“快看，這片雄偉壯觀的‘鋼鐵森林’，就是普光氣田天然氣凈化廠。從這里出發(fā)，沿‘川氣東送’管道一路向東，就能抵達(dá)上海。百姓能夠溫暖過冬，離不開這里生產(chǎn)的高品質(zhì)天然氣……”雖然是冬季，但中國石油化工股份有限公司中原油田普光分公司的普光氣田熱度不減，游客紛紛打開相機(jī)拍照，“打卡”大美氣田。
位于四川省達(dá)州市宣漢縣的普光氣田，不僅是我國西南地區(qū)重要的天然氣產(chǎn)地，還是我國成功開發(fā)的海相整裝高含硫大氣田。依靠技術(shù)創(chuàng)新、綠色生產(chǎn)、高效開發(fā)，普光氣田已連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)15年，累計(jì)生產(chǎn)井口氣超1250億立方米，連續(xù)9年被評(píng)為“四川省環(huán)保誠信企業(yè)”，為推進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)帶綠色發(fā)展提供能源支撐。
提升研發(fā)能力
“普光氣田是我國在海相地層找到的年產(chǎn)百億方級(jí)的大規(guī)模氣田，結(jié)束了我國沒有海相大氣田的歷史。”中原油田黨委書記、執(zhí)行董事張慶生告訴記者，但普光氣田仍然是氣藏超高含硫化氫、高溫、高壓、埋藏超深的“三高一深”氣田。
從2005年開始，中原普光人一邊扎根這片土地建設(shè)氣田，一邊集智破題，研發(fā)形成的“特大型超深高含硫氣田安全高效開發(fā)技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用”項(xiàng)目獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。依托該技術(shù)，氣田實(shí)現(xiàn)了全面投產(chǎn)。
雖然最高峰時(shí)普光氣田年產(chǎn)井口氣達(dá)106億立方米，但是從2017年開始，水侵、硫沉積等問題逐漸影響普光氣田的產(chǎn)量和發(fā)展。通俗來講，水侵就是氣藏中的水“吃掉”了氣，硫沉積就是高含硫天然氣析出的硫顆粒“堵住”了氣，嚴(yán)重時(shí)可造成氣井停產(chǎn)。儲(chǔ)量難動(dòng)用，則指天然氣被“困入”了高度致密、孔隙為納米級(jí)的地層。普光氣田依托國家科技重大專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金、中國石化重大項(xiàng)目，以創(chuàng)新“利刃”擊碎穩(wěn)產(chǎn)“天敵”，采收率非但沒有下降，還從投產(chǎn)初期的55%提高到目前的62%。
“針對(duì)被‘困住’的天然氣，我們采用‘打水平井+壓裂技術(shù)’的方法進(jìn)行施工。水平井相當(dāng)于一口氣井‘路過’更多氣層，打井‘性價(jià)比’更高；壓裂技術(shù)能把氣層和井筒之間的滲流通道從‘單行道’擴(kuò)容成‘四車道’或‘八車道’。”張慶生告訴記者，得益于日臻成熟的水平井完井技術(shù)和壓裂技術(shù)，普光氣田每年可獲得35億立方米的接替產(chǎn)能。
水侵和硫沉積現(xiàn)象的產(chǎn)生，令氣田穩(wěn)產(chǎn)難度持續(xù)加大。普光氣田為此進(jìn)行研發(fā)攻關(guān)，最終研發(fā)出業(yè)界領(lǐng)先的控水、治硫技術(shù)，同時(shí)增加可采儲(chǔ)量317億立方米，相當(dāng)于又發(fā)現(xiàn)一個(gè)地質(zhì)儲(chǔ)量500億立方米的大型氣田。
2024年11月，普光氣田研制的國內(nèi)首套50萬立方米、150萬立方米（壓縮機(jī)日排量）高抗硫壓縮機(jī)組成功投運(yùn)，使國內(nèi)特大型高酸天然氣增壓開采項(xiàng)目——普光氣田主體濕氣增壓工程一次投產(chǎn)成功，幫助氣田提高了采收率，延長了穩(wěn)產(chǎn)期。
以高抗硫壓縮機(jī)組為代表，投產(chǎn)15年來，普光氣田直面技術(shù)難題，攻關(guān)高端涉硫裝備的腳步從未停歇。如今的普光氣田，從直徑只有幾厘米的密封圈到造價(jià)上千萬元的大型機(jī)組；從井下作業(yè)工具、抗硫管材到井口設(shè)備、集輸凈化裝備，高端涉硫裝備在同類行業(yè)推廣應(yīng)用3000余臺(tái)（套），增強(qiáng)了我國在涉硫裝備制造領(lǐng)域的話語權(quán)，使我國成為具備高含硫氣田開發(fā)裝備的全產(chǎn)業(yè)鏈國家。
堅(jiān)持綠色生產(chǎn)
高含硫化氫、生態(tài)脆弱、人口密集……在條件嚴(yán)苛的地區(qū)開發(fā)天然氣，清潔、綠色是生產(chǎn)紅線。因此，中原普光人認(rèn)真踐行綠水青山就是金山銀山的理念，不斷變“生態(tài)顏值”為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值。
“我們占地3402畝的天然氣凈化廠本身就是一套巨大的清潔生產(chǎn)裝置。”張慶生和記者談及環(huán)保時(shí)說，普光氣田海相地層中的天然氣含有毒氣體硫化氫，是大氣、水體的潛在污染源。為此，公司引入國際先進(jìn)工藝，通過使用高純度MDEA（甲基二乙醇胺）和TEG（三甘醇）脫硫、脫碳、脫水，把潛在污染源“消解”在工藝流程里。
緊隨上述脫硫工序之后，就是硫黃回收環(huán)節(jié)，有毒硫化氫在該環(huán)節(jié)“脫胎換骨”為化學(xué)工業(yè)、化肥生產(chǎn)的基本原料——工業(yè)硫黃。目前，普光氣田總硫回收率超過99%，投產(chǎn)15年來累計(jì)生產(chǎn)硫黃超2580萬噸。
工藝流程“脫”硫，環(huán)保技術(shù)“治”硫。“熱氮吹硫和液硫池廢氣治理是對(duì)治硫非常有效的環(huán)保技術(shù)。二者都是把原本要經(jīng)過尾氣焚燒爐直接燒掉的工藝過程廢氣——二氧化硫收集起來，送回硫黃回收環(huán)節(jié)回爐，再度進(jìn)入尾氣焚燒爐，之后排入大氣的二氧化硫就變得微量了。”張慶生告訴記者，目前，普光氣田凈化裝置二氧化硫排放量已從投產(chǎn)之初的960mg/m^3一路壓減至150mg/m^3以下，優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。
后河、州河、渠江、嘉陵江……川東北地區(qū)水網(wǎng)密布，為不污染江河水質(zhì)，采氣、凈化過程中產(chǎn)生的污水必須得到妥善處置。
針對(duì)采氣污水，普光氣田首創(chuàng)“氮?dú)鈿馓帷⑷苎鯕飧 ⒒瘜W(xué)氧化、混凝沉淀、兩級(jí)過濾”復(fù)合處置工藝，能夠把黃褐色的污水變得清澈透明，100%達(dá)標(biāo)回注地層。2024年12月，普光氣田工業(yè)水綜合治理項(xiàng)目成功投運(yùn)，含胺、磷、氨氮、鐵離子等各類凈化污水得到了更徹底的深度處理，真正實(shí)現(xiàn)“近零”排放。
持續(xù)攻堅(jiān)克難
2003年7月30日，普光1井喜獲高產(chǎn)氣流，我國規(guī)模較大的海相高酸性氣田被發(fā)現(xiàn)。但隨著開采時(shí)間延長，昔日的“光環(huán)”不再奪目，中原普光人為了端牢“能源飯碗”，大干快干。
“普光氣田本身就是一個(gè)從海相地層里‘走來’的氣田，而且，經(jīng)過15年的生產(chǎn)，在當(dāng)下及未來相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)，先天稟賦優(yōu)越的海相地層，依然是氣田80%的產(chǎn)量來源。”中原油田氣藏綜合研究專業(yè)高級(jí)專家彭鑫嶺告訴記者，“就像人會(huì)不可避免地走向衰老，這幾年，氣田的海相氣井產(chǎn)量正以每月10萬立方米至20萬立方米的速度遞減，如果放任不管，這種遞減只會(huì)更加劇烈。”
開發(fā)團(tuán)隊(duì)通過部署調(diào)整井的方式，對(duì)被水“淹沒”或“深鎖”在先天物性較差地層的儲(chǔ)量進(jìn)行有效開采。2024年，普光氣田部署的各類調(diào)整井?dāng)?shù)量超過了近5年的總和，其中大灣408-1H井、大灣408-2井日產(chǎn)氣量接近200萬立方米，恢復(fù)至氣田投產(chǎn)初期的產(chǎn)量。
“部署調(diào)整井相當(dāng)于‘織網(wǎng)’，把隨著投產(chǎn)時(shí)間延長而一天天破損的井網(wǎng)經(jīng)緯重新‘織好’，盡可能不讓每立方米天然氣成為‘漏網(wǎng)之魚’。”彭鑫嶺說。2024年底，普光氣田“大灣區(qū)塊整體高效調(diào)整”項(xiàng)目獲得中國石化油氣高效開發(fā)特等獎(jiǎng)。
“論絕對(duì)產(chǎn)量，在普光氣田，海相氣井是穩(wěn)產(chǎn)‘基本盤’，但川東北地區(qū)陸相地層埋藏較淺，且不含硫，鉆井、集輸?shù)瘸杀据^低。因此，要想實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)保供，就必須找到適合開發(fā)的陸相氣井。”彭鑫嶺說。
勘探工程師深入偏遠(yuǎn)山地、荒漠等地區(qū)，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和記錄，在陸相地層尋找“第二個(gè)普光”。從2020年開始，普陸3井、普陸頁1井相繼獲勘探突破，氣田陸相開發(fā)正式拉開大幕。截至2024年7月，普光氣田陸相氣井累計(jì)生產(chǎn)天然氣超1億立方米，已成為支撐氣田長期穩(wěn)產(chǎn)的新“陣地”。
截至2022年1月23日，普光氣田累計(jì)生產(chǎn)井口氣跨越1000億立方米。據(jù)測(cè)算，1000億立方米天然氣可替代燃煤1.19億噸，減排二氧化碳當(dāng)量1.34億噸，相當(dāng)于植樹近12.1億棵。
張慶生說：“到‘十五五’時(shí)期末，包括普光氣田、通南巴區(qū)塊在內(nèi)的中原油田川東北工區(qū)，將保持75億立方米以上的年生產(chǎn)能力。到2035年左右，川東北工區(qū)累計(jì)生產(chǎn)井口氣有望達(dá)到2000億立方米。”