“稠油開(kāi)發(fā)難，難于上青天”
克拉瑪依，維吾爾語(yǔ)意為“黑油”。1955年，隨著(zhù)新中國第一個(gè)大油田在新疆準噶爾盆地誕生，戈壁油田“克拉瑪依”的名字傳遍大江南北，而這里，也是我國唯一一個(gè)用石油命名的地方。
準噶爾盆地稠油資源豐富，已探明的稠油油藏儲量高達12億噸，主要分布在中國石油新疆油田公司的一區至九區和紅山嘴、百口泉、風(fēng)城等油田的淺層，埋深小于650米。這一區域綿延長(cháng)達150公里。20世紀50年代初，中蘇石油公司在準噶爾盆地西北緣進(jìn)行淺井鉆探的過(guò)程中，就在黑油山、烏爾禾等地頻繁地發(fā)現了有的像糖稀、有的像瀝青的稠油。
世界稠油資源非常豐富，已探明儲量高達8150多億噸，約占全球石油剩余探明儲量的70%?？死斠赖某碛碗m然埋藏淺，但因為儲層差、物性差，想要實(shí)現有效益的開(kāi)發(fā)，更是難上加難。
“稠油開(kāi)發(fā)，難于上青天”，這是克拉瑪依石油人的共識。從20世紀90年代到2005年，新疆油田公司曾三次分別邀請加拿大石油公司、法國道達爾公司、美國雪佛龍公司等三大國際石油公司探討克拉瑪依烏爾禾地區稠油合作開(kāi)采，但均被對方“判死刑”，列為開(kāi)發(fā)禁區。
“與國內外已經(jīng)成功實(shí)現商業(yè)開(kāi)采的稠油油田相比，克拉瑪依的稠油油藏更復雜、儲層條件更差。”中國石油集團公司高級技術(shù)稠油專(zhuān)家、新疆油田公司首席技術(shù)專(zhuān)家孫新革介紹，克拉瑪依的稠油黏度更大，基本不流動(dòng)，很多都介于固體與半固體之間。剛開(kāi)始開(kāi)采主要就是向油層注入高溫蒸汽對其持續加熱，但是其成本頗高，而且傳統的蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)形式只能解決少部分低黏稠油的開(kāi)采，對于高黏稠油，是無(wú)法實(shí)現有效開(kāi)采的。在新疆油田公司攻克這道難關(guān)之前，這種超稠油油藏，世界上并沒(méi)有成功開(kāi)發(fā)的先例，也沒(méi)有可以借鑒的經(jīng)驗。
為了破解稠油開(kāi)發(fā)難關(guān)，從1996年起，1600余名不愿服輸的克拉瑪依石油人，依托國家、中國石油集團公司的相關(guān)科研項目，在戈壁灘上建立了14個(gè)先導試驗區，踏上一條科研長(cháng)征路。
潛心鉆研“開(kāi)發(fā)禁區”迎來(lái)新生
面對稠油開(kāi)采難題，克拉瑪依石油人自20世紀50年代就開(kāi)始了漫長(cháng)的求索，他們嘗試了各種各樣的稠油開(kāi)發(fā)手段，注蒸汽開(kāi)發(fā)是其中使用時(shí)間最長(cháng)、使用面積最大、產(chǎn)量貢獻最多的一種方式。
“以前沒(méi)到冬季，霧氣朦朧，油區宛如仙境。”孫新革說(shuō)，從最早最傳統的蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)，到大面積轉汽驅?zhuān)俚饺缃窨纱蠓忍嵘墒章实亩嘞鄥f(xié)同復合蒸汽驅技術(shù)……一個(gè)個(gè)難題被攻克，通過(guò)一路的過(guò)關(guān)斬將，注蒸汽開(kāi)發(fā)技術(shù)在新疆油田公司不斷完善和成熟，甚至實(shí)現了多次飛躍式的技術(shù)創(chuàng )新。
經(jīng)過(guò)多年探索和完善，新疆油田公司通過(guò)注蒸汽開(kāi)發(fā)技術(shù)，工業(yè)化應用采收率突破65%，比國內外同類(lèi)油藏高出20個(gè)百分點(diǎn)。
然而蒸汽也不是萬(wàn)能的，超稠油就對其“免疫”。2007年，面對嚴峻的生產(chǎn)形勢，為了解開(kāi)超稠油的開(kāi)采密碼，代表著(zhù)當時(shí)世界超稠油開(kāi)采最新技術(shù)的SAGD(SAGD是“蒸汽輔助重力泄油技術(shù)”的英文簡(jiǎn)稱(chēng))正式進(jìn)入新疆油田公司科研人員的視野。
新疆油田公司黨委書(shū)記、總經(jīng)理霍進(jìn)介紹，當時(shí)世界上的雙水平井SAGD技術(shù)僅適用于海相均質(zhì)油藏，而克拉瑪依的稠油油藏是陸相強非均質(zhì)油藏。國內的遼河油田已在進(jìn)行中深層超稠油直平組合SAGD開(kāi)發(fā)，但這種開(kāi)采方式的啟動(dòng)時(shí)間長(cháng)達8年、油層厚度下限40米，也不適用于克拉瑪依。
此后，經(jīng)過(guò)多年的鉆研改進(jìn)，新疆油田公司自主研發(fā)的雙水平井SAGD的理論方法、井網(wǎng)布局、預熱啟動(dòng)、汽液界面控制、高溫帶壓保護作業(yè)等技術(shù)日臻完善，各項指標均優(yōu)于國際先進(jìn)水平，并在烏爾禾地區實(shí)現了大規模商業(yè)推廣應用，目前已建成100萬(wàn)噸產(chǎn)能，徹底盤(pán)活了6億噸的超稠油資源，預計2025年烏爾禾地區產(chǎn)能將達到200萬(wàn)噸以上。這打破了同類(lèi)油藏SAGD技術(shù)開(kāi)發(fā)的禁區，將幻想變?yōu)楝F實(shí)。
除了開(kāi)采超稠油，2008年，如何將克拉瑪依稠油尾礦中剩余的環(huán)烷基稠油資源更多地開(kāi)采出來(lái)，又成為克拉瑪依石油人的新難題。
在遍尋藥方的過(guò)程中，“火驅”在科研人員心頭燃起了希望的火苗。運用這種工藝，地層中的稠油可以被吃干榨凈，利用這種方式開(kāi)采稠油，具有熱效率高、采收率高、節能減排等優(yōu)勢，采收率最高可達70%到80%。
霍進(jìn)介紹，歐美開(kāi)展的火驅試驗，多在原始油藏上進(jìn)行。而新疆油田公司想要運用火驅技術(shù)解決的，是注蒸汽開(kāi)采后的稠油尾礦，開(kāi)采難度要遠遠大于原始油藏。
然而，難度再大，克拉瑪依石油人也要迎難而上。經(jīng)過(guò)一年多的攻關(guān)，2009年12月19日，新疆油田公司紅淺1井區火驅項目正式投產(chǎn)。新疆油田公司火驅生產(chǎn)運行十余年來(lái)，實(shí)施了67個(gè)井組點(diǎn)火，成功率100%，累計產(chǎn)油45萬(wàn)噸，將采收率提高了35個(gè)百分點(diǎn)，目前，火驅技術(shù)在克拉瑪依油田可推廣覆蓋儲量1.3億噸，新增可采儲量4680萬(wàn)噸。那些注蒸汽開(kāi)采后瀕臨廢棄或已經(jīng)廢棄的油藏，浴火涅槃。
開(kāi)采煉化突出重圍“中國樣本”走向世界
環(huán)烷基稠油被譽(yù)為石油中的“稀土”?？死斠赖某碛铜h(huán)烷烴含量高達69.7%，更是其中的極品。“克拉瑪依的優(yōu)質(zhì)環(huán)烷基稠油，受相關(guān)政策影響，在開(kāi)采端的價(jià)值并沒(méi)有被體現出來(lái)，但在煉化端體現了出來(lái)，煉制的產(chǎn)品附加值非常高。”霍進(jìn)說(shuō)，克拉瑪依的稠油是最優(yōu)質(zhì)的環(huán)烷基稠油，它是煉制航空煤油、低凝柴油、超低溫冷凍機油、特種瀝青、高端橡膠油等特種油品不可或缺的稀缺優(yōu)質(zhì)原料，在重要工業(yè)領(lǐng)域、國家重大戰略工程、國防事業(yè)、航天航空工程中具有不可替代的獨特價(jià)值。
從20世紀80年代初開(kāi)始，我國航天航空、交通運輸、制造及電力等行業(yè)對高端特種油品的需求迅速增加，但國內高端特種油生產(chǎn)技術(shù)卻一片空白，市場(chǎng)基本被國外大公司壟斷，只能大量進(jìn)口。這種局面嚴重影響著(zhù)我國的國防和經(jīng)濟建設。
據克拉瑪依石化公司科技處處長(cháng)李榮介紹，經(jīng)過(guò)長(cháng)期的自主研發(fā)、聯(lián)合攻關(guān)和不斷工業(yè)化應用改進(jìn)，克拉瑪依石化公司逐漸攻克了稠油深加工的國際性難題，形成了我國自主知識產(chǎn)權的稠油深加工成套技術(shù)，填補了多項國內空白，實(shí)現了我國稠油加工技術(shù)從空白到國際先進(jìn)的歷史性突破。經(jīng)過(guò)三十多年的努力已實(shí)現國家稀缺環(huán)烷基特種油品的有效供給，使我國航空煤油、高端潤滑油、變壓器油等特種油品的對外依存度大幅下降，也使這些昂貴的油品進(jìn)口價(jià)格大幅降低，為國家節約了大量資金，有力地支撐了我國經(jīng)濟和國防建設。
“克拉瑪依的稠油徹底改變了20世紀以來(lái)國內80%的優(yōu)質(zhì)環(huán)烷基稠油需求依靠進(jìn)口且開(kāi)采技術(shù)受制于人的局面。”李榮說(shuō)。
除此之外，近年來(lái)，新疆油田公司稠油開(kāi)采一系列新技術(shù)已經(jīng)走出克拉瑪依甚至走出國門(mén)，服務(wù)于“一帶一路”建設，保障國家能源安全。
目前，新疆油田公司的稠油、超稠油開(kāi)采成套技術(shù)已成功應用到國內的春風(fēng)、吉林等油田，以及哈薩克斯坦、委內瑞拉、蘇丹等國家。這幾年，新疆油田公司在委內瑞拉MPE-3稠油項目、胡寧4稠油項目，哈薩克斯坦的庫姆薩依稠油油藏、莫爾圖克稠油油藏等，開(kāi)展了對外技術(shù)合作。其中，與阿克糾賓開(kāi)展肯基亞克鹽上、KMK項目技術(shù)合作，推動(dòng)了該地區1.95億噸稠油資源的有效動(dòng)用，有力支撐了阿克糾賓連續8年油氣當量超1000萬(wàn)噸，這也是中國石油海外權益油氣產(chǎn)量最大的項目之一。
“擁有獨特的環(huán)烷基稠油資源，是克拉瑪依的幸運;擁有世界領(lǐng)先水平的稠油開(kāi)發(fā)成套技術(shù)及裝備，更是克拉瑪依的幸運?？死斠?，這座因油而生，因油而興的城市，也將繼續因油而盛。”霍進(jìn)說(shuō)。
