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“四田合一”绿染“能源粮仓”

作者:本刊记者 姚斌 吕礼 | 作者单位:中国石油企业

“天下黄河,唯富一套。”在内蒙古西部,古老的阴山脚下,河套盆地被誉为“塞外粮仓”。如今在这富饶的一隅—南连乌兰布和沙漠,北接富饶的河套平原上,一座充满现代化气息的“聚能型”油田正在崛起。中国石油华北油田公司在2023年建成内蒙古西部首个百万吨原油生产基地—巴彦油田的基础上,充分发挥当地资源优势,积极推进巴彦油田的综合开发,由单一油田向“油田、气田、能田、碳田”“四田合一”的绿色低碳能源基地转型,不仅要做能源保供的“压舱石”,更是当好保护生态环境的“顶梁柱”,原油生产与农业生产相伴而行,呈现出一幅绿色和谐发展的美好画卷。

高效勘探 新油田崛起

时间上溯到2017年。这一年,华北油田通过内部矿权流转,正式取得巴彦浩特、吉兰泰、五原等新区新盆地的探矿权。

做好巴彦河套盆地的勘探研究工作,尽早实现勘探突破,既是对中国石油股份公司坚定矿权流转决策的重要支持,也是落实中央领导同志对立足国内加强油气勘探开发、保障我国能源安全一系列重要批示指示的具体体现,对夯实华北油田高质量发展的资源基础至关重要。面对河套盆地面积大、勘探程度低,地质结构复杂,40年久攻不克的这块“硬骨头”,油田迅速成立了巴彦河套勘探项目部,组织勘探科研骨干,打破传统思维的束缚,冲破认识上的“禁区”“雾区”,鏖战荒漠,连续踏勘47个有利目标,优选以吉兰泰坳陷为突破口,沿坡寻油,锁定了其浅层潜山及围斜断裂构造带钻探目标。

2018年8月7日,部署在吉兰泰坳陷的预探井吉华2X井试油获得高产,一举打破了盆地40年勘探的沉寂局面。随后,勘探捷报频传,该区带先后有5口井试获高产油流,其中,吉华4X井试油日产达201立方米,吉华8X井更是高达301立方米,整体上交预测储量超亿吨。在半年多时间里取得如此丰硕的成果,巴彦河套油气勘探被誉为中国石油新区新盆地高效勘探的典范,当年获中国石油股份公司勘探重大发现特等奖。

首战成功,大大鼓舞了勘探工作者的士气,提升了再战再胜的信心。2019年,华北油田向南甩开吉华2区块,钻探吉华24鼻状构造,试油获高产工业油流;5月,吉兰泰构造带新层系勘探再获突破,吉华10X、吉华16X井分别自喷获高产工业油流。

在吉兰泰构造带取得突破的基础上,勘探科研人员又针对河套盆地临河坳陷中北部目的层展开综合研究,明确以兴隆构造带为勘探突破口。2020年10月,部署在临河坳陷的风险探井临华1X井,试油获自喷日产超300立方米高产油流;预探井兴华1井试获日产274立方米高产油流,继吉兰泰构造带之后,华北油田又在河套盆地北部,开辟了一个新的规模增储战场。2021年,临河坳陷新区高效完成探井、评价井27口,兴华1、临华1区块上交探明石油储量1亿吨,实现“六口井定巴彦”;2022年,兴华11、12区块新增探明储量1.2438亿吨,实现连续两年上交探明储量超亿吨。至此,一个整体规模储量达2.59亿吨的新盆地新油田—巴彦油田呈现在人们面前。

5年来,巴彦新区勘探一直收获不断、惊喜连连,创造了“1年勘探突破、2年规模增储、3年高效建产、4年连续发现、5年上产百万”的中石油新盆地高效勘探开发典范。如今,河套盆地北部自西向东被划分为临河、乌前、呼和三个坳陷,已发现四套含油层系。吉兰泰、兴隆构造带建产200万吨/年资源基础已经夯实。同时,甩开预探兴华东、扎格、纳林湖新构造,风险勘探洼槽区,落实预测+控制规模储量,向落实第三个亿吨级储量目标挺进。

随着勘探形势发展、储量规模不断扩大,巴彦新区的开发建设也迅速起动。2018年12月,华北油田巴彦勘探开发分公司成立,开启了新区新盆地勘探评价、产能建设一体化推进的征程。分公司打破传统模式,按照区域划分成立项目组,将详探与开发穿插在一起,超前井位部署和工程设计,为井队拆搬、快速就位提供支撑,提高钻机运行效率。到2019年12月分公司成立一年时,共设计井位139口、完钻70余口,建产17.9万吨,日产油能力达到500吨。

2020年5月,华北油田首座撬装化联合站,吉兰泰联合站开工建设。2021年7月,这座集原油集输、储存、处理、装卸、注水、注气和加压等功能于一体的综合性大型油气站场开始试运行。同年年底,吉兰泰油田实现三年产能建设任务两年完成,建成了一个50万吨级的现代化油田。

2022年3月,巴彦油田兴华区块35千伏撬装变电站全站通电,为新区块开发奠定了稳固的动力基础。5月,巴彦油田日产油能力保持高位平稳运行,临河百万吨联合站开工兴建;2023年6月11日,首次踏上年产百万吨生产线。

2023年11月30日,这是一个值得纪念的日子。这一天,首列满载2500吨原油的火车驶出新建成的巴彦原油转运站,结束了这里原油靠汽车外运的历史。这一天,巴彦油田临河百万吨联合站、年转运能力200万吨的原油转运站和100余公里集输管线、30余公里电力线路、20余公里输油管线,以及与包兰铁路连接的铁路专用线等“两站四线”全面投入运行,标志着内蒙古西部首个百万吨“数智化”低碳油田全面建成,为推动华北油田增产稳产,促进内蒙古地方经济发展提供了有力支撑。

新质巴彦 不一样的油田

历经5年勘探开发建设,现如今,巴彦油田百万吨年产量、上产200万吨资源基础已经打实。这个新油田,承载着所有巴彦人的艰苦奋战,他们战风沙、斗严寒,以特别能忍耐、特别能吃苦、特别讲大局、特别讲奉献的精神,在沙漠戈壁书写了“我为祖国献石油”的壮歌。这个新油田,承载着巴彦油田生产建设和管理者的智慧,他们摒弃以往的油田勘探开发会战和建设模式,奉献了一个“新质的巴彦油田”。

在管理运营模式、生产要素组织上体现“新质”。巴彦油田开发建设伊始,就按照“油公司”模式组织运行,明确“新体制机制、新工艺技术”和“高水平建设、高质量发展”的“两新两高”工作方针,实施勘探开发一体化、经营运作市场化、施工建设专业化、后勤保障社会化等新模式,创新推进新区勘探开发各项工作,用先进的管理方式提高效率和效益。

“我们直接在开发井上取探井的芯,在探井上试开发的油。这种顺畅的关系直接得益于分公司勘探开发一体化机制。”“这是超常规的工作,必须要靠超常规的体制机制保障。”华北油田总经理助理,巴彦勘探开发分公司党委书记、经理闫睿昶说。

巴彦油田开发建设以“市场”链接各专业施工、技术支持和后勤保障队伍为基础,形成在巴彦勘探开发指挥部统筹领导下,以巴彦分公司为主体,地面工程建设、钻井“三提”项目部分工负责的“一体两翼”新会战模式;建立“分公司+专业化”的“1+N”用工机制,分公司内部搭建“一人多岗、一专多能”的大部室、大岗位组织架构,采油生产现场、工程技术保障等业务全部外委,实行第三方用工,实现了分公司直接用工规模仅为常规老油田的1/8。

“巴彦是一个开放共赢的市场。”闫睿昶概括说。分公司通过引入市场化专业队伍,实行项目管理,构建新的价格机制,打破关联交易一家独有的限制,引入多家油服工程企业和科研单位,壮大了队伍支撑规模,形成了有利于油田的市场良性竞争格局,有效提升了油田建设效率和效益。在新的体制机制下,巴彦油田的勘探开发建设在对外协调、钻井压裂、油井投产、地面建设等多个方面跑出了“巴彦速度”,创造了临华1区块当年探明、当年设计、当年建成投产;吉兰泰油田三年产能建设任务两年完成等多项“巴彦纪录”。

在数字化转型、智能化发展上体现“新质”。巴彦油田立足“高水平建设、高质量发展”,突出“数智巴彦”建设,吉兰泰油田率先整体采用数字化建设,数字化覆盖率100%,实现“站外无人值守、站内少人值守、主要工艺过程自动控制”,减少现场用工60%。临河联合站、原油转运站也完全按照标准化、低碳化、自动化、撬装化要求,建成高质量低碳智慧示范工程。

在吉兰泰联合站中控室,值班员工通过轻点鼠标,切换电脑上的监控画面,就可一目了然地掌握各个采油平台抽油机的运行情况。吉兰泰采油作业区党支部书记汪宝新介绍说:“这个站按照流程标准化、设备整体橇装化、站内管控数字化的标准建设,员工在中控室即可对整个油田200余口油水井进行实时监控,基层班组人员减少一半。”

整个吉兰泰油田,从各平台井场,到联合站油气水处理系统、油罐消防降温、原油拉运装车,均采用自动控制、预测预警、智能识别、数据自动采集、报表自动上传等数字化管理,各个井场通过自控仪表、设备配套、视频摄像头、平台井集控装置等,实现集成控制、单井远程监控和启停,支持井场“无人值守”。

在吉华2区块4号采油平台,记者看到,被黄沙四面包围的井场,两列抽油机迎面相对,整齐地一字排开,除了高高架起的监控装置,并无人在这里看守。挨在抽油机旁的一口注水井,上面挂着多个小标牌,大站过来的员工说,注水井都是自动分注的。在新投运不久的原油转运站,记者感受到,整个站内洁净如洗,地上绿草茵茵,所有流程都是自动化、数字化操控,连给运油专列装油的鹤管,都实现了智能化扫描控制。

巴彦油田建设过程中还启用了“智慧工地”系统,集实时视频监控、AI智能识别、人员管理、安全管理、环境监测、车辆管理、物资管理等功能于一体,构建起“远程监管、智能互联、上下联动、专业协同”的监管体系,为生产现场监督提供远程技术加持,助力企业安全规范高效运行。

在绿色低碳、清洁环保上体现“新质”。巴彦油田建设突出绿色低碳,注重对生态环境的保护,着力打造节能减排“巴彦样板”。

设计是节能降耗的源头,建设伊始,巴彦油田就锁定能耗的关键点,从采油、集输等生产工艺的设计入手,突破传统用能方式,力争用能最小化。除将传统布站方式改为一级布站外,还将传统的游梁式抽油机改为长冲程慢冲次的低耗能塔式抽油机,将传统的注水站高压注水工艺改为联合站低压供水+井场分压注水工艺。这些工艺与技术的改进,从根本上改变了高耗能开发模式,最大限度减少了用能。其中,高效建产的兴华区块,预期吨液总能耗为5.34千克标准煤,吨油总能耗为10.85千克标准煤,均大大优于中国石油股份公司能耗先进指标;华北油田首座撬装联合站—吉兰泰联合站,吨油总能耗的设计值、实际运行值分别优于沙漠油田相应指标先进值39%、53%。

为扎实绿色油田底色,巴彦分公司下发《巴彦油田井下作业清洁作业实施方案》,全面推广清洁作业、危废减量化处置、一般固废资源化处理等一系列绿色工艺技术,把好污染物源头管控关。钻井工艺100%采用泥浆不落地处理技术,钻井、压裂等整个开发过程实现泥浆、岩屑和油水不落地、不外排、零污染。

巴彦油田还利用所在地自然资源优势,在吉兰泰油田首期建成4兆瓦光伏项目,年发电量超600万千瓦时,减排二氧化碳2000余吨。在原油转运站建设的光热转换系统,所产蒸汽在生产运行中也发挥了节能降碳作用。

“新质巴彦”,让油田的勘探开发建设效率、效益和绿色发展,走在了中国石油各油气田的前列,效益水平连续两年在中国石油股份公司采油厂级生产单位中对标排名第一。2023年,巴彦分公司荣获全国五一劳动奖状。

“四田”融合建设“能源粮仓”

巴彦油田所在地巴彦淖尔市,境内是天下闻名的河套平原。九曲黄河,唯富一套,这里自古便是农耕物产丰饶之地,蒙语巴彦淖尔即为“富饶的湖泊”之意。三圣公黄河水利枢纽工程,让河套灌区成为亚洲最大的一首制自流灌区。得益于黄河之水的滋养,巴彦淖尔被誉为“塞外粮仓”。如今,巴彦油田的开发建设,让这片古老的粮秣战略之地,变成另一个“粮仓”—能源粮仓。

根据油田战略发展规划,未来,河套地区在现已建成百万吨原油生产基地的基础上,将充分发挥其资源禀赋优势,积极推进传统油气与新能源的融合发展,全力开创蒙西综合性能源基地建设新局面。

据闫睿昶介绍,未来五年,将是他们加速蒙西综合性能源基地建设,让油田、气田、“能田”和“碳田”“四田”融合发展战略布局落地的关键时期。主要任务分两步走,实现“2112”奋斗目标。

第一步,到2025年,实现年产原油170万吨,年产天然气3000万立方米,新能源装机50兆瓦,CCUS(二氧化碳捕集、封存与利用)年注入30万吨,“四田”融合发展战略布局初步实现,综合性能源基地建设取得实质性进展,百万吨百人管理新型采油管理区全面建成,生产经营业绩保持股份公司前列。第二步,从2026起后三年,实现年产原油200万吨,年产天然气1亿立方米,新能源装机100兆瓦,二氧化碳年注入200万吨,综合能源供给能力持续增强,“四田”融合发展局面基本形成。

锚定“2112”奋斗目标,巴彦人在内蒙古自治区、中国石油华北油田公司的鼎力支持下,科学谋划,攻坚克难,矢志前行,努力将建设综合能源基地的愿景变为现实,为华北油田产量持续增长、绿色油田建设和地方经济发展贡献力量。

在油田建设上,分公司强化技术攻关,稳定老区,拓展新区,持续推进盆地深层碎屑岩油藏及新领域勘探,加快临河、扎格和光明构造资源落实与储量升级,不断夯实建产增产的储量资源基础,高水平建成年产200万吨油田,并力争实现上产300万吨。

在气田建设上,着眼拓展新区块、新类型,不断扩大浅层生物气规模,努力发现其他类型气藏。同时,积极寻求煤层气资源企地合资合作开发,加快天然气上产能力的落地落实。

在“能田”建设上,充分利用所在地风光地热等资源丰富以及相关政策的支持,与属地优势企业深化合作,加快拓展新能源装机规模。2023年,分公司在吉兰泰建成的首个沙漠地区4兆瓦光伏项目,平均日发电2.4万千瓦时,通过自行消纳,使吉兰泰油田绿色能源替代率达到20%以上。今年,吉兰泰12兆瓦新光伏项目正在加紧推进,临河24兆瓦光伏项目方案的编制和组织实施也在推动之中。

在“碳田”建设上,超前谋划CCUS/CCS布局,开展CCUS试验,力争尽快形成集二氧化碳捕集、管输、驱油利用和埋存的CCUS全产业链技术体系,着力打造百万吨CCUS示范工程,助力华北油田建设内蒙古CCUS试验基地。目前,巴彦油田科学编制试验方案,开展了兴华11、兴华12区块注碳先导试验。兴华11—234X井今年3月正式开始注入液态二氧化碳,累计注入量2400余吨,为后续相关研究提供了试验支撑。按照油田发展愿景,巴彦油田将通过“碳田”和绿色能源建设,并深入研究和参与碳资产交易,逐步迈向零碳油田。

红日初升,其道大光。历经5年的勘探开发,河套盆地已连续探明3个优质储量区,规划建设了2个整装油田,累计探明石油地质储量2.59亿吨。到2023年末,累计生产原油220多万吨,在内蒙古西部建成了首个年产百万吨的低碳数字化油田。

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2024年, 第8期
刊出日期:2024.08
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主办单位:中国石油企业协会 中国石油企业协会海洋石油分会
国际标准刊号:ISSN 1672-4267
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