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西氣東輸?shù)摹靶呐K”——克拉2氣田發(fā)現(xiàn)始末

2021-07-02 17:12  來源:中國能源報  瀏覽:  

講述人:賈承造

石油地質(zhì)與構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家、中國科學(xué)院院士。曾任塔里木石油勘探開發(fā)指揮部總地質(zhì)師、副指揮,中國石油天然氣股份有限公司總地質(zhì)師兼中國石油勘探開發(fā)研究院院長,中國石油天然氣股份有限公司副總裁,中國石油學(xué)會理事長,國家973項目咨詢組成員、能源專家組組長?,F(xiàn)任國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”技術(shù)總師。

克拉2氣田的發(fā)現(xiàn),揭開了塔里木油氣勘探史上最輝煌的一頁,也是新中國成立以來油氣領(lǐng)域最重大的發(fā)現(xiàn)之一,由此拉開了前陸盆地發(fā)現(xiàn)的序幕。克拉2氣田的發(fā)現(xiàn)與探明,促使國家決定實施西氣東輸工程,一條橫貫全國東西,穿越戈壁、荒漠、高原、山區(qū)、平原的能源傳輸大動脈由此誕生。克拉2氣田也被譽為西氣東輸?shù)?ldquo;心臟”,為這條天然氣干線源源不斷輸送“血液”,促成一場規(guī)模宏大的資源調(diào)配。國內(nèi)石油地質(zhì)專家們普遍認為,如果沒有克拉2氣田,西氣東輸工程的實施或許還要再等若干年。

初探:與自然的較量

改革開放以來,我國經(jīng)濟迅速發(fā)展,對能源的需求急劇增加。從我國石油天然氣資源的勘探潛力來看,石油的勘探程度較高,但再發(fā)現(xiàn)大油田較為困難。而我國天然氣資源豐富、勘探程度低,勘探發(fā)現(xiàn)大氣田的機會更多,天然氣儲量增長有巨大潛力,因此加快天然氣資源開發(fā)現(xiàn)實可行。

塔里木盆地面積遼闊,早在20世紀(jì)60年代,我國就加強了對塔里木庫車坳陷的地震和鉆探工作,但由于多種原因,當(dāng)時并沒有太大突破。

1987年博士畢業(yè)后,我去了當(dāng)時石油系統(tǒng)最高的科研機構(gòu)——石油工業(yè)部勘探開發(fā)科學(xué)研究院工作,并主動提出去塔里木油田搞研究,比塔里木石油會戰(zhàn)還要早兩年。

隨著東部老油田產(chǎn)量增長出現(xiàn)較大困難,1989年,當(dāng)時的中國石油天然氣總公司麾下的2萬余名石油人,在“穩(wěn)定東部、發(fā)展西部”方針的指引下,揮師塔里木,開始了跨世紀(jì)的石油會戰(zhàn)。塔里木盆地從此揭開神秘面紗,石油人也開始在這里鉆探出一個個新油井。

然而,會戰(zhàn)的過程并不如預(yù)想的那樣順利。我們做了很多嘗試,向往已久的“大場面”卻始終沒能出現(xiàn)。我們意識到,由于地下情況十分復(fù)雜,塔里木石油會戰(zhàn)將是個持久戰(zhàn),不可能像大慶石油會戰(zhàn)一樣快速出成果。

1993年初,會戰(zhàn)指揮部決定重上庫車坳陷地區(qū)。在庫車坳陷部署了克參1井、克拉1井和東秋5井三口探井。但這三口井辛辛苦苦打了兩年多,最終卻均以失利告終,庫車山前勘探前景因此受到嚴(yán)重質(zhì)疑。

勘探強調(diào)探井的成功率,在資料較少的地區(qū)探井,成功率能達到25%—30%就已經(jīng)是理想狀態(tài),因此不論打出多少干井,我始終堅信:塔里木一定有大油氣田。但如果不盡快找出當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)規(guī)律,研究和勘探就是一句空話。只有搞懂了相關(guān)盆地的構(gòu)造原理才能認識盆地。但問題是,我們一直沒有認識到盆地的地質(zhì)形態(tài),沒有理論指導(dǎo),勘探無法成功。

鉆研:攻克地理認知

地質(zhì)科技工作者一生的奮斗目標(biāo)就是為了找到大油田。面對塔里木盆地,只有“鐵人精神”不行,蠻干更不行,要靠科學(xué)的地質(zhì)理論指導(dǎo)才能攻克。

中國科學(xué)院院士戴金星的“中亞煤成氣聚集域”理論的核心觀點是中亞有大片煤系地層分布,只要有煤系生油層就一定有豐富的天然氣。這一理論啟發(fā)了我。

于是我從分析第一手資料入手,深入研究塔里木盆地重要測線的地震剖面,研究了1987年以后鉆的每一口探井,尋找塔里木盆地和其他盆地的異同點。有一次,我在庫車北部的山溝里發(fā)現(xiàn)了裸露在地表的紅砂巖,更加堅信這里有大油氣田。

我在題為《塔里木盆地類型與盆地構(gòu)造》的研究報告中,首次提出“塔里木盆地石油古生界海相克拉通和中、新生界陸相前陸盆地組成的疊合符合盆地,下邊是海相盆地,上邊是前陸盆地,克拉通油氣受古隆起和斜坡構(gòu)造控制,前陸盆地油氣受前陸逆沖帶控制,有兩套地質(zhì)勘探目的層”的觀點,成為人們認識盆地的理論基礎(chǔ)。

由于塔里木石油會戰(zhàn)起初進展得并不十分順利,大家對勘探開發(fā)塔里木油田提出新的問題:到底是該找油還是找氣?基于前述研究,我于1994年的塔里木勘探技術(shù)座談會上提出了“四個并舉”的建議,即 “油氣并舉、前陸與克拉通并舉、中新生界與古生界并舉、碎屑巖與碳酸鹽巖并舉”,也特別建議重視庫車坳陷天然氣的勘探。

時任中國石油天然氣總公司總經(jīng)理的王濤在會場上說:“賈承造對塔里木盆地的定性抓住了實質(zhì),就像給了我們一把打開地下油氣分布的金鑰匙。”這一理論填補了我國西北大型油氣盆地構(gòu)造研究的空白,領(lǐng)先國際,也為最后找到克拉2井奠定了理論基礎(chǔ)。

收獲:克拉2井“橫空出世”

當(dāng)時對集中力量攻克庫車坳陷有不同意見。一種聲音認為投入資金大、風(fēng)險大,加之此前塔里木盆地一直未有重大發(fā)現(xiàn),不同意鉆探。另一種聲音認為高風(fēng)險才有高回報。

1996年底,塔里木石油勘探開發(fā)指揮部決定鉆探克拉2井。時任塔里木石油勘探開發(fā)指揮部黨工委書記兼指揮邱中建曾說,克拉2井井位的確定,是他石油勘探生涯中一次“非常艱難的抉擇”。

當(dāng)時,他面前擺了兩張克拉2井的構(gòu)造圖,顯示的構(gòu)造高點并不一致。經(jīng)過反復(fù)研究,大家認為盡管兩張圖的構(gòu)造高點不一致,但足以確定這里存在構(gòu)造,既然構(gòu)造是確定的,就要敢于下決心、冒風(fēng)險,這是地質(zhì)家不可或缺的勇氣和膽識。之后,大家對兩個構(gòu)造高點作了適當(dāng)偏移,克拉2井的井位由此確定。

“冒險”的決定來自于對地質(zhì)規(guī)律的認知、了解和掌握。決定鉆探克拉2井后,我每天都去現(xiàn)場了解情況。1998年3月,鉆探進入重要階段時,問題出現(xiàn)了。

當(dāng)時井上的技術(shù)人員對地層的判斷跟我原來的判斷不一樣。根據(jù)地質(zhì)監(jiān)督的地層匯報,克拉2井鉆進長時間處于泥巖段。但根據(jù)我的研究,這口井最上面應(yīng)該有一層薄灰?guī)r,然后是一段泥巖,泥巖下面應(yīng)該是砂巖段,也就是氣層段,鉆探早就應(yīng)該進入了主力產(chǎn)層砂巖段,而不應(yīng)是一直在泥巖段鉆進。

錄井一定有問題。于是我來到現(xiàn)場,在泥巖中反復(fù)尋找、觀察,終于找到了幾個巖屑,是砂巖!這證實了我的想法,現(xiàn)場馬上取芯,結(jié)果顯示,兩筒巖芯都是砂巖。

1998年9月17日,克拉2井完井測試,強大的天然氣氣流呼嘯而出,我們終于發(fā)現(xiàn)了特高豐度、特高產(chǎn)、超高壓、特大型優(yōu)質(zhì)氣田。

克拉2井是石油地質(zhì)理論創(chuàng)新的結(jié)果,是地震和鉆井技術(shù)創(chuàng)新進步的結(jié)果。庫車地區(qū)是山區(qū),山地地震經(jīng)過艱苦攻關(guān),取得了長足進步,我國3D地震技術(shù)得以發(fā)展,為掌握地下構(gòu)造面貌做出了巨大貢獻。鉆井技術(shù)克服了異常高壓、巨厚鹽層等困難,在我國尚屬首次。

新起點:帶動“國之工程”

經(jīng)過兩年勘探,克拉2氣田探明含氣面積47平方公里、天然氣地質(zhì)儲量2840億立方米,其儲層之厚、儲量之大、豐度之高,舉國罕見,成為我國2011年以前最大的整裝天然氣田。目前克拉2氣田已向西氣東輸工程供氣1200億立方米,其中6口井產(chǎn)值均突破150億元。

2003年8月,克拉2氣田產(chǎn)能建設(shè)開工,歷經(jīng)15個月的緊張建設(shè)后,正式投產(chǎn)輸氣??死?氣田的優(yōu)質(zhì)天然氣,通過160多公里長的輸氣管道,涌進西氣東輸工程干線的輪南首站,然后繼續(xù)東進,途經(jīng)甘肅、寧夏、陜西、山西、河南、安徽和江蘇,最終到達上海。

2006年之前,天然氣在我國一次能源消費結(jié)構(gòu)中占比僅為1%,2006年占比約3%,2020年升至8.8%,國內(nèi)天然氣產(chǎn)量從過去的300億立方米增至1888億立方米。這其中,西氣東輸功不可沒。沒有它,中國的天然氣運輸和利用就無法達到今天的規(guī)模。

西氣東輸是我國天然氣工業(yè)發(fā)展新階段的起點,而克拉2氣田的發(fā)現(xiàn)則是西氣東輸?shù)钠瘘c,成為我國石油工業(yè)史上濃墨重彩的一筆。

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