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突破南海油氣開發禁區:中海油攻克超高溫高壓鉆完井核心技術
2月4日,科技日報記者從“海洋石油944”鉆井平臺發回現場報道:中國海油旗下南海西部石油管理局在鶯歌海盆地成功完成樂東10-2-1井的測試作業,顯示出良好的儲量前景。我國由此系統掌握了海上超高溫高壓鉆完井核心技術,一舉突破了南海超高溫高壓油氣開發禁區。
我國海洋石油當年即從鶯歌海盆地起步。按中國海油相關技術人士的說法,這里是一塊油氣資源儲藏的“甜點”。可是,“甜點”之下,尚有難點。南海油氣資源擺在那兒,就看你有沒有本事來拿。
南海淘出我國海洋石油第一桶金
本次鉆探作業區,位于我國南海北部的鶯歌海盆地。60多年前,中國石油人正是從這里起步,走向大海。這里,濃縮了我國海洋石油諸多的第一。
1957年,首次在鶯歌海發現油氣苗;1960年,用較原始的“墩鉆”方式在鶯歌海鹽場水道口以南1.5公里處鉆了第一口井——英沖1井,遂成我國海上第一口發現井;1960年,在英沖2井,撈出了我國海洋石油第一桶金——150公斤原油;1964年,我國自主建造的第一套海上鉆井裝置——浮筒式鉆井平臺開鉆,我國海上第一口石油探井——鶯歌海海1井;1986年,鶯歌海海1井開始生產第一桶油;2008年,年產油當量達到1000萬方,實現歷史性跨越;2008年至2017年,連續十年油氣產量超過1000萬方油當量,南海西部油田成為我國第二大海上能源基地;截至2017年底,已累計生產原油9279萬方、天然氣1033億方。
我國海洋石油選擇從這里起步,有其歷史的機緣。通常,起步總是在相對易認識、易操作的地方。可是,受當時的理論、技術水平所限,尚有一塊“難點”資源得不到有效開發。
南海三分之一油氣資源難動用
南海油氣資源開發的難點就在于,業界人稱“猛于虎”的高溫高壓。
中國海油南海西部石油管理局總工程師李中介紹,我國南海地處歐亞、太平洋和印澳三大板塊交匯處,與美國墨西哥灣、英國北海并稱為全球三大海上高溫高壓海區,但“南海的溫度、壓力更高”,是一個名副其實的“大煉爐”。
只能“怨天”不能“尤人”的是,高溫高壓區域蘊藏著豐厚的油氣資源:近年來,全球重大油氣發現近三分之一來自這一區域。與此相仿,國土資源部《全國油氣資源動態評價》顯示,我國南海油氣資源量高達350億噸,其中高溫高壓區域蘊藏天然氣近15萬億立方米,約占南海總資源量的三分之一。
國際上,位于北海挪威海域的古德龍氣田是最早被發現(1975年)的高溫高壓氣田。由于鉆井太難,一直到近40年后的2014年4月7日才正式投產。1981年,德士古(Texa-co)和英國石油(BP)兩大巨頭在英國北海發現高溫高壓油田,也受技術所限,到1997年才有第一口井生產。
在南海,由于“溫度、壓力更高”,油氣勘探開發難度也更大。中國海油高溫高壓首席工程師李炎軍解釋,與常規技術相比,開發海上高溫高壓油氣田,技術條件要求“極為苛刻”。而本次鉆探作業的樂東10-2-1井,溫度接近200℃,井底壓力接近1000個大氣壓,按國際油氣行業通行標準,屬于超高溫高壓井。“要真正降伏這只‘氣老虎’,面對的都是世界級難題”。
他表示,像南海這樣的超高溫高壓區,是全球業界公認的油氣勘探開發禁區。這意味著,南海三分之一油氣資源難以動用,成為中國海油人心中的痛。
跨國石油公司遭遇噩夢
隨著常規油氣日趨稀少,高溫高壓區必將成為油氣勘探開發的重要領域。李中形象地稱之為:“‘甜點’越吃越少,好干的干完了,只能啃硬骨頭。”
事實上,對南海高溫高壓區油氣資源的探索從未停止。中國海油方面介紹,上世紀80年代,我國曾引進BP等6家跨國石油公司,10年內在南海鉆探15口井,耗資49.5億元,均因技術難度太大而失敗退出。南海高溫高壓區,由此成為跨國石油公司心目中一個“噩夢”般的存在。
李中分析,南海高溫高壓區油氣勘探之難,首先難在鉆井,包括四大難題:如何精準預測異常壓力?傳統壓力預測方法極易造成溢流井漏甚至井噴,井眼報廢率高達30%;如何保障井筒安全?高溫高壓環境下,井筒泄漏及環空帶壓嚴重,全世界尚未有效解決;如何確保測試成功?海上高溫高壓井測試,作業成功率僅56%;如何實現優質高效?高溫高壓井鉆井液密度高、穩定性差,導致鉆速低、周期長、成本高、環保壓力大,井“即使打得了,也打不起”。
國家能源重要的戰略接替
把南海三分之一難動用高溫高壓儲量當成國家能源重要的戰略接替,“是我們自己的事,不管有多難,也要干,更要干成!”
公開資料顯示,國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發”確定“十二五”期間重點實施的內容中,就包括“攻克非常規天然氣高效增產”“研制深水油田工程支持船”等。
以國家科技重大專項、863計劃等項目為依托,從1998年開始,中國海油反復研究、實踐,2010年終獲突破并不斷完善:地質認識方面,創新了高溫高壓天然氣成藏理論,確定鶯瓊盆地蘊藏豐富的天然氣;鉆完井技術方面,形成了多源多機制壓力精確預測、多級井筒安全保障、多因素多節點測試、優質高效作業等四大創新技術,破解了“噩夢”般的四大難題。經實踐檢驗,四大技術的11項關鍵技術里有8項處于世界領先或前列。
李中解釋,所有技術突破最后歸結于一點——優質高效作業,也就是“既要打成井,更要又好又快地打井”。以最關鍵的作業工期為例:國際同行海上高溫高壓單井作業平均175天,我們僅需52天。對于日費動輒以百萬元計、甚至以幾百萬元計的海上鉆井平臺來說,這意味著什么,不言自明。
憑這套技術,中國海油先后發現了5個高溫高壓氣田,打開了一扇通往南海最隱秘油氣寶藏的大門。我國也由此成為繼美國之后全球第二個具備獨立開發海上高溫高壓油氣能力的國家。
憑這套技術,我國還向世界提供了一份完整的高溫高壓區天然氣開發的“中國方案”:目前,該技術在國外高溫高壓區塊48口井中應用成功,其中美國墨西哥灣8口、英國北海7口、伊拉克米桑18口。這套技術在國內外的全面應用,實現直接經濟效益216億元,間接經濟效益3565億元。
某業內分析人士在評價這一技術突破時說:南海油氣資源擺在那兒,就看你有沒有本事來拿。獲2017年度國家科技進步一等獎的“南海高溫高壓鉆完井關鍵技術及工業化應用”,不光有能力把原來拿不到的南海三分之一油氣資源拿出來,而且能經濟、高效地拿出來。
(原標題 南海油氣資源擺在那兒,就看你有沒有本事來拿 超高溫高壓油氣 一塊難啃的“甜點”)





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