[共和国央企风云录]大庆油田:科技成就辉煌
第一财经
编者按:
在我国经济的成长历程中,有一根稳定全局的“定海神针”——央企。
央企大多分布在关系国家安全、国民经济命脉的重要行业和关键领域,是公共服务产品的主要提供者,与老百姓的工作、生活密切相关,与社会的和谐、稳定紧密相连。
在共和国60华诞即将到来之际,《第一财经日报》选取20家央企作为样本,分析其在中华民族的伟大复兴过程中所起的重要作用。
大庆油田:科技成就辉煌
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低沉的轰鸣声中,采油机臂有规律地摆动着,远远望去,就像是一把巨大的铁榔头被架在空中,缓慢地上下挥舞,一起一落间,深藏在地下的“黑金”石油,便汩汩地流入了密闭的采油管道。
不管是在公共绿地,还是立交桥畔,甚至,就在密集的居民小区门口,只要走在大庆街头,你一定不会忽略这样一台台被当地人形象地称为“磕头机”的采油机。
大庆石油人自豪地告诉CBN记者, 50年来,他们在这片世界级砂岩油田中采出了20亿吨原油,超过中国同期陆上出油量的40%。
“除了大庆,没有哪一个企业的诞生和发展能与中华民族的精神和命运联系得如此紧密;没有哪一个企业和城市走过短暂的历程,就在中华民族的历史上铭刻下一个辉煌的亮点。”曾经的石油工业部部长、亲自指挥了大庆油田“大会战”的独臂将军余秋里如此评价大庆。
科技成就大庆油田
也正是大庆油田的顺利推进,验证了“陆相生油理论”的正确,并帮助中国随后开发建设了包括胜利油田、辽河油田等一大批“陆相”大油田,为日后的中国石油工业和能源安全奠定了坚实的基础。
这里还曾创造过连续27年高产稳产5000万吨的世界同类油田奇迹,“如果没有大庆油田,国际石油领域就没有中国的位置。”全国人大常委会委员长吴邦国11年前视察大庆时如此评价这片油田。
时至今日,无人否认大庆油田在共和国历史上的地位,但如果你刨根问底地寻找大庆多年来稳健成长、稳产高产的成功秘诀,几乎所有的大庆人都会给出一个标准答案——科技。
在大庆油田历史陈列馆里,有一张图表形象地揭示了数十年来大庆油田依靠科技实现高产稳产的秘密。
右表是一张用面积图形象标注大庆油田历年依靠不同科技开采石油数量的图表。早期的大庆油田仅仅依靠基础井,就很快在1976年跨上年产5000万吨的台阶,但基于基础井的产量无法维持稳定的生产,仅过了不到5年,产量很快就掉了下来。
“如果仅靠早期的自喷井和基础井,时至今日,大庆油田早已沦为一个年产量只有几百万吨的中型油田。” 大庆油田历史陈列馆的讲解员停顿了一会儿,然后强调说,“正是依赖于科技的不断创新和发展,大庆油田才得以保持多年的稳产高产。”
依靠着基础井之后的外围油田开发、聚合物驱油等技术,大庆油田一次次在产量下滑之前找到了“接替产能”,从而顺利地实现了连续27年的稳产高产5000万吨的油田奇迹,而同时期世界其他同类型的油田,却都在达到巅峰产量之后很快就掉了下来。
有石油专家向CBN记者提醒,部分海外地区由于油气丰富,无需在一块油田上“较劲”,特别是苏联和中东地区,其开采率是全球最低的。但无可否认的事实是,大庆油田依靠不断的科技进步,多年来的稳产高产,确确实实地帮助中国实现了能源安全。
跳“高科技的泥浆池”
在钻井出现油气井喷的危急关头,“铁人”王进喜奋不顾身跳入泥浆池,用身体搅拌水泥浆的故事,是人们关于“铁人”最深刻的印象。
“现在谁还跳泥浆池,谁就是狗熊!”被誉为大庆油田新时期“铁人”的王启民却笑着对CBN记者这样说,话语中依稀带着点浙江湖州的家乡口音。
这位仅比王进喜晚一个月(1960年4月)来到大庆油田的石油科技工作者,今年已经73岁了,几乎见证了大庆油田建设的全过程。目前虽已退休,仍担任大庆油田有限责任公司的总经理助理和副总地质师,谈起话来精神矍铄。
“新时期,我们不再需要体力上的‘跳泥浆池’,我们要靠科技,靠脑力,看你面对挑战性的难题时,有没有勇气承担,敢不敢跳‘高科技的泥浆池’。”王启民继续笑着说。
“在大庆这个陆相油田,石油储藏在比绒毛还要细的地下岩石空隙中。”大庆油田勘探开发研究院勘探研究一室主任吴海波说,石油是“石头里的油”,它像水浸透在海绵里一样浸透在石头里。
吴海波介绍,大庆油田早期应用的一次采油技术(也叫“一采”),是靠地层自身压力把油“顶”出来,后来应用的二次采油技术(也叫“二采”),是向地下注水把油“挤”出来,而现在正在推广应用的三次采油技术(也叫“三采”),则是靠化学剂——好比是用洗衣液把油从地底下给“洗”出来。
采油原理可以如科普文章一般解释清楚,但其中的每一个细节都浸透着石油科技工作者的心血和汗水。
王启民跳的第一个“高科技泥浆池”,便与“二采”中的注水密切相关。
大庆油田刚开发时,国际油田开发主导理论是“温和注水、均衡开采”,简单来说,就是通过向地下均匀注水,再把油均匀地开采出来。但这个在国际大油田中屡试不爽的“金科玉律”却在大庆遇到了大麻烦。
当大庆的石油工人们用同样的方法开采石油时,却发现,油田有一半以上的油井油层被水淹了,采收率只有5%,如果这种情况持续下去,油田80%的地下资源将化为乌有。
经过几年的摸索和艰苦实践,王启民发现,作为世界上第一个特大型陆相砂岩油田,大庆的地下与国际油田不同,呈现的是“非均质状态”——简单来说,大庆地底下既有厚油层,也有薄油层,即使同一个油层的不同部位,也千差万别。
“厚的油层有十几米厚,薄的油层还不到20厘米。”王启民一边用手比画着,一边回忆说,而按照“温和注水”的开采方式,却要求所有的油层都均匀采油。
“这就像两个人一起挑担子,厚油层像体力好的大个子,能挑100斤;薄差油层就像体力差的小个子,只能挑10斤。‘温和注水’让大个子和小个子都一起挑10斤,说‘这才公平’,这怎么行呢?!”
为此,王启民和他的伙伴们大胆地提出了“非均质开采”的设想,被他自己形象地比喻为“先吃肥,再吃瘦,啃完骨头吸骨髓”,通过“先采高(高渗透油层)后采低(低渗透油层)”,加速油田上产。
很快,“大个子”的优势发挥了出来,日产百吨以上的高产井成批出现在大庆油田之上,彻底扭转了当时油田生产上采油速度低、含水上升快、产量稳不住的被动局面。
资源有限,科技无限
这是王启民跳下的第一个“高科技泥浆池”,但不是最后一个。
在油田中含水期,王启民和同事通过试验,创立了“六分四清”(分层注水、分层采油、分层改造、分层测试、分层研究、分层管理;分层压力清、分层产量清、分层注水量清、分层出水情况清)的开采方法,突破了此前笼统注水开采含水上升速度快,采收率低的弊端,使注水采油收率提高了15个百分点,大庆油田得以顺利跨上5000万吨稳产的平台。
到了油田的高含水期,王启民和同事又提出“加密井网”方法,以及通过对“表外储层”这一国际公认的油田“边角料”(没有开采价值的油层)的成功开采,帮助大庆油田在高含水期增加了10亿吨以上的可采储量——即使按大庆最高年产5000万吨算,也等于为大庆油田延长了20年的寿命。
现代工业社会发现并利用石油的历史不过150年,而对于全新的陆相油田,认识还不过一个甲子,但在大庆油田,大庆油田人却从很早就按照“应用一代、研究一代、储备一代”的思想,超前15年进行科技研究、超前10年进行科技试验、超前5年进行科技配套。
用大庆油田有限责任公司总经理、大庆石油管理局局长王永春的话来说,“大庆油田的发展史,就是一部自主创新、持续创新的科技进步史。”
上世纪60年代,当大庆油田还处在自喷开采和注水开采的旺盛时期,他们就着手研究向地下注入化学聚合物进行“三采”的科技,到1996年大庆油田全面铺开实现工业化生产,前后经历了将近30年。
而自2007年开始在大庆油田逐步进行工业推广的“三元复合驱油技术”,则是大庆油田科研人员从1986年开始,经过4000多次试验、2000多次修改得到的成果。
所谓“三元复合驱”,因该技术使用的驱油剂含有碱、聚合物、表面活性剂三种成分组成而得名。
“‘三元复合驱’比‘水驱’提高采收率20%以上,” 在大庆油田勘探开发研究院的三采实验室里,该院副总工程师伍晓林对CBN记者说,“大庆油田每提高一个百分点的采收率,就相当于中国多了一个玉门油田,如果增加5%,那就是一个克拉玛依油田了。”
伍晓林是“三元复合驱”中“三元”最关键“一元”表面活性剂的发明者,他的活性剂配方,在市场上可以卖到千万元以上。
现在的大庆油田,已经成为世界上最大的“三采”基地,聚合物驱油的年产油量已经突破1000万吨,占油田总产量的四分之一强,随着“三元复合驱”工业应用面的不断扩大,“三采”的量还将进一步扩大。
在与伍晓林实验室仅隔一层楼的另一间实验室里,研究院的另一位主任工程师侯兆伟,正带领他的团队努力攻克着下一代的采油技术——微生物驱油。
目前,微生物的驱油技术尚处在研发阶段,效果还不尽理想,但王永春信心满满地表示,“再经过一段时间的攻关,(微生物驱油技术)将有望成为油田开发后期的主要接替技术。”
2004年,大庆油田提出了“创建百年油田”的目标,这个中国最大油田刚刚从年产5000万吨的平台上走下来,就喊出了这样的口号,国内有很多人对此表示怀疑。
但“新铁人”王启民对此毫不在意:“我们的‘三元复合驱’才刚刚开始应用,就算‘三元复合驱’用过之后,我们还有微生物驱、还有二氧化碳驱呢!”谈起这个话题,这位73岁的老人语速都变快了起来。