高质量创新有高度_陆晓如.pdf

24 中国石油石化半月刊CO封面故事ER STORY高质量创新有高度以科技创新作为引领发展的第一动力，长庆油田叩开了油气兴旺之门。文本刊记者 陆晓如张国强 康一麟油气产量第一，新能源全速前进，长庆油田保障国家能源安全的能量满格。而这背后的重要支撑，是求新、求变、求突破的科技利剑。以创新作为引领发展的第一动力，在轰轰烈烈的低渗革命中，长庆油田积累形成了高质量发展的核心竞争力，叩开了油气兴旺之门，成为国内增长最快、增幅最大、最具成长性的油田。从理论创新到技术创新，从认识自我到突破自我，将科技创新这把金钥匙拿稳握紧，长庆油田不断开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势。蓄力发展，全速前进。长庆油田以科技创新为能源高质量发展之重要动力，擘画能源发展的新蓝图。把资源牢牢握住从资源角度来看，长庆油田有优势所在的鄂尔多斯盆地油气资源丰富。但也有让人头疼的劣势油气资源是国际上典型的低压、低渗、低丰度油气藏，经济有效开发属于世界性难题。就在这样先天不足的资源条件下，数十年来，长庆油田专注于盆地地质演化、油气生成、储藏规律研究，逐步掌握了鄂尔多斯盆地油气形成、储藏、分布的认识规律，形成了大型陆相三角洲成藏、致密砂岩气成藏等五大理论体系。由此，姬塬、华庆、陇东、陕北 4 个探明储量超 10 亿吨规模大油田被找到，苏里格、盆地中部、盆地东部、盆地南部 4 个探明储量超万亿立方米大气田被擒获，奠定了长庆油田从名不见经传的小油田发展成为中国第一大油气田的资源基础。时间能够成就一切，也能毁灭一切。随着勘探开发的不断深入，资源品质变差难以避免。对长庆油田来说，可以预见的是，部署空间日益收窄，后备接替领域不足，将制约勘探的良性循环和可持续发展。何解？以勘探为龙头，长庆油田抓住应用性、前瞻性基础研究不放松，坚守地质成藏理论探索、勘探方法优化、技术创新创造，苦苦探索、潜心钻研。率先开展“陆相淡水湖盆页岩油成藏理论”创新，不断深化致密气成藏、海相碳酸盐岩天然气成藏等多层系复合理论研究；建立基于储层分类评价、天然气保障千家万户温暖过冬，长庆油田有条不紊。封面故事2023/01/15 第02期 25黄土塬宽方位三维地震、水平段储层分段分级精细评价等多学科一体化“甜点”优选技术不断实施科技创新，长庆油田掌握了不断获取鄂尔多斯盆地油气资源的主动权，不断获得大突破。在甘肃陇东，2019 年，长庆油田发现了庆城页岩油大油田。2021 年，庆城页岩油勘探一次性提交了 5.5 亿吨探明储量，创我国 60 年来单次提交储量纪录。如今，庆城大油田累计探明储量已达 10.52 亿吨。正因探明储量的快速增长，素有“陇东粮仓”之称的陇原大地成为了真正的“陇东油仓”，页岩油也当之无愧地成为了长庆油田“十四五”增储上产最现实的接替区域、高质量发展的新增长极。在宁夏盐池，距青山乡旺四滩村不远，长庆油田李 57 井采气树并不显眼。这里的地下深处却埋着一个千亿立方米级大气田青石峁气田。2022 年 7 月，青石峁气田新增天然气探明储量通过审查，标志着青石峁气田正式成为宁夏首个千亿立方米大气田、长庆油田第8个千亿立方米大气田。“作为鄂尔多斯盆地西缘 30 年来最重大的油气勘探发现，青石峁气田的发现结束了宁夏境内有油无气的历史，为国家开辟出了勘探增储的新战场，对深化鄂尔多斯盆地致密气藏勘探开发具有重要意义。”长庆油田勘探事业部经理牛小兵表示。实践的积累带动认识的飞跃，认识的飞跃带动实践的进步，引领着长庆油气勘探不断向资源品质更差、更广、更深、更复杂的储层拓展。纵观 2022 年，长庆油田首次在陇东地区页岩油新类型获得百吨高产，找到了资源潜力超过 60 亿吨战略新领域；在古生界奥陶系首获工业油流，拉开了鄂尔多斯盆地古生界找油序幕；在盆地西缘石油甩开勘探取得积极进展，落实了 15 万吨建产目标；在盆地东部发现长庆第 14 个大气田横山气田拉长时间线来看，以理论创新、科技创新加快资源转化节奏，长庆油田近 10 年来油气探明储量持续保持着高峰增长势头，每年新增石油探明储量超过 3 亿吨、新增天然气探明储量超过 2000 亿立方米。开发建设 50 余年，累计探明油气储量占全国的 1/3和中国石油的“半壁江山”。对油气企业而言，资源控制能力就是核心竞争力。坚持基础研究与技术攻关，不断强化资源控制能力，长庆油田高质量发展的底气充盈。破解非常规密码面对鄂尔多斯盆地油气资源“三低”的特点，找到它们不易。井井有油、井井不流，把它们从地下拿出来更难，更遑论实现规模有效开发。“从这样的石头里打出油来，真的是干毛巾里挤水，石头缝里榨油。”长庆油田副总经理张矿生说。回顾长庆油田的发展史，就是一部与“三低”较量的奋斗史。我国最早成功开发的特低渗油田安塞油田，曾历经 8 年技术攻关；我国最大的整装气田苏里格气田，大规模开发历经 5 年技术攻关如今，页岩油、致密气等非常规油气藏已成为长庆油田增储上产的主要资源保障。而它们的储层渗透率已达到最低极限，致密程度堪称磨刀石中的磨刀石。开发难度更大，技术需求无疑也更高。常年与“三低”较量，长庆人深知：核心技术是买不来、讨不来的。只有把关键核心技术牢牢掌握在自己手里，才能从根本上掌握油气发展主动权。为探索页岩油有效开发技术，长庆油田以提速、提效、提产为目标，在储层地震识别、测井“三品质”评价、水平井体积压裂等关键技术上持续攻关，形成了一批具有自主知识产权的技术利器。其中，体积压裂主体工艺实现升级换代，在自主研发的水力喷砂分段体积压裂技术和速钻桥塞分段多簇压裂技术基础上，规模试验可溶桥塞压裂技术。张矿生拿着一个长约40 厘米的银色圆柱体告诉记者：“可溶球座是非常规油气开发关键技术压裂所使用的重要工具。它能够2023/01/15 第02期25长庆油田增储上产的主要资源保障。而它们的储层渗透率已达到最低极限，致密程度堪称磨刀石中的开发难度更大，技术需求无疑也更高。常年与“三低”较量，长庆人深知：核心技术是买不来、讨不来的。只有把关键核心技术牢牢掌握在自己手里，才能从根本上掌握油气发展主动权。为探索页岩油有效开发技术，长庆油田以提速、提效、提产为目标，在储层地震识别、测井“三品质”评价、水平井体积压裂等关键技术上持续攻关，形成了一批具有自主知识产权的技术利器。其中，体积压裂主体工艺实现升级换代，在自主研发的水力喷砂分段体积压裂技术和速钻桥塞分段多簇压裂技术基础上，规模试验可溶桥塞压裂技张矿生拿着一个长约40 厘米的银色圆柱体告诉记者：“可溶球座是非常规油气开发关键技术压裂所使用的重要工具。它能够形成了一批具有自主知识产权的技术利6 6 6 6 6 65 5 50 0 00 0 0万万万吨吨吨吨吨吨2023/01/15 第02期 2526 中国石油石化半月刊CO封面故事ER STORY让地下全井段改造更加充分，形成更多裂缝，并且作业后全部自动溶解。”为了这个宝贝疙瘩，长庆油田与国内高校合作研究，重复了几百次筛选材料、设计、合成、加工、测试的过程，终于掌握了这一具有自主知识产权的核心技术。目前已累计应用 60 口井 1200 多段，与速钻桥塞相比，单井试油周期缩短 15 天，作业成本降低 150 万元。“长庆油田致密气的开发，把不可能变为了可能，离不开关键核心技术的创新应用。”长庆油田气田开发事业部经理兰义飞感慨。针对致密气藏特点，长庆油田坚持“技术创新提产量、质量创优降成本”的建设思路，深化地质、地震、钻井、压裂、地面等多学科联合攻关，创新形成了致密气开发 4 大系列 19 项配套技术。其中，密切割、全缝网控液增砂压裂提产技术，使致密气试气产量提高 30%以上；拉链式压裂模式，创造了大排量体积压裂单日平台 30 段、单平台日均12.1 段的纪录；集成应用高效防塌钻井液体系、随钻轨迹精确控制及配套高效能螺杆技术，一口水平井以水平段 5256 米刷新亚洲陆上最长水平段纪录。为进一步提高致密气单井产量，长庆油田做实做细地质研究，多学科融合提升富集区筛选和储层预测水平，创新“小层精细对比入靶、地质小尺度、地震大方向”导向新方法，极大提高了水平井钻遇率。全力攻关页岩油、致密气开发，长庆油田打破了国际石油公司的技术垄断，掌握了水平井优快钻井、体积压裂核心技术。由此，水平井发展到在地下 2000 多米深处，横穿油、气层 45 公里；储层改造采用自主研发的体积压裂关键工具，单井产量提升 810 倍从问题原点出发，打造破解非常规的“撒手锏”，长庆油田推动了页岩油、致密气的跨越式发展，建成了国家级百万吨页岩油示范区、30 亿立方米致密气水平井高效开发示范区。2022 年，长庆油田页岩油产量 221 万吨，两年间翻番；我国目前陆上探明储量规模最大的世界级致密气田苏里格气田年产天然气突破 300 亿立方米，占我国陆上致密气年产量的 58%。锚定国际一流，冲刺科技前沿，一步步攻克特低渗、突破超低渗、解放致密气、征战页岩油，不断挑战“三低”极限，长庆油田先后将 35 个油田、13 个气田定格在国家能源版图上，累计为国家贡献油气当量超 8.9 亿吨，在保障国家油气能源安全中超越卓越、永争第一，长庆用科技创新向更高远的目标攀登。封面故事2023/01/15 第02期 27发挥“压舱石”作用。努力闯出一条页岩油、致密气创新发展之路，不断探索非常规资源高产稳产技术，长庆油田科研成果、发明、专利呈井喷式增长。长庆油田创造了我国非常规油气高速增长的世界奇迹，而且在 6500万吨巨大体量上，仍具备可持续上产的潜力。点“碳”成金在陕西榆林定边冯地坑镇一座座浑圆形的黄土峁间，8 个库容 50 立方米的液态二氧化碳储罐展现着现代化工业之美。走进这里，国家科技重大专项长庆姬塬油田黄 3 区二氧化碳驱综合试验站，注入泵、采出液处理装置等同时运作，以每小时 3.75 吨的速度将周边煤化企业的二氧化碳源源不断注入地层，实现驱油与二氧化碳封存的双赢。回想 2014 年立项之时，这里还是一片荒凉。经历“3 注 19 采”的试注，到“9 注 37 采”的先导性试验整体注入，再到建成拥有 10 万吨/年注入能力的综合试验站、建成国家级 CCUS（碳捕获、利用与封存）示范工程，长庆油田 CCUS 项目历经了从无到有、从小到大的发展历程。CCUS，世界公认的应对全球气候变化的关键技术，受到各国的高度重视。2022 年 2 月，中国石油召开 CCUS 工作推进会。“长庆油田要争做打造 CCUS 原创技术策源地的排头兵，争当实现 CCUS 产业化规模化发展的主力军。”会上，中国石油集团党组成员、副总经理焦方正对长庆油田 CCUS 业务给出清晰定位。国家有需要、集团有要求、自身有优势，长庆的行动果决而有效。长庆油田低渗透油藏资源量丰富，正适合二氧化碳驱大展身手。如何利用这一减碳技术促进油气上产，长庆人一直在思考。精准研究陕、甘、宁、蒙“十四五”绿色低碳发展规划，研判鄂尔多斯盆地新能源发展优势与挑战，依托国家、中国石油重大科技专项，按照“全面计划、过程控制、分级负责”的思路，长庆油田建立了集研究院、提高采收率试验项目组、二氧化碳注采队为一体的专业化科研攻关团队，进一步完善低渗透油藏二氧化碳驱机理。理论成熟指导实践突破。紧紧抓住黄 3 区CCUS 国家级示范工程建设契机，长庆油田持续开展矿场攻关试验。“低渗透油藏埋藏深、丰度低、非均质性强、混相压力高，CCUS 矿场攻关试验面临混相难、波及系数低等技术难题。精细识别优势渗流通道后，优化注采参数是关键。”长庆油田勘探开发研究院提高采收率研究所副所长范伟说。以黄 3 区的长 8 超低渗油藏为例，技术人员以扩大波及和混相范围为导向，设计“油藏地质驱油机理物理模拟数值模拟”相结合的参数优化方法，形成气窜综合判识图版，构建分类分级调控技术政策。现场试验效果进一步提升，单井产量由0.76 吨提高到 1.07 吨，综合含水率下降 14.4%。值得一提的是，通过创新研发膜过滤、变压吸附等装置，长庆油田在 CCUS 过程中实现了伴生气的循环利用与采出流体的集输处理，真正做到了全封闭、全埋存、零排放。“通过混相机理、气窜防治、防腐防