中石油:找尋深海中的“可燃冰”密碼

發(fā)布時間:2017-10-31 來源: 中國青年報(北京) 專題: 本網(wǎng)觀察 打印

環(huán)球塑化網(wǎng) www.PVC123.com 訊:

  今年5月10日,在位于我國南海的神狐海域,藍(lán)鯨1號鉆井平臺上一束橙色的火焰噴薄而出,在浩瀚的蔚藍(lán)色海面熊熊燃燒,一個振奮人心的消息隨之傳向世界:我國在水深1266米的海底天然氣水合物礦藏中開采出天然氣,這標(biāo)志著中國“可燃冰”試采圓滿成功!

  “可燃冰”試采成功,對于改變我國能源結(jié)構(gòu),降低石油等資源的對外依存度意義重大。

  此番“試劍”神狐深海,領(lǐng)跑“可燃冰”開采的總包方是中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司(以下簡稱“海洋工程公司”),隨著可燃冰試采成功,走向海洋的中國石油人完成了從100米淺海向1300米深海進(jìn)軍的大跨越,實(shí)現(xiàn)了從常規(guī)油氣到“可燃冰”全新領(lǐng)域作業(yè)的大突破。面對無可借鑒經(jīng)驗(yàn)、無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、無成功示范的世界級難題,創(chuàng)造了“神狐奇跡”:連續(xù)產(chǎn)氣60天,累計產(chǎn)氣超過30.9萬立方米,中國標(biāo)記了“可燃冰”試采產(chǎn)氣時長和總量的世界紀(jì)錄。

  日前,中國青年報·中青在線記者走近這些“下海”的中石油人,揭開“可燃冰”開采的神秘面紗。

  領(lǐng)跑深海“可燃冰”開采

  “可燃冰”學(xué)名為天然氣水合物,是由天然氣和水在高壓低溫的條件下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)。深海“可燃冰”開采,是一個全新領(lǐng)域,美國、日本等技術(shù)先進(jìn)國家也尚未攻克。對組建于2004年11月的海洋工程公司而言,從鉆井、固井、測試,每一個環(huán)節(jié)都面臨著與常規(guī)油氣開采全然不同的挑戰(zhàn)。

  “有條件要上,沒有條件創(chuàng)造條件也要上”,鐵人王進(jìn)喜攻堅克難的精神融入石油人血液。正如海洋工程公司總經(jīng)理劉圣志所言,創(chuàng)新,惟有創(chuàng)新,方能為深海領(lǐng)域的“可燃冰”開采殺出一條路!

  泥質(zhì)粉砂巖儲層中的“可燃冰”開采,如同在“泥巴層里取氣”,是地質(zhì)科學(xué)界公認(rèn)的世界性難題。而此次在神狐海域作業(yè)是世界上首次對深海粉砂質(zhì)“可燃冰”儲層進(jìn)行試采。

  “防砂技術(shù)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵,國外此前兩次海上試采都敗在這一環(huán)節(jié)。”海洋工程公司總經(jīng)理助理、前指副指揮馬慶坤說,“令人苦惱的是,防砂非常矛盾,既要防止泥沙堵住井筒,又不能全部防死,否則 可燃冰 里的天然氣就采不出來。”

  他們?nèi)リP(guān),在無數(shù)次求解中尋找到“最優(yōu)”路徑,海洋工程公司科研人員與國內(nèi)著名公司思達(dá)斯易(STARSE)共同研發(fā)了獨(dú)有的粉砂質(zhì)可燃冰儲層試采防砂篩管應(yīng)用技術(shù)。

  通過60天連續(xù)試采,驗(yàn)證了防砂思路的科學(xué)性和防砂工藝的有效性,達(dá)到了預(yù)期效果。

  對一些老石油人而言,常規(guī)油氣開采中駕輕就熟的技術(shù),用在“可燃冰”上卻會碰壁。水合物項目部副經(jīng)理黃名召說,在“可燃冰”鉆井試采中,充滿風(fēng)險和不確定性,既不能讓它二次形成水合物,同時在鉆井過程中又要抑制其分解。

  前指副指揮、水合物項目部經(jīng)理王友華說:“我們必須打破陸上傳統(tǒng)的固有思維,用全新的深水創(chuàng)新思維,通過嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)建立起對 可燃冰 全新的認(rèn)識,步步為營,扎實(shí)推進(jìn),確保項目安全和成功”。

  他們轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)的熱力學(xué)思維,獨(dú)辟蹊徑,自主研發(fā)了“可燃冰”鉆井動力學(xué)處理劑,為驗(yàn)證效果,連續(xù)做了500多組試驗(yàn),測量性能試驗(yàn)做了168天,終于獲得成功。

  海洋工程公司黨委書記張寶增說:“這些自主創(chuàng)新技術(shù)的重大突破,意味著中國今后在世界范圍的深海 可燃冰 開采領(lǐng)域擁有標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)和話語權(quán)。”

  “藍(lán)鯨1號”上的“聯(lián)合艦隊”

  承擔(dān)此次“可燃冰”開采任務(wù)的藍(lán)鯨1號鉆井平臺,面積有一個足球場大小,高度相當(dāng)于40層樓,最大作業(yè)水深可達(dá)3658米。而在藍(lán)鯨1號這個超級“變形金鋼”般的鉆井平臺上,更像是一個多國聯(lián)合作戰(zhàn)部隊,核心專業(yè)人才來自中國、挪威、瑞典等20多個國家;分包商有貝克休斯、斯倫貝謝、GE、STARSE等20多家行業(yè)大腕,由此組成了一支多兵種的國際化作戰(zhàn)團(tuán)隊。

  “ 可燃冰 項目是一個國際化程度非常高的項目,海洋工程公司作為總包方,在管理創(chuàng)新方面進(jìn)行了大膽探索和有益實(shí)踐。”劉圣志說,“運(yùn)用市場化手段,把技術(shù)、設(shè)備、工具、人員等全球最優(yōu)秀的資源整合在一起,如同一次大考,全面提升了海洋工程公司國際化管理能力。”

  深不可測的大海、未知的“可燃冰”、緊張的施工周期,風(fēng)險無處不在。海洋工程公司總經(jīng)理助理、前指副指揮馬寶金說:“有風(fēng)險不可怕,就怕不知道風(fēng)險在哪里。”

  面對深海“可燃冰”安全環(huán)保風(fēng)險管理,他坦言:“壓力很大,海上平臺安全管理,必須做到萬無一失。”為做好風(fēng)險防控評估,施工前,他們辨識危害因素295項,評估出重大風(fēng)險10項,制定改進(jìn)措施28項,安全規(guī)范“沒有最高,只有更高”。

  藍(lán)鯨1號上集中了“可燃冰”開采領(lǐng)域的世界級“最強(qiáng)大腦”,海洋工程公司操船團(tuán)隊初次亮相,就以95%的一次性通過率通過綜合考評,中方員工的英語水平、深水理論知識、現(xiàn)場實(shí)操技能等深水綜合素質(zhì)快速提升,讓平臺外籍管理層刮目相看。

  “把不可能變成可能”

  海洋工程公司黨委書記張寶增是個“老石油人”了,令他津津樂道的是神狐海域“可燃冰”試采成就了一大批年輕的海洋石油人。

  海洋工程公司組建了一支近800人的攻關(guān)團(tuán)隊,主力大多是80后,平均年齡32歲。

  挑戰(zhàn)“可燃冰”這一世界級項目,年輕人能否勝任?海洋工程公司讓年輕人大膽地練、鉚勁兒地闖,“把不可能變成可能”,一批深水石油人在實(shí)戰(zhàn)中加速成長、歷練。

  神狐海域“可燃冰”開采之難,被喻為“在豆腐上打鐵、用金剛鉆繡花”。為了解決井口穩(wěn)定問題,攻關(guān)團(tuán)隊拿出的方案不同于傳統(tǒng)做法,設(shè)計的防噴器比原計劃多了25噸,有的老專家直搖頭,認(rèn)為“不可能”。在質(zhì)疑聲中,他們沒有放棄,不斷地推陳出新。當(dāng)防噴器開始安裝時,重力全部壓到井口,“當(dāng)時我也很緊張,心都提到了嗓子眼。但還是有底氣的,我們的工程設(shè)計有海量的科學(xué)計算支撐,進(jìn)入新領(lǐng)域施工不是光靠勇氣就能行的。”前指鉆井工程師梁川說。

  實(shí)際上,2015年,海洋工程公司即投入到“可燃冰”開采的前期基礎(chǔ)研究論證中:7份技術(shù)調(diào)研報告、500余次技術(shù)交流、2400余組實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬、21項研究成果報告……

  為了找尋“可燃冰”所隱藏的密碼,海洋石油人苦心孤詣,殫精竭慮,通常情況下一個試驗(yàn)要連續(xù)做幾十個小時。

  當(dāng)“可燃冰”天然氣點(diǎn)火成功的那一刻,許多人激動不已,所有的艱辛與付出,都化作了一種巨大的幸福感。

  神秘的南海神狐海域,碧波蕩漾的海面下,充滿未知與挑戰(zhàn)。據(jù)預(yù)測,我國海域“可燃冰”預(yù)測資源量達(dá)700億噸油當(dāng)量。通過地質(zhì)勘查,我國南海海域已經(jīng)證實(shí)了有兩個千億方的大型礦藏。

  中國石油董事長王宜林稱,“可燃冰”試采成功,標(biāo)志著中國石油在深海鉆井領(lǐng)域邁出堅實(shí)的步伐。在“一帶一路”倡議下,中石油將更好地參與全球“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”建設(shè),更加注重科技創(chuàng)新、開放合作、互利共贏。

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