長江與烏江交匯處，濱江之城涪陵以榨菜聞名，而10年前的深山地底噴出的頁巖氣燃起形似“火鳳凰”的火焰，使這個西南一隅的小城有了第二張名片——頁巖氣。這里是中國頁巖氣商業(yè)化開發(fā)的發(fā)端，現(xiàn)在平均每天2000萬立方米的天然氣從這里源源不斷輸送到長江中下游6省2市，點亮萬家燈火。
作為我國首個商業(yè)開發(fā)的大型頁巖氣田，涪陵頁巖氣田自2012年取得勘探重大突破，至今累產(chǎn)氣突破445億立方米，累計探明儲量近9000億立方米，占我國頁巖氣探明儲量的34%。
445億立方米是什么概念?它可供100萬戶家庭用244年，它更意味著起步較晚的中國頁巖氣開發(fā)實現(xiàn)跨越式發(fā)展，為全球頁巖氣開發(fā)提供中國樣本。
從零起步，快車道發(fā)展，涪陵頁巖氣田亦是中國石化集中資源攻克關(guān)鍵核心技術(shù)的縮影。
這根“針”非撈不可
在長達數(shù)億年時間的作用下，頁巖地層中不斷生成富含甲烷的天然氣，留藏在納米級頁巖孔隙里的被定義為非常規(guī)天然氣，稱為頁巖氣。在地下三四千米、上億年前的石頭里找氣，聽起來就像大海撈針。21世紀初，在攻克技術(shù)和成本障礙后，美國不僅發(fā)起了頁巖氣革命，而且從天然氣進口國變成出口國。
我國海相頁巖氣資源非常豐富，但與北美頁巖氣相比，地質(zhì)條件更為復(fù)雜、生態(tài)環(huán)境更為敏感、勘探開發(fā)技術(shù)難度更大。但中國長期是油氣進口大國，頁巖氣有望成為中國能源重要支撐點。
這根“針”，中國非撈不可。
2008年，中國石化開始撈這根“針”，從基礎(chǔ)研究開始。
中國石化成立了專門的非常規(guī)勘探處，統(tǒng)一組織實施上游頁巖油氣勘探，并與埃克森美孚、康菲等國際實力雄厚的公司開展頁巖氣勘探合作，在安徽、四川打了多口探井。
盡管幾年未獲突破，壓力空前，但中國石化決策層沒有放棄，明確提出：中國石化頁巖氣勘探開發(fā)要走在中國前列，要用非常規(guī)的思維實現(xiàn)非常規(guī)油氣的快速發(fā)展，并明確了非常規(guī)領(lǐng)域會戰(zhàn)的部署和目標。
最后，憑借多年的理論和技術(shù)支撐，勘探開發(fā)人員經(jīng)過反復(fù)查驗老井資料、勘查野外，推斷在先前勘探過的地點再繼續(xù)往下打幾十米可能找到頁巖氣。2012年11月28日，涪陵頁巖氣田焦頁1HF井放噴，地下氣龍燃起的火焰高達20多米，現(xiàn)場沸騰了。至此，中國頁巖氣開發(fā)取得歷史性突破，拉開商業(yè)化開發(fā)的序幕。
勘探過程中，中國石化創(chuàng)新形成海相頁巖氣“二元富集”理論認識、頁巖氣勘探開發(fā)評價技術(shù)等技術(shù)體系，建立100多項技術(shù)標準，為我國頁巖氣大規(guī)模有效開發(fā)提供了可借鑒經(jīng)驗。
從“四大皆空”到“解鎖拼圖”
頁巖氣開發(fā)像朵帶刺兒的玫瑰，看上去很美，但商業(yè)規(guī)模化開發(fā)難度大， 2013年涪陵頁巖氣田開發(fā)之初，很多關(guān)鍵技術(shù)掌握在國外公司手里。
江漢石油工程公司早在2010年就開始頁巖氣工程技術(shù)的探索。從中國石化第一口頁巖氣水平井——建頁HF-1井，到涪陵大安寨區(qū)塊涪頁HF-1井，開發(fā)效果都不理想。
我國當(dāng)時在頁巖氣開發(fā)上可以說是“四大皆空”——無經(jīng)驗、無技術(shù)、無設(shè)備、無人才，很多員工都是第一次聽說“頁巖氣”。
“有頁巖氣，但能不能商業(yè)化、高效開發(fā)，當(dāng)時是未知數(shù)，外部的質(zhì)疑聲很大。我們心里沒底，但很清楚，保障國家天然氣供應(yīng)這件事再難也得干。”中國石化江漢油田首席專家、涪陵頁巖氣公司黨委書記劉堯文告訴記者。
要想實現(xiàn)頁巖氣高效率、低成本、規(guī)模化商業(yè)開發(fā)，必須加快頁巖氣開發(fā)技術(shù)國產(chǎn)化研究，突破技術(shù)瓶頸，不被國外公司“卡脖子”要錢。在集團公司支持下，江漢石油工程公司確立了《長水平段鉆完井技術(shù)》《非常規(guī)水平井分級射孔工藝》等20多項科研先導(dǎo)項目，畫好科技攻關(guān)“路線圖”，開始了艱辛而漫長的自主創(chuàng)新實踐。
長水平段鉆井、長水平段分段壓裂……一塊塊拼圖拼出中國頁巖氣勘探開發(fā)裝備一體化解決方案。中國石化舉全集團之力，樹起了我國頁巖氣自主開發(fā)路上的3塊里程碑：打成井、壓好井和重要裝備工具國產(chǎn)化，使我國成為少數(shù)幾個掌握頁巖氣開發(fā)核心技術(shù)的國家。
全國頂尖選手的“競技場”
今年一季度，涪陵氣田共生產(chǎn)天然氣18.14億立方米，同比增長1.67%，實現(xiàn)“開門紅”。
“涪陵頁巖氣田對我國頁巖氣大規(guī)模開發(fā)具有示范引領(lǐng)意義。它的成功開發(fā)與鉆采技術(shù)突破，增強了國內(nèi)各方和相關(guān)企業(yè)的信心，助力四川盆地很快成為我國頁巖氣增儲上產(chǎn)的主陣地，對我國頁巖氣發(fā)展產(chǎn)生了關(guān)鍵的推動作用。”油氣工程專家、中國科學(xué)院院士高德利說。
頁巖氣井具有初期產(chǎn)量高、產(chǎn)量遞減快的特點，為何涪陵頁巖氣田能持續(xù)保持高產(chǎn)?秘訣正是中國石化整合國內(nèi)外資源，研發(fā)投入不斷加碼。
涪陵頁巖氣公司成立全國首個頁巖氣院士專家工作站和頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，依托中國科學(xué)院、中國工程院院士專家團隊人才資源，圍繞地質(zhì)評價、鉆井工程等開發(fā)配套關(guān)鍵技術(shù)進行研發(fā)，有效解決了開發(fā)建設(shè)中面臨的一系列技術(shù)難題。
自院士工作站建站以來，共引進7名院士，13個專家團隊，頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院積極引進江漢油田研究院等單位技術(shù)人員，而中石化集團公司工程院總院等專家資源也可通過項目合作關(guān)系進行調(diào)動，共有研究人員400余人，7個攻關(guān)技術(shù)團隊。
“一站一院人才濟濟，譬如院士工作站里的中國工程院院士羅平亞是油田應(yīng)用化學(xué)工程、石油工程專家，承擔(dān)了深層壓裂技術(shù)及新型壓裂液技術(shù)攻關(guān)，頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院引進的長江大學(xué)許明標教授主要研究鉆完井液等油田化學(xué)領(lǐng)域，承擔(dān)了頁巖氣鉆井智能堵漏工藝研究及應(yīng)用研究。”涪陵頁巖氣公司技術(shù)中心副主任師李鵬告訴記者。
為了促進院士專家工作站作用的發(fā)揮，涪陵頁巖氣公司制訂了《院士專家工作站管理辦法》等規(guī)章制度，科研經(jīng)費實行專款專用，為進站工作的院士及其團隊提供必需的生活后勤及科研條件保障等。
點評 通覽習(xí)近平總書記關(guān)于科技創(chuàng)新的重要講話，“關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)新型舉國體制”被多次強調(diào)。“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要也明確指出：健全社會主義市場經(jīng)濟條件下新型舉國體制，打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)。中國石化涪陵頁巖氣田的開發(fā)正是新型舉國體制的生動寫照。瞄準國家重大需求和目標，以企業(yè)為主體，聚集全國優(yōu)勢力量攻堅克難，才有了我國頁巖氣開發(fā)的歷史性突破。企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，尤其是原創(chuàng)技術(shù)突破，很重要的一點是要打破部門、單位界限，攬各種創(chuàng)新資源為我所用。
