筑牢能源科技自立自强之基
——长庆油田打造低渗透及非常规油气科技创新高地综述
自主题教育开展以来,长庆油田研究制定《低渗透及非常规油气勘探开发创新高地的实施意见》,进一步填补低渗透及非常规油气勘探开发技术领域空白,不断提升科技创新“引领力”。
7月4日,记者了解到,今年初以来,长庆油田参与制定国家标准3项,科技成果获省部级科技奖9项,为保障国家能源安全贡献石油科技力量。自主题教育开展以来,长庆油田研究制定《低渗透及非常规油气勘探开发创新高地的实施意见》,加大新技术、新层系、新领域前瞻性技术探索,持续深化创新研发长73烃源岩理论、致密灰岩成藏理论、智能间开、致密油效益建产、致密油气提高采收率、非常规油气钻完井等20项关键核心技术,进一步填补低渗透及非常规油气勘探开发技术领域空白,不断提升科技创新“引领力”。
在集团公司党组的科学部署下,长庆油田按照“大力强化科技创新,在加快实现高水平科技自立自强上走在前、做示范”的要求,积极践行新发展理念,大力实施创新驱动发展战略,紧密围绕油田核心业务,依托低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,扎实推进重大科技专项和重大开发试验项目,不断实现基础研究和关键技术的突破。目前,长庆油田年均新增石油探明储量超3亿吨,天然气探明储量超3000亿方;油田两项递减率和含水上升率有效控制,气田综合递减连续下降。
依靠科技自立自强,长庆人在“磨刀石”上创造的油气生产奇迹,能给予我们什么样的启示?如何在“三低”油气藏上建成科技大油田?如何将技术优势转化为高质量发展的依托?如何突破科技成果转化应用过程中的瓶颈?记者进行了调研。
深化基础研究 汇聚发展大能量
习近平总书记在二十届中共中央政治局第三次集体学习时指出:“加强基础研究,是实现高水平科技自立自强的迫切要求,是建设世界科技强国的必由之路。”党和国家历来重视基础研究工作。几代长庆人在鄂尔多斯盆地奋战了50多年,长庆油田的发展史,不光是一个艰苦的创业史,更是一个敢为人先的科技创新史。正是因为理论和技术的创新突破,才能发现一批又一批油气田,并且有效地开发更复杂的油气田。
在“三低”油气藏上建成大油田,最关键的就是抓住应用性、前瞻性基础研究不放松。创新形成了陆相页岩油富集理论、致密灰岩成藏理论、盐下海相生烃等地质理论等一系列重大勘探理论认识,发展完善了油田开发四大技术系列、气田开发五大技术系列,有力助推了油气勘探实现重大突破、油气田开发再上新台阶。
为了摸清储层的秉性,实现有效开发,作为长庆油田从事基础研究的青年代表,杨伟伟和同事加大油气勘探基础研究力度,进行了上千次实验,自主研发的页岩油成烃——成藏一体化模拟装置设备达到国际领先水平。杨伟伟一手拿着重量约为100克的黑色页岩,一手拿着其生成的10克石油,介绍道,“通过我们自主研发的实验仪器还原生排烃热模拟过程,页岩油有这样的生烃量,在全世界都是领先的,更坚定了我们开发页岩油的信心和决心。”
注重基础研究,不断解放思想,新层新领域获得战略性突破。首次建立纹层型页岩油甜点评价标准,页岩油新类型实现战略性突破,解放20亿吨资源潜力。创新盐下成藏新认识,有望在盆地深层形成新的万亿方勘探接替领域。打破灰岩不能作为有效储层的传统认识,构建生物碎屑灰岩成藏新模式,形成生物灰岩测井定量评价与储层改造关键配套技术,发现了横山气田。太原组灰岩初步落实有利面积1.5万平方公里,资源量约2.6万亿方,实现盆地战略接替领域的又一重大突破。深化海相页岩气成藏理论,提出页岩气二元富集理论,形成了万亿方勘探新领域。
聚焦关键领域 抢占科技制高点
当今世界进入百年未有之大变局。在贸易战、科技战大背景下,掌握上游核心技术,才能占据主动。没有行业领先的核心技术,始终难以摆脱被动。
近年来,随着我国高品质资源逐步开采消耗,剩余的常规油气资源品质整体降低。根据国土资源部最近一轮全国油气资源评价,目前我国油气资源中80%为低品位类型。对于长庆油田来说,非常规资源成了科技攻关的关键。如果说常规油藏——侏罗系油藏像一个个零散的“金土豆”,小而肥,围着高产井就能找到优质油藏,那么三叠系的长6、长8油藏就是“银砂袋”,顺着砂体方向找,才能发现油气显示,找到低渗透油藏。而非常规——长7页岩油就是“芝麻千层饼”,在几千米深的夹层里找芝麻,把芝麻精准地拿出来,比大海捞针还难。
长庆油田始终坚持“把论文写在鄂尔多斯盆地上”,创新非常规油气勘探开发理论技术,实现页岩油致密气规模开发。创新形成了陆相淡水湖盆大型源内非常规石油成藏理论,探明10亿吨级庆城页岩油大油田,形成了以“水平井+体积压裂”为核心的5大开发技术系列18项配套技术,实现了页岩油规模效益开发,建成国内首个百万吨页岩油高效开发示范区。其中,长庆油田油气工艺研究院科研人员“在磨刀石里修高速公路”的做法受到集团公司董事长、党组书记戴厚良的肯定。
立足鄂尔多斯盆地,长庆油田突出成果转化,优选85项效果好、效益好、成熟度高的技术产品等,依托同欣科技、化工集团、机械制造总厂等科技成果转化平台,加快组织研发与转化生产对接,切实打造科技创新“增长极”,将长庆油田打造成为引领低渗透及非常规油气田开发领域技术发展的创新高地。首创了巨型陆相致密砂岩气藏成藏与渗流理论,新增探明储量1.1万亿方,突破开发技术瓶颈,攻关形成水平井整体开发、大井丛混合井型、小井眼、数字化融合等5大技术系列16项关键核心技术,实现了苏里格气田规模有效开发和高质量稳产。主攻关键技术,精准施策深挖潜力,老油气田自然递减率控制在9.9%、23%,实现老油气田持续稳产。推进新技术试验,稳步推进泡沫辅助减氧空气驱、二氧化碳驱、聚表二元驱、致密气井网优化等五项重大开发试验,开展微生物活化水驱、烃类气驱、纳米驱油、聚合物微球等新技术试验,推广气藏剩余储量精描技术、井网密度优化技术,持续完善气藏增压开采技术与气井全生命周期评价技术,实施效果稳步提升,试验区采收率提高5%~15%,形成长庆特色的油气藏提高采收率技术体系。
新能源开发理论技术研究不断深化。形成“分布式光伏、集中式光伏、分散式风电”综合利用技术,指导建成分布式光伏68.6兆瓦;形成“光热+”集热利用技术加热设备光热替代率提升20%;形成“采出水余热利用”和“蒸汽余热利用技术”,20座站场预计年减碳1.76万吨;形成“井下换热+热泵升温”技术,4座站场预计年减碳2600吨。完善发展了特/超低渗透油藏二氧化碳驱油与埋存2项理论认识,攻关形成8项核心技术,预计采收率较水驱提高15个百分点以上,形成了低渗透致密油藏二氧化碳驱油与埋存的长庆模式。创新形成了贫XAI天然气乙烷回收联产XAI气技术,乙烷、XAI气设计回收率大于92%,预计年新增XAI气供应量661万立方米。
优化创新生态 激发人才原动力
聚八方英才而用,正是这些年长庆油田的发力方向。从引进、培育到使用,长庆正在搭建一个完整的人才链条。通过优化完善科研体制机制,完善科技管理制度,加大科研投入、加快国家工程研究中心建设、加强科技人才引进及培养,激发科技创新活力。建设大科研体系,加强三院融合发展,以开放共享的理念发挥集团公司整体和国内技术领先团队优势,建设高水平开放的科研合作创新平台,建成覆盖各个层面的有活力和竞争力的科技创新团队。
深化改革创新,科技创新体系建设提档升级。科研立项从项目承担单位自主申报转变为油田公司顶层设计统一部署,大力实施“5310”科技创新工程;探索科技攻关“揭榜挂帅”“赛马制”,下放科研项目管理权限,给科研人员放权松绑。近5年承担国家科技项目3项、集团公司科技项目5项,年均安排油田公司级科技攻关与生产支撑课题150余项,2022年研发投入达19.73亿元,创历史新高。构建立项、研发、应用、反馈、推广的闭环管理机制,用好机械制造总厂、化工集团等科技成果转化平台,打造科研生产联合体,新工艺新技术直抵生产一线,应用效果及时送达科研团队,形成成果转化“直通车”。改革和完善科技奖励制度。构建了导向鲜明的科技奖励体系,增设专利奖和优秀标准奖,科学技术奖从项目奖励方式扩展到项目与个人并重的多类型多层次奖励激励方式。完善知识产权职务创新成果保护方式和专利分级管理流程,促进科技项目研发与知识产权工作中专利布局融合。标准化管理再上新台阶,持续推进国际标准培育与国家标准制定,稳步推进行业标准制定,加强标准研究,推进企业标准自我声明。
创新之道,唯在得人。结合长庆油田对气田开发领域关键核心技术攻关的需要,聘请中国石油勘探开发研究院贾爱林为油田公司“特聘首席专家”,进一步加强专家队伍力量。在清华大学举办首期“科技拔尖人才创新研修班”,组织公司首席专家、企业技术专家参加清华大学“终身赋能”网络学习班,加大高层次科技人才能力素质培养力度。合理分配科研任务,一级工程师以上层级专家97%以上承担科研(工程)项目310项,其中7名企业首席专家“中榜”担任油田公司“揭榜挂帅”重大科技项目领衔人,9名企业首席专家获聘担任重点工程建设项目组负责人。把解决生产技术难题作为专家发挥作用的重要载体,印发《关于建立技术专家联系帮扶工作机制的通知》,38名专家认领“联系承包点”,定期奔赴25家生产单位开展帮扶工作。
加大集团公司“青年科技英才”培养力度,通过一个周期培养,30人中29人已经选聘到二级工程师或者三级正副职技术管理岗位。组织开展“青年科技人才培养计划”人选推荐工作,25人成功入选,并与油田公司级技术专家签订“师徒协议”。
长庆科研人践行“开拓创新、敬业奉献、求真务实、勇攀高峰”的科研精神,收获前行路上累累硕果。2022年以来,共获省部级科技奖21项,社会力量设立科学技术奖30余项,荣获集团第四届专利金奖和甘肃省科技进步一等奖;申报专利280件,其中发明264件(2件PCT),参与制定国家标准9项,行业标准15项,参编石油团体标准1项。实施科技成果转化92项,创产值18亿元,“低渗透油田聚合物微球改善水驱技术”入选集团公司重大科技成果规模化转化示范项目。
2023年,长庆油田以提升能源高效供给的国家需求为导向,大力实施创新驱动战略,勇担支撑当前、引领未来重大责任,一体推进创新高地建设和人才强企工程,依托国家实验室等国家级基础研究平台中,明确相对稳定的基础研究方向,投入丰富的研究资金,引导大批科技人员,特别是青年科技人才勇于选择有难度、有风险的重大基础性前沿性课题,造就一批能够攻坚克难、甘于坐“冷板凳”的基础研究队伍。大力弘扬科学家精神,打好基础研究持久战和瓶颈技术攻坚战,加快数字化转型智能化发展,集全油田之力建设世界一流低渗透及非常规油气研发中心。
好风凭借力,创新无穷期。随着科技创新的不断深入,长庆油田将立足“三低”油气藏,让每一滴油都有科技含量,每一方气都是科技结晶,以科技创新赋能新时代能源高质量发展。