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中国能源新领军
2014年02月19日 13:37 来源于 中国石油石化    作者:孙岩冰 彭旭峰        打印字号
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   长庆油田正在推动传统石油工业向现代工业文明转型。

  ○文/本刊记者 孙岩冰 /彭旭峰

  这是一场遭遇战。长庆人十分喜欢用“遭遇”来形容当初与“三低”狭路相逢时的心情。

  这是一个比较贴切的比喻。当年,长庆人在鄂尔多斯打拼出自己的第一块根据地时,没想到在生产了短短十多年后就陷入僵局。

  这让长庆人很纠结。“爱恨交加。”长庆油田的勘探专家总结说。

  对于长庆人来说,这是一种热火朝天的场面瞬间被千里冰封的感觉。然而无论情绪上出现了多少挣扎,在信念上长庆人始终坚持。

  于是,一场长达三十多年的较量开始了。

  这其中痛苦、彷徨、犹豫……五味杂陈。所幸的是,这些形容的字眼中并不包含放弃。凭借着执著,长庆人用“四化”赢得了与“三低”对决的胜利。长庆人借此积攒的四十多年经验,为中国的低渗透油气开发,创造了一套行之有效的开发模式。

  这种模式取得的经验,对于当前与未来的中国油气开发,意义非凡。

  长庆的答卷

  一个国家拥有油气资源,就有了发展主动权。

  中国目前面临的形势喜忧参半。

  2013年我国油气产量再创新高,达到3.2亿吨,比上年增长4.6%。同时,根据国土资源部的最新发布,全国油气资源潜力可观,2030年油气产量有望在目前基础上翻一番。

  然而,形势并非全部乐观。通过系统评价,我国油气资源当下面临四个突出的问题。

  一是从层位上看,80%的石油和65%天然气分布于新生界、中生界地层,古生界地层需要进一步探索;二是从深度上看,四分之一的石油资源和五分之三的天然气资源埋深超过3500米;三是从地表条件上看,戈壁、黄土塬、沙漠等恶劣地表条件比例较大;四是从品位上看,中低渗、特低渗比重增加;开发成本增大,开发周期变长。

  这些问题都是制约未来我国油气自产能力提高的无法回避的挑战。

  长庆油田对于这些挑战并不陌生。事实上,长庆油田多年的经验就是在不断克服上述困难的基础上积累的。

  长庆油田所在的鄂尔多斯盆地有着丰富的油气资源,但地表厚实的黄土塬、沙漠是地震勘探寻找油气的“禁区”,加之数亿年前沉积在地下数千米深处的油、气储藏环境异常复杂,在这里寻找油气的难度非常大。

  但是,长庆油田给出的答卷却令人惊奇。近6年,长庆油田新增探明石油储量17.6亿吨,获得天然气探明储量2.86万亿立方米,如果把这些储量的50%开采出来,可供目前中国近两年的石油需求和15年用气量。

  长庆是如何做到的?

  三低遭遇战

  侏罗系是长庆油田“起家”的地层。

  上个世纪70年代初,缺油的中国把探询的目光再次投向鄂尔多斯盆——这片中国最早发现、命名和开发石油的热土。

  1970年,甘肃庆阳“庆一井”的发现,让长庆油田的创业者们把目光锁定在了油藏渗透率相对较好的侏罗系,并在其后连续取得突破,相继发现了马岭、华池、红井子、吴起等一批小而肥的油田。

  然而,到80年代初,由于没有新的接替区,这些油田逐渐沉寂,原油产量徘徊不前。

  长庆石油人一度陷入苦闷。

  盆地依旧是那个盆地,无论有没有油采出,他就在那里。盆地不会变,变得只能是勘探思路和方法。

  视野的开阔为长庆石油勘探工作带来了转机,长庆油田把找油的目光从侏罗系转向更深的三叠系。

  1983年夏天,在陕北安塞县谭家营的小山沟里,长庆人打出了安塞油田的第一口探井“塞一井”,取得了日产64.45吨的高产油流,揭开了一个亿吨级整装大油田的神秘面纱。

  来不及兴奋,长庆油田就得直面一个严峻的挑战—安塞油田属于世界上罕见的“三低”(低渗、低压、低丰度)油气藏,这种油气藏的开发在世界上也属于难题。

  长庆油田开始在国内外进行调研咨询。资料送到了美国CER国际油田开发公司的专家手里,得出的结论是:安塞油田属于边际油田,无论是注水还是注气,都不可能经济有效开发。

  “权威”几乎给安塞油田的开发宣判了“死刑”。

  搞定三叠系

  长庆油田没有放弃安塞。虽然对于当时一无经验、二无技术的长庆油田来说,完成这样的挑战难度巨大,但“我为祖国献石油”的使命感让他们别无选择。

  长庆油田在“道路不通、设备陈旧、口粮紧缺、无房可住”的困境下坚持勘探,足迹遍布陕北沟壑山峁。1983年到1989年的七年间,安塞油田先后打了124口探井,探明含油面积206平方公里,找到地质储量1.05亿吨。

  经验在一点一滴中不断积累。

  1987年,安塞油田第一口注水井投注,安塞油田进入注水开发试验阶段。1988年,安塞油田王窑区王18-9井组开始试验定向井、丛式井钻井。1989年,安塞油田第一批25口水驱油井中有21口油井见到注水效果,见效油井平均单井日产能力达到4.5吨。

  慢慢地,长庆油田逐渐摸索出了有效开发的办法。1990年,安塞油田投入全面开发,成为中国首个成功开发的亿吨级整装低渗透油田。

  中国工程院院士翟光明说:“就油藏物性而言,安塞油田比北美地区油田还要差,但其开发水平和规模属于世界前列。”

  1993年,全国低渗透油田开发技术座谈会召开,总结了安塞油田“三大主体技术、八项配套技术”和“单、短、简、小、串”为核心的地面建设模式,确立为低渗透开发“安塞模式”。

  “安塞模式”开启了鄂尔多斯盆地石油开发从侏罗系向三叠系战略转移的大幕。这也为后来者:靖安油田、靖边气田、榆林气田、苏里格气田、西峰油田、姬塬油田等特低渗透、超低渗透油气田,打开了有效开发的大门。

  勇闯技术关

  “0.5毫达西已经算不错的了,2004年我们就开始了0.3毫达西的研究,目前主要在做渗透率为0.1毫达西油藏的工作”,长庆油田超低渗研究中心技术专家介绍说。

  安塞油田开发取得成功后,长庆油田技术闯关的工作并未停步,通过艰苦的技术攻关,工业试验,在不断挑战极限中掌握了以注水、压裂、水平井技术为核心的主体技术系列。

  只有自己拥有核心技术,才能掌握油气上产主动权。

  同样的油层,五年前为一口井一天产2吨油费尽心血,现在可达到6-7吨;苏里格气田单井日产量曾经为1万立方而绞尽脑汁,采用水井平开发可达到7-8万立方米。致密油气藏实施的“体积压裂”取得突破性进展,让长庆从“多井低产”迈进“少井高产”时代。

  目前超低渗透油藏有效开发的技术模式、管理体系、运作模式已基本形成。长庆已经拥有了华庆、吴定、镇原、合水、环江五个年产百万吨以上的超低渗区域致密性油田。2013年,长庆超低渗区域原油产量将突破800万吨,苏里格气田生产天然气将上升到210亿立方米。

  四两拔千斤

  技术攻关奠定了长庆油田油气当量迈向5000万吨的资源基础。鄂尔多斯盆地广泛分布、储量规模巨大的“低品位”油气藏,已变成当下中国石油战略接替的“希望田野”。

  然而能开发不等同于有效开发。

  “苏里格气田从2001年到2005年,花费5年时间,28口气井的产气总量仅3亿立方米,而投资却高达3.6亿元,赔本生意,如何做下去?”苏里格气田研发中心主任韩兴刚讲述了当年的困惑。

  “有储量,瓶颈在于技术、队伍、资金和体制!”长庆油田通过认真分析找到了症结所在。正确的认识就是行动的指南。2005年底,长庆油田开始了“引入市场竞争机制,加快苏里格气田开发步伐”的工作。

  通过竞标,长庆油田引入中国石油内部5个单位同长庆油田一起合作开发苏里格气田。工程技术服务方面也直接面向社会开放。

  市场机制的确立也为长庆油田此后的大规模开发开来了可能。

  2008年,长庆油田承担5000万吨大油气田建设重任时,每年仅需要钻机就达上千部。当时现有队伍不足20%,如果依靠油田自身,需要增加3万员工,资金投入超过100亿元。这还不包括压裂、试油(气)、测井、固井、修井设备和专业队伍及后勤服务保障的配套。

  依靠市场机制,长庆油田调集整合了国内行业优势资源,引进了规模庞大的社会钻井、试油及地面建设工程队伍。

  依靠市场机制,长庆成熟地驾驭了大规模建设、大油田管理的复杂局面,市场配置资源效果也日益显著。

  苏里格气田单井综合投资由1300万元降到800万元;超低渗油田单井综合成本降到300万元以内。通过市场化运行,长庆油田每年新建五六百万吨的油气生产能力,节省投资近20亿元。

  “标准化”革命

  储量找到了,开发可行了,长庆的大油气田之梦也开始逐步实现了。

  一切似乎都美好了。但是,长庆油田并没有忙于喜悦。

  “油田大了,管理模式也不同以往。如果简单地复制传统发展模式,即使油田规模扩大了,也将会给未来开发管理带来困难。”长庆油田超前思维,着眼点锁定在未来。

  以管理创新变革传统建设模式,在快速发展中借鉴国际能源公司经验,引入“标准化”体系,并在应用中结合长庆实际持续创新,长庆油田形成全新的发展建设模式。

  2006年,长庆油田以苏里格气田规模开发为契机,带来了一场标准化革命。

  标准化建设大大缩短了工程建设周期,提高了工程质,统一了油气田开发工艺、流程,统一了油、气田地面工程建设。苏14井区和苏6井区是苏里格地区最早实施规模开采的两个区块。在这两个区块的8座集气站建设中,单站施工周期由以往的4个月降到2个月,单站安装工程由原来的2个月降至20天。

  长庆还把标准化的思路延伸到管理层面、操作层面,在油气田开发中推行标准化流程管理、作业程序标准化,实现了公司所有业务流程化、规范化;开发并推广的13个专业1547项标准作业程序,有效强化了员工的安全行为养成。

  标准化在地面建设、经营管理、岗位操作等各个层面的广泛应用,推动了工厂化作业的跨越式发展。如今,工厂化作业已应用到井位部署、钻井施工、储层改造、地面建设等领域。目前,苏里格东南区已实施完成近百口水平井工厂化作业,长庆油田建成中国石油首个工厂化作业示范区。

  催生“模块化”

  标准化建设催生出模块化施工。

  长庆油田通过对油气站场各工艺环节进行划分,对不同单体设备、不同规模的处理模块进行定性设计,然后采用工厂化作业统一加工成型,再送往现场进行组装。这样不仅减少了员工露天施工时间,避免了现场高空作业,缩短了施工周期,而且减少了现场施工对环境的污染,降低了现场作业的安全风险。

  “模块化”建设思路,引发长庆油田地面建设革命,科研人员集成创新研发的国内首台全数字“橇装增压集成装置”,用一台设备就替代了过去一个增压站的全部功能。

  传统的增压站,占地需要两三千平方米,至少要10名工作人员轮班值守。而这台装置占地仅100多平方米,通过远程控制,可以实现无人值守。不仅可以减少约10名员工,而且建设成本能降低20%,工期能缩短80%。

  更关键的是,这台装置还可以移动,一旦这个个区域油井枯竭了,还可以移到下一个井区继续使用,大大提高了效率。目前,此类撬装化、可移动、多功能的装置应用,也延伸推广到气田开发领域。

  从大规模建设到大油田管理,从标准化到模块化,从撬装化到工厂化,长庆油田在油气田管理领域的创新向纵深推进。地面工艺流程的优化简化,丛式井组开发模式的推广应用,井、站共建、多站合建为代表的“超低渗模式”,使油田传统的四级建站变成一级半,年产百万吨的油田,光井站数量就比过去减少了一半,节约土地50%。

  数字化护航

  进入到2013年年底,陈戈玲的微信群里很反常。

  这是陈戈玲给和自己同样在长庆油田第二采气厂作业三区榆14集气站(女子集气站)工作的姐妹们建立的一个沟通平台。虽然年龄不同、性格不一,但平日里,这里总是充满着欢声笑语。最近,却增加了一种淡淡的忧伤。

  “我们这个站要改成无人值守,站里的姐妹们要分散到不同的岗位,以后就很难聚到一起了。”虽然,陈戈玲和姐妹们心里都很明白,未来的工作环境要远远优于目前孤处于黄土塬一隅的小站,但是离别还是给她们带来了惆怅。

  类似的事情,在长庆油田的许多站点,已经发生或者正在发生。

  是长庆油田的数字化建设让原有油气生产方式发生深刻变化,催生新的劳动组织架构。

  传统的采油流程,要依次经过油井、增压站、转油站、联合站等多个环节,生产组织方式依靠单井看护、拉网式巡井,生产一线需要大量的员工,生产效率低下,百万吨规模的油田全过程管理需要3000多人,而采用电子巡井、集中值守、数据自动采集、生产信息自动储存,生产过程自动监控,仅需要1000人。

  数字化的神奇魅力,已把千里油气区的4万多口油、气井,千余座站、库,数千公里长输管线的诸多生产、管理要素,集中于鼠标控制,一个5000万吨的世界级大油气田开发管理实现了“精确制导”。

  2008年到2013年,长庆油田年产油气当量从2000万吨跃升到5000万吨,生产规模扩大了1.5倍,员工总量仍保持在当初的7万余人。数字化管理背景下一线员工劳动组织架构变化显示,长庆油田这五年减少一线用工近4万人,每年节省的人工成本超过50亿元。

  不仅如此,数字化给长庆油田带来的另一个飞跃是油气田开发已升级到现代化管理、低成本发展层面。凭借信息化与工业化的深度融合,长庆油田改变了传统生产、管理方式,驱动传统石油工业向现代工业文明转型,走出了一条新型工业化之路。

  责任编辑:岩廊

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