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      求解頁巖氣開采世界級難題——重慶涪陵的能源革命實踐觀察

      2025-03-10 13:17

      來源:經濟參考報

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      能源保障和安全事關國計民生,是須臾不可忽視的“國之大者”。

      2014年,我國提出推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命和全方位加強國際合作的“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,為新時代能源發展指明了前進方向、提供了根本遵循。

      能源安全新戰略提出十余年來,我國能源領域不斷邁向高質量發展。作為我國首個實現商業開發的大型頁巖氣田——涪陵頁巖氣田,經過十多年不斷探索,形成六大核心技術,制定近兩百項行業標準,在技術層面不僅支撐了國內頁巖氣規模化開發,更向全球輸出了“中國方案”。

      全國政協委員、重慶市涪陵區委書記黎勇認為,盡管我國頁巖氣技術開采實現了從零到純國產化的跨越,但在一些關鍵技術領域仍落后于部分發達國家,而且存在央企、地方能源集團以及各高校自成技術體系,沒有形成全國性研發合力等問題,建議國家層面協調相關科研力量乃至引進全球創新資源,依托涪陵國家級頁巖氣示范區打造國家級頁巖氣技術創新中心。

      供給革命:能源新星里的“涪陵樣本”

      打開中國地理版圖,有一條橫貫東西的潔凈能源大動脈——“川氣東送”管道。沿著“氣龍”一路追溯,途經長江經濟帶6省2市,來到重要的氣源地之一——涪陵頁巖氣田。

      這里,烏江蜿曲、群山蔥蘢,井塔掩映山間,壓裂車整齊排列,一根根管道深入地下數千米,驅動著億萬年前的頁巖氣流。

      “涪”氣入滬,只要一天。尋找“涪”氣,卻砥礪數年。

      21世紀初,頁巖氣革命引發全球能源領域深刻的變革。一方面,中國是世界最大的能源消費國,目前原油、天然氣對外依存度分別超過70%和40%。另一方面,隨著國際能源格局發生深刻變革,能源供應的不確定性與不穩定性顯著增強,我國能源安全面臨嚴峻挑戰。

      在此背景下,積極探索并大力發展頁巖油氣等非常規清潔能源,成為我國實現能源安全保障、推進綠色低碳轉型的重要戰略選擇。

      作為保障國家能源安全主力軍之一,中國石化將頁巖氣開采交給了江漢油田。江漢油田8000科研工作人員舍小家、顧大家,為了祖國的能源事業,毅然奔赴重慶的焦石壩,在山溝溝里掀起了一場中國化頁巖氣革命。

      可是打出具備商業開發價值的頁巖氣井談何容易。勘探開發人員先后打了多口空井,心情焦灼、壓力巨大。“到底有沒有頁巖氣”成了橫亙在大家心里的問題。

      直到2012年11月28日夜里,伴隨著一條巨型火焰騰空而起,焦頁1HF井試獲取得了日產20.3萬方高產工業氣流,拉開了中國頁巖氣商業開發的序幕。

      截至2024年底,中國石化涪陵頁巖氣田累計產氣超700億立方米,其年產氣量超85億立方米,約占我國頁巖氣年產量的三分之一。這是全球除北美之外最大的頁巖氣田,為長江經濟帶沿線6省2市、上千家企業、2億多居民送去清潔能源,助力長江經濟帶高質量發展。

      700億立方米是什么概念?按一戶家庭平均每天用氣1立方米計算,它相當于2億戶家庭1年的用氣量。這也意味著,起步較晚的中國頁巖氣開發實現跨越式發展,為全球頁巖氣開發提供了“中國樣本”。

      技術革命:高效綠色開發的“涪陵答卷”

      對頁巖氣的開采最早開始于1821年的北美地區,距今已有200多年的時間。在全球頁巖氣技術可采資源量中,中國排名前列。

      然而,可開采資源量與開采能力并不直接掛鉤。2022年,美國頁巖氣產量占其天然氣總產量逾八成,而中國占比僅約11%,產量為美國同期的3%。

      如何破題?“走自己的路,實現關鍵技術和設備的國產化替代。”涪陵頁巖氣公司總經理沈金才介紹,頁巖氣賦存于富有機質泥頁巖及其夾層中,以吸附或游離狀態存在,是一種非常規油氣資源,勘探開發技術堪稱世界級難題。與北美頁巖氣田相比,我國頁巖氣層具有地表條件復雜、活動性強、埋藏深等地質特點,從國外直接引進的技術在實際應用中常常“水土不服”,技術問題一度成為中國頁巖氣發展的掣肘。

      涪陵頁巖氣田從“零”起步,經過技術創新與迭代,交上了一份“涪陵答卷”:

      ——實現從零到國產化的飛躍。科技人員創新形成了頁巖氣層地質綜合評價、開發設計與優化、水平井組優快鉆井、長水平井高效壓裂、采氣工藝配套、綠色開發六大頁巖氣高效開發核心技術。制定近兩百項行業標準,關鍵設備國產化率100%,并首創“瘦身井”技術,節約成本近5億元。在深層頁巖氣開發中,鉆井周期從90天縮短到40天,優質儲層鉆遇率超95%,井深超6000米的氣井達31口,填補了我國頁巖氣深層開發空白。

      ——涪陵頁巖氣田堅持“開發與保護并重”的理念,通過“井工廠”施工減少用地、網電鉆機、全電驅壓裂降低能耗60%、廢水100%壓裂回收循環利用。據測算,氣田的成功開發建設,每年可減少二氧化碳排放量達1200萬噸,相當于植樹1.1億棵。

      黎勇在對涪陵頁巖氣田調研后發現,中國石化涪陵頁巖氣田走出了一條體制先進、技術自主、裝備國產、環境友好的涪陵特色頁巖氣開發之路。

      提高能源資源安全保障能力,把能源的飯碗牢牢端在自己手里。

      全國兩會期間,黎勇帶著《關于支持建設頁巖油氣國家級技術創新中心的建議》來到北京。他認為,當前我國頁巖氣開發仍面臨部分核心關鍵技術自主化程度不足、產業鏈協同創新體系不健全等挑戰,需要國家層面協調建立國家級頁巖氣科創平臺,進一步整合研發資源、形成技術合力,實現頁巖氣高效開發利用,更好地保障能源安全。

      體制革命:企地合作的“涪陵模式”

      深化能源體制改革,推動有效市場和有為政府更好結合,既要使市場在配置資源中起決定性作用,又要更好發揮政府作用。涪陵頁巖氣田無疑是能源體制改革最好的注腳之一。

      記者調研發現,近年來,涪陵頁巖氣田在“企地共建、互利共贏”的原則上大膽創新,成立由中國石化江漢油田和涪陵國有資產投資經營集團有限公司共同投資成立的中國石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發有限公司(以下簡稱“涪陵頁巖氣公司”),這也是中國石化上游板塊首家和地方合資成立的公司。

      同時,建立企地合作協調機制,建立重慶市、涉氣區縣、鄉鎮三級政府及相關部門的溝通與聯絡,“有想法及時溝通,有問題一起面對,有困難一起克服”,將企業發展與政府指導融為一體,形成了合力共建、互利互惠的良好格局,促進了頁巖氣的快速突破和快速開發的格局。

      企地合作,要把增進民生福祉作為出發點和落腳點。

      2024年8月,持續的高溫讓涪陵區焦石復興場鎮水源地的水量急劇減少,場鎮集水池余水量也不足600噸,當地村民面臨嚴重缺水問題。聽聞此事后,涪陵頁巖氣公司很快將供水泵站鋪設到了鎮,讓這場涉及1130人的缺水難題迎刃而解。

      央地合作,惠民生只是開始,涪陵頁巖氣田的開發還為周邊區域注入了強勁的動能:帶動就業與產業升級,吸引投資超千億元;推動裝備制造與技術服務等產業鏈延伸,促進材料產值達到近1400億元……

      企地合作,企業有難,政府責無旁貸。

      在十年的開采時間里,涪陵本地基層共處理群眾糾紛達3000余起,召開各類協調會上千余次,辦結中央環保督察交辦件、群眾信訪投訴件等各類案件20余件。從創新項目備案管理,到用地及環評辦理,各項做法成為全國頁巖氣開采學習借鑒的“涪陵模式”。

      如今,更多積極的變化還在發生——

      合作成立綠色科研機構,獲授權專利10項、各級科技獎勵5項、發表論文30余篇;牽頭企業與科研機構,突破天然氣化工弛放氣提氦工業技術的關鍵“卡脖子”技術;強化資金投入,建成白濤至焦石頁巖氣示范區物流通道等一系列配套設施……

      黎勇說,能源改革成效關系到中國式現代化建設進程。中國石化涪陵頁巖氣田深入貫徹落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,面向未來,將不斷迭代升級頁巖氣開采技術,進一步壯大頁巖氣開采全球競爭優勢,助力我國成為頁巖氣綠色低碳開采的重要推動者和引領者,為全球頁巖氣開發利用提供更多“中國樣本”和“中國方案”。

      【責任編輯:吳聞達】
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