勝利油田以三大科技創新促轉型
□記者 楊守勇 陳國峯 袁敏 來源：經濟參考報
悠悠一甲子，足以在一個人臉上刻下滄桑的印記，卻擋不住一座老油田“追新逐綠”的決心。開發63年來，勝利油田依託科技創新，逐步擺脱固有的“黑色印象”，讓綠色成為高質量發展的靚麗底色。
戰略性突破頁岩油勘探開發，讓油田增儲建產有了重要接替陣地；推動CCUS技術從實驗室走向礦場規模化應用，實現了“封碳驅油”雙贏局面；建立電力“智慧大腦”管控平台，推動油氣開發與新能源融合發展……這些重大技術性突破，推動勝利油田從單一傳統油氣生產企業向“傳統能源+新能源”多能互補能源企業轉變，助力我國“能源的飯碗必須端在自己手裏”，持續唱響“我為祖國獻石油”之歌。
突破頁岩油技術瓶頸
“能源飯碗”端得牢
走進勝利油田勘探開發研究院展廳，一個裝着半瓶黑色原油的玻璃瓶引發記者好奇。工作人員使勁搖晃玻璃瓶，裏面的原油卻紋絲不動。
“這是從地下3000多米採出來的頁岩油油樣，這麼稠的頁岩油，國內外還沒有開發的先例，我們攻克系列關鍵技術和工藝，實現了規模化開採。”勝利油田勘探開發研究院副院長張關龍説。
頁岩油是一種非常規石油資源，在常規石油產量遞減背景下，是未來重要的接替資源。我國擁有豐富的頁岩油氣資源，但主要以陸相頁岩油為主，具有厚度薄、連續性差、非均質性強等特徵。
張關龍説，勝利油田克服基礎理論認識不足、鑽井壓裂技術不成熟、工程施工難度大、投資成本高等瓶頸制約，全力實施頁岩油氣戰略突破工程，於2022年8月正式啓動勝利濟陽頁岩油國家級示範區建設。
成熟度低、斷裂系統複雜、油稠……濟陽頁岩油類型獨特，埋深普遍超過3000米，地下温度超過170度，給鑽井工程、壓裂工藝、設備性能帶來極大挑戰。
“頁岩油開採過程涉及控壓、降温、導航等諸多精密控制工序，打第一口井時光導航就回地面更換了8次。”中國石化集團勝利石油管理局有限公司總經理、勝利油田分公司總經理楊勇説，他們投入1億多元、耗費130天、打了4000多米，才採出第一桶頁岩油。
投資成本和鑽井時間降不下來，大規模商業開發就無從談起。經過多輪次迭代提升，勝利油田明確了濟陽頁岩油富集、高產規律。他們研發的優快鑽井技術，在地下3300米以下使得水平段超2000米以上的水平井得以高效鑽進；縫網壓裂技術讓頁岩油在人工製造的毫米級“高速公路”上流出，極大提升單井產能。
48天、29天、23天……濟陽頁岩油鑽井週期越來越短。今年，6000米井深鑽井週期突破17.7天。
得益於勝利油田探索實施的目標同向運行模式，開發成本也得到有效控制。在濟陽頁岩油同一個施工現場有16支隊伍，有搞測井的、有搞鑽井的、有搞套管的，分屬於中石化不同單位。“我們以黨建引領成立聯合黨支部，一個黨支部裏面不分甲方乙方，講求‘一家人、一條心、一起幹、一個目標’，油井越打越快，成本越攤越低。”楊勇説，濟陽頁岩油單井投資已由1億元以上降低到6500萬元以內，有望率先突破50美元/桶這一效益開發關。
新技術、新模式不斷激發新活力、新動能。經過近幾年的勘探開發，勝利濟陽頁岩油國家級示範區已投產94口頁岩油水平井，其中，36口頁岩油井峯值日油超百噸，單井峯值日產油262.8噸，刷新了國內頁岩油單井日產最高紀錄；示範區已落實頁岩油控制預測儲量17.3億噸，日產油達1600噸，累產油突破80萬噸。
據悉，勝利濟陽頁岩油資源量達105億噸，和勝利油田60多年已發現的常規資源量相當。楊勇説：“傳統油氣已經支撐油田走過60多年，頁岩油資源量比常規原油更豐富，如果我們全面突破，油田將實現更高質量更可持續發展。”
攻克CCUS核心技術
“封碳驅油”促雙贏
步入勝利油田萊113區塊，2個五六米高的白色儲罐橫置於地上，一旁的抽油機晝夜不歇地作業。這裏是碳捕集、利用與封存技術（CCUS）從勝利油田實驗室走向規模化應用的第一站。儲氣罐可儲存100噸二氧化碳，通過將二氧化碳注入地下油藏，能有效提升原油流動性、增加產量。
勝利油田高級專家張傳寶説，有些低滲透油藏儲存在地下幾千米細微到肉眼無法辨別的岩石縫隙中，傳統水驅方式無法進入巖縫孔隙，液態二氧化碳分子比水分子小得多，通過能力是水的5倍，可以進入這些孔隙將原油“擠”出來。同時，二氧化碳則與鈣、鎂等金屬離子反應，產生碳酸鹽，永久封存於地下。
在地下三四千米的砂岩中驅油，好比“從磨刀石裏擠油”。張傳寶説，地下油藏壓力達到一定值時，二氧化碳處於超臨界狀態，具有較大溶解能力，會與原油混相溶為一體。如果壓力達不到合適值，氣和油難以互溶，就無法驅動原油。
這個壓力值到底是多少？美國通用的標準是10兆帕，但勝利油田的原油組分與美國不同，在10兆帕壓力下往地下注入二氧化碳根本起不到混相效果，二氧化碳擠出巖縫孔隙跑掉了。
為攻克二氧化碳高壓混相驅油難題，勝利油田成立15人的團隊，把6口單井日產量不到1噸的老油井關停，反覆做注氣試驗。經過3年摸索，壓力值從10兆帕一路提高到40兆帕，才讓原油噴湧而出，單井產量提高到5.5噸至7噸。就這樣，勝利油田攻克了二氧化碳高壓混相驅油難題。
通過持續技術攻關和礦場試驗，勝利油田相繼突破低能耗低成本捕集難、陸相油藏採收率封存率低等難題，形成捕集、管輸、驅油與封存全產業鏈技術標準體系，自主研發的二氧化碳管輸增壓泵、密相注入泵等多項國內“首台套”裝備達到國際領先水平，構建起覆蓋全鏈條、可工業化推廣的技術裝備系列。
有了技術和裝備支撐，二氧化碳這個石化行業最頭疼的排放物，如今成為推動石油增產、低碳轉型的“香餑餑”。
距勝利油田百公里外的山東淄博，齊魯石化將生產過程中產生的二氧化碳捕集後，通過管道源源不斷輸送到勝利油田的地下油藏。2023年7月，勝利油田建成國內首條百萬噸二氧化碳輸送管道。
沿着這條長輸管道，二氧化碳以液態形式從齊魯石化直抵勝利油田，年減少車輛運輸4萬輛次，減排二氧化碳約100萬噸，相當於每年植樹近900萬棵；預計未來15年可注入二氧化碳1068萬噸，提高原油採收率16.9%。
目前，勝利油田13個區塊應用CCUS技術，累計注入封存二氧化碳150餘萬噸，平均單井產量提升36.8%。齊魯石化-勝利油田CCUS示範工程成為全國最大的碳捕集利用與封存全產業鏈示範基地。
轉型新能源
奏響“綠電”變奏曲
黃河之畔，一塊塊耀眼的光伏板鑲嵌在鹽鹼灘上，給油氣生產源源不斷地注入綠色電能。一口口老油井用上新能源，構成一幅新舊動能互動的生動畫卷。
這裏是勝利油田孤島採油廠南9－XN6井區光伏發電項目。“發出電量直接供給周邊抽油機井，年發綠電約55萬千瓦時，相當於10台抽油機一年的用電量。”孤島採油廠安全管理部副經理程勇説。
勝利油田既是油氣能源生產者，也是電力能源消費者，每年55億千瓦時的用電量支撐了2340萬噸以上的油氣生產。勝利油田高級專家朱鐵軍説，電是油氣生產的動力源，佔勝利油田操作成本的1/5。
近年來，勝利油田立足自身油氣生產場景，大力發展光伏發電項目，加快構建新型能源體系，實現降本和環保“雙贏”。過去4年間，建成光伏發電裝機規模440兆瓦，年發綠電能力達5.3億千瓦時。目前，油氣生產用電“含綠量”佔比達23%，新能源應用規模處在石油行業前列。
光伏發電拓寬了電力來源，但具有間歇性、波動性特點，如何維持傳統火電與綠電的動態平衡？記者在勝利油田電力調度中心找到答案，這裏的LED屏幕上，即時顯示着動態變化的電力供需情況，隨着光伏發電負荷曲線的起落，火電發電負荷追隨着生產用電負荷同頻共振。
每一度電精準調度的指令，來自勝利油田“智慧大腦”——“源網荷儲”一體化智慧能源管控平台。“智慧大腦”對全領域即時用電態勢感知分析，均衡調配各類電源資源，在安全、綠色、經濟中尋求最優解，實現多能平衡互濟。
勝利油田電力分公司經理劉玉林説，過去只有網電和自備火電，電源隨負荷而動，電網的形態是單向輸電，相當於一個“二傳手”；如今既有火電又有光伏，240個光伏場站就是240個電源，光伏大發期，電網可以反向送電，成了能源“彙集地”。
在勝利油田構建的新型電力體系中，“儲”是關鍵一環。10月9日，勝利油田首台套10兆瓦/20兆瓦時電化學儲能項目在孤東供電管理區正式投運，可將電能轉化為化學能進行存儲，在需要時再利用化學反應將電能釋放出來，滿電情況下可供2000多口油水井用電20分鐘。
“源網荷儲”一體化管控下，煤電跟着綠電“調”、負荷隨着電價“柔”、網電根據需求“補”，“智慧大腦”智能匹配“源網荷儲”各類資源，實現自發綠電“能用盡用”、峯期火電“能發盡發”、谷期網電“能買盡買”，油田生產運行方式發生深刻變革。
培育新能源產業，正推動勝利油田從單一的石油生產向多元化的能源開發轉變。在勝利油田新能源開發中心經理李景營看來，未來，新能源必將締造一個新勝利——打造一個潔淨能源生產商、綜合能源管控服務商和脱碳技術方案提供商。
用能結構之變，折射產業結構之變。中國石化集團公司總經理助理兼勝利石油管理局有限公司執行董事、黨委書記孫永壯説，勝利油田統籌化石能源與非化石能源，重塑產業結構，鞏固提升傳統油氣產業，培育壯大新能源產業，佈局建設綠色低碳產業，形成傳統油氣、新能源、綠色低碳三足鼎立的現代產業集羣，全力構建多能互補、潔淨高效的新型能源體系。