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上世紀(jì)60年代,美國(guó)人開(kāi)始研究頁(yè)巖氣。中國(guó)在2006年,也開(kāi)始對(duì)全國(guó)各地的山區(qū)進(jìn)行了地毯式的搜索。兩個(gè)石油巨頭,出動(dòng)了龐大的探測(cè)大軍,經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次失敗以后,于2012年11月28日,在重慶市區(qū)東面200多公里遠(yuǎn)的涪(Fu)陵地區(qū),成功地打出了中國(guó)第一口頁(yè)巖氣井,最大出氣量每天20多萬(wàn)立方米。 第一口井的成功,迅速揭開(kāi)了中國(guó)頁(yè)巖氣商業(yè)性大開(kāi)發(fā)的序幕。在短短不到兩年的時(shí)間里,涪陵地區(qū)近300平方公里的玉米地里,已經(jīng)打出了100多口頁(yè)巖氣井,40口開(kāi)始正常生產(chǎn),日產(chǎn)量高達(dá)330萬(wàn)立方米,等于一個(gè)江漢油田的年產(chǎn)油量。 按照計(jì)劃,涪陵頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)區(qū)的頁(yè)巖氣年產(chǎn)量到2017年,將突破100億立方米大關(guān),等于年產(chǎn)石油1000萬(wàn)噸,躋身于特大型油田的行列,可以與大慶油田媲美。 九月的重慶天氣,小雨,有點(diǎn)悶熱。路上交通依然擁堵,重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院經(jīng)濟(jì)系的10多位老師,利用周末的時(shí)間,不辭勞苦,坐著中巴車,從早上不到8點(diǎn)就開(kāi)始出發(fā),到了中午時(shí)分才靠近目的地。 本地的一位校友是負(fù)責(zé)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的區(qū)委領(lǐng)導(dǎo)老夏,他到半路迎接我們,一同坐車進(jìn)入頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)區(qū)。老夏談起頁(yè)巖氣,就情不自禁的跟車上的老師聊了起來(lái)。我當(dāng)時(shí)有點(diǎn)暈車,剛開(kāi)始還沒(méi)有注意他是誰(shuí),后來(lái),一聽(tīng)到他大談頁(yè)巖氣,我的精神也上來(lái)了。 這位領(lǐng)導(dǎo)對(duì)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)已經(jīng)非?!皟?nèi)行”,他所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ),加上重慶的口音,使我很難聽(tīng)清楚。因而,我不時(shí)要求他用能夠聽(tīng)懂的言語(yǔ),來(lái)表達(dá)他所要說(shuō)的技術(shù)問(wèn)題。在沒(méi)有見(jiàn)到頁(yè)巖氣井之前,老夏已經(jīng)讓我們對(duì)頁(yè)巖氣的開(kāi)采,有了比較全面的了解。 汽車終于到達(dá)頁(yè)巖氣開(kāi)采指揮部,我們肚子餓了。根據(jù)八項(xiàng)規(guī)定,我們先吃了便餐,與中石化江漢油田屬下的涪陵頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)公司的黨委書(shū)記老余,以及負(fù)責(zé)鉆井和機(jī)械裝置的兩位副總工程師一起交談。 在初步的交流中,我們把一些基本的技術(shù)問(wèn)題搞清楚了。首先,在涪陵地區(qū),頁(yè)巖氣的埋藏深度一般在2400-6000米的地下巖體里面。而在美國(guó),由于地貌和頁(yè)巖氣的形成規(guī)律不同,那里的頁(yè)巖氣一般埋在600米深的巖體里。因而,美國(guó)的頁(yè)巖氣開(kāi)采成本大約5毛錢(qián)一立方米,而中國(guó)涪陵的開(kāi)采成本可能要2塊錢(qián)。中石化定出來(lái)的頁(yè)巖氣“出產(chǎn)”價(jià)格是2.46塊錢(qián)。這個(gè)價(jià)格高于工業(yè)用氣價(jià)格,相當(dāng)于目前的民用價(jià)格。所以,涪陵的頁(yè)巖氣,可以賣給重慶市燃?xì)夤?、涪陵區(qū)燃?xì)夤竞椭貞c市的一個(gè)大型化工廠。 那么,頁(yè)巖氣的鉆井原理又是如何呢?當(dāng)我們參觀中國(guó)第一號(hào)頁(yè)巖氣井的時(shí)候,眼見(jiàn)一個(gè)足球場(chǎng)那么大,從原來(lái)的玉米地改變而成的,用水泥和磚頭打造出來(lái)的平坦地面上,一共出現(xiàn)了4個(gè)頁(yè)巖氣井的地面出氣裝置,其中一個(gè)就是第一號(hào)。如果沒(méi)有人幫你解釋這是什么東西,你跟本不可能知道在這些表面非常簡(jiǎn)單的“井蓋”地下,有多么令人驚嘆的奧妙。 原來(lái),在形成這樣一個(gè)“井頭”之前,工程技術(shù)人員要先打一個(gè)縱向2400米深,橫向1900米長(zhǎng)的“L”型井。上面的井壁有三層鋼管,里面的直徑為215毫米,橫向管的直徑為100毫米。所有鋼管的抗壓能力是1000個(gè)以上的大氣壓。 在井的底部,是有數(shù)十億年前形成的“泥巖”。所謂“泥”,就是顆粒直徑小于0.03微米。這些顆粒,通過(guò)這么長(zhǎng)時(shí)間的擠壓,所形成的巖體,其剛硬度就像鋼鐵一樣。要是在10年前,中國(guó)的鉆井技術(shù),不可能在2400米的深度以后,還可以橫向再鉆1900米。 另外,如何在硬如剛鐵的巖石里,把分布在無(wú)數(shù)毛細(xì)管大小縫隙里的頁(yè)巖氣,變成氣流,從地下深處,流出地面? 如果說(shuō)鉆橫向井是采頁(yè)巖氣的第一難關(guān)的話,那么,下面的環(huán)節(jié),更是讓我們這些“外行”,感到五臟六腑的震撼。 工程師們把上面說(shuō)的水平管道分成90厘米長(zhǎng)為一段的若干個(gè)節(jié)段,從最后的節(jié)段開(kāi)始,打開(kāi)許多直徑數(shù)厘米的小孔。在地面,10臺(tái)水壓車同時(shí)工作,每臺(tái)水壓車的發(fā)動(dòng)機(jī)3000馬力,發(fā)動(dòng)機(jī)的所有功率,用于抽水,然后10臺(tái)機(jī)子同步打向一個(gè)直徑只有215毫米的鋼管,直接打入上面說(shuō)的縱向井的鋼管里面。這個(gè)時(shí)候的壓力達(dá)到了900個(gè)大氣壓,水的力量,完全可以擊穿任何普通的鋼管。大家想像,在215毫米的管道,要每分鐘壓流14噸水,是個(gè)什么樣的概念? 超高壓下的水,自然被打到了橫向管的最末端。因?yàn)榍懊娴哪?0厘米的鋼管已經(jīng)被提前打了許多小孔,高壓水流從無(wú)數(shù)的小孔被擠出,由于壓力巨大,水強(qiáng)行“擠”入了巖體!在水里面,加上三種不同直徑的石英細(xì)沙,還有一些潤(rùn)滑劑以減少石英沙深入巖體的阻力。在很短的時(shí)間內(nèi),2000多噸水,60多噸沙,就被10臺(tái)壓水機(jī)給打到了巖體里,形成了左右300多米,上下60多米的“粉碎性”巖體,這個(gè)巖體,是被水給震裂,然后被塞進(jìn)了細(xì)砂,使巖體里面的頁(yè)巖氣,能夠沿著細(xì)砂所支撐的微細(xì)管而流入管道。 打完了第一個(gè)90厘米的橫向鋼管,就必須把這個(gè)節(jié)段的管道堵住,否則,頁(yè)巖氣就開(kāi)始外冒了。堵住第一節(jié)段鋼管的東西,就像一個(gè)陶瓷的“火花塞”。工程師才可以如法泡制,對(duì)第二個(gè)節(jié)段進(jìn)行打洞、壓水、壓沙,從而“擊碎”第二節(jié)段的巖體。不斷重復(fù),直到橫向管1900米周圍的巖體都被“擊碎”、“滲水滲砂”,再把里面的所有“陶瓷火花塞”全部擊碎,因此,所有的頁(yè)巖氣就大量的涌入原來(lái)的橫向-縱向管道而流出了地面。 頁(yè)巖氣的流量可以通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)。由于目前的管道系統(tǒng)還沒(méi)有建設(shè)完備,涪陵地區(qū)的頁(yè)巖氣出氣量,不僅每個(gè)井要受到控制,而且,所有的井加起來(lái),總流量也要受到控制。一般一口井的日流量是10萬(wàn)立方米,大的多達(dá)30萬(wàn)立方米,小的6萬(wàn)立方米。第一口井每天都控制在6萬(wàn)立方米,到目前為止,該井的總產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)4千萬(wàn)立方米。 最后一道工序就是頁(yè)巖氣的“過(guò)濾”。從井里流出來(lái)的氣體,有1%左右的水份。為了把水脫掉,讓最后賣給產(chǎn)家的氣體是干凈的,所有的氣體都要集中在凈化工場(chǎng)進(jìn)行凈化。我們參觀的一個(gè)凈化工場(chǎng),凈化能力是每年10億立方米,剛好是目前的頁(yè)巖氣產(chǎn)量。隨著頁(yè)巖氣產(chǎn)量的迅速提高,旁邊正在建設(shè)一個(gè)年處理能力30億立方米的凈化場(chǎng)。 我們看到的所有設(shè)備,包括鉆井機(jī)、抗1000個(gè)大氣壓的鋼管、壓水車、輸氣管、凈化器、頁(yè)巖氣出氣閥門(mén),等等,我們都要問(wèn),“這是國(guó)產(chǎn)的嗎?” 那些老總們總是笑嘻嘻的,說(shuō)“這不僅是國(guó)產(chǎn)的。以前,美國(guó)控制向中國(guó)出口那些鋼管,因?yàn)橹袊?guó)造不出來(lái)。現(xiàn)在,美國(guó)人搞反傾銷,不讓中國(guó)產(chǎn)的鋼管出口到美國(guó),因?yàn)閲?guó)產(chǎn)的鋼管太便宜了?!?/span> 參觀快結(jié)束了。我問(wèn)余書(shū)記,“你在江漢油田戰(zhàn)斗了30多年,你認(rèn)為我國(guó)這30年來(lái)在勘探、采掘方面,最讓你難忘的技術(shù)進(jìn)步的前三個(gè)重要領(lǐng)域是什么?” 余書(shū)記說(shuō),“10年前我國(guó)的一口井,如果是一年才能鉆下來(lái)的話,現(xiàn)在2個(gè)月,就輕松的拿下。10年前,橫向鉆井,最多就是300米,現(xiàn)在可以超過(guò)2000米。那些壓水車,以前也有,可是馬力只有300匹,現(xiàn)在3000匹出來(lái)了。這里的許多技術(shù),是因?yàn)殚_(kāi)采頁(yè)巖氣的需要,我們才發(fā)展出來(lái)的。工藝過(guò)程是美國(guó)人發(fā)明的,可是,我們很快就學(xué)會(huì),而且,所有的設(shè)備,我們都能制造,所有的工序,我們都能自己完成。” 中國(guó)的工業(yè)化革命,需要大量的能源。我到了敦煌,那里大力發(fā)展光伏和風(fēng)能,到了重慶,這里大力發(fā)展頁(yè)巖氣。這些都是為了尋找彌補(bǔ)石油的短缺,為了降低對(duì)煤炭的過(guò)度依賴。 然而,在短期內(nèi),中國(guó)的石油進(jìn)口依賴度超過(guò)60%,每年近3億噸的進(jìn)口。全國(guó)5萬(wàn)多億度的發(fā)電量,依然有80%還要靠煤炭。 化石能源不但會(huì)枯竭,而且還造成巨大的污染。光伏、風(fēng)能、水電、核電的數(shù)量都是非常有限的。頁(yè)巖氣到目前為止,只有涪陵是開(kāi)始規(guī)模化的生產(chǎn),可是就算到了2017年,年產(chǎn)達(dá)到100億立方米,相對(duì)于中國(guó)巨大的能源市場(chǎng)來(lái)說(shuō),依然是滄海一粟。 也就是說(shuō),沒(méi)有一種可替代的能源可以解決中國(guó)中短期內(nèi)的能源饑渴。然而,我看到頁(yè)巖氣和太陽(yáng)能的技術(shù)進(jìn)步,卻為中國(guó)未來(lái)的發(fā)展充滿了一種希望和想象力。希望未來(lái)數(shù)十年的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,在技術(shù)不斷進(jìn)步的推動(dòng)下,能源問(wèn)題不再是一個(gè)糾結(jié)的問(wèn)題。 當(dāng)然,在未來(lái)沒(méi)有確定之前,我們不僅要開(kāi)發(fā)生產(chǎn),更重要的是,要改變消費(fèi)理念,提高生產(chǎn)能耗效率。 從地方的角度考慮問(wèn)題,涪陵的頁(yè)巖氣生產(chǎn),可以給重慶市帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益,也為解決局部的能源需求,做出巨大的貢獻(xiàn)。 最后,讓下面的打油詩(shī)來(lái)結(jié)束這個(gè)博文。 渝州玉米地,遍布涪陵丘;鉆機(jī)縱橫入,井工創(chuàng)奇跡;沙水穿巖體,頁(yè)氣凈歸流。 |
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來(lái)自: 小魁星 > 《社會(huì)/》