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[壮丽70年·奋斗新时代·同心筑梦③]于无声处听惊雷:华北油田
探索转型开发绿色能源

来源: 长城网   作者:王悦路 贾芳 赵晓慧  
2019-08-26 16:13:03
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  长城网讯(记者 王悦路 贾芳 赵晓慧)人常道,于无声处听惊雷。对于地处河北腹地任丘的华北油田而言,这惊雷始于上世纪70年代任四井喷涌而出的高产油流,接续于苏桥储气库世界级的储气深度和温度,向具有世界先进水平的煤层气勘探开发技术延展开来……40多年来,正是华油人的不懈探索,才积聚起这孕育春雷的无声力量。

华北油田功勋井——任四井。记者 赵晓慧 摄

  “古潜山”上响惊雷

  时间回拨到1975年2月10日的傍晚,那一天是农历甲寅年的腊月三十,除夕。

  在位于辛中驿任四井场附近的一个小村子,一群神情疲惫却眼神坚定的年轻人正围坐一起,从落满泥沙和积雪的锅里捞着面条吃。那一锅看起来无法入口的“糊糊面条”就是他们的年夜饭。

  这群年轻人来自大港油田钻井二部,是当时名声在外的3269钻井队。春节前夕,接到转战任丘的任务后,他们在凌晨4点搬家出发,经过7个多小时的颠簸,来到位于辛中驿的任四井场。当时正是中午1点半,天下着小雪、朔风怒吼,大家顾不上辛苦,就顶风冒雪卸车、装设备。一直到了傍晚,队领导才找到附近村庄的村干部,煮了一锅面条给大家吃。

  石油的勘探开发异常艰苦。自上世纪50年代中期以来,地质工作者们对冀中腹地的勘探找油从来没有间断过。但神秘的“古潜山”将石油掩埋的地层太老太久,直到上世纪70年代初还没有大的发现和突破。

  为国找油,痴心不改。石油人“三上冀中”,艰难探索,向着成功的目标不断接近。

1975年2月17日,3269钻井队在任四井开钻。资料图片

  2月17日鸣机开钻后,钻至1800米时,泥浆含沙量急剧升高,时刻有卡钻的危险。这时,指导员段勇二话没说,脱下棉衣,拿起一把铁锹,就跳进了齐腰深的泥浆池捞沙子。很多队员跟着跳进,有几个女队员也跳了下去。上半身寒风刺骨,下半身被泥浆蜇得疼痛,大家不吭一声苦干两个小时,将沙子清除完毕,保证了正常钻进。

  这样的钻井作业一直持续到5月27日。

  当日,当钻至3153米时钻头进入了古生代地层,地质班的郭顺源发现了8颗油砂。还往不往下钻?当时有两种意见:一种认为古生代的油砂可能是上面砂岩层油砂漏下去的,另一种意见是继续往下打,揭开古生代含油的奥秘。经过研究,最终决定继续钻进。

1975年7月3日,任四井喷出高产油流。资料图片

  钻井继续向下,奇迹发生了!几十吨的钻具好像突然失去了依托,一下子放空了1米多,钻头像掉进了大油海,出油日产量高达1014吨!

  喷涌而出的高产工业油流,如同春雷,不仅揭开了我国第一个古潜山大油田——华北油田的神秘面纱,也打开了碳酸盐岩找油的新领域。

  1976年1月30日,《关于组织冀中地区石油会战的报告》正式获得国务院批准,一场气势恢宏的石油大会战在冀中平原正式展开!

华北油田公司苏桥储气库集注站。王林红 摄

  “蓄水池”中解难题

  时间来到2018年8月31日,这一天,苏桥储气库群最后一座储气库——顾辛庄储气库顺利投产,标志着历经8年多建设苏桥储气库群终于全面投入生产运行。

  “地下储气库是利用已开发的油藏、气藏、水藏,注入储藏天然气资源,以便调峰和应急时开发供应。它就相当于一个‘蓄水池’,当夏季气用不完时存起来,冬天不够用时再拿出来。”苏桥天然气注采作业区主任彭道平这样告诉记者。

  “油气并举,发展储气库事业。”2010年,根据党中央、国务院关于天然气市场开发和储气库建设的批示精神,华北油田做出了这样的战略经营决策,储气库建设序幕拉开。

  “在这里不可能建库。”在前期论证苏桥储气库群建设的可行性时,一位国际知名储气库专家做出了这样的论断。理由是苏桥储气库群所有地层埋深都在4900米以上,最深达5500米,地层温度达150度以上,这样的深度和温度,在世界储气库建设史上绝无仅有;同时,在这样的地质条件下建库,地面注气系统压力需要达到41.8兆帕,这样的压力在世界建库史上也是绝无仅有的。由此带来的钻井事故复杂、钻井轨迹难以控制、固井水泥浆不稳定、易发生井漏等问题,使建库根本不可能。

华北油田公司苏桥储气库集注站一角。记者 王林红 摄

  在质疑声中,苏桥储气库群建设全面展开。问题,也随之而来。

  固井是储气库建设的核心工艺,由于冬采夏注的特点,储气库井需要承受双向交变压力,水泥浆必须全井段封固,一旦固井失败,整个库都可能无法使用。

  但将地下5000米左右深度的井全井段封固,而且是在裂缝性储层、底水凝析气藏的地质构造下,要达到理想的固井质量并不容易。

  那段时间,苏桥储气库群钻完井施工几乎停滞不前。一次次技术交流讨论、一次次问题会诊,会议室的灯光经常通宵达旦。时任地质研究所所长的刘明峰短短两个月体重减轻了30多斤,两鬓也长出了白发。

  在熬过无数个艰难的不眠之夜后,终于梳理出影响固井质量的“十项因素”,并相应制定出“十项措施”,提出固井“十六字诀”,工程质量明显改善。以2012年9月18日完钻的苏4K-3X井为突破口,苏桥储气库固井施工一路绿灯,固井平均合格率达96.3%,优质率达81.9%。 

  惊雷再响!

  8年时间,华北油田人攻克了一道世界级难题,在京畿大地建起了第一座世界上最深的地下储气库,而这座气库正在造福一方百姓,正在护佑首都的安宁。

  中国第一个数字化、规模化煤层气田——华北油田山西沁水煤层气田勘探开发建设,图为煤层气中央处理中心。 华北油田供图

  “煤层气”下出新论

  经过多年的勘探开发,华北油田的常规油气储量不断下降,内部降本增效日益减弱。作为新中国最后一个以会战形式建设的油田,华北油田必须找到新的接续替代能源。

  2006年,公司作出举全油田之力,推进煤层气产业发展的战略决策。40多名员工满怀25万华北油田员工家属的期待,离开工作了一二十年的冀中单位,赶赴太行山脚下的玉溪村。

  这是一个新使命的开始。尽管大家都做好了打硬仗、恶仗的准备,但还是没有预料到面对的挑战如此之大,困难如此之多。

  井位踏勘每天步行40多公里,变化无常,雨水特别多……但对煤气层人来说,最难的还不是这些,而是亟需突破的煤层气排采、压裂以及低压集输等众多技术瓶颈。由于国内缺乏可参考的煤层气开发经验,煤层气开发的复杂性和差异性逐步显现。低产低效,主体技术不能大规模效益复制,投资风险大、工程技术难题等矛盾日渐突出,制约着煤层气产业的快速发展。

  “大家搞油是专家,开发煤层气则一切从零开始。高阶煤煤层气的开发更是一项世界级难题。”在采访中记者了解到,先期介入的美国公司多次失败,临走时抛下“沁水煤层气不具备开采条件”的论断。

  望着“洋人”留下的废井架,华北油田煤层气人开始了新一轮的探索。

煤层气集气站。华北油田供图

  艰难困苦,玉汝于成。

  经过多年的潜心研究,煤层气六元勘探评价理论、四要素控产理论、疏导式工程理论等理论体系更加完善,配套技术系列逐步成熟,形成5个领域17个类别45个单项的技术体系,研发行业标准70项、专利80余项、软件10套,成为中国煤层气标准的制定者和行业领跑者,为煤层气开发和稳产、高产提供了技术支撑。

  截至目前,累计提交煤层气探明地质储量2386亿立方米,建成煤层气产能20亿立方米/年,年商品量突破11亿立方米。并在山西沁水盆地建成中国第一个数字化、规模化高煤阶煤层气产业化基地,同时华港燃气LNG工厂全面投运,标志着沁水盆地高阶煤层气开发上下游一体化进程全面完成。

   以自主创新技术为支撑,煤层气业务不断拓展,二连盆地低阶煤直井日产达到2000立方米、冀中大城凸起中阶煤水平井日产破一万立方米,适用于煤层气高、中、低不同煤阶的勘探开发技术逐步丰富完善,为“十四五”煤层气的持续高效发展奠定了坚实的基础。

  从日产千吨的工业高产油流,到高阶煤层气的开发应用,再到调节区域能源结构的清洁能源产业链建设,在华北油田人40多年的不懈探索中,一个产业结构更加优化,竞争实力显著增强,质量效益稳步提升,清洁绿色、开放创新、美丽现代的特色地区能源公司正逐步展现在世人面前。

关键词:华北油田,古潜山,煤层气,储气库,任四井责任编辑:赵晓慧