○ 文/秦文貴
鉆井期待綠色革命
○ 文/秦文貴
面對(duì)廣闊的全球市場和激烈的國際化競爭,一方面中國石油要對(duì)標(biāo)跟隨,努力縮小與國際一流石油技術(shù)服務(wù)公司的距離;另一方面必須通過創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)超越對(duì)手,引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展。
雖然倫敦奧運(yùn)會(huì)圣火已經(jīng)熄滅,但是那些扣人心弦的競技場面還時(shí)時(shí)浮現(xiàn)眼前,乒乓球、羽毛球、跳水……我國運(yùn)動(dòng)員繼續(xù)披金戴銀,游泳、田徑等項(xiàng)目也在奮起直追,頗有收獲。由此,我想到,中國石油靠什么追趕先進(jìn),靠什么保持領(lǐng)先?與先進(jìn)對(duì)標(biāo)查短板,找不足,學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),可以說是追趕先進(jìn)的訣竅。然而,要實(shí)現(xiàn)超越先進(jìn),且一直保持領(lǐng)先地位,則必須實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破與創(chuàng)新。
石油工程技術(shù)行業(yè)又何嘗不是如此呢!面對(duì)廣闊的全球市場和激烈的國際化競爭,一方面中國石油要對(duì)標(biāo)跟隨,努力縮小與國際一流石油技術(shù)服務(wù)公司的距離;另一方面必須打造出自己“撒手锏”,通過創(chuàng)新,超越對(duì)手,引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展。
多年來,中石油工程技術(shù)服務(wù)行業(yè)孜孜不倦尋求破解困局之法,逐步建立起完整的石油科學(xué)研究與技術(shù)研發(fā)體系,通過對(duì)標(biāo)管理,掌握了水平井、多分支井、欠平衡井、超深井等各種先進(jìn)的陸上油氣勘探開發(fā)技術(shù),以及灘海和中深海油氣勘探開發(fā)技術(shù)。尤其是2005年從四川開始的“鉆井大提速工程”,經(jīng)過持之不懈地推進(jìn)使得中國石油的鉆井能力和水平達(dá)到空前高度。由此豐富發(fā)展起來的提速、提素、提效“三提工程”在我國石油工程界反響強(qiáng)烈。2006年開始推進(jìn)的“水平井工程”不但使中國石油的水平井鉆完井技術(shù)能力大幅提升、單井產(chǎn)量顯著提高,而且使得水平井的有效實(shí)施領(lǐng)域從遼河、新疆等地的稠油創(chuàng)新擴(kuò)展到各油區(qū)的常規(guī)砂巖儲(chǔ)層,在四川又推進(jìn)到碎屑巖儲(chǔ)層,在蘇里格推進(jìn)到致密砂泥巖儲(chǔ)層并大顯神威。
2007年實(shí)施“欠平衡/氣體鉆工程”以來,中國石油技術(shù)能力再一次突飛猛進(jìn),鉆井速度提高5~10倍,不但破解了許多久攻不下的工程難題,而且新發(fā)現(xiàn)和重新認(rèn)識(shí)了許多過去相逢未必就相識(shí)的油氣儲(chǔ)層。數(shù)年實(shí)踐證明,此項(xiàng)技術(shù)目前是及時(shí)發(fā)現(xiàn)和有效保護(hù)油氣層的最有效、最直接、最放心的手段。
2008年開展“優(yōu)化簡化井身結(jié)構(gòu)工程”以來,中國石油節(jié)約了數(shù)萬噸的鋼材、水泥,少用了數(shù)萬立方米的泥漿,減少了數(shù)千立方米的鉆屑排放,成為油氣田工程技術(shù)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的一個(gè)重大步驟。
2009年以來強(qiáng)力推進(jìn)“帶壓作業(yè)工程”,三年三大步,從初期一年不足500井次,發(fā)展到今年可突破3000井次,在大幅縮短停井時(shí)間、大量減少油水排放、根除壓井液污染和技術(shù)增油方面效果極為顯著。
改革開放以來,我國石油工程技術(shù)服務(wù)行業(yè)雖然整體技術(shù)和創(chuàng)新實(shí)力得到了顯著提升,但與美國等發(fā)達(dá)國家相比仍有很大差距。以鉆井技術(shù)為例:1500米以內(nèi)的淺井,美國平均建井周期2.1天,中國石油6.77天。目前,工程技術(shù)領(lǐng)域幾乎所有核心技術(shù),都掌握在西方國際大公司手里。他們對(duì)我國實(shí)施技術(shù)封鎖,給油田公司高價(jià)提供技術(shù)服務(wù)。我國石油工程技術(shù)服務(wù)正感受著前所未有的壓力。
其實(shí),對(duì)標(biāo)管理只是取長補(bǔ)短、見賢思齊的過程。要想做行業(yè)的引領(lǐng)者,理念轉(zhuǎn)變是先導(dǎo),技術(shù)革命是關(guān)鍵,管理變革是重點(diǎn)。唯有實(shí)現(xiàn)制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新以及商業(yè)模式的創(chuàng)新,中國石油工程技術(shù)業(yè)務(wù)才能真正實(shí)現(xiàn)“華麗轉(zhuǎn)身”,否則只能作為追隨者,“吃”別人揚(yáng)起的“塵土”。
●供圖/于洪勝
隨著以美國、加拿大為代表的水平井工藝技術(shù)與分段壓裂技術(shù)的成熟應(yīng)用,一場“靜悄悄”的頁巖氣革命已經(jīng)到來,對(duì)石油工程技術(shù)乃至世界能源格局產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。一方面“頁巖氣革命”使美國對(duì)中東地區(qū)的油氣出口依賴降低,從而導(dǎo)致中東在美國能源戰(zhàn)略中的地位大大降低,轉(zhuǎn)而“重返亞太”。另一方面“頁巖氣革命”有效刺激美國經(jīng)濟(jì)快速恢復(fù),帶動(dòng)制造業(yè)復(fù)蘇,使美國在走出金融危機(jī)中先其他西方國家一步。同時(shí),美國的頁巖油氣、加拿大油砂和巴西深水鹽下石油被業(yè)界稱之為“新中東”的崛起,世界油氣資源格局已悄然發(fā)生微妙變化,世界能源生產(chǎn)中心西移,世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心東移,這勢必給包括我國在內(nèi)的很多國家能源戰(zhàn)略帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
中國石油工程技術(shù)何去何從?大局變,我們不變,就會(huì)落后,就會(huì)失去競爭力,最終就會(huì)被拋棄。中國石油集團(tuán)董事長蔣潔敏的話發(fā)人深省:面對(duì)常規(guī)油氣資源單井產(chǎn)量逐年降低和非常規(guī)油氣時(shí)代的來臨以及資源、環(huán)境的多重壓力,“工程技術(shù)必須來一場革命”。
我認(rèn)為這場革命的旗幟是綠色的,目標(biāo)是“一口氣吹出一口井”。當(dāng)今世界,除了空氣和陽光外,再無免費(fèi)的資源!“十一五”期間,中國石油在氣體鉆井上已進(jìn)行了近千井/段次的豐富實(shí)踐,已經(jīng)為我們實(shí)現(xiàn)突破奠定了較好的基礎(chǔ)。當(dāng)下,中國石油每年鉆井兩萬口左右,鉆井進(jìn)尺4000萬米左右,平均井深1800多米。這兩萬口井中,有一半處在干旱、少雨、水資源極度匱乏的西部黃土塬和沙漠戈壁,而這些地區(qū)正好是中國油氣發(fā)展的最具希望的現(xiàn)實(shí)區(qū)域。按傳統(tǒng)的鉆井理念,鉆井必用泥漿,配泥漿必須用水和多種對(duì)自然環(huán)境不利的大分子有機(jī)物,在西部地區(qū)每年鉆一萬口井所用泥漿的綜合成本接近百億元人民幣!用空氣來鉆這一萬口井,就可節(jié)省這百億元,不僅如此,現(xiàn)有泥漿泵、泥漿罐、水罐等泥漿循環(huán)系統(tǒng),固控系統(tǒng)、排污池等設(shè)備設(shè)施連同所占土地以及現(xiàn)場泥漿工人都可一并省去!因此,其連帶輻射效應(yīng),遠(yuǎn)非這區(qū)區(qū)百億元而已!
要實(shí)現(xiàn)“一口氣吹出一口井”,首先要解決“氣體鉆井的恐水癥”。解決的辦法就是研發(fā)制造可用于氣體鉆井的連續(xù)循環(huán)裝置!試想,在接單根時(shí)保持了連續(xù)循環(huán),便可以以常規(guī)氣排量輕易將水帶出。因此,在氣體鉆井中的抗出水能力就可以成倍提升;對(duì)一般的出水,也就不再恐懼,也不再“見水就跑”!
其次,實(shí)現(xiàn)鉆井綠色革命,還應(yīng)包括:不向大氣中排出二氧化碳!就是要把鉆井用柴油機(jī)排出的二氧化碳給吃掉!有一種物質(zhì)可以吃掉二氧化碳。它資源豐富,價(jià)格便宜,更為難能可貴的是它還可以用在氣體鉆井中幫我們克服恐水癥,這種物質(zhì)就是生石灰。可以把生石灰磨成像重晶石一樣的灰粉,在氣體鉆井中隨氣體一并打入井,待生石灰粉遇到地層中出來的水時(shí)(1摩爾的水可與1摩爾的生石灰發(fā)生反應(yīng))便吸水反應(yīng)成熟石灰并釋放出大量熱。熱可以提溫,井眼環(huán)空中氣體遇熱膨脹,體積增大,又相當(dāng)于增大了泵入井筒的氣量,增大返速,更有利于將水帶出井筒。
中國石油再用壓縮機(jī)把井場所用柴油機(jī)排出的煙氣(二氧化碳)和空氣一并泵入井中,一旦生石灰遇見水變成熟石灰,泵入到井中的煙氣(二氧化碳)便與熟石灰反應(yīng)(被熟石灰吃掉),還原成石灰石(CaCO3)。如果調(diào)配適當(dāng),可以將柴油機(jī)排出的二氧化碳全部吃掉。如此一來,鉆屑和生石灰可就地排放或墊井場,實(shí)現(xiàn)無害化,一舉兩得。試想中石油鉆井一年燒掉120萬噸柴油,產(chǎn)出的二氧化碳將高達(dá)400萬噸(二氧化碳2.778kg/L柴油)。國家2015年將征收30~40元/噸的二氧化碳排放稅,中石油每年將為此支付1.2億~1.6億元的碳排放稅。更何況它保護(hù)空氣免受污染的價(jià)值更是難以估量!
本文作者為渤海鉆探工程公司黨委書記