1975年,當(dāng)西方國(guó)家已經(jīng)能靈活調(diào)度天然氣的時(shí)候,我們才剛剛開(kāi)始儲(chǔ)氣庫(kù)的實(shí)驗(yàn)。
這其中的差距,足足有一個(gè)多世紀(jì)那么久。
老百姓這邊,用氣高峰期一到,就開(kāi)始緊張,誰(shuí)都知道,局部“氣荒”那滋味可不好受。
為了能讓十幾億人安穩(wěn)過(guò)冬,我們必須要在萬(wàn)里黃沙之下,建起一個(gè)真正的“地下糧倉(cāng)”。
這一砸就是70億,難度簡(jiǎn)直是地獄級(jí)的,一個(gè)弄不好,就是全盤皆輸。
01
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明朝有個(gè)規(guī)矩,簡(jiǎn)直絕了,不過(guò)我們今天聊的,是比規(guī)矩更硬的能源剛需。咱們先說(shuō)個(gè)事實(shí),2014年的時(shí)候,一個(gè)叫相國(guó)寺的儲(chǔ)氣庫(kù),靠著之前存下來(lái)的大約40億立方米天然氣,硬生生把當(dāng)時(shí)的氣荒壓力給緩解了。很多人一下子就明白了,這地下儲(chǔ)氣庫(kù)是個(gè)什么概念,簡(jiǎn)直就是能源界的超級(jí)“蓄水池”啊。
天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)的原理,其實(shí)就像是地底下的一個(gè)巨大儲(chǔ)氣罐。用氣量少的時(shí)候,多余的天然氣就先存進(jìn)去,等到了冬天或者寒潮這種用氣高峰期,再靈活地拿出來(lái)用。這種能季節(jié)性調(diào)峰,還能應(yīng)付突發(fā)事故的設(shè)施,堪稱國(guó)家能源戰(zhàn)略儲(chǔ)備里頭最關(guān)鍵的設(shè)施。
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但問(wèn)題來(lái)了,我們國(guó)家的天然氣資源分布,那是中西部多,東南部少,探明的天然氣資源量占到了總資源的60%到70%。跟這個(gè)分布相反的是,我們的人口和用氣需求,又主要集中在東南部。這就造成了一個(gè)資源冷熱不均的局面。西部那邊資源充足,可消耗不掉,而東部呢,用量緊張到出現(xiàn)了局部“氣荒”。
府庫(kù)都藏滿了,老百姓還挨餓,錢在庫(kù)里,人在土里,這種資源分配不均的情況,直接減緩了天然氣行業(yè)的整體發(fā)展。所以,開(kāi)發(fā)中西部天然氣資源,用管道輸送的方式運(yùn)到人口密度大的東部地區(qū),成了當(dāng)時(shí)最主要的開(kāi)發(fā)方向。
“西氣東輸”這一超級(jí)項(xiàng)目由此誕生,但管道輸送要保證穩(wěn)定,你就必須在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上,有足夠穩(wěn)定、能隨時(shí)調(diào)節(jié)供氣量的“地下糧倉(cāng)”來(lái)做保障。
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02
為什么非得是新疆鄯善縣,一個(gè)常年干旱少雨,放眼望去就是荒漠和黃沙的地方?因?yàn)槟抢镆ǖ模褪悄茏屖畮變|人安穩(wěn)用氣的關(guān)鍵一環(huán)。
在漫天黃沙的西部,施工人員不光要擔(dān)心沙塵暴、龍卷風(fēng)這種極端天氣的侵?jǐn)_,還要解決實(shí)際生存問(wèn)題。但我們看中的,是它地下枯竭氣藏的改造潛力。這個(gè)被人們稱為沙漠“地下糧倉(cāng)”的工程,就是溫吉桑地下儲(chǔ)氣庫(kù)群。
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溫吉桑庫(kù)群是由3個(gè)枯竭的氣藏改造而成的,它的總?cè)萘窟_(dá)到了驚人的56億立方米,工作排氣量有20億立方米。國(guó)家為此投入了70億,可謂花費(fèi)巨大。
這還不算完,溫吉桑儲(chǔ)氣庫(kù)群的特殊性,一下子就讓技術(shù)難度直接上了地獄級(jí)。它是我們國(guó)家第一座“低孔低滲低產(chǎn)強(qiáng)且非均質(zhì)性”的復(fù)雜氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)群。這幾個(gè)專業(yè)名詞說(shuō)白了就是,這里的地質(zhì)體太復(fù)雜了,黃沙松動(dòng)性強(qiáng),地層里的巖石孔隙又小又堵,天然氣很難高效地注進(jìn)去,也很難高效地采出來(lái)。
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如此復(fù)雜的地形,給儲(chǔ)氣庫(kù)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行,帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。就連當(dāng)時(shí)國(guó)外的設(shè)計(jì)方法,在我們這兒都徹底失靈了。
03
面對(duì)這種復(fù)雜情況,國(guó)際經(jīng)驗(yàn)帶來(lái)的結(jié)果,用讓人傻眼來(lái)形容一點(diǎn)都不過(guò)分。
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在鄯善縣這種地質(zhì)條件下,國(guó)外的方法計(jì)算溫吉桑的庫(kù)容,誤差能達(dá)到26%。這相當(dāng)于你投入了100塊錢的資源,但最終能調(diào)用的只有74塊,這個(gè)效率誰(shuí)能接受啊?
現(xiàn)有的工程建設(shè)技術(shù)和裝備,也無(wú)法滿足溫吉桑儲(chǔ)氣庫(kù)群對(duì)高質(zhì)量建井和高壓大流量注采的要求。可以說(shuō),在當(dāng)時(shí)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)下,這個(gè)項(xiàng)目是妥妥的技術(shù)禁區(qū),一時(shí)間讓整個(gè)工程難以進(jìn)行。
但我們有一股勁兒,那就是面對(duì)難題,中國(guó)人骨子里那種不服輸?shù)膭艃?/strong>。
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我們用了長(zhǎng)達(dá)20年的持續(xù)鉆研和探索,中國(guó)石油終于在復(fù)雜儲(chǔ)氣庫(kù)的重大技術(shù)方面,有了我們自己的重大突破。這不是一天兩天的事,是科研人員扎扎實(shí)實(shí)地在荒漠里、在實(shí)驗(yàn)室里,一點(diǎn)點(diǎn)磨出來(lái)的。他們不光創(chuàng)建了復(fù)雜的地質(zhì)體動(dòng)態(tài)密封理論,還突破了復(fù)雜斷塊選庫(kù)的禁區(qū)問(wèn)題。
更厲害的是,科研人員還創(chuàng)建了復(fù)雜氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)庫(kù)容優(yōu)化理論。這套理論解決了儲(chǔ)氣空間的高效運(yùn)用難題。它能把國(guó)外方法計(jì)算的庫(kù)容參數(shù)設(shè)計(jì)差,從26%硬是降低到了6%,直接讓庫(kù)容的利用率提高到了70%到90%以上。這波操作,簡(jiǎn)直就是儲(chǔ)氣庫(kù)群技術(shù)上的又一次革新!
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04
有了理論指導(dǎo),工程技術(shù)也得配套跟上。
我們的科研人員創(chuàng)新了一套在復(fù)雜條件下更有效的儲(chǔ)氣庫(kù)工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù),解決了交變載荷下,水泥環(huán)長(zhǎng)期密封以及高壓大流量注采等關(guān)鍵裝備的研制難題。這就像是給地底下的超級(jí)“充電寶”裝上了最穩(wěn)定、最高效的充放電系統(tǒng)。
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最重要的是,在這些科研成果的加持下,一套完全能夠滿足我們國(guó)家復(fù)雜地質(zhì)條件的儲(chǔ)氣庫(kù)工程建設(shè)技術(shù)體系,就這么配套形成了。
2020年4月20號(hào),溫吉桑地下儲(chǔ)氣庫(kù)群全面開(kāi)工建設(shè)的消息正式公布,這不光是“西氣東輸”工程中至關(guān)重要的一環(huán),它建成之后,還會(huì)和周邊的儲(chǔ)氣庫(kù)一起,構(gòu)成我們國(guó)家西北最大的儲(chǔ)氣中心。
這套歷經(jīng)20年鉆研的完整技術(shù)體系,還創(chuàng)新性地形成了一套從地質(zhì)體到井筒再到地面,三位為一體的長(zhǎng)期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和管控體系。
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正是有了這套系統(tǒng),我們國(guó)家至今保持著一個(gè)令人驕傲的記錄:已建成儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行零事故。
05
已建成儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行零事故,這個(gè)記錄,比任何宣傳都更有說(shuō)服力。它說(shuō)明我們不光解決了技術(shù)難題,還把安全運(yùn)行做到了極致。
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中國(guó)石油方面表示,在這套完整技術(shù)體系的指導(dǎo)下,我們國(guó)家已經(jīng)建成了27座儲(chǔ)氣庫(kù),形成了高達(dá)111億立方米的調(diào)峰能力,創(chuàng)造出直接經(jīng)濟(jì)效益238億元!這筆賬算下來(lái),不光解決了老百姓的用氣難問(wèn)題,還給國(guó)家?guī)?lái)了實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)收益。
預(yù)計(jì)在2025年完成全部工程建設(shè)的溫吉桑儲(chǔ)氣庫(kù)群,將會(huì)連通新疆呼圖壁等儲(chǔ)氣庫(kù),共同創(chuàng)造出西部地區(qū)200億立方米的大型儲(chǔ)氣中心。到了那個(gè)時(shí)候,我國(guó)的天然氣調(diào)峰能力將實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
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這個(gè)超級(jí)工程的意義,早就超出了天然氣本身。它能有效提高西部地區(qū)居民的生活質(zhì)量,提供就業(yè)崗位,帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,縮小地區(qū)間的貧富差距。更重要的,它能夠改善我國(guó)的能源結(jié)構(gòu),減少能源對(duì)外依賴,為實(shí)現(xiàn)天然氣自給自足打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
天然氣是綠色能源,是未來(lái)能源轉(zhuǎn)型的大勢(shì)所趨。我們?cè)趦?chǔ)氣庫(kù)領(lǐng)域的技術(shù)突破,相當(dāng)于掌握了能源的主動(dòng)權(quán)。這套技術(shù)體系,不僅解決了當(dāng)下的問(wèn)題,實(shí)際上也為我們未來(lái)開(kāi)發(fā)南海的可燃冰這種新型能源,打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。可燃冰雖然儲(chǔ)量巨大,但開(kāi)采難度和風(fēng)險(xiǎn)非常高,我們現(xiàn)在的技術(shù)儲(chǔ)備,就是未來(lái)撬動(dòng)新型能源的底氣。
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晚年王建安的老伴兒,就想著能不能讓將軍開(kāi)口,把一個(gè)孩子調(diào)到北京,畢竟年紀(jì)大了,也方便照顧。
可王建安硬是不讓,直接撂下一句話:“我只要還活著,子女一個(gè)都別想調(diào)回來(lái)!”
這個(gè)地下糧倉(cāng)也是一樣,它硬氣就硬氣在,把十幾億人的能源命運(yùn)牢牢抓在了自己手里。
國(guó)庫(kù)滿了皇帝死了,錢還在人沒(méi)了,這叫有錢沒(méi)命花,只有能源安全了,才能真正的安居樂(lè)業(yè)。
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