曹耀峰院士眼中的普光十年

文／本刊记者 陆晓如

普光气田从建设到长周期安全稳产，靠的是不断创新，是对安全的严格把控。

截至2019年10月18日，中国目前发现的最大规模海相整装高含硫气田——普光气田已经安全稳定生产了10年，充分证实了高酸性气田开发技术的可靠性与先进性，形成的关键技术与管理经验也为元坝、涪陵等气田的成功开发提供了重要支撑，为推动我国天然气开发利用、保障国家能源安全做出了卓越贡献。

曹耀峰院士作为我国超深高酸性气藏大规模安全环保开发的主要开拓者之一，负责组织实施了以普光气田天然气产能建设为核心的川气东送工程。对普光气田稳产10年，他有何感想？对普光气田未来的发展又有怎样的希望？带着这些问题，本刊记者采访了他。

困难中推进

中国石油石化：曹院士，您好！您作为当年川气东送工程的主要负责组织实施人之一，当时面临着怎样的工作压力？

曹耀峰：为有效利用高含硫天然气资源，国务院将以普光气田为主供气源的川气东送工程列入国家“十一五”重大工程。

川气东送工程是我国首次自主进行的大规模气田开发、天然气净化、长输管道一体化实施的庞大系统工程，总投资达626.76亿元。普光高含硫气田规模开发，上中下游工程建设系统推进，国内外没有可供借鉴的成熟技术。尤其普光气田作为川气东送的主要气源，平均埋藏深度5940米，属超深气藏；硫化氢含量15%以上，而硫化氢含量超过5%即可定性为高酸性气田；气藏平均压力55兆帕，硫化氢分压9.5兆帕，属高压气藏。国内外专家认为，普光气田开发是世界性技术难题。

中国石油石化：具体来说，当时面临哪些难题？

曹耀峰：主要是工程管理、工程技术、安全控制三大方面的难题。

工程管理方面，川气东送工程是一个特大型、开放性的复杂巨系统，工程管理难度大。因项目众多，构成了庞大的项目群，项目之间关联性强，因此整体推进难。又因涉及的专业种类多、跨度大，形成了上中下游产业链，协同实施难。而参建队伍构成复杂、相关利益方多、社会关注度高，使统筹监管难。

工程技术方面，首先是气田开发难。普光气田气藏超深、储层非均质性强，钻井、作业、气藏工程投资大、周期长，面临高产高效开发难题。其次，天然气净化难。超大型脱硫净化厂建设属国内空白，必须攻克超大规模深度净化及硫黄回收难题。再次，长输管道难。川气东送管道跨越巴山蜀水、鄂西武陵等复杂地质地貌，施工难度大。

普光气田高含硫天然气全自动监测报警系统响应时间小于1秒、报警值2ppm、准确率100%。

安全控制方面，普光气田气藏高含剧毒硫化氢，威胁员工和周边群众安全。气藏中硫化氢、单质硫、二氧化碳、氯离子共存，具有强腐蚀性，对装备材料的抗腐蚀性能要求极高。工区地处复杂山地，人口密集，道路崎岖。一旦发生安全问题，应急救援难度大。

创新来攻关

中国石油石化：当时是如何攻克工程管理难题的？

曹耀峰：工程建设团队以系统论为指导，创新构建了“系统控制下的项目群集成管理模式”。按照川气东送总体规划方案，将工程划分为42项分系统175项子系统，由各项目部进行市场化运作，以招投标、第三方监理等经济法律手段控制质量、工期和造价，负责本项目的组织实施。

对各项目构成的项目群，由指挥部实施统一组织协调，确定了建设“安全工程、优质工程、生态工程、福祉工程”的目标；对各项目采取DBB、EPC、E+P+C等不同形式，实施高效管理；对关键项目和急难险阻，组建业主管理团队集中优势资源实施攻坚破难；对剧毒硫化氢等高风险因素，实施跨项目强势监管；组织编制涵盖各项目部的统筹网络计划，系统推进，充分发挥项目群的协同效应，实施了工程建设的整体优化；对涉及生态环保、企业和地方等相关利益方的关系协调等社会责任，由国家工程建设领导小组和指挥部实施统一沟通协调，在开放的环境下保障了工程建设和谐推进。

“系统控制下的项目群集成管理模式”，既保障了项目管理的市场化运作，又充分发挥了集中力量办大事的优势，将项目管理侧重质量、工期、造价，拓展到安全、技术、生态、公共关系等更宽广的领域，是在石油天然气工程建设领域解决开发复杂巨系统问题的一次成功实践。因成效显著，被全国企业管理现代化创新成果审定委员会评为2011年度“国家级企业管理现代化创新成果一等奖”。

中国石油石化：工程技术难题又是如何被攻克的？

曹耀峰：针对诸多技术难题及国内无经验可借鉴的现实情况，我们采用“学习借鉴、攻关创新、集成应用”紧密衔接的科技创新思路，构建开放式创新体系，创新形成了特大型超深高含硫气田安全高效开发技术系列。

实施“高含硫气藏安全高效开发技术”“大型高含硫气田开发示范工程”两项国家科技重大专项，推动普光高含硫气田高产高效开发技术、普光高含硫气田腐蚀防护技术、复杂山地高含硫气田安全控制技术、高含硫天然气特大规模深度净化技术、山地长输管道工程建设技术等一批关键技术取得重大突破。在工程建设现场实施气体钻井、旋转尾管固井、储层改造等63个先导试验项目，一批先进实用技术实现规模化应用。

经过各方持续攻坚、锐意进取，普光高含硫气田仅用4年时间就实现成功开发，为同类高含硫气藏开发起到了重要示范作用，对推动天然气工业发展做出了重要贡献，使我国成为世界上少数几个掌握开发特大型超深高含硫气田核心技术的国家。2012年，“特大型超深高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用”，荣获“国家科学技术进步特等奖”。

安全生产10余年

中国石油石化：普光气田至今已经安全生产10余年，其中的秘诀是什么？

曹耀峰：普光气田成功投产，为普光大型高酸性气田长期安全运行奠定了基础。但是，气田高含硫化氢的环境没有变，风险并没有因气田建成而降低分毫。因此，在生产过程中，普光气田始终保持高度警惕，采取了完善基层管理体系建设，使安全管理纵深穿透；构建双重预防机制，提升风险、隐患防控能力；建立气田检修模式等各项防范措施，确保生产运行本质安全。

●绿色的普光，安全的普光。 供图/中国石化

普光气田运用了全自动化的远程控制、数据采集与传输技术，建设了高含硫天然气全自动监测报警系统，响应时间小于1秒、报警值2ppm、准确率100%。研发了全气田联锁关断控制系统及快速放空火炬系统，关断响应时间2～20秒，放空时间4～20分钟，成功率100%，确保了紧急状况下高含硫天然气的安全处置。采气、净化、长输三大系统采用硬线连接，任何一个系统的关断都可触发三大系统的联锁关断。研发配套了山地消防坦克等抢险救援装备，具备大规模硫化氢泄漏等事故的处置能力；与地方政府建立三级应急联动机制，不间断开展大型企地联合应急演练。普光应急救援中心，已被评为国家级油气田救援示范基地。

中国石油石化：目前普光气田安全生产形势如何？

曹耀峰：2018年下半年，中国石化秉承零风险的理念，组织业内专家开展了历时10个月的普光气田全方位研究与评价工作，涉及钻完井、生产井、集输、净化、应急、安全6个专业2000余人参加。专家一致认为：普光气田在建设过程中充分考虑了高含硫化氢的特点，在多年的生产运行过程中对出现的隐患、问题及时加以整改，积累了高含硫气田勘探开发宝贵经验，建立了较为完整的安全管理和应急体系，为我国高酸性气田安全高效开发做出了重大贡献。

对现有安全工作做出肯定的同时，专家组提出了长周期持续稳产存在的安全隐患。例如，气田压力将持续降低，新老井施工安全风险加大，酸性环境下腐蚀持续存在，微小泄漏有增加趋势，地质灾害等不确定性风险仍然存在。

针对上述问题，专家组要求进一步明确主要研究方向，多维度强化风险管控措施，构建更加完善的安全生产体系。目前，根据专家组建议，中国石化已经将“普光长周期安全生产技术研究”项目列入集团公司科技十条龙。

再稳产8年

中国石油石化：据悉，普光气田提出了“再稳产8年”的目标。这是出于什么考虑？

曹耀峰：普光气田自2009年10月正式投产以来，持续开展科技创新，大力加强勘探力度，不断提升开发水平，保持了良好发展态势。各项开发指标均达到或优于开发方案设计，投资回收期缩短两年，2017年实现了开发方案设计的8年稳产期，累计产气776.92亿立方米。

天然气是优质高效的清洁能源。加大天然气利用，推动天然气高质量发展，是推动能源革命向纵深发展、实现能源转型升级的现实选择。但是，随着贸易保护主义抬头，地缘政治更加复杂，天然气供应形势愈发严峻。为积极响应国家天然气发展战略，保障国家能源安全，中国石化持续推进相关工作，推动普光气田向更高水平发展。基于新的成果认识，进一步提出普光气田90亿立方米产量再稳产8年的目标。

中国石油石化：为实现这一目标做了哪些工作？

曹耀峰：首先，多措并举地夯实长周期持续稳产的资源基础。2020年以前，以二叠系长兴组至飞仙关组为重点，实现商业发现、规模增储；2021-2025年，以下二叠统栖霞组和侏罗系千佛崖组为重点，配套储层改造技术、实现效益增储，同时强化探索寒武系洗象池组及深层页岩气。2019-2025年预计探明储量500亿立方米、控制储量500亿立方米。按照动用率40%计算，可投入开发储量400亿立方米。在开发区调整和实施增压开采的基础上，加快“十三五”新区实施进度，普光气田90亿立方米产量可稳产到2022年；依靠“十四五”新区，可稳产到2025年。

●摄影/崔卫坤

其次，全面开展安全研究与评价工作，为长周期稳产保驾护航。研究钻完井、风险井井筒治理、高含硫气井作业、集输管网硫化氢泄漏监测、净化装置缺陷塔器安全管控、工业控制系统优化、酸性气体增压集输、应急保障能力提升。建立基于风险的泄漏检测与修复管理体系，完善高酸性气田从设计到施工的全流程井控预防及管控体系，建设与提升应急能力，建立长效的风险分级管控与隐患排查治理机制。

普光气田的安全高效开发，开创了我国自主勘探开发特大型高酸性气田的先河。经过10余年持续稳定的安全生产运行，充分验证了我国高酸性气田开发技术装备、管理运行体系的安全性、可靠性和稳定性。

展望未来，伴随着普光气田“再稳产8年”计划的逐步实施，必将探索出一条符合我国资源禀赋和生态环境特征的、安全绿色高效的长周期稳产路径，为保障能源安全做出卓越新贡献。