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西气东输的“心脏”——克拉2气田发现始末


2021-07-05   浏览[1704]次
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克拉2气田的发现,揭开了塔里木油气勘探史上最辉煌的一页,也是新中国成立以来油气领域最重大的发现之一,由此拉开了前陆盆地发现的序幕。克拉2气田的发现与探明,促使国家决定实施西气东输工程,一条横贯全国东西,穿越戈壁、荒漠、高原、山区、平原的能源传输大动脉由此诞生。克拉2气田也被誉为西气东输的“心脏”,为这条天然气干线源源不断输送“血液”,促成一场规模宏大的资源调配。国内石油地质专家们普遍认为,如果没有克拉2气田,西气东输工程的实施或许还要再等若干年。

 

初探:与自然的较量

 

改革开放以来,我国经济迅速发展,对能源的需求急剧增加。从我国石油天然气资源的勘探潜力来看,石油的勘探程度较高,但再发现大油田较为困难。而我国天然气资源丰富、勘探程度低,勘探发现大气田的机会更多,天然气储量增长有巨大潜力,因此加快天然气资源开发现实可行。

 

塔里木盆地面积辽阔,早在20世纪60年代,我国就加强了对塔里木库车坳陷的地震和钻探工作,但由于多种原因,当时并没有太大突破。

 

1987年博士毕业后,我去了当时石油系统最高的科研机构——石油工业部勘探开发科学研究院工作,并主动提出去塔里木油田搞研究,比塔里木石油会战还要早两年。

 

随着东部老油田产量增长出现较大困难,1989年,当时的中国石油天然气总公司麾下的2万余名石油人,在“稳定东部、发展西部”方针的指引下,挥师塔里木,开始了跨世纪的石油会战。塔里木盆地从此揭开神秘面纱,石油人也开始在这里钻探出一个个新油井。

 

然而,会战的过程并不如预想的那样顺利。我们做了很多尝试,向往已久的“大场面”却始终没能出现。我们意识到,由于地下情况十分复杂,塔里木石油会战将是个持久战,不可能像大庆石油会战一样快速出成果。

 

1993年初,会战指挥部决定重上库车坳陷地区。在库车坳陷部署了克参1井、克拉1井和东秋5井三口探井。但这三口井辛辛苦苦打了两年多,最终却均以失利告终,库车山前勘探前景因此受到严重质疑。

 

勘探强调探井的成功率,在资料较少的地区探井,成功率能达到25%—30%就已经是理想状态,因此不论打出多少干井,我始终坚信:塔里木一定有大油气田。但如果不尽快找出当地的地质规律,研究和勘探就是一句空话。只有搞懂了相关盆地的构造原理才能认识盆地。但问题是,我们一直没有认识到盆地的地质形态,没有理论指导,勘探无法成功。

 

钻研:攻克地理认知

 

地质科技工作者一生的奋斗目标就是为了找到大油田。面对塔里木盆地,只有“铁人精神”不行,蛮干更不行,要靠科学的地质理论指导才能攻克。

 

中国科学院院士戴金星的“中亚煤成气聚集域”理论的核心观点是中亚有大片煤系地层分布,只要有煤系生油层就一定有丰富的天然气。这一理论启发了我。

 

于是我从分析第一手资料入手,深入研究塔里木盆地重要测线的地震剖面,研究了1987年以后钻的每一口探井,寻找塔里木盆地和其他盆地的异同点。有一次,我在库车北部的山沟里发现了裸露在地表的红砂岩,更加坚信这里有大油气田。

 

我在题为《塔里木盆地类型与盆地构造》的研究报告中,首次提出“塔里木盆地石油古生界海相克拉通和中、新生界陆相前陆盆地组成的叠合符合盆地,下边是海相盆地,上边是前陆盆地,克拉通油气受古隆起和斜坡构造控制,前陆盆地油气受前陆逆冲带控制,有两套地质勘探目的层”的观点,成为人们认识盆地的理论基础。

 

由于塔里木石油会战起初进展得并不十分顺利,大家对勘探开发塔里木油田提出新的问题:到底是该找油还是找气?基于前述研究,我于1994年的塔里木勘探技术座谈会上提出了“四个并举”的建议,即 “油气并举、前陆与克拉通并举、中新生界与古生界并举、碎屑岩与碳酸盐岩并举”,也特别建议重视库车坳陷天然气的勘探。

 

时任中国石油天然气总公司总经理的王涛在会场上说:“贾承造对塔里木盆地的定性抓住了实质,就像给了我们一把打开地下油气分布的金钥匙。”这一理论填补了我国西北大型油气盆地构造研究的空白,领先国际,也为最后找到克拉2井奠定了理论基础。

 

收获:克拉2井“横空出世”

 

当时对集中力量攻克库车坳陷有不同意见。一种声音认为投入资金大、风险大,加之此前塔里木盆地一直未有重大发现,不同意钻探。另一种声音认为高风险才有高回报。

 

1996年底,塔里木石油勘探开发指挥部决定钻探克拉2井。时任塔里木石油勘探开发指挥部党工委书记兼指挥邱中建曾说,克拉2井井位的确定,是他石油勘探生涯中一次“非常艰难的抉择”。

 

当时,他面前摆了两张克拉2井的构造图,显示的构造高点并不一致。经过反复研究,大家认为尽管两张图的构造高点不一致,但足以确定这里存在构造,既然构造是确定的,就要敢于下决心、冒风险,这是地质家不可或缺的勇气和胆识。之后,大家对两个构造高点作了适当偏移,克拉2井的井位由此确定。

 

“冒险”的决定来自于对地质规律的认知、了解和掌握。决定钻探克拉2井后,我每天都去现场了解情况。1998年3月,钻探进入重要阶段时,问题出现了。

 

当时井上的技术人员对地层的判断跟我原来的判断不一样。根据地质监督的地层汇报,克拉2井钻进长时间处于泥岩段。但根据我的研究,这口井最上面应该有一层薄灰岩,然后是一段泥岩,泥岩下面应该是砂岩段,也就是气层段,钻探早就应该进入了主力产层砂岩段,而不应是一直在泥岩段钻进。

 

录井一定有问题。于是我来到现场,在泥岩中反复寻找、观察,终于找到了几个岩屑,是砂岩!这证实了我的想法,现场马上取芯,结果显示,两筒岩芯都是砂岩。

 

1998年9月17日,克拉2井完井测试,强大的天然气气流呼啸而出,我们终于发现了特高丰度、特高产、超高压、特大型优质气田。

 

克拉2井是石油地质理论创新的结果,是地震和钻井技术创新进步的结果。库车地区是山区,山地地震经过艰苦攻关,取得了长足进步,我国3D地震技术得以发展,为掌握地下构造面貌做出了巨大贡献。钻井技术克服了异常高压、巨厚盐层等困难,在我国尚属首次。

 

新起点:带动“国之工程”

 

经过两年勘探,克拉2气田探明含气面积47平方公里、天然气地质储量2840亿立方米,其储层之厚、储量之大、丰度之高,举国罕见,成为我国2011年以前最大的整装天然气田。目前克拉2气田已向西气东输工程供气1200亿立方米,其中6口井产值均突破150亿元。

 

2003年8月,克拉2气田产能建设开工,历经15个月的紧张建设后,正式投产输气。克拉2气田的优质天然气,通过160多公里长的输气管道,涌进西气东输工程干线的轮南首站,然后继续东进,途经甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽和江苏,最终到达上海。

 

2006年之前,天然气在我国一次能源消费结构中占比仅为1%,2006年占比约3%,2020年升至8.8%,国内天然气产量从过去的300亿立方米增至1888亿立方米。这其中,西气东输功不可没。没有它,中国的天然气运输和利用就无法达到今天的规模。

 

西气东输是我国天然气工业发展新阶段的起点,而克拉2气田的发现则是西气东输的起点,成为我国石油工业史上浓墨重彩的一笔。 (记者 渠沛然)

 

讲述人:贾承造 石油地质与构造地质学家、中国科学院院士。曾任塔里木石油勘探开发指挥部总地质师、副指挥,中国石油天然气股份有限公司总地质师兼中国石油勘探开发研究院院长,中国石油天然气股份有限公司副总裁,中国石油学会理事长,国家973项目咨询组成员、能源专家组组长。现任国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”技术总师。

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