大牛地气田绿色高效开发纪实

来源：中国石化报    发布时间：2014-09-25 09:57:06 

　　大牛地之“大”

　　——大牛地气田绿色高效开发纪实（上）

        “天然气可是又省事又省钱的好东西，没用上气之前我们用煤做饭，一年要花几千块钱，现在用上了中石化的天然气，一年花300多块钱就够了。”内蒙古鄂尔多斯市蒙古族居民乌宁其高兴地说。

        8月25日，大牛地气田通往鄂尔多斯市乌审旗图克镇的输气管道正式供气，使得该镇1.3万居民告别了传统用煤、用柴生活的历史。

        从临危受命急送天然气入京保奥运，到不避艰辛长输天然气为郑州解气荒；从首次向当地日输气62万立方米，到目前每天向河南、山东、河北等地供气1000多万立方米。这个地处我国西北部鄂尔多斯、只有2000平方公里的气田，以开发绿色能源、服务民生为己任，从2005年实现规模开发以来，已累计产气205亿立方米。

        “大牛地气田是中国石化集团公司重组后自行开发的第一个整装气田，也是国内首个致密砂岩气区块率先实现效益开发的气田，对中国石化天然气大发展、服务大华北市场起着重要作用。”华北石油局局长、华北分公司总经理周荔青说。

        责任大：临危受命输送绿色能源入京

        肖波昌老人是北京朝阳区石佛营社区居民。他依然记得2005年使用天然气供暖带来的好处：“锅炉烧天然气更环保，冬天在小区遛弯儿，再也不用吸煤灰了。”

        2004年底，北京遭遇19年来最强持续低温天气，天然气需求量剧增，首都出现“气荒”。国务院立即指示要求，“中国石化2005年8月前向北京供气以缓解首都用气紧张局面”。

        当时的大牛地气田可谓喜忧参半。喜的是，气田探明储量达2944亿立方米，跨入储量超千亿立方米大型天然气田的行列。忧的是，2005年初大牛地气田钻机只有17台，而首期10亿立方米产能建设方案共安排开发井250口，产能建设要完成，按期向首都供气要实现，投资规模又不能突破，任务十分艰巨。

        在寒冷的毛乌素沙漠地区，14个油田企业的141支作业队伍5000名职工立即打响了一场攻坚战。

        “我们通过优快钻井提高钻井成功率和单井产能，从而在减少钻井数量的同时实现产能目标。2005年10月底完钻217口井，全部投产后年产能超过10亿立方米。”华北分公司鄂北指挥部原主任刘可成回忆道。

        与此同时，大牛地至榆林输气管线及地面工程建设顺利完成。2005年7月17日，大榆管线与陕京二线对接成功，大牛地气田通过陕京二线提前实现向首都供气，当年外输气2.96亿立方米，缓解了北京冬季用气高峰和空气质量的双重压力。华北分公司销售处处长李德明告诉记者，之后4年，大牛地气田每年超额完成保供计划，共向北京供气15.16亿立方米，为践行绿色奥运和改善空气质量做出显著贡献。2008年奥运会结束，大牛地气田不再向北京供气，天然气转输山东、河南等地。

        2006年，郑州市燃气告急，华北分公司又积极担负起保供责任，及时将“福气”送到。之后，陆续向河南开封、濮阳、安阳，以及向山东、河北等地供气。截至目前，大牛地气田累计向大华北市场供气超过200亿立方米，占山东全省天然气供应量的28%，占河南全省供应量的四分之一，推动了当地经济发展，改善了人民群众生活质量。

        难度大：边际气田实现效益开发

        保证供应是政治责任，义不容辞；效益开发是市场法则，必须遵循。

        业内一般将渗透率小于1毫达西的气藏定为致密砂岩气，大牛地气田气藏平均渗透率仅为0.5毫达西，致密气躲藏在磨刀石般坚硬的砂岩中，这样的边际气田要实现效益开发难度极大，国内“无章可循”。

        华北分公司气田开发处处长潘怀孝介绍说，开发初期，大牛地气田单井产能最多的只有2000立方米，最少的气井刚点火就熄了，单井产量低成为规模开发的拦路虎。

        针对大牛地气田储层特点，华北分公司优先动用富集高的“甜点”层位。2003年，大16井、大15井试采后，日产量均超过10万立方米，改变了长期以来气田单井产量低、难以规模开发的困境。当年，开发先导试验获得成功，建成投产大牛地至杭锦旗管线，日输气62万立方米，首次实现规模开发。

        除了与勘探有关外，大牛地气田的效益开发还与开发、采气以及天然气价格等紧密相关，其中钻井成本占开发成本的50%以上。

        “当时，直井钻井周期长达40天，大大影响了气田的产能建设和成本。华北工程队伍通过应用PDC钻头等技术，将直井钻井周期降为最低6.5天。”华北石油工程公司鄂北指挥部常务副主任张冠军说。

        在开采上，华北分公司科学配产，坚持做到一井一案、一井一策，为每口井建立档案，根据气井每月的生产情况进行分析，制定下一个月的生产方案，将气田自然递减率降到10%，综合递减率降到9%，而综合采收率提升到40%。

        华北分公司总会计师杨占玄介绍，大牛地气田2006年之后就形成回报性盈利，见效时间远少于常规油气田，目前气田累计资金回收率达62.55%。

        “大牛地气田的效益开发为边际气田的开发蹚出了一条可行道路，带动了国内致密气田的开发。”华北石油局党委书记王程忠说。

        步伐大：10年建成40亿立方米产能

        大牛地气田累计产气突破205亿立方米，满足了上亿居民的生活用气和工业用气。

        集团公司致密油气藏勘探首席专家、华北分公司副总经理兼总地质师郝蜀民，30多年来一直致力于鄂尔多斯盆地天然气勘探开发。他认为，大牛地气田10年跨越了三个开发阶段，目前年产能超过40亿立方米，实属不易。

        上个世纪末，刚刚重组后的中国石化果断作出加快油气勘探开发的决策，并提出了“稳定东部、加快西部、准备南方、开拓海外”的油气资源战略方针。2001年，集团公司将大牛地气田列为“十五”重要资源接替区和五大天然气生产基地之一。

        从2003年至2005年，华北分公司通过先导试验，在大牛地气田建成首期10亿立方米产能，成为中国石化重组以来规模最大、建成速度最快的天然气开发项目。

        此后，集团公司将原来的“川气入豫”调整为“川气东送”，让大牛地气田逐步成为接替河南、山东天然气市场的气源地。大牛地气田针对相对富集的储层，通过直井多层合采技术，单井产量获得突破，产能每年以3亿~4亿立方米速度增长，到2010年底年产能超过25亿立方米。

        2012年，集团公司为加快推进国内油气增储上产，决定启动五大会战，鄂尔多斯盆地油气增储上产会战便是其中之一。油田事业部决定，大牛地气田全部用水平井建产。当年，该气田应用水平井新建产能10亿立方米，平均单井日产气量4.2万立方米，成为国内首个全部运用水平井新建产能的气田。

        今年，大牛地气田预计年产天然气将超过40亿立方米，相当于年产400万吨油当量的中型油田，成为中国石化重要的资源战略阵地之一。华北分公司近期规划，大牛地气田在“十三五”前建成年产50亿立方米产能并持续稳产。对此，该公司负责人给记者算了一笔账：“大牛地气田现有探明储量4500亿立方米，按储量可动用率80%、采收率40%计算，可采气1500亿立方米，每年产气50亿立方米，可持续开发30年。”（记者叶文峰 施长春 马献珍 通讯员刘林）

　　    大牛地之“牛”

　　    ——大牛地气田绿色高效开发纪实（下）

　    如果将25万平方公里矿产富饶的鄂尔多斯盆地比作一口大锅，那么只有2000平方公里的大牛地气田正好在锅边，地质状况复杂多变、储层差，开发难度属于世界级。

　　这个发源于鄂尔多斯北部大牛地村的气田，历经10多年的持续开发，储层品位变差，但华北分公司通过技术攻关、管理创新，在毛乌素沙漠上创造了新奇迹，使大牛地气田综合成本不升反降，每千立方米天然气操作成本在集团公司最低。

　　技术“牛”：水平井实现连续3年新建产能10亿立方米

　　“在低渗透气田部署每口井，都必须确保成功，尤其是成本较高的水平井，打一口无效井的损失要用几口高效井才能弥补。”华北分公司勘探开发研究院副院长高青松说。

　　大牛地气田储层差，有专家戏称为“白菜帮子”。白菜帮子要开发出好效益，必须依靠勘探开发等方面的技术创新降本增效。

　　为了找准“穴位”，精准打井，华北分公司设立了鄂尔多斯盆地北部天然气成藏机理研究等重大科研攻关项目，通过三维地震储层预测技术突破，将有效储层的定量预测成功率提高到95%，提升了开发井命中率，推动了低品位储量的动用。鄂尔多斯盆地天然气成藏模式和三维地震储层预测技术达到国际水平，对我国致密碎屑岩领域天然气资源的勘探开发具有推广应用价值。2008年，《大牛地气田致密碎屑岩成藏理论与勘探开发实践》，荣获2007年度国家科技进步二等奖。

　　大牛地气田自2005年投入规模开发以来，主要以直井开采为采气方式，2010年底建成25亿立方米产能。由于直井单井产量低，气田还有1/3的低品位储量一直“待嫁闺中”。

　　“2003年打第一口水平井大平1井时，花了上亿元，施工周期长达150天。”华北石油工程副总工程师兼鄂北指挥部主任魏平介绍说，水平井产气量是直井的3～5倍，从2003年到2010年，他们一直在尝试水平井，但施工周期过长、成本居高不下等因素制约了水平井的大规模推广。

　　华北分公司并没有望而却步，2011年，水平井及相配套的水平井分段压裂技术实现突破，在低品位盒1储层部署20口开发水平井均获得较高工业气流。

　　“直井多层合采像串糖葫芦，而水平井就像在储层中撒下一张大网，将犄角旮旯儿的金豆子悉数网罗。”华北分公司气田开发处处长潘怀孝说，直井单采可动用5%的储量，直井多层合采可动用30%，而水平井可将储量动用率提高到80%。今年，华北分公司全部运用水平井将连续3年实现新建产能10亿立方米。

　　“现在，水平井成功率达100%，气层钻遇率高达95%，确保了口口气井见效，而平均钻井周期仅为30天，最快的只需21天，花费2000多万元。”集团公司工程技术领域高级专家、华北分公司工程院总工程师秦玉英告诉记者。

　　管理“牛”：油公司管理模式激发队伍活力

　　集团公司在今年年度工作会上，明确提出油田板块“推进油公司体制机制建设”的要求。

　　“与以前大会战模式不同，华北分公司在大牛地气田建设之初就在探索和实践油公司管理模式。”一直负责油气田开发工作的华北分公司副总经理陈路原说。

　　按照中国石化“集团化操作、市场化运行、项目化管理、社会化服务”的要求，华北分公司在大牛地气田建设中，设计和采用了具有自己特色的“油公司”管理模式：生产专业化、管理合同化、竞争市场化、效益最大化。简言之，就是以甲乙方合同制为主线，让会战行为市场化。

　　作为甲方，华北分公司成立鄂尔多斯前线指挥部，勘探、开发、安全、技术等部门职能前移。

　　前线指挥部不到20人，形成快速反应、及时决策、高效精干、协调统一的市场运行体系。一口开发井，从井位部署、井位坐标确定，到完井验收和分公司财务处办理支付手续，每一个环节都有责任部门和责任人，有明确职责、工作标准、交接时间，每一环节都可量化考核。

　　前线指挥部与参战建设队伍之间，是甲乙方契约关系，项目完成，契约结束。为了保证质量，该公司对工程施工队伍实行市场准入制度，完善招投标、监督、HSE等管理体系。指挥部主任梁文龙说，在工作量安排上，内外部队伍一视同仁，谁施工快效率高，谁就可以拿到更多的工作量，有效激发了施工队伍的创新活力。

　　行业专家评价，大牛地气田的开发建设，反映了市场经济条件下石油会战模式的转变。它的快速高效建成，表明这种新模式走向成熟。

　　在采气厂的管理上，华北分公司通过优化人员结构，将压缩机维修、后勤管理等非核心业务外包，实现了增产不增人。第一采气厂副厂长何云告诉记者，2013年，大牛地气田新建产能10亿立方米，新扩建5个集气站、新成立一个采气队，6个采气队不足千人，却管理着58座气站1246口气井。此外，采气厂实行全员目标成本管理，将降本指标层层分解，落实到具体岗位和个人，目前采输成本降到每千立方米气45元。

　　环保“牛”：清洁能源实现绿色开发

　　2011年，集团公司将绿色低碳战略列为公司发展六大战略之一，要求企业在生产经营中更加注重环保。长期以来，华北分公司将环保治理当成气田建设的头等大事，努力实现清洁能源绿色开发。

　　记者在大牛地气田新扩建的九普生产支持中心污水处理厂看到，气田产建过程中产生的钻井液、压裂液等废水在反应池沉淀后，经过两级过滤处理进入清水池，再经过水质专家的严格检测达标后，通过回注井注入几千米深的地下。

　　“2006年污水处理厂刚建立时，处理能力只有100立方米，远远不能解决污水量逐年增加的难题，气田领导每次来我们厂都皱着眉头；2011年，污水厂经过改造后，年处理能力达20万立方米，是当地的环保示范工程。”该厂厂长刘振华不无自豪地说。

　　除了废水外，在气田产建过程中产生的废固物主要有钻井岩屑。2013年，华北分公司通过引进钻井岩屑不落地装置，实现固液分离，将岩屑无害化处理，制成环保砖块，不但省去在地面上深挖1200立方米的泥浆池，而且让环保砖块创造了价值。另外，分离出来的钻井液可以循环使用，降低了钻井成本和污水处理成本。目前，这项环保技术处于国内领先水平。

　　对产生的压裂返排液，他们通过去除返排液中的有害固相，保留其有用成分，形成循环再用，目前已在多口井试验成功，进一步降低了废液排放量。

　　华北石油局党委副书记兼分公司副总经理李建山一直关注的环保课题，就是气井在产气过程中会产生大量含防冻剂的废水，目前3座净化厂不能满足需要，计划通过处理技术将其净化后，用来配置钻井液和压裂液，每年可节约50万立方米地下水，形成循环再用。目前，该试验已取得阶段性成果。（记者叶文峰 施长春 马献珍 通讯员刘林）

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