在四川盆地東北部的大巴山深處，亞洲最大的天然氣凈化廠隱沒在一片翠綠中，這是中國石化開發(fā)的普光天然氣凈化工廠，也是川氣東送工程的主氣源地和我國最大的硫黃生產(chǎn)基地。

凈化廠對(duì)面坐落著國家管網(wǎng)管理的“川氣東送第一站”，天然氣被送往長江經(jīng)濟(jì)帶的80多個(gè)城市、上千家企業(yè)和2億多居民；全國將近三分之一的硫黃在這里生產(chǎn)，廠區(qū)排產(chǎn)牽動(dòng)全國硫黃價(jià)格。

隨著全球?qū)夂蛭C(jī)的關(guān)注，天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的地位越來越重要。它被視為一種“過渡燃料”，在全球從依賴煤炭和石油向更潔凈能源來源轉(zhuǎn)變的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

而我國能源稟賦是“富煤貧油少氣”，天然氣需求量高增但產(chǎn)量仍然不足，對(duì)外依存度高達(dá)40%。川氣東送工程是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、緩解東部地區(qū)能源供應(yīng)緊張局面、推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展、改善環(huán)境質(zhì)量、降低國際天然氣價(jià)格沖擊的重要壓艙石。

作為川渝天然氣開發(fā)的主角，中國石化在四川盆地探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量近3萬億立方米，年產(chǎn)達(dá)到260億立方米，累計(jì)生產(chǎn)天然氣超2000億立方米，惠及億萬民生。

近日，筆者跟隨中國石化記者團(tuán)穿越涪陵、達(dá)州和閬中的崇山峻嶺，解剖川氣東送的心臟“四川盆地”，考察四川天然氣生產(chǎn)的細(xì)微之處，去體驗(yàn)它的習(xí)慣和實(shí)際的運(yùn)行、它的成就和不足。

國產(chǎn)智能化浪潮涌起

雙碳目標(biāo)提出后的2021年，時(shí)任中國石化總經(jīng)理馬永生公開表示：在碳中和約束下，到2050年前后天然氣將成為我國第一大化石能源。

他預(yù)測(cè)中國能源需求高漲的背景下化石燃料不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)退出，但強(qiáng)調(diào)須打造綠色油氣田，提升勘探開發(fā)技術(shù)和裝備水平，降低能耗避免甲烷等溫室氣體排放實(shí)現(xiàn)降碳。這一論斷將更為潔凈的天然氣視作重中之重，也為公司油氣開采的綠色和數(shù)智化轉(zhuǎn)型定下了基調(diào)。

天然氣開發(fā)可分為勘探、鉆井、生產(chǎn)和加工（凈化）和運(yùn)輸五個(gè)階段；勘探公司尋找地下氣源，石油工程公司使用鉆井技術(shù)打深井直達(dá)天然氣藏層，安裝輸氣管和填充物以確保井下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全，然后通過壓裂技術(shù)擴(kuò)大出氣空間，天然氣從氣藏層被自然壓至管道逸散至地面，最后在凈化廠脫去雜質(zhì)確保天然氣的質(zhì)量符合輸送和使用標(biāo)準(zhǔn)。

記者現(xiàn)場(chǎng)參觀了焦頁22號(hào)鉆井平臺(tái)和焦頁34號(hào)電驅(qū)壓裂平臺(tái)的生產(chǎn)日常，這兩個(gè)平臺(tái)都由石油工程公司提供技術(shù)服務(wù)。兩個(gè)平臺(tái)位于涪陵頁巖氣田，這是我國首個(gè)投入商業(yè)開發(fā)的大型頁巖氣田，累計(jì)探明儲(chǔ)量近9000億立方米，累計(jì)產(chǎn)量已突破650億立方米，日產(chǎn)頁巖氣約2300萬立方米，可以供約4600萬個(gè)家庭一天的用氣需求。

據(jù)石油工程公司鉆井工程管理部副經(jīng)理任立偉介紹，經(jīng)過多年的理論攻關(guān)和技術(shù)革新，焦頁22號(hào)鉆井平臺(tái)鉆機(jī)的數(shù)字化和自動(dòng)化水平已達(dá)到國際一流水平，員工在司控房內(nèi)通過“一指一鍵”操作，便可完成排管、上扣、下鉆等鉆井作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了全智能電動(dòng)鉆機(jī)自動(dòng)運(yùn)行。

“如起鉆環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)鉆機(jī)配置需要大約5個(gè)人操作，現(xiàn)在的國產(chǎn)智能鉆機(jī)只需要2個(gè)人完成，既減少了人力成本又提高了鉆探效率。”中國石化江漢石油工程鉆井一公司70562JH隊(duì)經(jīng)理李鵬超告訴記者。

“十四五”以來，石油工程公司持續(xù)大規(guī)模投入，升級(jí)電動(dòng)化自動(dòng)化鉆機(jī)、電動(dòng)壓裂橇等核心裝備，加大旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)等“卡脖子”工具攻關(guān)，為保障國家能源安全貢獻(xiàn)更多“硬核”利器。

與外國不同的是，我國四川盆地油氣資源特別是頁巖氣埋藏深、開發(fā)難度大，壓裂和鉆探技術(shù)裝備尤為關(guān)鍵，現(xiàn)在取得的技術(shù)成功背后是中石化在國產(chǎn)技術(shù)裝備研發(fā)上的皓首窮經(jīng)。

目前，焦頁34號(hào)電驅(qū)壓裂平臺(tái)運(yùn)行所用的電驅(qū)壓裂撬、電驅(qū)混砂撬、大通徑壓裂管匯、電壓裂平臺(tái)等電驅(qū)裝備均為中石化自主研發(fā)生產(chǎn)，為我國在頁巖氣綜合利用、配套建設(shè)以及科技研發(fā)、裝備制造領(lǐng)域作出了突出貢獻(xiàn)。

“過去，鉆井等主要依賴昂貴的進(jìn)口設(shè)備，如今，中石化在天然氣開采技術(shù)方面已取得了顯著進(jìn)步，除了少數(shù)零部件仍需進(jìn)口，幾乎所有設(shè)備和技術(shù)均由國內(nèi)自主研發(fā)和生產(chǎn)，這不僅大幅降低了成本，也增強(qiáng)了我國在天然氣開采領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力”。任立偉感慨道。

在涪陵頁巖氣田，石油工程公司在打破國外技術(shù)壟斷的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了頁巖氣鉆探提速降本。相較2014年產(chǎn)建之初，鉆井周期降幅75%以上，單口井開發(fā)投資下降60%。

求解產(chǎn)量衰減

在天然氣開發(fā)過程中，氣井“自然衰老”是難以違背的物理規(guī)律，對(duì)于中國石化來說，增儲(chǔ)上產(chǎn)、保供穩(wěn)供是企業(yè)生存發(fā)展的資源基礎(chǔ)，也對(duì)我國的能源安全至關(guān)重要。

“所有的工程、工藝和基礎(chǔ)研究，都必須回答好三個(gè)問題，通過解放思想、改進(jìn)措施，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上能增加多少儲(chǔ)量，增加多少產(chǎn)量，還能穩(wěn)產(chǎn)多久。”去年六月，馬永生視察四川盆地天然氣生產(chǎn)時(shí)撂下這條鐵律。

以中國石化中原油田旗下的普光氣田為例，老井產(chǎn)量占比高達(dá)80%—90%，生產(chǎn)逐漸進(jìn)入中后期。

現(xiàn)場(chǎng)工作人員稱：“為穩(wěn)定生產(chǎn)，氣田常采取流程清洗、機(jī)械刮硫、排水采氣等措施疏通采氣管道，讓老井煥發(fā)新活力。”普光氣田通過系列舉措成功將綜合遞減率控制在8.6%。

同時(shí)，普光通過部署新井，充分利用被水“淹沒”、位于“犄角旮旯”或“深鎖”在先天物性較差儲(chǔ)層內(nèi)的儲(chǔ)量從而增產(chǎn)增收。今年普光氣田新投入的調(diào)整井?dāng)?shù)量超過近五年總和，老君7011—4H井、普光103-1側(cè)井等5口新井日增氣量達(dá)84萬立方米。

在涪陵頁巖氣田，江漢油田選擇使用“立體開發(fā)”模式，充分利用以往壓裂沒有改造的地方的剩余資源，以應(yīng)對(duì)產(chǎn)量下降。所謂“立體開發(fā)”，即在精準(zhǔn)定位剩余氣藏分布的情況下，氣藏層上部、中部和下部氣層同時(shí)動(dòng)用，從開發(fā)“一層”，變成立體開發(fā)“三層”。

中國石化提供的數(shù)據(jù)顯示：截至目前，該模式應(yīng)用于涪陵頁巖氣田焦石壩區(qū)塊和白馬等新區(qū)塊，立體開發(fā)調(diào)整井產(chǎn)量占?xì)馓锂a(chǎn)量近60%，三層立體開發(fā)區(qū)塊最高采收率近50%。氣田開發(fā)以來，累計(jì)產(chǎn)氣650億立方米，今年以來產(chǎn)氣超30億立方米。

打造新質(zhì)生產(chǎn)力

2023年，習(xí)近平在黑龍江考察調(diào)研期間提出加快形成“新質(zhì)生產(chǎn)力”。新質(zhì)生產(chǎn)力不僅是高科技、智能化生產(chǎn)力，也是擺脫高度消耗資源能源的綠色低碳生產(chǎn)力，作為油氣巨頭，中國石化迎來了更為嚴(yán)苛的發(fā)展要求。

四川盆地兩大氣源普光氣田和元壩氣田均為高含硫氣田，前者是我國已發(fā)現(xiàn)的最大規(guī)模海相整裝高含硫氣田、中國第一個(gè)年產(chǎn)超百億立方米高含硫大氣田，后者是全球首個(gè)埋深超7000米的高含硫生物礁大氣田。硫化氫是一種劇毒且腐蝕性的氣體，因此高含硫天然氣的開采和處理需要特別的防護(hù)和處理措施，以確保安全和環(huán)境保護(hù)，在水網(wǎng)密布、人口稠密的川渝更是如此。

因此這兩大氣田需要對(duì)高含硫化氫的原料氣進(jìn)行脫硫、脫碳、脫水處理，讓二氧化硫逼近“近零排放”，同時(shí)99.9%硫都進(jìn)行回收，加工生成“硫黃”，為磷肥產(chǎn)業(yè)及農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了重要原料支撐。涪陵頁巖氣無硫但需要處理開發(fā)過程中產(chǎn)生的廢水。中國石化建有全國首個(gè)頁巖氣產(chǎn)出水處理站該站采用先進(jìn)的回收和處理技術(shù)，能夠?qū)㈨搸r氣產(chǎn)出水凈化至國家一級(jí)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，隨后排入烏江進(jìn)入自然循環(huán)。處理過程中分離出的氯化物被濃縮為工業(yè)鹽，作為副產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)銷售。

為防止硫化氫泄露，記者在普光301集氣站了解到，氣田建立“四級(jí)關(guān)斷”連鎖技術(shù)，能夠在5秒內(nèi)發(fā)現(xiàn)異常，在20秒內(nèi)根據(jù)事態(tài)緊急程度，實(shí)現(xiàn)從單井，到單站，到單線，再到全氣田的不同等級(jí)的關(guān)斷控制。

此外，作為八大控排行業(yè)之一，石化行業(yè)在能耗雙控即碳市場(chǎng)擴(kuò)容背景下面臨著越來越大的減排降耗壓力。

針對(duì)油氣開采過程中的二氧化碳排放問題，中國石化中原油田氣藏綜合研究研究高級(jí)專家彭鑫嶺對(duì)記者說，中原油田在參與國家十三五重大專項(xiàng)計(jì)劃時(shí)進(jìn)行了二氧化碳驅(qū)水實(shí)驗(yàn)，利用二氧化碳?xì)怏w注入地下氣藏中，從而提高天然氣流動(dòng)性并驅(qū)動(dòng)其向生產(chǎn)井移動(dòng)，同時(shí)封存二氧化碳，實(shí)現(xiàn)提高采收率和環(huán)境保護(hù)的雙重目標(biāo)。

“為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，中原油田建有華北地區(qū)最大的地下儲(chǔ)氣庫調(diào)控中心，原有氣場(chǎng)枯竭時(shí)將新氣注入，華北冬季用氣高峰時(shí)取出，保證民生用氣的同時(shí)減少大氣污染。”中原油田黨委宣傳部部長李鵬補(bǔ)充道。

記者從現(xiàn)場(chǎng)觀察到，在鉆井、壓裂現(xiàn)場(chǎng)及周圍的山巒間，建有完備的輸變電設(shè)施，幫助氣田開發(fā)供能實(shí)現(xiàn)了由柴油發(fā)電到電網(wǎng)供電的轉(zhuǎn)變。一位在焦頁34號(hào)壓裂平臺(tái)工作的專業(yè)人士表示：“壓裂設(shè)備總功率非常大，原來使用柴油發(fā)電的轟鳴聲震耳欲聾，電氣化改造后已經(jīng)大為改觀。”

清潔能源革命浪潮勢(shì)不可擋，中國石化已經(jīng)邁出了堅(jiān)定的一步。