“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(guó)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(guó)西南地區(qū)重要的天然氣產(chǎn)地，還是我國(guó)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(chéng)信企業(yè)”，為推進(jìn)長(zhǎng)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(guó)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(guó)沒有海相大氣田的歷史?！敝性吞稂h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(guó)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(guó)家科技重大專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)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’?！睆垜c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(guó)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(guó)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(zhǎng)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(guó)在涉硫裝備制造領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)，使我國(guó)成為具備高含硫氣田開發(fā)裝備的全產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)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(guó)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?！盁岬盗蚝鸵毫虺貜U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(guó)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?、溶氧氣浮、化學(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(guó)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(zhǎng)，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(zhǎng)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(zhǎng)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’?！迸眦螏X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(guó)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(yè)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(zhǎng)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?！?