近日,中国石油长庆油田依托低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,集结多专业科研攻关队伍,围绕天然气勘探、开采、深度加工、绿色综合利用全产业链持续自主攻坚,系列原创核心技术落地规模化应用,破解鄂尔多斯盆地 “低渗、低压、低丰度” 致密气开发与低品位气源增值利用世界级难题,推动天然气产业从单一供气向 “供气 + 化工原料 + 稀有资源” 多元增值转型,筑牢国家中西部天然气保供与低碳产业发展根基。
长庆油田是国内最大天然气生产基地,所辖气藏 85% 为非常规致密气,气源普遍存在乙烷含量低、二氧化碳占比高、稀有气体浓度不足等先天短板,传统工艺采收效率低、深加工成本高、伴生气资源浪费严重,资源价值难以充分释放。为此,油田构建 “揭榜挂帅 + 跨院联合” 科研机制,组建地质勘探、采气工艺、低温化工、智能管控多支专项科研团队,坚持关键工艺、井下工具、成套装备自主研发,打通 “地下采出气、地面提质料、末端产高值品” 全链条创新路径。
勘探开采技术自主突破,盘活地下低效气藏增量空间
面对深层致密气、煤岩气 “井深气薄、气井积液、单井产能低” 开发瓶颈,油气工艺研究院科研团队创新完善致密气成藏理论,迭代形成大规模体积压裂、地质工程一体化甜点精准识别技术,建成国内首个年产超 300 亿立方米苏里格致密气田,单井开发成本较开发初期下降 60%,万亿方难动用储量转化为稳产产能。
针对深井积液减产行业痛点,团队首创深井分级柱塞气举成套技术,创新分级接力举升理论,自主研发非金属分级柱塞、密封坐落器、远程智能控制成套装置,最大适配 4500 米深层气井。相较常规工艺,气井启动压力降低 10%,排液效率提升 20% 以上,已在庆阳、青石峁气田 12 口深井示范应用,累计增产天然气 360 万立方米。同步推出集约型柱塞气举 “两简一合” 工艺,简化井口流程与井下作业,措施实施成本下降 27%,适配全类型气井规模化推广。
数智化创新同步赋能精细采气。科研团队基于海量气井生产数据搭建 Transformer 智能算法模型,构建覆盖近万口间开气井大数据集,打造 “自主分析 — 智能决策 — 自动调控” 智能间开管理系统,算法运行有效率超 90%,人工调参工作量降低 70%,3 万余口气井实现无人化精准稳产管控,大幅提升老气田采收率。
深加工核心技术国产化,低品位气源实现三倍增值
天然气深度转化是产业增值核心赛道。由油田高级专家邱鹏领衔的化工科研团队,瞄准国内大型乙烷回收成套技术空白,历经三年仿真模拟、上百套工艺方案迭代,研发完全自主知识产权低温乙烷回收技术,攻克深冷工况二氧化碳冻堵干冰行业共性难题,落地国内规模最大上古天然气处理总厂。该厂累计处理天然气突破 1000 亿立方米,产出液烃超 800 万吨,每年分离乙烷超百万吨,乙烷原料直接供给乙烷制乙烯项目,天然气综合资源增值率提升 3 倍以上,等效新增一座中型油田,成果斩获全国发明展览会金奖,形成全国可复制的低品位气源深加工范本。
在此基础上,团队持续攻关稀有气体分离新工艺,破解低浓度气源提纯流程冗长、运行成本高难题,实现氦气等高附加值稀有气体高效提取,让原本废弃的低品位伴生气变身高端工业原料,完成 “贫气源产出高价值产品” 技术跨越。目前天然气深加工系列创新成果累计申报 34 项中国发明专利、取得 2 项 PCT 国际专利授权,补齐国内天然气化工产业链技术短板。
绿色回收创新落地,伴生气全利用拓宽增值边界
坚持绿色低碳与产业增效双向发力,科研团队自主研发橇装式伴生气密闭回收装置,创新 “除砂 — 分离 — 减压 — 计量” 一体化回收工艺,全面取缔气田火炬放空燃烧,构建井口、试气站、处理厂全流程密闭回收体系。当前油田伴生气综合利用率突破 95%,每年回收大量原本放空的废气,加工为液化石油气、稳定轻烃、发电燃料多元产品,既减少碳排放,又开辟全新效益增长点,同步形成 “开采 — 回收 — 加工 — 回用” 闭环绿色生产模式。
创新驱动产业链升级,夯实能源保供高质量发展底气
一系列自主核心技术落地,让长庆油田形成 “勘探增储、高效采气、深度化工、绿色循环” 一体化增值产业格局。一方面持续夯实国家天然气保供能力,上一供暖季单季产气 195.1 亿立方米,稳定保障北方民生与工业用气;另一方面延伸天然气下游化工产业链,推动油气资源梯级高效利用,摆脱高端化工工艺对外依赖,提升能源产业链自主可控水平。
长庆油田相关负责人表示,下一步油田科研团队将持续聚焦深层煤岩气、超低温分离、气田智能化、稀有气体规模化提纯四大攻关方向,持续加大自主技术迭代力度,持续挖掘非常规天然气资源价值潜力,以科技自立自强驱动天然气产业提质、增效、增值,为保障国家能源安全、推进 “双碳” 目标落地持续贡献长庆科技力量。