實驗室是孕育原始創(chuàng)新之地，在油氣勘探開發(fā)領域，科技發(fā)展在實驗室燃起星星之火，逐步形成天然氣勘探開發(fā)的燎原之勢，科學家們攻堅克難的一小步，成了能源行業(yè)發(fā)展的一大步。
作為西南地區(qū)最大的天然氣生產企業(yè)，近年來，中國石油西南油氣田公司繪制出從公司、集團、省級到國家“四位一體”的實驗室布局藍本，逐步構建起科研攻關新高地，一個個科創(chuàng)成果落地開花，支撐天然氣勘探開發(fā)突破創(chuàng)新，不斷為公司高質量發(fā)展添磚加瓦。
《西油科創(chuàng)力》第一期，讓我們一同走進“頁巖氣開采四川省重點實驗室”，聚焦西南油氣田公司頁巖氣勘探技術的自主創(chuàng)新成果，看“高質量”成果如何轉化為“高價值”應用。
堅持自主創(chuàng)新
西油“發(fā)明家”攻克頁巖氣開發(fā)難題
位于成都高新區(qū)的西南油氣田公司勘研院分析實驗室內，隱藏著一個巨大的巖心庫，來自地底下上千米的“寶藏”， 被一層一層地整齊擺放于此，地球億萬年的演變和天然氣儲量的秘密就藏在其中，可以說它們堪比黃金貴重。
被整齊擺放的巖心
因為這些巖心中分布著數不盡的納米級孔隙，獲取孔隙中的天然氣則成了石油工作者們苦心鉆研的課題。
頁巖氣作為一種非常規(guī)天然氣，開發(fā)難度大，為了突破頁巖氣開發(fā)瓶頸，2021年，西南油氣田公司牽頭，聯合四川地質調查研究院共建了頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室，圍繞頁巖氣地質評價、資源勘查、儲層改造和產能評價方面研究，致力將頁巖氣儲量高效地轉化為產量。
在勘研院內，頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室里滿屏的專利墻十分醒目，穿著白大褂的工作人員正在進行項目研究，實驗室內擺放著來自國外的先進設備，更有由西南油氣田公司科研人員自主研發(fā)的高精尖儀器。
實驗室專利墻
作為勘探開發(fā)研究院分析實驗室中心副主任，何家歡是實驗室有名的“發(fā)明家”，“這個只有模型，因為設備都到氣田上去了，已經得到了廣泛應用”，他指著自己發(fā)明的“頁巖氣現場含氣量自動測定儀”驕傲地告訴筆者。
西南油氣田公司自主研發(fā)的頁巖氣體滲透率測定儀
含氣量是判斷頁巖氣是否經濟可采的關鍵指標之一，“以往測定該參數，實驗人員必須在機器轟鳴的井場24小時蹲守并記錄數據”。經過反復琢磨和測試，何家歡和同伴們一起，利用光電非接觸法原理設計出了頁巖含氣量自動測試儀，該設備后來分別取得了美國和歐洲發(fā)明專利。形成了關鍵技術國產化。
多年以來，何家歡和同事們在實驗室通過頭腦風暴，見證了許多新技術和新儀器的從無到有和從0到1。他說道：“外國人能做的我們也能做，外國人不能做的我們也做到了。”
通過多學科融合攻關，何家歡還帶頭開發(fā)了徑向電阻率測試技術，這一經濟、實用的普適性技術，不僅在天然氣勘探開發(fā)領域大顯身手，在巖土工程、鐵道工程上也有廣泛應用，甚至一些資本主義強國公司，也希望獲得這項專利的許可權。但何家歡始終認為，最滿意的發(fā)明永遠是“下一個”。
力爭國際領先
實現“引進消化”到“技術輸出”
今年4月，西南油氣田公司部署在四川內江的頁巖氣井—資201井測試獲穩(wěn)定日產氣量73.88萬立方米。據悉，這是全球首次在距今5.4億年的寒武系古老頁巖地層鉆獲具有商業(yè)開發(fā)價值的高產工業(yè)氣流。初步估算，資201井單井可采儲量超過1.7億立方米，可滿足100多萬戶家庭1年的用氣需求。
四川盆地是我國第一大頁巖氣區(qū)，西南油氣田公司作為國內最早開發(fā)頁巖氣的在川央企，用創(chuàng)新技術支撐大氣田勘探開發(fā)，資201井的成功獲氣正是頁巖氣評價與開采四川省重點實驗發(fā)展的一次新的里程碑。
曾幾何時，高水平的實驗室都是花大價錢從國外引進高精尖設備，這樣就算達到了國際領先水平，但國內技術始終處于跟跑狀態(tài)，如果想要技術領先，就必須尋找自主創(chuàng)新的解決方式。
頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室的科學家們通過不斷努力，實現頁巖氣勘探技術從“引進消化”過渡到“技術輸出”階段，并達到國際領先水平，助力西南油氣田公司頁巖氣產量穩(wěn)步提升。
頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室
據了解，頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室在省科技廳組織的5年周期評估和2021年度考核中均獲評優(yōu)秀，完成“雙優(yōu)秀”的突破，是有史以來首家央企與地方共建的在周期評估中取得“優(yōu)秀”的四川省重點實驗室。2022年2月榮獲“四川省科技廳 2021年四川省科技創(chuàng)新工作先進平臺”。
何家歡表示，目前頁巖氣勘探開發(fā)主要針對LMX組，但通過實驗室的評價調查，發(fā)現還有幾個層系可以發(fā)展，“未來實驗室的目標是尋找新領域、新區(qū)塊，推行可復制的綠色開發(fā)技術。”
擘畫科創(chuàng)藍圖
讓創(chuàng)新成果從實驗室“走向”大氣田
天然氣（頁巖氣）可靠供應是經濟發(fā)展與社會穩(wěn)定的基礎保障。國家能源局、四川省和重慶市相繼發(fā)布的“十四五”遠景規(guī)劃中，建成我國第一個千億級天然氣（頁巖氣）生產基地成為重點項目，與此同時，西南油氣田公司已全面開啟“上產500億、奮斗800億”的新征程。
當下，常規(guī)、非常規(guī)油氣業(yè)務的快速增長對西南油氣田公司科技創(chuàng)新能力提出了更高要求，但是這些“要不來、買不來、討不來”的技術，必須依托實驗室投入研發(fā)。
據介紹，西南油氣田公司重點實驗室在高含硫、頁巖氣、質量控制和能量計量等領域，圍繞基礎實驗方法研究，持續(xù)提升基礎實驗能力。“十三五”以來，以實驗室為依托，西南油氣田公司共獲科技獎勵74項。實驗室發(fā)布4項國際標準，制修訂46項國家標準、30項行業(yè)標準。
通過深化國際能源合作，不斷拓展合作交流的廣度和深度，加強成果培育、集成和知識產權許可轉化應用，西南油氣田公司打通了從室內研究、小試、中試到商業(yè)化應用的一條龍創(chuàng)新鏈條，初步實現實驗室成果從“高質量”到“高價值”的轉化。
將夢想照進現實，正是在西南油氣田公司創(chuàng)新管理的支撐和“科學家”們的努力下，四川盆地天然氣資源量被高效轉化成產量。目前，公司已具有一支較高水平的科研創(chuàng)新團隊，為解決天然氣勘探開發(fā)過程中的重大技術難題、突破制約天然氣開采的技術瓶頸、推動天然氣開采核心競爭能力提供了有力的技術支撐，并在實現3000萬噸油氣當量、首個特高含硫氣田達產、四川萬米科探井開鉆等重大突破中發(fā)揮著積極作用，助推天然氣行業(yè)高質量發(fā)展，為保障國家能源安全作出積極貢獻。
