悠悠一甲子，足以在一個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)略性突破頁巖油勘探開發(fā)，讓油田增儲建產(chǎn)有了重要接替陣地;推動CCUS技術(shù)從實驗室走向礦場規(guī)?；瘧茫瑢崿F(xiàn)了“封碳驅(qū)油”雙贏局面;建立電力“智慧大腦”管控平臺，推動油氣開發(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”多能互補能源企業(yè)轉(zhuǎn)變，助力我國“能源的飯碗必須端在自己手里”，持續(xù)唱響“我為祖國獻石油”之歌。
突破頁巖油技術(shù)瓶頸
“能源飯碗”端得牢
走進勝利油田勘探開發(fā)研究院展廳，一個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。
“這是從地下3000多米采出來的頁巖油油樣，這么稠的頁巖油，國內(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，實現(xiàn)了規(guī)?；_采。”勝利油田勘探開發(fā)研究院副院長張關(guān)龍說。
頁巖油是一種非常規(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。我國擁有豐富的頁巖油氣資源，但主要以陸相頁巖油為主，具有厚度薄、連續(xù)性差、非均質(zhì)性強等特征。
張關(guān)龍說，勝利油田克服基礎(chǔ)理論認識不足、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，全力實施頁巖油氣戰(zhàn)略突破工程，于2022年8月正式啟動勝利濟陽頁巖油國家級示范區(qū)建設(shè)。
成熟度低、斷裂系統(tǒng)復雜、油稠……濟陽頁巖油類型獨特，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)。
“頁巖油開采過程涉及控壓、降溫、導航等諸多精密控制工序，打第一口井時光導航就回地面更換了8次。”中國石化集團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)理楊勇說，他們投入1億多元、耗費130天、打了4000多米，才采出第一桶頁巖油。
投資成本和鉆井時間降不下來，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，勝利油田明確了濟陽頁巖油富集、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;縫網(wǎng)壓裂技術(shù)讓頁巖油在人工制造的毫米級“高速公路”上流出，極大提升單井產(chǎn)能。
48天、29天、23天……濟陽頁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施的目標同向運行模式，開發(fā)成本也得到有效控制。在濟陽頁巖油同一個施工現(xiàn)場有16支隊伍，有搞測井的、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，一個黨支部里面不分甲方乙方，講求‘一家人、一條心、一起干、一個目標’，油井越打越快，成本越攤越低。”楊勇說，濟陽頁巖油單井投資已由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、新動能。經(jīng)過近幾年的勘探開發(fā)，勝利濟陽頁巖油國家級示范區(qū)已投產(chǎn)94口頁巖油水平井，其中，36口頁巖油井峰值日油超百噸，單井峰值日產(chǎn)油262.8噸，刷新了國內(nèi)頁巖油單井日產(chǎn)最高紀錄;示范區(qū)已落實頁巖油控制預測儲量17.3億噸，日產(chǎn)油達1600噸，累產(chǎn)油突破80萬噸。
據(jù)悉，勝利濟陽頁巖油資源量達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。楊勇說：“傳統(tǒng)油氣已經(jīng)支撐油田走過60多年，頁巖油資源量比常規(guī)原油更豐富，如果我們?nèi)嫱黄?，油田將實現(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個五六米高的白色儲罐橫置于地上，一旁的抽油機晝夜不歇地作業(yè)。這里是碳捕集、利用與封存技術(shù)(CCUS)從勝利油田實驗室走向規(guī)?；瘧玫牡谝徽尽夤蘅蓛Υ?00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性、增加產(chǎn)量。
勝利油田高級專家張傳寶說，有些低滲透油藏儲存在地下幾千米細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，可以進入這些孔隙將原油“擠”出來。同時，二氧化碳則與鈣、鎂等金屬離子反應，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，地下油藏壓力達到一定值時，二氧化碳處于超臨界狀態(tài)，具有較大溶解能力，會與原油混相溶為一體。如果壓力達不到合適值，氣和油難以互溶，就無法驅(qū)動原油。
這個壓力值到底是多少?美國通用的標準是10兆帕，但勝利油田的原油組分與美國不同，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人的團隊，把6口單井日產(chǎn)量不到1噸的老油井關(guān)停，反復做注氣試驗。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)和礦場試驗，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)標準體系，自主研發(fā)的二氧化碳管輸增壓泵、密相注入泵等多項國內(nèi)“首臺套”裝備達到國際領(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，二氧化碳這個石化行業(yè)最頭疼的排放物，如今成為推動石油增產(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，勝利油田建成國內(nèi)首條百萬噸二氧化碳輸送管道。
沿著這條長輸管道，二氧化碳以液態(tài)形式從齊魯石化直抵勝利油田，年減少車輛運輸4萬輛次，減排二氧化碳約100萬噸，相當于每年植樹近900萬棵;預計未來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個區(qū)塊應用CCUS技術(shù)，累計注入封存二氧化碳150余萬噸，平均單井產(chǎn)量提升36.8%。齊魯石化-勝利油田CCUS示范工程成為全國最大的碳捕集利用與封存全產(chǎn)業(yè)鏈示范基地。
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)成一幅新舊動能互動的生動畫卷。
這里是勝利油田孤島采油廠南9-XN6井區(qū)光伏發(fā)電項目。“發(fā)出電量直接供給周邊抽油機井，年發(fā)綠電約55萬千瓦時，相當于10臺抽油機一年的用電量。”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，也是電力能源消費者，每年55億千瓦時的用電量支撐了2340萬噸以上的油氣生產(chǎn)。勝利油田高級專家朱鐵軍說，電是油氣生產(chǎn)的動力源，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)場景，大力發(fā)展光伏發(fā)電項目，加快構(gòu)建新型能源體系，實現(xiàn)降本和環(huán)保“雙贏”。過去4年間，建成光伏發(fā)電裝機規(guī)模440兆瓦，年發(fā)綠電能力達5.3億千瓦時。目前，油氣生產(chǎn)用電“含綠量”占比達23%，新能源應用規(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、波動性特點，如何維持傳統(tǒng)火電與綠電的動態(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，實時顯示著動態(tài)變化的電力供需情況，隨著光伏發(fā)電負荷曲線的起落，火電發(fā)電負荷追隨著生產(chǎn)用電負荷同頻共振。
每一度電精準調(diào)度的指令，來自勝利油田“智慧大腦”——“源網(wǎng)荷儲”一體化智慧能源管控平臺。“智慧大腦”對全領(lǐng)域?qū)崟r用電態(tài)勢感知分析，均衡調(diào)配各類電源資源，在安全、綠色、經(jīng)濟中尋求最優(yōu)解，實現(xiàn)多能平衡互濟。
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，電源隨負荷而動，電網(wǎng)的形態(tài)是單向輸電，相當于一個“二傳手”;如今既有火電又有光伏，240個光伏場站就是240個電源，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”是關(guān)鍵一環(huán)。10月9日，勝利油田首臺套10兆瓦/20兆瓦時電化學儲能項目在孤東供電管理區(qū)正式投運，可將電能轉(zhuǎn)化為化學能進行存儲，在需要時再利用化學反應將電能釋放出來，滿電情況下可供2000多口油水井用電20分鐘。
“源網(wǎng)荷儲”一體化管控下，煤電跟著綠電“調(diào)”、負荷隨著電價“柔”、網(wǎng)電根據(jù)需求“補”，“智慧大腦”智能匹配“源網(wǎng)荷儲”各類資源，實現(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)運行方式發(fā)生深刻變革。
培育新能源產(chǎn)業(yè)，正推動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)理李景營看來，未來，新能源必將締造一個新勝利——打造一個潔凈能源生產(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。中國石化集團公司總經(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、潔凈高效的新型能源體系。
來源：經(jīng)濟參考報記者 楊守勇 陳國峰 袁敏
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