“龙归故里”有传奇
——写在中国石油安岳气田磨溪区块龙王庙组气藏全面投产之际

2015-09-24 03:35牟雪江
中国石油企业 2015年11期
关键词:龙王庙气藏油气田

□ 文/本刊记者 牟雪江

“龙归故里”有传奇
——写在中国石油安岳气田磨溪区块龙王庙组气藏全面投产之际

□ 文/本刊记者牟雪江

“值此川中龙王庙组特大型气藏110亿立方米/年产能建设工程全面投产之际,集团公司向你们,并通过你们向参加气田勘探开发的全体干部员工,表示热烈的祝贺和亲切的慰问!”

2015年10月27日,中国石油天然气集团公司给西南油气田公司发去贺信。

贺信说:自2012年磨溪8井获得高产工业气流以来,你们在勘探开发实践中,坚持寻找大场面、开发大气田的理念,发挥整体优势、依靠科技进步、实施勘探开发一体化、创新工程建设组织管理模式,在储量规模、建设速度和经济效益等方面都取得了突出成绩,建成了四川盆地历史上和我国古老碳酸盐岩迄今为止发现的单体最大气田,对天然气综合地质研究、开发标准化设计和工厂化模块建设具有重要指导意义,为集团公司天然气业务快速发展和在当前稳增长关键时期提高经营效益做出了重要贡献。

2015年10月20日,作为我国最大的单体海相整装气藏——龙王庙组特大型气藏110亿立方米/年产能建设工程全面投产。

时间回到节点,20日上午10点,龙王庙组气藏净化二厂中控室显示屏上实时数据一闪一闪……净化厂的最后一列净化装置的瞬时进气量达到每小时15万立方米。

“龙王庙组气藏年产气能力达到110亿立方米,标志着龙王庙组气藏正式跻身四川盆地主力气藏行列。”这一天作为历史节点成为龙王庙组特大型气藏的一个鲜明记忆。

中国工程院院士、油气藏地质及开发工程国家重点实验室主任罗平亚评价,安岳气田龙王庙区块特大型气藏的发现和高速建成,不仅具有油气产业上的革命性意义,而且对技术创新及油气学科的发展起到十分重要的推动作用。

正如贺信上所说,作为我国古老碳酸盐岩迄今为止发现的单体最大气田,它的建成“对天然气综合地质研究、开发标准化设计和工厂化模块建设具有重要指导意义”。

“逆转乾坤大法”解放勘探思路

安岳气田磨溪区块龙王庙组特大型气藏的发现,是我国天然气勘探历史上取得的又一激动人心的重大成果,也是我国迄今为止发现的时代最古老、单体规模最大的气藏。它的发现不仅实现了几代石油人的梦想,而且对深化石油地质理论具有重要的意义。

据史料记载,早在西汉时期,四川就已发现可燃烧的天然气,名曰“火井”,用以煮盐。四川也由此成为世界上最早发现和利用天然气的地方。

新中国成立后,中国石油人怀着寻找油气的梦想,在这里展开多次大规模油气勘探。没有先进的设备,没有适用的地质理论,上世纪50年代,四川盆地古隆起油气勘探在艰难中起步。1964年3月,四川石油管理局加深钻探威基井,发现震旦系灯影组气藏,我国第一个海相整装大气田——威远气田横空出世,探明储量400亿立方米。

威远气田作为我国第一个海相整装气田,虽然规模不是很大,却深化了石油人的地质认识,更加坚定了对古隆起的信心。翻阅四川盆地油气勘探的资料,我们看到每一个“五年计划”、每一轮四川盆地资源评价,地质勘探工作者们都会根据最新科研成果评估古隆起资源潜力。

油气勘探是一个不断探索未知世界的过程,是一个依据石油地质学原理,利用已知的地质信息,不断探索,寻找、发现未知油气田的过程,是一个“利用已知信息推断未知结论”的过程。

随着地质科研不断取得新进展,地质工作者逐步完善4亿年前的地质图,发现乐山——龙女寺古隆起,东起遂宁,西接雅安,南抵资中,北达绵阳,在雅安、乐山和南充鼓起三个“山包”,面积超过6万平方千米。威远气田“深居”古隆起之中。

偌大的古隆起,只有威远气田这一个“独生子”,怎么可能呢?

再找“大场面”,建设大气田,已然成为石油人追逐的行动。

人类跨进新千年。带着新观念,新认识,西南油气田公司深挖威远气田生产潜力,应用油气地质新理论、勘探新技术,深入分析研究地质资料,部署专门钻探威远气田寒武系的探井——威寒1井。

2005年5月威寒1井完钻,在龙王庙组发现35米厚的块状孔隙性白云岩储层,测试日产气11万立方米。

这一发现,点燃了新希望。中国石油部署了磨溪地区320平方千米的三维地震、80多千米的地震剖面资料采集作业,进行连片处理解释老资料,研究古隆起演化过程、油气成藏机理,寻找勘探新目标。

值得庆幸的是,这一年,中国石油立足具有战略性和前瞻性的勘探领域与目标,设立专项,开始推行实施风险勘探。

“油气风险勘探管理办法”,将具有战略性、全局性、前瞻性的资源基础好、地质风险大的新盆地、新地区、新层系,列为油气风险勘探项目专项。这一改革带来的红利是,推动了勘探领域思想解放,激励了勘探实践。

回想当年,中国石油川庆钻探工程公司副总经理伍贤柱还是很有感慨:“龙王庙气藏的发现,还要归因于中国石油的风险勘探机制和钻井高效勘探技术。”他介绍说,天然气勘探风险高、投资大,在四川盆地钻一口5000多米的探井,需投资近亿元。四川盆地天然气勘探在获得中国石油风险勘探资金支持的同时,西南油气田和川庆钻探坚持“提速无极限、提效有空间和提素无止境”的理念,拉开了快速高效勘探的序幕,创造出闻名遐迩的“磨溪经验”。

思想的解放催生了理论和机制的创新。龙王庙气藏的勘探和开发,还有一个极其重要的原因就是中国石油“自主创新、集成创新和引进消化吸收再创新的科技创新能力”。在探索古隆起的过程中,中国石油对古隆起的天然气如何形成、怎样迁移、在何处聚集等重大油气地质理论研究进一步深化,寻找油气富集区、测井解释等关键技术手段进一步丰富,积累了勘探实践经验。

据西南油气田公司总经理马新华介绍,为了整体认识和评价古隆起的勘探潜力和资源规模,同时加强高效勘探技术攻关,中国石油专门设立了重大勘探生产研究项目《四川盆地海相碳酸盐岩大型古隆起高效气田成藏理论与勘探技术》。中国石油勘探开发研究院、川庆钻探公司、东方地球物理公司等单位共同协作攻关,并面向生产,突出科研生产一体化。通过两年多的艰苦攻关,取得了一批创新性成果,有力指导和推动了磨溪龙王庙特大型气藏的快速探明和开发。

2012年9月磨溪8井寒武系龙王庙组获测试日产气107万立方米,取得了四川盆地寒武系勘探的历史性突破。

回顾历史,磨溪区块龙王庙组气藏勘探发现历程可分为“三上威远”获得发现、探索地面构造阶段(1965-1970)、古隆起探索阶段(1970-1999)、威远二次勘探阶段(2000-2005)、风险勘探突破阶段(2006-2011)、整体勘探、快速探明阶段(2012.9-至今)等六个阶段。

油气勘探的目的是找到具有商业价值的油气藏。从总体看,磨溪龙王庙组气藏是一个规模、整装、高效的特大型气藏,具有“两大、两高、三好”的特点。即储量规模大,探明储量达4403.83亿立方米,技术可采储量3082亿立方米;含气面积大,达800平方千米,横跨四川、重庆两省市,气层平均厚度36米,横向分布稳定;气井产量高,气藏压力高;天然气组分好,天然气中甲烷含量96%以上,勘探效益好,试采效果好。

“磨溪经验”智能化标准化

根据气田开发方案,龙王庙整体开发规模为110亿立方米/年,按照“整体部署、分步实施、立足长远、安全高效”开发思路,110亿立方米/年地面建设工程分三个阶段实施:

第一阶段为试采地面工程,规模为10亿立方米/年,净化装置原料气处理规模为300万立方米/日。该工程于2012 年12月正式开工,历经10个月建成,于2013年10月顺利完工投运。据了解,从磨溪8井发现川中龙王庙组气藏,到建成日产气300万立方米的试采规模,410多天,建设速度之快,为西南油气田50多年之最,创造了“磨溪速度”。工程迄今已平稳运行610天,累计处理原料天然气17.96亿立方米。

第二阶段为开发地面工程,分为开发一期40亿立方米/年产能以及第三阶段的二期60亿立方米/年产能。40亿立方米年产能,净化装置原料气处理规模为1200万立方米/日,由4列日处理量300万立方米的主体净化装置及配套公用设施组成。该工程于2013年5月正式破土动工,2014年8月第Ⅰ、Ⅱ列装置顺利投运,9月第Ⅲ、Ⅳ列装置建成投运,大大缓解了川渝地区天然气市场供应压力。

第三阶段的开发二期60亿立方米/年产能工程主要包括了内部集输工程、净化厂工程、净化气外输工程、数字化气田以及气田道路等工程量。

2015年10月15日,又一口姓“磨溪”的井完钻。16日,磨溪008-18-X1井对龙王庙组酸化后测试获日产天然气179.73万立方米。这口井是磨溪龙王庙组气藏第18口测试产量超百万立方米的开发井,该井获得高产再次证实了该区块龙王庙组巨大的勘探开发潜力。

中国石油西南油气田公司新闻办公室供图

查看姓“磨溪”的井场,每口井场都是地面标准化建设的成果。西南油气田公司结合龙王庙组气藏建设实际,采用标准化设计、工厂化预制、模块化成撬、撬装化安装、一体化装置、数字化建设的模式完成地面流程建设工作。

在这里,你无论是在磨溪009-X2井的现场,还是去磨溪008-H19井现场,都会发现无人值守,不用担心,数数井场里的电子眼便会了解其中的奥秘。以龙王庙组气藏西北区集气站为例。在这里入站的井统一管理,并按照“电子巡井+定期巡检+周期维护+检维修作业”为主要内容的数字化管理新模式开展日常管理工作。

在西北区集气站我们看到,这里汇集了周边3口单井来气和西区集气站部分返输气。这些“气”,在这里经分离计量后通过西北干线输往龙王庙组集气总站。在这里会看到“互联网+”——站控系统(SCS),由上位机(站控计算机)、下位机(可编程逻辑控制器)组成。其中,下位机主要完成中心井站及所属单井站的安全连锁及过程数据的采集、上传,上位机完成过程显示、参数设定、远程操作、门限报警等管理功能,实现对集气站和下辖单井站的监视与远程控制。

顺着天然气的输送线路,来到安岳气田磨溪区块龙王庙组气藏调控中心。你会发现“互联网+”无处不在。这里有一套综合计算机控制系统,具有三大核心功能:一是对设备设施生产运行数据的采集和集中监视;二是对天然气生产过程的远程控制;三是在发生紧急情况的时候,自动连锁报警、并紧急停产停车。

同时,调控中心内部配备有1200万立方米净化装置的分布式控制系统(DCS)操作控制台:主要完成对净化装置的主体单元、公用单元、辅助单元的实时监控和远程调节控制,此外集成接入厂区供电系统,厂外供水装置的运行状态和控制功能,实现天然气净化处理的全过程监视和远程控制。

此外,针对天然气的易燃、易爆等特性,调控中心还设有火灾报警和气体检测系统(FGS)进行实时监测。为进一步保证生产现场的安全平稳运行,还建立了净化厂厂区以及内输场站的视频安防管理系统,实现高清实时视频监控的同时,还集成厂区扩音对讲、周界安防、可视化门禁等系统,通过视频安防系统完成对生产现场的可视化监视和管理,确保现场安全受控,为推行无人值守提供坚实保障。

走出调控中心,来到磨溪天然气净化二厂,一些外围工程还在施工,一片繁忙景象。这个作为西南油气田公司开发安岳气田磨溪区块龙王庙组气藏的关键工程,投运以来,生产运行安全平稳,净化气合格率100%;硫黄优等品率100%。

值得关注的是,西南油气田用4年的时间建成年产110亿立方米的产能,而比它储量小的克拉2气田的108亿立方米年产能力建设用的是8年的时间。

可以说,西南油气田公司创新实践,大胆探索“高产井培育”新技术、“互联网+采输气”工艺,积极实践勘探与开发“一体化”、工程设计“模块化”、设备建造“工厂化”、优选厂商“市场化”,实现了找气、采气齐头并进,加快了天然气储量转化为商品气的进度,创造了中国石油大型整装气藏从发现到全面投产的最快速度。

开发建设龙王庙组特大型气藏,西南油气田公司的目标是“打造现代化大气田样本”。起点就是,同步建设“气藏、井筒、地面”三位一体的数字化气田,形成“一个气田、一个监控中心”模式。气田开发和净化生产实现一体化管理。它的先进性在于实现了日常管理由定期巡井向在线实时巡检转变、由现场管理向远程管理转变,管理、操作人员为传统管理模式的15%,不仅有效降低了人工成本、建设投资、设施维护工作量,而且为一线员工创造了“分头巡检、集中生活”的条件,大幅缓解了看病就医、饮水买菜、家人团聚、业余生活枯燥等难题。

致力绿色开发建设生态气田,这个气藏自设“绿色门槛”,自提环保标准。绿色开发除体现在钻井勘探中,同样也体现在试采工程前期的设计环节。践行“零排放、零污染”设计理念,天然气净化厂建设,根据工艺流程和总平面布置图,将主体装置划分为脱水、脱硫、硫黄回收三大模块,采用国际先进三维设计软件,利用西南油气田公司已经形成的PDMS模型库,从应力分析、碰撞检查、模块划分、人机工程等多角度、全方位进行模块化设计,建立模块化工厂3D模型,形成标准化图集;采输气站建设,从运用新技术、核心设备优化、整体可靠性论证等角度,研发、制造集工艺设备、自控设备、电气设备为一体的智能化橇装装置。净化装置采用先进的硫黄回收和尾气处理技术,硫黄回收率、二氧化硫排放率均优于国家环保排放标准;采用蒸发结晶专利技术,装置投运后实现了污水零排放。

在我国天然气需求迅猛增长,对外依存度不断攀升,急需国内优质整装大气藏发现的背景下,磨溪龙王庙气藏的发现和中国石油打造的“磨溪速度”“磨溪经验”,对推进我国天然气工业快速发展、保障国家能源安全具有重要意义。同时,也开启西南地区乃至全国天然气市场新格局。

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