“喚醒”沈睡的氣藏

morris_2007

—記國家科技進步獎特等獎“特大型超深高含硫氣田安全高效開發技術及工業化應用”

當中國石化集團公司副總經理曹耀峰作為國家科技進步獎特等獎項目代表，從黨和國家領導人手中接過獲獎證書時，他的心中充滿了激動和自豪：“在中國海相找到和開發大油氣田，是我國幾代石油人的夢想。現在，這一夢想終於成真。”

他帶領完成的“特大型超深高含硫氣田安全高效開發技術及工業化應用”項目，攻克了“世界級的難題”，使我國成為世界上少數幾個掌握開發特大型超深高含硫氣田核心技術的國家，對我國天然氣發展戰略產生了重要影響。

這一技術同時實現了工業化運用，建成了我國首個年產能超百億立方米的酸性大氣田普光氣田和亞洲最大的酸性天然氣處理廠，以及幹支線長達2000余公里的川氣東送長輸管道，把清潔的天然氣跨越萬水千山送往中東部地區。

科技創新攻克“世界級難題”

“五大創新”技術：一是特大型超深高含硫氣田高產高效開發技術；二是特大型高含硫氣田腐蝕防護技術；三是高含硫天然氣特大規模深度凈化技術；四是特大型高含硫氣田安全控制技術；五是生產3種高含硫氣田關鍵管材的技術。

2003年，中國石化在四川東北部地區發現了迄今為止我國規模最大、豐度最高的特大型整裝海相高含硫氣田——普光氣田，探明儲量4122億立方米。這一勘探成果獲得了2006年國家科技進步一等獎。可是，要“喚醒”這個沈睡的氣藏卻是“世界級的難題”。

擺在人們面前的第一道難題是安全。普光氣田埋藏的是高含硫天然氣，一般而言，空氣中硫化氫含量達1000ppm就可以使人迅速窒息，而普光氣田硫化氫平均含量卻高達15萬ppm。其開采的安全性不言而喻。

埋藏深是普光氣田面臨的另一大難題。這裏的天然氣普遍儲藏在6000米以下，地層岩性堅硬。在這麽深、這麽硬的地底下鑽井，必須要突破原有科技的極限。

高含硫化氫天然氣腐蝕性極強，普通鋼材幾小時就會發生應力腐蝕開裂，必須攻克腐蝕防護技術難題，攻克高含硫天然氣特大規模深度凈化和硫磺安全儲運的難題。

有人說，“在這樣的條件下施工，就像天天坐在火山口上”。

把這個氣田開發利用起來，對於我國能源結構調整有著非同尋常的意義。因為在我國和普光氣田具有相同條件的海相高含硫天然氣資源十分豐富，探明儲量已超過1萬億立方米。如果能夠盡快開發普光氣田並加以充分利用，對於我們立足國內發展天然氣資源意義重大。

經過近7年的技術攻關和工業化應用，工程建設者們取得了“五大創新”：

一是自主創新了特大型超深高含硫氣田高產高效開發技術，建成了世界第二個百億立方米級的特大型高含硫氣田——普光氣田，年生產能力105億立方米。

二是自主創新了特大型高含硫氣田腐蝕防護技術，首次實現了年產百億方高含硫濕氣的直接輸送，造就了利國利民的川氣東送工程，節約了土地、減少了汙染源，並降低了投資20%。

三是自主創新了高含硫天然氣特大規模深度凈化技術，自主設計建成世界第二大高含硫天然氣凈化廠——普光天然氣凈化廠，處理能力達到120億方/年，生產硫磺210萬噸/年。

四是自主創新了特大型高含硫氣田安全控制技術，建立了國內首座復雜山地油氣田應急救援基地，研發了全氣田四級關斷連鎖控制技術，確保了生產安全。

五是自主研制了三種高含硫氣田關鍵管材，打破了國外技術壟斷，產品性能達到了國外同類產品先進水平，價格降低了35%至50%。高抗硫管材還出口到美國、加拿大等國，提升了大型國有企業高端管材制造的國際競爭能力。

為經濟發展輸送清潔能源

2012年，普光氣田生產天然氣約占我國天然氣年產量的1/12，使川氣東送沿線8省市的天然氣供應量增加29.1%，70多個城市、數千家企業、近2億人口從中受益，每年還可減少二氧化碳排放量1680萬噸，減少二氧化硫、氮氧化物等有害物69.8萬噸。

“川氣入贛，結束了江西沒有管道天然氣的歷史。”江西省發改委能源局副局長劉靜說，以前做飯用水煤氣火不穩定，而且爐竈總是被堵。現在好了，江西老表也用上了天然氣。

中國石化川氣入贛前，江西省沒有天然氣管線，沒有管輸天然氣，位於九江國家出口加工區的巨石集團九江有限公司是川氣入贛後的第一批企業受益者。

“之前我們用液化石油氣，安全上是個問題，運輸成本更大，而且由於熱值不穩定，我們的產品性能和產量受到很大影響。”巨石集團九江有限公司總經理儲培根說，用上天然氣後，單從成本上說，一天就可節約7萬元，一年省下近3000萬元。

浙江蕭山發電廠盧廣法給記者講了這樣一個故事，2009年，廠裏的兩台40萬千瓦的燃氣發電機組一共只運轉了92個小時，全年虧損兩億多元，“不是我們不願意發電，是天然氣根本供不上”。

這一切在2010年普光氣田達產，實現川氣東送之後有了根本的改變。“在那一年，我們的燃氣發電機組全年運轉了1600多小時，是2009年的十幾倍，當年贏利了幾千萬元。”盧廣法說。

不只是蕭山發電廠，浙江錢塘江沿岸一共有3座大型燃氣發電廠，在川氣到來之前，幾乎都處於關停狀態。“一方面是浙江夏天電不夠用，另一方面是燃氣發電機組在閑置”。

川氣到來之後，2010年，這3家大型的燃氣發電廠發電小時數比上年飆升十幾倍，而且全部首次實現贏利。“預計今年發電可以達到2500小時。”浙江省發改委能源局煤炭石油天然氣處處長張福平說。

除了保障中東部地區的天然氣供應，這一技術對於進一步開發我國海相高酸氣田，使其成為未來我國天然氣產量的增長點具有重要意義。現在，這一創新技術已全面應用到中國石化大灣、元壩、興隆等高含硫氣田開發建設中，預計到2015年，每年可以新增天然氣產能100億立方米。在國外，哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦等中亞地區國家高含硫天然氣資源十分豐富，如果運用這一技術對該地區高含硫氣田進行開發利用，有望增加全球天然氣供應量。

我國是世界上最大的硫磺需求國和進口國，其中80%硫磺用作生產磷肥的原料。普光氣田把天然氣中劇毒的硫化氫變害為利，年產210萬噸硫磺，占我國硫磺產量的45%，大幅降低了我國硫磺對進口的依賴程度。

這一工程還實現了一批重大裝備物資的國產化，提升了我國裝備制造能力，高抗硫鎳基合金鋼油管、涉酸大口徑閥門、高抗硫采氣樹、X70大口徑厚壁鋼、雙金屬復合管等實現國產化，首套車載2500型壓裂車組等填補了國內空白，有力地推動了國內石油工程裝備的產業升級和結構調整。

現場：

走進亞洲最大的天然氣凈化廠

在四川省達州市宣漢縣的普光天然氣凈化廠，空氣清新，遠處山間樹木郁郁蔥蔥。

這裏，是亞洲最大、世界第二的天然氣凈化廠，把硫化氫含量高達15萬ppm、一吸足以致命的天然氣變成了清潔、高效的綠色能源。但是，為了建設這座規模宏大的凈化廠，可謂費盡周折。

川東北多崇山峻嶺，很難在這山溝溝裏找到足夠大的一塊平地。怎麽辦？開山平地。

為了盡量減少土石方量，工程設計者采取了按3個臺地進行布局的方案，可即便如此，仍須搬走8座山峰，改道1條河流。整個工程用掉560多萬支雷管、近8000噸炸藥。

普光天然氣凈化廠建成之前，國內天然氣凈化廠規模小於30億立方米/年，天然氣含硫量低於10%。而普光氣田產出的天然氣，硫化氫含量高達15%，二氧化碳含量高達8%，集劇毒與強腐蝕性於一體。這種大型系列脫硫裝置建設，在我國沒有先例。

普光天然氣凈化廠引進了國際先進工藝技術，同時針對普光天然氣高含硫化氫和二氧化碳的特點，中國石化組織專家研究新型脫硫劑、控制二氧化碳吸收技術、新穎的脫硫技術，完成了我國第一套大型天然氣凈化裝置的工程設計，使我國大型高酸脫硫凈化工藝設計能力達到世界先進水平。

天然氣從普光氣田一直運送到凈化廠，都含有硫化氫和二氧化碳，但離開凈化廠的時候，卻變成了清潔的天然氣。在這裏，經過脫硫環節的硫，變廢為寶，成為了硫磺。現在，凈化廠已經形成年產硫磺210萬噸，占到我國硫磺產量的45%。

鏈接：

什麽是特大型超深高含硫氣田

1.按儲量大小分類：普光氣田探明儲量為4122億立方米，根據我國石油天然氣行業標準SY/T6168氣藏分類標準按照儲量分類，地質儲量大於1000億方為特大氣藏。

2.按氣藏埋深分類：普光氣田中部埋深5600m，根據我國石油天然氣行業標準SY/T6168氣藏分類標準氣藏中部埋深大於等於4500m屬於超深氣藏。

3.按硫化氫含量分類：國際上一般將硫化氫含量2%-50%的氣田統稱為高含硫氣田。普光氣田硫化氫含量15.2%，按照石油天然氣行業標準SY/T6168，屬於特高含硫氣藏(10%-50%)。

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簡直功在黨國