我國(guó)天然氣資源大多分布在西部地區(qū)，這“氣”為何存在東部的海底?
“京津冀地區(qū)是我國(guó)天然氣消費(fèi)重要區(qū)域，也是調(diào)峰需求最大的區(qū)域。”冀東油田儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目部(儲(chǔ)氣庫(kù)公司)黨委書記、經(jīng)理張永東說(shuō)，京津冀地區(qū)天然氣資源匱乏，在這一區(qū)域建設(shè)儲(chǔ)氣庫(kù)，通過(guò)淡季儲(chǔ)存、旺季釋放的形式供應(yīng)天然氣，可有效應(yīng)對(duì)季節(jié)調(diào)峰、應(yīng)急供氣，對(duì)國(guó)家能源戰(zhàn)略儲(chǔ)備具有重要意義。
儲(chǔ)氣庫(kù)為何建在冀東油田?背靠唐山港，南有兩座液化天然氣接收站，北側(cè)有中俄東線和永唐秦輸氣管道并聯(lián)運(yùn)行，東有規(guī)劃中的秦豐線天然氣管道……冀東油田周邊天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)完善，建設(shè)儲(chǔ)氣庫(kù)的區(qū)位條件得天獨(dú)厚。
“而且，相較于在地面新建儲(chǔ)氣設(shè)施，由油藏改建儲(chǔ)氣庫(kù)還能節(jié)省前期勘探資金和建設(shè)成本，安全性也更高。”張永東說(shuō)。
采油改儲(chǔ)氣，并非易事。“天然氣對(duì)地質(zhì)密封性的要求比儲(chǔ)油高得多。”冀東油田儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目部(儲(chǔ)氣庫(kù)公司)總工程師、安全總監(jiān)王金忠說(shuō)，要建好儲(chǔ)氣庫(kù)，首先要把此前位于海底泥面以下的棄置井口和開(kāi)發(fā)油藏留下的側(cè)鉆裸眼全部修復(fù)。
整個(gè)建設(shè)區(qū)域共有4個(gè)側(cè)鉆裸眼，均位于地下兩三千米深處，貫穿儲(chǔ)氣庫(kù)蓋層。裸眼不僅“深”，直徑還很小。“這就好似一個(gè)大球上扎了4個(gè)針眼大小的洞，你要找到這些洞，并把它修補(bǔ)起來(lái)。”王金忠說(shuō)。
透過(guò)海底尋找隱藏在3000米深的“針眼”，無(wú)異于“大海撈針”。怎么個(gè)“撈”法?項(xiàng)目部創(chuàng)新了無(wú)源磁導(dǎo)向技術(shù)，借助磁力側(cè)掃聲吶裝置先確定大致范圍，然后通過(guò)技術(shù)人員在附近水域進(jìn)行反復(fù)多次摸排，最終鎖定裸眼的精確位置。
“針眼”找到了，怎么“補(bǔ)”?
“千米之外，穿針引線。”王金忠介紹，修補(bǔ)裸眼，要先在地面另打一口井，在地下兩三千米處相遇裸眼，然后利用無(wú)源磁導(dǎo)向工具，通過(guò)實(shí)時(shí)的測(cè)量定位和巖屑、鉆時(shí)等密切跟蹤，從新打的井口逐步向海底深入貼近裸眼，實(shí)現(xiàn)裸眼精準(zhǔn)重入與有效處置，確保整個(gè)儲(chǔ)氣庫(kù)區(qū)域的密閉性。
“這不僅是我國(guó)首個(gè)海上儲(chǔ)氣庫(kù)，還是首個(gè)由油藏改為儲(chǔ)氣的儲(chǔ)氣庫(kù)。”油藏改儲(chǔ)氣，關(guān)鍵在于“儲(chǔ)”。如何將來(lái)自國(guó)家管網(wǎng)的天然氣注入深達(dá)幾千米的海底儲(chǔ)存起來(lái)?這是建庫(kù)時(shí)讓冀東油田儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目部(儲(chǔ)氣庫(kù)公司)總地質(zhì)師高廣亮最困擾的難題。
天然氣注入海底，其壓縮壓力至少要達(dá)到20兆帕。然而，從國(guó)家管網(wǎng)輸送而來(lái)的天然氣的壓力只有7—8兆帕。“注氣前，必須先增壓;采氣時(shí)，則要進(jìn)行脫水脫烴干燥處理。”高廣亮說(shuō)，由于人工島上空間有限，他們?cè)诰嚯x最近的陸地區(qū)域建設(shè)了“集注站”，并建設(shè)兩條海底雙向輸送管道，與島上的“集配站”相連，解決了天然氣注采的處置難題。
高壓注氣還要求建設(shè)新的注采井。需要大斜度井段密閉取芯，有較高卡鉆風(fēng)險(xiǎn);存在大段玄武巖井段，有井壁不穩(wěn)定掉塊卡鉆風(fēng)險(xiǎn);儲(chǔ)層壓力系數(shù)低，容易出現(xiàn)天然氣嚴(yán)重漏失……建造第一口注采井時(shí)，高廣亮幾乎每天都和團(tuán)隊(duì)一起守在現(xiàn)場(chǎng)。歷經(jīng)一個(gè)半月的努力，在多部門協(xié)作下，項(xiàng)目部突破重重困難，最終高質(zhì)量完成施工。
“2022年開(kāi)展先導(dǎo)試驗(yàn)時(shí)，這口井的最大日注氣量達(dá)到118.8萬(wàn)方，注氣能力好于預(yù)期。”高廣亮說(shuō)。截至目前，共新建9口注采井，攻克地質(zhì)體密封性評(píng)價(jià)、注采氣能力評(píng)價(jià)、庫(kù)容參數(shù)設(shè)計(jì)及配套鉆井、老井處置等多項(xiàng)建庫(kù)瓶頸技術(shù)難題，形成10余項(xiàng)技術(shù)專利。
目前，這座海上儲(chǔ)氣庫(kù)已正式采氣3個(gè)月。“與先導(dǎo)試驗(yàn)階段相比，現(xiàn)在整體采氣能力提升了近10倍，日最高調(diào)峰能力達(dá)到了400萬(wàn)方。”張永東介紹。
海上儲(chǔ)氣庫(kù)中控室內(nèi)，數(shù)控大屏實(shí)時(shí)顯示各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并輪流滾動(dòng)島上、島下注采氣現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。“儲(chǔ)氣庫(kù)實(shí)施智慧管理，對(duì)注氣、采氣每個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保全流程全過(guò)程安全。”王金忠說(shuō)。
“這個(gè)采暖季，冀東油田1號(hào)儲(chǔ)氣庫(kù)天然氣供應(yīng)量可為京津冀約350萬(wàn)戶家庭送去溫暖。”張永東介紹，該儲(chǔ)氣庫(kù)達(dá)容達(dá)產(chǎn)后，每年冬季調(diào)峰保供期可保障京津冀地區(qū)約1000萬(wàn)戶家庭天然氣用氣需求。
