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求解頁巖氣開采世界級難題

2025-03-10 07:20 來源:經(jīng)濟(jì)參考報
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(責(zé)任編輯:劉朋)
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求解頁巖氣開采世界級難題

2025年03月10日 07:20   來源:經(jīng)濟(jì)參考報   □記者 王恒濤 李金紅 伍鯤鵬

  能源保障和安全事關(guān)國計民生,是須臾不可忽視的“國之大者”。

  2014年,我國提出推動能源消費(fèi)革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命和全方位加強(qiáng)國際合作的“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,為新時代能源發(fā)展指明了前進(jìn)方向、提供了根本遵循。

  能源安全新戰(zhàn)略提出十余年來,我國能源領(lǐng)域不斷邁向高質(zhì)量發(fā)展。作為我國首個實現(xiàn)商業(yè)開發(fā)的大型頁巖氣田——涪陵頁巖氣田,經(jīng)過十多年不斷探索,形成六大核心技術(shù),制定近兩百項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在技術(shù)層面不僅支撐了國內(nèi)頁巖氣規(guī);_發(fā),更向全球輸出了“中國方案”。

  全國政協(xié)委員、重慶市涪陵區(qū)委書記黎勇認(rèn)為,盡管我國頁巖氣技術(shù)開采實現(xiàn)了從零到純國產(chǎn)化的跨越,但在一些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域仍落后于部分發(fā)達(dá)國家,而且存在央企、地方能源集團(tuán)以及各高校自成技術(shù)體系,沒有形成全國性研發(fā)合力等問題,建議國家層面協(xié)調(diào)相關(guān)科研力量乃至引進(jìn)全球創(chuàng)新資源,依托涪陵國家級頁巖氣示范區(qū)打造國家級頁巖氣技術(shù)創(chuàng)新中心。

  供給革命:能源新星里的“涪陵樣本”

  打開中國地理版圖,有一條橫貫東西的潔凈能源大動脈——“川氣東送”管道。沿著“氣龍”一路追溯,途經(jīng)長江經(jīng)濟(jì)帶6省2市,來到重要的氣源地之一——涪陵頁巖氣田。

  這里,烏江蜿曲、群山蔥蘢,井塔掩映山間,壓裂車整齊排列,一根根管道深入地下數(shù)千米,驅(qū)動著億萬年前的頁巖氣流。

  “涪”氣入滬,只要一天。尋找“涪”氣,卻砥礪數(shù)年。

  21世紀(jì)初,頁巖氣革命引發(fā)全球能源領(lǐng)域深刻的變革。一方面,中國是世界最大的能源消費(fèi)國,目前原油、天然氣對外依存度分別超過70%和40%。另一方面,隨著國際能源格局發(fā)生深刻變革,能源供應(yīng)的不確定性與不穩(wěn)定性顯著增強(qiáng),我國能源安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

  在此背景下,積極探索并大力發(fā)展頁巖油氣等非常規(guī)清潔能源,成為我國實現(xiàn)能源安全保障、推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略選擇。

  作為保障國家能源安全主力軍之一,中國石化將頁巖氣開采交給了江漢油田。江漢油田8000科研工作人員舍小家、顧大家,為了祖國的能源事業(yè),毅然奔赴重慶的焦石壩,在山溝溝里掀起了一場中國化頁巖氣革命。

  可是打出具備商業(yè)開發(fā)價值的頁巖氣井談何容易?碧介_發(fā)人員先后打了多口空井,心情焦灼、壓力巨大!暗降子袥]有頁巖氣”成了橫亙在大家心里的問題。

  直到2012年11月28日夜里,伴隨著一條巨型火焰騰空而起,焦頁1HF井試獲取得了日產(chǎn)20.3萬方高產(chǎn)工業(yè)氣流,拉開了中國頁巖氣商業(yè)開發(fā)的序幕。

  截至2024年底,中國石化涪陵頁巖氣田累計產(chǎn)氣超700億立方米,其年產(chǎn)氣量超85億立方米,約占我國頁巖氣年產(chǎn)量的三分之一。這是全球除北美之外最大的頁巖氣田,為長江經(jīng)濟(jì)帶沿線6省2市、上千家企業(yè)、2億多居民送去清潔能源,助力長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展。

  700億立方米是什么概念?按一戶家庭平均每天用氣1立方米計算,它相當(dāng)于2億戶家庭1年的用氣量。這也意味著,起步較晚的中國頁巖氣開發(fā)實現(xiàn)跨越式發(fā)展,為全球頁巖氣開發(fā)提供了“中國樣本”。

  技術(shù)革命:高效綠色開發(fā)的“涪陵答卷”

  對頁巖氣的開采最早開始于1821年的北美地區(qū),距今已有200多年的時間。在全球頁巖氣技術(shù)可采資源量中,中國排名前列。

  然而,可開采資源量與開采能力并不直接掛鉤。2022年,美國頁巖氣產(chǎn)量占其天然氣總產(chǎn)量逾八成,而中國占比僅約11%,產(chǎn)量為美國同期的3%。

  如何破題?“走自己的路,實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的國產(chǎn)化替代。”涪陵頁巖氣公司總經(jīng)理沈金才介紹,頁巖氣賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層中,以吸附或游離狀態(tài)存在,是一種非常規(guī)油氣資源,勘探開發(fā)技術(shù)堪稱世界級難題。與北美頁巖氣田相比,我國頁巖氣層具有地表條件復(fù)雜、活動性強(qiáng)、埋藏深等地質(zhì)特點(diǎn),從國外直接引進(jìn)的技術(shù)在實際應(yīng)用中常!八敛环,技術(shù)問題一度成為中國頁巖氣發(fā)展的掣肘。

  涪陵頁巖氣田從“零”起步,經(jīng)過技術(shù)創(chuàng)新與迭代,交上了一份“涪陵答卷”:

  ——實現(xiàn)從零到國產(chǎn)化的飛躍?萍既藛T創(chuàng)新形成了頁巖氣層地質(zhì)綜合評價、開發(fā)設(shè)計與優(yōu)化、水平井組優(yōu)快鉆井、長水平井高效壓裂、采氣工藝配套、綠色開發(fā)六大頁巖氣高效開發(fā)核心技術(shù)。制定近兩百項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率100%,并首創(chuàng)“瘦身井”技術(shù),節(jié)約成本近5億元。在深層頁巖氣開發(fā)中,鉆井周期從90天縮短到40天,優(yōu)質(zhì)儲層鉆遇率超95%,井深超6000米的氣井達(dá)31口,填補(bǔ)了我國頁巖氣深層開發(fā)空白。

  ——涪陵頁巖氣田堅持“開發(fā)與保護(hù)并重”的理念,通過“井工廠”施工減少用地、網(wǎng)電鉆機(jī)、全電驅(qū)壓裂降低能耗60%、廢水100%壓裂回收循環(huán)利用。據(jù)測算,氣田的成功開發(fā)建設(shè),每年可減少二氧化碳排放量達(dá)1200萬噸,相當(dāng)于植樹1.1億棵。

  黎勇在對涪陵頁巖氣田調(diào)研后發(fā)現(xiàn),中國石化涪陵頁巖氣田走出了一條體制先進(jìn)、技術(shù)自主、裝備國產(chǎn)、環(huán)境友好的涪陵特色頁巖氣開發(fā)之路。

  提高能源資源安全保障能力,把能源的飯碗牢牢端在自己手里。

  全國兩會期間,黎勇帶著《關(guān)于支持建設(shè)頁巖油氣國家級技術(shù)創(chuàng)新中心的建議》來到北京。他認(rèn)為,當(dāng)前我國頁巖氣開發(fā)仍面臨部分核心關(guān)鍵技術(shù)自主化程度不足、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新體系不健全等挑戰(zhàn),需要國家層面協(xié)調(diào)建立國家級頁巖氣科創(chuàng)平臺,進(jìn)一步整合研發(fā)資源、形成技術(shù)合力,實現(xiàn)頁巖氣高效開發(fā)利用,更好地保障能源安全。

  體制革命:企地合作的“涪陵模式”

  深化能源體制改革,推動有效市場和有為政府更好結(jié)合,既要使市場在配置資源中起決定性作用,又要更好發(fā)揮政府作用。涪陵頁巖氣田無疑是能源體制改革最好的注腳之一。

  記者調(diào)研發(fā)現(xiàn),近年來,涪陵頁巖氣田在“企地共建、互利共贏”的原則上大膽創(chuàng)新,成立由中國石化江漢油田和涪陵國有資產(chǎn)投資經(jīng)營集團(tuán)有限公司共同投資成立的中國石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發(fā)有限公司(以下簡稱“涪陵頁巖氣公司”),這也是中國石化上游板塊首家和地方合資成立的公司。

  同時,建立企地合作協(xié)調(diào)機(jī)制,建立重慶市、涉氣區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)三級政府及相關(guān)部門的溝通與聯(lián)絡(luò),“有想法及時溝通,有問題一起面對,有困難一起克服”,將企業(yè)發(fā)展與政府指導(dǎo)融為一體,形成了合力共建、互利互惠的良好格局,促進(jìn)了頁巖氣的快速突破和快速開發(fā)的格局。

  企地合作,要把增進(jìn)民生福祉作為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

  2024年8月,持續(xù)的高溫讓涪陵區(qū)焦石復(fù)興場鎮(zhèn)水源地的水量急劇減少,場鎮(zhèn)集水池余水量也不足600噸,當(dāng)?shù)卮迕衩媾R嚴(yán)重缺水問題。聽聞此事后,涪陵頁巖氣公司很快將供水泵站鋪設(shè)到了鎮(zhèn),讓這場涉及1130人的缺水難題迎刃而解。

  央地合作,惠民生只是開始,涪陵頁巖氣田的開發(fā)還為周邊區(qū)域注入了強(qiáng)勁的動能:帶動就業(yè)與產(chǎn)業(yè)升級,吸引投資超千億元;推動裝備制造與技術(shù)服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈延伸,促進(jìn)材料產(chǎn)值達(dá)到近1400億元……

  企地合作,企業(yè)有難,政府責(zé)無旁貸。

  在十年的開采時間里,涪陵本地基層共處理群眾糾紛達(dá)3000余起,召開各類協(xié)調(diào)會上千余次,辦結(jié)中央環(huán)保督察交辦件、群眾信訪投訴件等各類案件20余件。從創(chuàng)新項目備案管理,到用地及環(huán)評辦理,各項做法成為全國頁巖氣開采學(xué)習(xí)借鑒的“涪陵模式”。

  如今,更多積極的變化還在發(fā)生——

  合作成立綠色科研機(jī)構(gòu),獲授權(quán)專利10項、各級科技獎勵5項、發(fā)表論文30余篇;牽頭企業(yè)與科研機(jī)構(gòu),突破天然氣化工弛放氣提氦工業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù);強(qiáng)化資金投入,建成白濤至焦石頁巖氣示范區(qū)物流通道等一系列配套設(shè)施……

  黎勇說,能源改革成效關(guān)系到中國式現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程。中國石化涪陵頁巖氣田深入貫徹落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,面向未來,將不斷迭代升級頁巖氣開采技術(shù),進(jìn)一步壯大頁巖氣開采全球競爭優(yōu)勢,助力我國成為頁巖氣綠色低碳開采的重要推動者和引領(lǐng)者,為全球頁巖氣開發(fā)利用提供更多“中國樣本”和“中國方案”。

(責(zé)任編輯:劉朋)

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