
漠大線輸油管道
石油是當(dāng)下最熱門(mén)的能源和化工原料,國(guó)際間的大宗交易,長(zhǎng)距離大口徑輸油管道是輸送能力最大、損耗率最小、安全性最好、運(yùn)營(yíng)成本最低、效率最高、速度最快的首選運(yùn)輸方式。目前,我國(guó)已經(jīng)建成了中哈(哈薩克斯坦)、中亞(土庫(kù)曼斯坦、烏茲別克斯坦)、中緬(緬甸)、中俄(俄羅斯)四條從國(guó)外向國(guó)內(nèi)輸送油氣的大動(dòng)脈。漠大線(漠河——大慶)是我國(guó)從俄羅斯引進(jìn)能源的重要通道之一,每年3000萬(wàn)噸的輸油能力相當(dāng)于現(xiàn)今一個(gè)大慶油田的總產(chǎn)量。
漠大線首站北起黑龍江右岸的興安鎮(zhèn)西南,與俄羅斯遠(yuǎn)東輸油管道斯科沃羅季諾分輸站相連;南抵大慶油田林源作業(yè)區(qū)末站的儲(chǔ)備油庫(kù),與國(guó)內(nèi)原有的“八三”輸油管道貫通。這條輸油大動(dòng)脈共建設(shè)了兩條口徑813毫米,單線年輸油能力1500萬(wàn)噸的管道。其中漠一線全長(zhǎng)925公里,2009年5月18日開(kāi)工建設(shè),2011年1月1日投產(chǎn)運(yùn)營(yíng);漠二線全長(zhǎng)932.1公里,2016年8月13日開(kāi)工建設(shè),2018年1月1日建成投產(chǎn)。兩條輸油管道并行于大興安嶺的綿綿群山之中,延展至廣闊無(wú)垠的松嫩平原,宛若埋在地下的黑色長(zhǎng)龍,穿越了440公里的原始森林、108公里的永久凍土帶、5個(gè)自然保護(hù)區(qū)、跨過(guò)11條大中型河流、15處鐵路、途經(jīng)5市12縣的轄區(qū),把我國(guó)從俄羅斯購(gòu)買(mǎi)的原油輸送到內(nèi)地。與其他三條輸油管道相比,漠大線是我國(guó)獨(dú)立設(shè)計(jì)建造的緯度最高、氣候最嚴(yán)寒、安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)苛、管理難度最大的跨國(guó)長(zhǎng)輸石油管道。這條管道的建成投產(chǎn),標(biāo)志著我國(guó)大口徑管道的制造和設(shè)計(jì)施工能力均達(dá)到了國(guó)際一流的先進(jìn)水平。
接收俄羅斯原油的漠大線首站,坐落于北緯53度線的山巒之中,建有60萬(wàn)立方米庫(kù)存容量的儲(chǔ)罐區(qū),泵房廠里安裝了17臺(tái)大型輸油泵機(jī)組、多套精準(zhǔn)的原油計(jì)量?jī)x表和標(biāo)定裝置,站區(qū)內(nèi)還設(shè)有監(jiān)測(cè)原油質(zhì)量的化驗(yàn)室,以及消防和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備。全部自動(dòng)化、智能化的流程管理一目了然,操作人員只需坐在計(jì)算機(jī)的屏幕前按動(dòng)鍵盤(pán)就可以下達(dá)指令,每天24小時(shí)不間斷地將接收到的俄羅斯原油,按照預(yù)設(shè)的溫度、壓力、流量轉(zhuǎn)輸?shù)酱髴c油田的儲(chǔ)備庫(kù)。
蔚為壯觀的漠大線輸油管道起點(diǎn),是“北極國(guó)門(mén)第一站”,猶如鑲嵌在雄雞形國(guó)土雞冠上的一顆明珠,日夜放射出保障國(guó)家能源安全的絢麗光澤。建成以來(lái),在冬季氣溫低于攝氏零下50度的極寒環(huán)境下安全運(yùn)行無(wú)事故,累計(jì)輸送原油數(shù)億噸,為緩解我國(guó)能源短缺的現(xiàn)狀做出了卓越貢獻(xiàn)。
頁(yè)巖油氣資源
近些年,頁(yè)巖油氣的勘探開(kāi)發(fā)成為新聞媒體頻頻報(bào)道的熱點(diǎn),但是眾多的普通人并不清楚到底什么是頁(yè)巖油氣。要想弄明白這個(gè)問(wèn)題,首先得說(shuō)一說(shuō)頁(yè)巖的來(lái)歷。
現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)根據(jù)不同成因,把構(gòu)成地殼的巖石分為三個(gè)大類(lèi):由巖漿活動(dòng)形成的巖石稱(chēng)為巖漿巖,亦稱(chēng)火成巖,例如火山噴發(fā)冷凝結(jié)晶的花崗巖就是最常見(jiàn)的巖漿巖。因水或風(fēng)流動(dòng)的外力搬運(yùn)作用形成的巖石稱(chēng)為沉積巖,用來(lái)燒制石灰的石頭,就是水中溶解的鈣元素逐漸沉淀形成的一種沉積巖。已經(jīng)形成的巖漿巖、沉積巖雖然看起來(lái)很堅(jiān)硬,但是都抗不住長(zhǎng)時(shí)間的磨礪,在數(shù)千萬(wàn)年乃至上億年的演化中會(huì)發(fā)生蛻變,這種改變了原有性質(zhì)的巖石稱(chēng)為變質(zhì)巖。三大類(lèi)巖石當(dāng)中,沉積巖的總量雖然僅占5%左右,卻覆蓋了地殼75%的面積,是蘊(yùn)藏化石類(lèi)能源礦物的主體,與煤碳、石油、天然氣的關(guān)系最為密切。
頁(yè)巖是沉積巖當(dāng)中的一個(gè)大家族,解釋詞匯的《辭?!芬粫?shū)給出了明晰的定義,特指“由各種粘土壓緊而成的粘土巖。層理明顯,沿層理易剝成薄片。是沉積巖當(dāng)中分布最廣的一種巖石。顏色不定,一般為灰色、褐色或黑色。常見(jiàn)的類(lèi)型有鈣質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖等。”由于構(gòu)成頁(yè)巖的主要成分是細(xì)如粉末的粘土壓實(shí)所致,顧名思義很像由紙張裝訂的書(shū)本,層層疊疊的特征十分鮮明。地質(zhì)學(xué)家把近似平行、薄厚不均的分層狀態(tài)賦予了一個(gè)專(zhuān)業(yè)名詞叫做層理。頁(yè)巖的層理如同地書(shū)的頁(yè)碼,因而也叫頁(yè)理。
由于頁(yè)巖絕大部分是在海洋或者大型湖泊環(huán)境下緩慢沉淀、堆積、壓實(shí)形成的巖層。因而質(zhì)地細(xì)膩,十分致密,幾乎沒(méi)有孔隙,連純凈的空氣也難于滲透過(guò)去。頁(yè)巖曾經(jīng)是埋葬大量遠(yuǎn)古生物的墳場(chǎng),多數(shù)遺骸在漫長(zhǎng)、高溫、缺氧的的地質(zhì)演變中被逐漸分解,少數(shù)變成了化石,因此其中富含的有機(jī)物質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它巖石。當(dāng)代的主流地質(zhì)學(xué)家普遍認(rèn)定頁(yè)巖地層是孕育石油和天然氣的溫床,故而把古生物化石含量豐富、厚度比較大的頁(yè)巖地層視為誕生油氣的故鄉(xiāng),在石油地質(zhì)學(xué)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)中稱(chēng)其為烴源巖,簡(jiǎn)而言之就是生油層。
頁(yè)巖地層能夠生成油氣的復(fù)雜過(guò)程,已經(jīng)被大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)反復(fù)證明,但是并不等于能夠形成油氣藏。已經(jīng)轉(zhuǎn)化成石油天然氣的油珠和氣泡很不安分,依靠比水輕、易于流動(dòng)的特性,一旦有機(jī)會(huì)便四散逃逸,在地層細(xì)小的空隙或者裂縫中隨波逐流,無(wú)孔不入,浮力的作用致使漂浮的油氣逐漸向上遷徙。這個(gè)流浪的過(guò)程,在石油地質(zhì)學(xué)中叫做一次運(yùn)移。
能夠逃脫頁(yè)巖地層束縛的油氣雖然僅是一小部分,但是聚少成多的數(shù)量不可小覷。當(dāng)?shù)叵滤逊稚⒌挠椭?、氣泡帶到無(wú)路可逃的地層圈閉時(shí),就像被裝進(jìn)了一個(gè)沒(méi)有出口的容器,遵循重力分異的原理,相對(duì)密度最輕的天然氣浮在上層,石油懸在中間,被下面的水托舉著穩(wěn)定下來(lái),聚集成一定儲(chǔ)量規(guī)模的油氣藏。如果遇到火山、地震等自然力的破壞,聚集成藏的油氣還會(huì)再次逃逸,這個(gè)過(guò)程叫做二次運(yùn)移。以往的油氣勘探,主要是尋找經(jīng)過(guò)運(yùn)移導(dǎo)致油氣聚集成藏的地質(zhì)條件,發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)儲(chǔ)量統(tǒng)稱(chēng)為常規(guī)油氣。
地質(zhì)學(xué)家們都知道,滯留在頁(yè)巖地層中出不來(lái)的油氣數(shù)量相當(dāng)龐大。由于頁(yè)巖地層的致密性,被束縛住的零散油氣無(wú)法聚集到一起,失去了商業(yè)化開(kāi)采的利用價(jià)值。例如在我國(guó)東北的撫順地區(qū)就蘊(yùn)藏了大量的油母頁(yè)巖,石油的含量平均在5%左右,有些劃根火柴就可以點(diǎn)燃。挖掘這種少量含油的頁(yè)巖進(jìn)行粉碎蒸餾,可以獲得一定油氣產(chǎn)量,但是成本太高,效益遠(yuǎn)低于開(kāi)采儲(chǔ)量豐富的油氣藏。
被冷落了多年的頁(yè)巖油氣儲(chǔ)量,如同食之無(wú)肉棄之可惜的雞肋。21世紀(jì)初葉,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī),美國(guó)的石油工程師率先探索出開(kāi)采頁(yè)巖油氣的有效方法,他們充分研究了頁(yè)巖地層沉積厚度大、硬度低、層理發(fā)育、易于產(chǎn)生裂縫的特征。運(yùn)用現(xiàn)代導(dǎo)向鉆井技術(shù)打出了大段水平井眼,在盡可能增大滲流面積的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行大規(guī)模水力壓裂改造地層,將致密頁(yè)巖破碎出大量相互溝通的縫隙,為分散滯留的油氣打開(kāi)了流向井筒通道。這項(xiàng)異想天開(kāi),打破常規(guī)的綜合技術(shù)成功運(yùn)用,使沉寂多年的頁(yè)巖油氣儲(chǔ)量變廢為寶,獲得了可以和開(kāi)發(fā)常規(guī)油氣相媲美的可觀產(chǎn)量,雖然成本略高,但是在國(guó)際油價(jià)不低于每桶50美元情況下經(jīng)濟(jì)效益明顯。頁(yè)巖油氣的大量開(kāi)采,不僅大幅度縮減了美國(guó)對(duì)進(jìn)口油氣的依賴(lài),還掀起了一場(chǎng)改變世界能源格局的洶涌浪潮,學(xué)術(shù)界稱(chēng)為非常規(guī)的頁(yè)巖油氣革命。
我國(guó)領(lǐng)土遍布沉積巖地層,預(yù)測(cè)頁(yè)巖油氣的儲(chǔ)量十分豐富,可排在世界的第三位。學(xué)習(xí)借鑒美國(guó)的成功經(jīng)驗(yàn),十年前已經(jīng)開(kāi)始了針對(duì)我國(guó)頁(yè)巖地層特征的科學(xué)研究,在四川率先建成了第一口開(kāi)采頁(yè)巖氣的生產(chǎn)井,取得重大突破,近期探明并投入開(kāi)發(fā)的涪陵頁(yè)巖大氣田名列國(guó)內(nèi)榜首。目前在長(zhǎng)慶、大慶、勝利、新疆等主力油田相繼建立了開(kāi)采頁(yè)巖油氣的生產(chǎn)示范區(qū),正在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化方案,一個(gè)頁(yè)巖油氣蓬勃發(fā)展的新時(shí)代撲面而來(lái)。