悠悠一甲子，足以在一個(gè)人臉上刻下滄桑的印記，卻擋不住一座老油田“追新逐綠”的決心。開發(fā)63年來，勝利油田依托科技創(chuàng)新，逐步擺脫固有的“黑色印象”，讓綠色成為高質(zhì)量發(fā)展的靚麗底色。
戰(zhàn)略性突破頁(yè)巖油勘探開發(fā)，讓油田增儲(chǔ)建產(chǎn)有了重要接替陣地;推動(dòng)CCUS技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向礦場(chǎng)規(guī)模化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了“封碳驅(qū)油”雙贏局面;建立電力“智慧大腦”管控平臺(tái)，推動(dòng)油氣開發(fā)與新能源融合發(fā)展……這些重大技術(shù)性突破，推動(dòng)勝利油田從單一傳統(tǒng)油氣生產(chǎn)企業(yè)向“傳統(tǒng)能源+新能源”多能互補(bǔ)能源企業(yè)轉(zhuǎn)變，助力我國(guó)“能源的飯碗必須端在自己手里”，持續(xù)唱響“我為祖國(guó)獻(xiàn)石油”之歌。
突破頁(yè)巖油技術(shù)瓶頸
“能源飯碗”端得牢
走進(jìn)勝利油田勘探開發(fā)研究院展廳，一個(gè)裝著半瓶黑色原油的玻璃瓶引發(fā)記者好奇。工作人員使勁搖晃玻璃瓶，里面的原油卻紋絲不動(dòng)。
“這是從地下3000多米采出來的頁(yè)巖油油樣，這么稠的頁(yè)巖油，國(guó)內(nèi)外還沒有開發(fā)的先例，我們攻克系列關(guān)鍵技術(shù)和工藝，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化開采。”勝利油田勘探開發(fā)研究院副院長(zhǎng)張關(guān)龍說。
頁(yè)巖油是一種非常規(guī)石油資源，在常規(guī)石油產(chǎn)量遞減背景下，是未來重要的接替資源。我國(guó)擁有豐富的頁(yè)巖油氣資源，但主要以陸相頁(yè)巖油為主，具有厚度薄、連續(xù)性差、非均質(zhì)性強(qiáng)等特征。
張關(guān)龍說，勝利油田克服基礎(chǔ)理論認(rèn)識(shí)不足、鉆井壓裂技術(shù)不成熟、工程施工難度大、投資成本高等瓶頸制約，全力實(shí)施頁(yè)巖油氣戰(zhàn)略突破工程，于2022年8月正式啟動(dòng)勝利濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油國(guó)家級(jí)示范區(qū)建設(shè)。
成熟度低、斷裂系統(tǒng)復(fù)雜、油稠……濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油類型獨(dú)特，埋深普遍超過3000米，地下溫度超過170度，給鉆井工程、壓裂工藝、設(shè)備性能帶來極大挑戰(zhàn)。
“頁(yè)巖油開采過程涉及控壓、降溫、導(dǎo)航等諸多精密控制工序，打第一口井時(shí)光導(dǎo)航就回地面更換了8次。”中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局有限公司總經(jīng)理、勝利油田分公司總經(jīng)理?xiàng)钣抡f，他們投入1億多元、耗費(fèi)130天、打了4000多米，才采出第一桶頁(yè)巖油。
投資成本和鉆井時(shí)間降不下來，大規(guī)模商業(yè)開發(fā)就無從談起。經(jīng)過多輪次迭代提升，勝利油田明確了濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油富集、高產(chǎn)規(guī)律。他們研發(fā)的優(yōu)快鉆井技術(shù)，在地下3300米以下使得水平段超2000米以上的水平井得以高效鉆進(jìn);縫網(wǎng)壓裂技術(shù)讓頁(yè)巖油在人工制造的毫米級(jí)“高速公路”上流出，極大提升單井產(chǎn)能。
48天、29天、23天……濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油鉆井周期越來越短。今年，6000米井深鉆井周期突破17.7天。
得益于勝利油田探索實(shí)施的目標(biāo)同向運(yùn)行模式，開發(fā)成本也得到有效控制。在濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油同一個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)有16支隊(duì)伍，有搞測(cè)井的、有搞鉆井的、有搞套管的，分屬于中石化不同單位。“我們以黨建引領(lǐng)成立聯(lián)合黨支部，一個(gè)黨支部里面不分甲方乙方，講求‘一家人、一條心、一起干、一個(gè)目標(biāo)’，油井越打越快，成本越攤越低。”楊勇說，濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油單井投資已由1億元以上降低到6500萬元以內(nèi)，有望率先突破50美元/桶這一效益開發(fā)關(guān)。
新技術(shù)、新模式不斷激發(fā)新活力、新動(dòng)能。經(jīng)過近幾年的勘探開發(fā)，勝利濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油國(guó)家級(jí)示范區(qū)已投產(chǎn)94口頁(yè)巖油水平井，其中，36口頁(yè)巖油井峰值日油超百噸，單井峰值日產(chǎn)油262.8噸，刷新了國(guó)內(nèi)頁(yè)巖油單井日產(chǎn)最高紀(jì)錄;示范區(qū)已落實(shí)頁(yè)巖油控制預(yù)測(cè)儲(chǔ)量17.3億噸，日產(chǎn)油達(dá)1600噸，累產(chǎn)油突破80萬噸。
據(jù)悉，勝利濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油資源量達(dá)105億噸，和勝利油田60多年已發(fā)現(xiàn)的常規(guī)資源量相當(dāng)。楊勇說：“傳統(tǒng)油氣已經(jīng)支撐油田走過60多年，頁(yè)巖油資源量比常規(guī)原油更豐富，如果我們?nèi)嫱黄疲吞飳?shí)現(xiàn)更高質(zhì)量更可持續(xù)發(fā)展。”
攻克CCUS核心技術(shù)
“封碳驅(qū)油”促雙贏
步入勝利油田萊113區(qū)塊，2個(gè)五六米高的白色儲(chǔ)罐橫置于地上，一旁的抽油機(jī)晝夜不歇地作業(yè)。這里是碳捕集、利用與封存技術(shù)(CCUS)從勝利油田實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)?；瘧?yīng)用的第一站。儲(chǔ)氣罐可儲(chǔ)存100噸二氧化碳，通過將二氧化碳注入地下油藏，能有效提升原油流動(dòng)性、增加產(chǎn)量。
勝利油田高級(jí)專家張傳寶說，有些低滲透油藏儲(chǔ)存在地下幾千米細(xì)微到肉眼無法辨別的巖石縫隙中，傳統(tǒng)水驅(qū)方式無法進(jìn)入巖縫孔隙，液態(tài)二氧化碳分子比水分子小得多，通過能力是水的5倍，可以進(jìn)入這些孔隙將原油“擠”出來。同時(shí)，二氧化碳則與鈣、鎂等金屬離子反應(yīng)，產(chǎn)生碳酸鹽，永久封存于地下。
在地下三四千米的砂巖中驅(qū)油，好比“從磨刀石里擠油”。張傳寶說，地下油藏壓力達(dá)到一定值時(shí)，二氧化碳處于超臨界狀態(tài)，具有較大溶解能力，會(huì)與原油混相溶為一體。如果壓力達(dá)不到合適值，氣和油難以互溶，就無法驅(qū)動(dòng)原油。
這個(gè)壓力值到底是多少?美國(guó)通用的標(biāo)準(zhǔn)是10兆帕，但勝利油田的原油組分與美國(guó)不同，在10兆帕壓力下往地下注入二氧化碳根本起不到混相效果，二氧化碳擠出巖縫孔隙跑掉了。
為攻克二氧化碳高壓混相驅(qū)油難題，勝利油田成立15人的團(tuán)隊(duì)，把6口單井日產(chǎn)量不到1噸的老油井關(guān)停，反復(fù)做注氣試驗(yàn)。經(jīng)過3年摸索，壓力值從10兆帕一路提高到40兆帕，才讓原油噴涌而出，單井產(chǎn)量提高到5.5噸至7噸。就這樣，勝利油田攻克了二氧化碳高壓混相驅(qū)油難題。
通過持續(xù)技術(shù)攻關(guān)和礦場(chǎng)試驗(yàn)，勝利油田相繼突破低能耗低成本捕集難、陸相油藏采收率封存率低等難題，形成捕集、管輸、驅(qū)油與封存全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，自主研發(fā)的二氧化碳管輸增壓泵、密相注入泵等多項(xiàng)國(guó)內(nèi)“首臺(tái)套”裝備達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，構(gòu)建起覆蓋全鏈條、可工業(yè)化推廣的技術(shù)裝備系列。
有了技術(shù)和裝備支撐，二氧化碳這個(gè)石化行業(yè)最頭疼的排放物，如今成為推動(dòng)石油增產(chǎn)、低碳轉(zhuǎn)型的“香餑餑”。
距勝利油田百公里外的山東淄博，齊魯石化將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳捕集后，通過管道源源不斷輸送到勝利油田的地下油藏。2023年7月，勝利油田建成國(guó)內(nèi)首條百萬噸二氧化碳輸送管道。
沿著這條長(zhǎng)輸管道，二氧化碳以液態(tài)形式從齊魯石化直抵勝利油田，年減少車輛運(yùn)輸4萬輛次，減排二氧化碳約100萬噸，相當(dāng)于每年植樹近900萬棵;預(yù)計(jì)未來15年可注入二氧化碳1068萬噸，提高原油采收率16.9%。
目前，勝利油田13個(gè)區(qū)塊應(yīng)用CCUS技術(shù)，累計(jì)注入封存二氧化碳150余萬噸，平均單井產(chǎn)量提升36.8%。齊魯石化-勝利油田CCUS示范工程成為全國(guó)最大的碳捕集利用與封存全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘亍?/p>
轉(zhuǎn)型新能源
奏響“綠電”變奏曲
黃河之畔，一塊塊耀眼的光伏板鑲嵌在鹽堿灘上，給油氣生產(chǎn)源源不斷地注入綠色電能。一口口老油井用上新能源，構(gòu)成一幅新舊動(dòng)能互動(dòng)的生動(dòng)畫卷。
這里是勝利油田孤島采油廠南9-XN6井區(qū)光伏發(fā)電項(xiàng)目。“發(fā)出電量直接供給周邊抽油機(jī)井，年發(fā)綠電約55萬千瓦時(shí)，相當(dāng)于10臺(tái)抽油機(jī)一年的用電量。”孤島采油廠安全管理部副經(jīng)理程勇說。
勝利油田既是油氣能源生產(chǎn)者，也是電力能源消費(fèi)者，每年55億千瓦時(shí)的用電量支撐了2340萬噸以上的油氣生產(chǎn)。勝利油田高級(jí)專家朱鐵軍說，電是油氣生產(chǎn)的動(dòng)力源，占勝利油田操作成本的1/5。
近年來，勝利油田立足自身油氣生產(chǎn)場(chǎng)景，大力發(fā)展光伏發(fā)電項(xiàng)目，加快構(gòu)建新型能源體系，實(shí)現(xiàn)降本和環(huán)保“雙贏”。過去4年間，建成光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模440兆瓦，年發(fā)綠電能力達(dá)5.3億千瓦時(shí)。目前，油氣生產(chǎn)用電“含綠量”占比達(dá)23%，新能源應(yīng)用規(guī)模處在石油行業(yè)前列。
光伏發(fā)電拓寬了電力來源，但具有間歇性、波動(dòng)性特點(diǎn)，如何維持傳統(tǒng)火電與綠電的動(dòng)態(tài)平衡?記者在勝利油田電力調(diào)度中心找到答案，這里的LED屏幕上，實(shí)時(shí)顯示著動(dòng)態(tài)變化的電力供需情況，隨著光伏發(fā)電負(fù)荷曲線的起落，火電發(fā)電負(fù)荷追隨著生產(chǎn)用電負(fù)荷同頻共振。
每一度電精準(zhǔn)調(diào)度的指令，來自勝利油田“智慧大腦”——“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化智慧能源管控平臺(tái)。“智慧大腦”對(duì)全領(lǐng)域?qū)崟r(shí)用電態(tài)勢(shì)感知分析，均衡調(diào)配各類電源資源，在安全、綠色、經(jīng)濟(jì)中尋求最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)多能平衡互濟(jì)。
勝利油田電力分公司經(jīng)理劉玉林說，過去只有網(wǎng)電和自備火電，電源隨負(fù)荷而動(dòng)，電網(wǎng)的形態(tài)是單向輸電，相當(dāng)于一個(gè)“二傳手”;如今既有火電又有光伏，240個(gè)光伏場(chǎng)站就是240個(gè)電源，光伏大發(fā)期，電網(wǎng)可以反向送電，成了能源“匯集地”。
在勝利油田構(gòu)建的新型電力體系中，“儲(chǔ)”是關(guān)鍵一環(huán)。10月9日，勝利油田首臺(tái)套10兆瓦/20兆瓦時(shí)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目在孤東供電管理區(qū)正式投運(yùn)，可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)行存儲(chǔ)，在需要時(shí)再利用化學(xué)反應(yīng)將電能釋放出來，滿電情況下可供2000多口油水井用電20分鐘。
“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化管控下，煤電跟著綠電“調(diào)”、負(fù)荷隨著電價(jià)“柔”、網(wǎng)電根據(jù)需求“補(bǔ)”，“智慧大腦”智能匹配“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”各類資源，實(shí)現(xiàn)自發(fā)綠電“能用盡用”、峰期火電“能發(fā)盡發(fā)”、谷期網(wǎng)電“能買盡買”，油田生產(chǎn)運(yùn)行方式發(fā)生深刻變革。
培育新能源產(chǎn)業(yè)，正推動(dòng)勝利油田從單一的石油生產(chǎn)向多元化的能源開發(fā)轉(zhuǎn)變。在勝利油田新能源開發(fā)中心經(jīng)理李景營(yíng)看來，未來，新能源必將締造一個(gè)新勝利——打造一個(gè)潔凈能源生產(chǎn)商、綜合能源管控服務(wù)商和脫碳技術(shù)方案提供商。
用能結(jié)構(gòu)之變，折射產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之變。中國(guó)石化集團(tuán)公司總經(jīng)理助理兼勝利石油管理局有限公司執(zhí)行董事、黨委書記孫永壯說，勝利油田統(tǒng)籌化石能源與非化石能源，重塑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，鞏固提升傳統(tǒng)油氣產(chǎn)業(yè)，培育壯大新能源產(chǎn)業(yè)，布局建設(shè)綠色低碳產(chǎn)業(yè)，形成傳統(tǒng)油氣、新能源、綠色低碳三足鼎立的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群，全力構(gòu)建多能互補(bǔ)、潔凈高效的新型能源體系。
來源：經(jīng)濟(jì)參考報(bào)記者 楊守勇 陳國(guó)峰 袁敏
評(píng)論