慶祝新中國成立60周年 -- 經(jīng)濟(jì)科技

新中國科技60年:從“貧油”到“以技術(shù)換市場”

時間:2009-09-30 10:59   來源:科技日報(bào)

  新中國石油工業(yè)的原始“家底”薄得可憐,1949年,全國原油產(chǎn)量僅12萬噸。西方國家給我們扣上了“貧油”的帽子。經(jīng)過一代代石油人的努力和石油開采技術(shù)的不斷創(chuàng)新,2008年,我國原油產(chǎn)量達(dá)到1.9億噸,居世界第五位。海外石油開采量已達(dá)6220萬噸,其中份額油3050萬。在這60年的發(fā)展歷程中,我國不但徹底甩掉了“貧油”的帽子,而且實(shí)現(xiàn)了技術(shù)換市場、技術(shù)換資源的巨大變化。

  在年輕共和國物質(zhì)匱乏的痛楚記憶里,“貧油”是最令人不堪回首的一頁。它不僅直接造成了汽車背氣包、“坦克大炮不如打狗棍”的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí),更深深刺痛了全體中國人的心。

  最典型的例子,就是眾所周知的“鐵人”王進(jìn)喜在北京沙灘紅樓路邊悲壯的一幕。這一幕,成為“鐵人”塑造過程中的關(guān)鍵一環(huán),也是他日后上演一幕幕驚天動地史詩劇的合理起點(diǎn)。

  新中國石油工業(yè)的原始“家底”薄得可憐:1949年,全國原油產(chǎn)量僅12萬噸,放到現(xiàn)在,也就是一口中低產(chǎn)油井的年產(chǎn)量;全國煉廠的原油加工能力僅11.6萬噸,生產(chǎn)石油產(chǎn)品8萬噸,放到現(xiàn)在,幾乎都可以忽略不計(jì)。

  “貧油”是西方世界的譏諷,更是活生生的現(xiàn)實(shí)。而徹底甩掉這頂恥辱帽子,則始于50年前大慶油田的發(fā)現(xiàn)。

  從那時到現(xiàn)在,從“貧油”到以技術(shù)換市場、以技術(shù)換資源,時間跨度、質(zhì)量跨度都如此巨大的演進(jìn),高度濃縮在了大慶油田50年開發(fā)史中。

  找到一條不同于世界其他油田的正確技術(shù)路線

  50年前大慶油田的發(fā)現(xiàn),得益于有中國特色的陸相生油理論的突破,有其歷史的必然;但它正好在那個時候被發(fā)現(xiàn),卻有一絲暗合歷史機(jī)緣的意味——正處于“一五”建設(shè)高潮、工業(yè)基礎(chǔ)精心構(gòu)筑中的新中國,急切地需要“工業(yè)的血液”。大慶油田的適時發(fā)現(xiàn),使剛剛“站起來”的中國人腰桿也挺直起來。

  但只能怨天不能尤人的是,大慶油田由陸相沉積決定的多油層非均質(zhì)砂巖油藏特性,在開采難度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于海灣地區(qū)的海相沉積油田。這就注定了,大慶油田的開發(fā)從一開始就必須找到一條不同于世界其他大型整裝油田的正確技術(shù)路線,走出一條符合自身實(shí)際的自主創(chuàng)新之路。

  現(xiàn)任大慶油田有限責(zé)任公司總經(jīng)理助理、副總地質(zhì)師,被稱為“新時期鐵人”的王啟民是這條創(chuàng)新之路的見證人,又是親歷者。

  當(dāng)時,國際上油田開發(fā)主導(dǎo)理論是“均衡開采”,即通過向地下均勻地注水,再把油均勻地開采出來。大慶油田開發(fā)不久,已有一半以上油井油層被淹,采收率只有5%,這樣下去,油田80%的地下資源將化為烏有。這時,許多技術(shù)人員都患了“恐水癥”,有人提出“溫和注水”,只要油井一見水,就降低注水速度和數(shù)量,結(jié)果采油速度緩慢。

  王啟民對“溫和注水”、“均衡開采”理論提出大膽質(zhì)疑。經(jīng)過幾年探索試驗(yàn),逐步摸清了中低含水階段(含水小于40%),注入水不均勻推進(jìn)的油水運(yùn)動規(guī)律,提出“非均質(zhì)”開發(fā)理論和“高效注水開采”方法!耙?yàn)榇髴c油田呈現(xiàn)明顯的‘非均質(zhì)狀態(tài)’,簡單說就是有厚油層,也有薄差油層;同一層的不同部位,也千差萬別。就像兩個人賽跑,厚油層像體力好的大個子,跑得快;薄差油層就像體力差的小個子,跑得慢!疁睾妥⑺、‘均衡開采’就是讓大個子和小個子跑一個速度,這怎么行呢?”由此,確立了“先高后低、逐步強(qiáng)化、轉(zhuǎn)移接替”的注水開采方法,使“大個子”和“小個子”都跑出了好成績,日產(chǎn)百噸以上的高產(chǎn)井成批涌現(xiàn)出來,“三年把大油田面積、儲量基本弄清,產(chǎn)量上到500萬噸”。

  從“六分四清”到表外儲層開采

  上世紀(jì)70年代,隨著開采程度的加深,油田平均含水上升到54%,產(chǎn)量下降幅度增大。

  王啟民主持了中區(qū)西部分層開采試驗(yàn),一干就是10年。他們先后采集分析了1000萬個數(shù)據(jù),對地下情況如數(shù)家珍,繪制出油田第一張高含水期地下油水飽和度圖,揭示了油田各個含水期的基本規(guī)律,通過試驗(yàn)創(chuàng)立了油田中含水期“六分四清、分層開采”的開采方法,即利用基礎(chǔ)井網(wǎng)以同井分層開采為主要手段,以分層注水為基礎(chǔ)的分層測試、分層研究、分層改造、分層堵水、分層管理,做到分層段注水量清、產(chǎn)油量清、含水率清、壓力水平清!斑@套方法突破了籠統(tǒng)注水開采含水上升速度快、采收率低的弊端,使水驅(qū)采收率提高了10%—15%”,增加儲量近10億噸,為大慶油田實(shí)現(xiàn)5000萬噸穩(wěn)產(chǎn)第一個十年提供了保證。這兩項(xiàng)技術(shù)成果先后獲得1978年全國科學(xué)大會獎和1985年全國科技進(jìn)步特等獎。

  進(jìn)入80年代,隨著穩(wěn)產(chǎn)期的延長,油田逐步進(jìn)入高含水期,主力油層含水已高達(dá)60%以上。如何實(shí)現(xiàn)5000萬噸穩(wěn)產(chǎn)10年,成為最大的挑戰(zhàn)。

  1984年,王啟民承擔(dān)了編制第二個5000萬噸穩(wěn)產(chǎn)10年規(guī)劃的任務(wù),他瞄準(zhǔn)了厚度只有0.5米的表外儲層。按照國際慣例,這是被判了“死刑”的油層!暗髴c油田的表外儲層遍布每口井、每個油層,單獨(dú)看起來很瘦,但上千平方公里,加起來不是很肥嗎?”為此,他們先打了三口試驗(yàn)井,拿出巖芯,沒見到絲毫油跡,只在油管壁上有一點(diǎn)點(diǎn)油花。大家一看,三搖頭——現(xiàn)場搞地質(zhì)的看了搖頭,“太差太差”;開發(fā)部的看了搖頭,“去去去”;最后領(lǐng)導(dǎo)看了搖頭,“不行不行”。

  但王啟民想,許多禁區(qū)既然是人設(shè)定的,就可以打破它!憑著這股韌勁,他和同事們天天泡在油區(qū),一干七年,通過對1500多口井的地質(zhì)解剖、分析,4個試驗(yàn)區(qū)45口井的試油、試采,10口取芯井的巖芯測定和分析,對表外儲層的地質(zhì)特征、潛力分布、開采條件、產(chǎn)能特點(diǎn)、挖潛效果及開發(fā)效益都有了深刻的認(rèn)識,終于摸索出一套開發(fā)表外儲層的技術(shù),實(shí)現(xiàn)了由主力油層向薄差油層開采的過渡和產(chǎn)油量的接替。據(jù)計(jì)算,表外儲層地質(zhì)儲量可達(dá)7億噸,可采儲量近2億噸,等于又找到一個大油田。 

  穩(wěn)油控水,創(chuàng)造世界奇跡

  到90年代,大慶油田面臨的最大困難是,主力油層含水超過90%。如此高含水后期要穩(wěn)產(chǎn),地面擴(kuò)建工程量巨大,能耗也越來越大!澳懿荒芟朕k法,5年內(nèi)把產(chǎn)液高峰期往后挪?”

  王啟民考慮,“有可能性”。于是提出對高含水油田實(shí)施“穩(wěn)油控水”的建議,即利用各類油層水淹程度差異,采用“三分一優(yōu)、結(jié)構(gòu)調(diào)整”方法,控制特高含水層的采出量——控液降水;提高低含水、動用差油層采出量——增產(chǎn)穩(wěn)油。

  當(dāng)時的石油部部長王濤到大慶視察,王啟民跟他拍胸脯,第一要穩(wěn)產(chǎn),第二還要控水,爭取三年不過1%。王部長驚訝地問,這怎么可能?同時激勵他,“如果你實(shí)現(xiàn)了,給你磨盤大的獎?wù),金質(zhì)獎?wù)隆!?

  但王啟民們心中有數(shù),“思路一定,剩下具體技術(shù)問題都好解決”。到1995年,“穩(wěn)油控水系統(tǒng)工程”獲得了巨大成功,“八五”期間,油田不僅保持5000萬噸以上穩(wěn)產(chǎn),而且有效控制了產(chǎn)液量的快速增長,實(shí)現(xiàn)了油田三年含水上升不超過1%的目標(biāo),與原國家審定的“八五”油田開發(fā)指標(biāo)對比,5年累計(jì)多產(chǎn)原油610多萬噸,少產(chǎn)液24749萬噸,創(chuàng)造了難以估量的經(jīng)濟(jì)和社會效益。1997年,“穩(wěn)油控水”工程榮獲國家科技進(jìn)步特等獎。

  到2002年,大慶油田實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)原油5000萬噸以上穩(wěn)產(chǎn)27年,把世界同類油田只有12年的高產(chǎn)紀(jì)錄遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩到身后,創(chuàng)造了令人咋舌的世界奇跡。

  采收率沖刺70%,創(chuàng)建百年油田

  進(jìn)入2003年,大慶油田面臨資源接替難、特高含水期開發(fā)難和外圍增儲上產(chǎn)難等諸多困難,對“持續(xù)有效發(fā)展,創(chuàng)建百年油田”戰(zhàn)略目標(biāo)形成巨大挑戰(zhàn)。

  怎樣創(chuàng)建百年油田?增加經(jīng)濟(jì)可采儲量成為主攻目標(biāo)。

  大慶油田上世紀(jì)90年代應(yīng)用的聚合物驅(qū)油二次采油技術(shù),已提高采收率10個百分點(diǎn),使聚驅(qū)年產(chǎn)量達(dá)到1000萬噸以上。油田二次采油技術(shù)水平、應(yīng)用規(guī)模和整體效益均處于世界領(lǐng)先地位,主力油層采收率已突破50%大關(guān),比美國、俄羅斯的33%和36%高出近15個百分點(diǎn)。對大慶油田來說,采收率每提高一個百分點(diǎn),就可增加4000多萬噸的可采儲量;突破采收率60%的目標(biāo),就將增加可采儲量近5億噸。

  還能不能在聚驅(qū)技術(shù)領(lǐng)域取得突破?

  “有兩個問題最為棘手:一是聚合物需要用清水來配制,每年新水耗費(fèi)量巨大;二是注聚后污水外排,浪費(fèi)資源的同時,也危害環(huán)境。”王啟民冥思苦想:“如果有一種分子量高、抗污水能力強(qiáng)的聚合物,不就可以用污水代替清水來配制嗎?”他帶著這個想法多次到北京、上海的高等院校和化學(xué)助劑廠請教,經(jīng)過多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān),一種適合地下條件的高分子量、抗污水能力強(qiáng)的聚合物投入使用。喇北西塊工業(yè)開采試驗(yàn)表明,提高采收率可達(dá)18%,使主力油層采收率達(dá)到了56.7%。在油田全面推廣三年來,節(jié)省清水7560萬立方米,減排污水8528萬立方米。

  按照“應(yīng)用一代、研發(fā)一代、儲備一代”的方針,目前,聚驅(qū)后再提高采收率的新技術(shù)正在大慶油田試驗(yàn)運(yùn)用,而三元復(fù)合驅(qū),微生物驅(qū)等技術(shù),也已經(jīng)和正在系列化、配套化、集成化,“目標(biāo)是采收率過65%,沖刺70%”,這將再創(chuàng)世界油田開發(fā)新紀(jì)錄。

  闖蕩世界,專啃硬骨頭的看家法寶

  自1993年3月首次在海外獲得油田開采權(quán)益之后,中國石油企業(yè)“走出去”的步子越來越大,收益也越來越豐厚。

  在中國石油人“走出去”的歷程中,有一種通行現(xiàn)象曾一度令人困惑:無論勘探還是開發(fā),我們拿到的作業(yè)區(qū)總是最難、最差、最具風(fēng)險(xiǎn)的。極端的例子是,在簽下一個極難作業(yè)區(qū)后,外方把他們認(rèn)為已經(jīng)毫無開發(fā)價值的另一區(qū)塊捎帶白送給我們,而我們隨后卻把這個作業(yè)區(qū)干成一塊“肥肉”。

  剔除非經(jīng)濟(jì)、非技術(shù)的原因,中國石油人在國內(nèi)油田的惡劣、復(fù)雜地質(zhì)條件下,長期練就的一套把地下資源“吃干榨盡”的特殊技能,是他們闖蕩世界、?杏补穷^的看家法寶,也是以技術(shù)換市場、以技術(shù)換資源的前提。

  以榮獲2003年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎的“蘇丹Muglad盆地1/2/4區(qū)高效勘探的技術(shù)與實(shí)踐”為例。它是由中國石油、馬來西亞Petronas、加拿大SPC和蘇丹Sudanpet四家所組成的聯(lián)合作業(yè)公司——大尼羅石油作業(yè)公司(GNPOC)承擔(dān)。項(xiàng)目實(shí)施中,各方協(xié)調(diào)、團(tuán)隊(duì)合作是必不可少的,但技術(shù)實(shí)力、隊(duì)伍素質(zhì)等更在不言而喻中默默地比拼。

  在聯(lián)合作業(yè)公司中,外方三家打井,定井位的成功率不到50%;而由現(xiàn)任中國石油勘探開發(fā)公司總地質(zhì)師的蘇永地負(fù)責(zé)定井位的中方28口井,每個都成功。

  之前,美國雪佛龍(Chevron)公司已在Muglad盆地經(jīng)營近20年,找到4億桶可采儲量;而我們從1997年6月進(jìn)入,5年左右時間就找到8億桶可采儲量。

  1/2/4區(qū)三個區(qū)塊中,1、2區(qū)比較簡單,4區(qū)相對復(fù)雜。雪佛龍找到的儲量,主要在1、2區(qū);目前4區(qū)的儲量,都是我們找到的。蘇永地介紹,我們在理論上突破了他們找油的理念,首次提出Muglad盆地具有被動裂谷盆地的屬性,并創(chuàng)立了該盆地的地質(zhì)模式和成藏模式,發(fā)展了斷塊圈閉側(cè)向封堵理論,認(rèn)清了優(yōu)質(zhì)儲層的分布規(guī)律和有效儲層的深度界限。通俗地說,就是把在中間找改為往兩邊找。一開始,外方都不接受這一思路,我們一邊堅(jiān)持,一邊耐心做工作,最終用所發(fā)現(xiàn)油田全部為高產(chǎn)油田的結(jié)果,使他們心悅誠服。

  老外為什么服氣?因?yàn)樵谶@種同等條件下的技術(shù)比拼中,決定勝負(fù)的沒有別的,只有“你找不到油田,我能找到;你找到小油田,我找到大油田”這樣的“硬道理”。 

  年 譜

  1949 我國原油產(chǎn)量僅12萬噸,全國煉廠的原油加工能力僅11.6萬噸,生產(chǎn)石油產(chǎn)品8萬噸,石油產(chǎn)品自給率不足10%。

  1956 新疆克拉瑪依油田投入試采;國內(nèi)第一座大型煉油廠——蘭州煉油廠開始建設(shè)。

  1960 大慶油田投入開發(fā)。全國原油產(chǎn)量達(dá)到163.6萬噸,石油產(chǎn)品自給率提高到40%以上。

  1963 全國原油產(chǎn)量達(dá)到648萬噸。12月,周恩來總理在第二屆全國人民代表大會第四次會議上莊嚴(yán)宣布:中國需要的石油已經(jīng)基本可以自給。

  1965 1960年到1965年,隨著大慶油田的開發(fā)和石油煉制技術(shù)的重大發(fā)展,我國的石油產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了三年過關(guān)、五年立足于國內(nèi)的目標(biāo)。

  1983 在1964年到1983年的20年間,我國原油產(chǎn)量從648萬噸增至1.06億噸,年均增速高達(dá)15%,幾乎翻了四番。

  1985 我國原油產(chǎn)量達(dá)到1.25億噸,居世界第六位。由于產(chǎn)量持續(xù)增長,我國石油自給有余。20世紀(jì)80年代中期,石油創(chuàng)匯曾是國家外匯的主要來源,1985年石油出口創(chuàng)匯最高,占全國出口創(chuàng)匯總額的26.9%。

  1993 我國再次成為石油凈進(jìn)口國,石油企業(yè)開啟了“走出去”的歷程。3月,中國石油在泰國邦亞區(qū)塊獲得石油開發(fā)作業(yè)權(quán),這是中國石油企業(yè)首次在海外獲得油田開采權(quán)益。

  1996 11月,中國石油中標(biāo)蘇丹Muglad盆地1/2/4區(qū)塊,與馬來西亞、加拿大、蘇丹的3家石油公司共同組成聯(lián)合作業(yè)公司,中國石油擁有40%的股份。這是中國石油企業(yè)第一個與外國石油公司聯(lián)合投資、共同作業(yè)的海外大型項(xiàng)目,短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)了6個新油田,新增地質(zhì)儲量13.97億桶。

  1999 我國獲得海外份額油300萬噸。

  2003 我國境外油氣勘探開發(fā)已在蘇丹、馬六甲、南美、墨西哥灣和中亞等地區(qū)取得了控股、參股和獨(dú)立勘探開發(fā)權(quán),控制海外份額油剩余可采儲量超過4億噸,建成原油年生產(chǎn)能力1300萬噸。

  2008 中國石油海外石油開采量已達(dá)6220萬噸,其中份額油3050萬噸;中國石化海外份額油產(chǎn)量達(dá)901萬噸,同比大幅增長31%。這一年,我國原油產(chǎn)量1.9億噸,居世界第五位。(瞿劍)

 

編輯:楊笑
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