中國石化中原油田普光分公司堅持創新研發——築牢綠色能源發展根基

“快看，這片雄偉壯觀的‘鋼鐵森林’，就是普光氣田天然氣淨化廠。從這裡出發，沿‘川氣東送’管道一路向東，就能抵達上海。百姓能夠溫暖過冬，離不開這裡生產的高品質天然氣……”雖然是冬季，但中國石油化工股份有限公司中原油田普光分公司的普光氣田熱度不減，遊客紛紛打開相機拍照，“打卡”大美氣田。

位於四川省達州市宣漢縣的普光氣田，不僅是我國西南地區重要的天然氣產地，還是我國成功開發的海相整裝高含硫大氣田。依靠技術創新、綠色生產、高效開發，普光氣田已連續穩產15年，累計生產井口氣超1250億立方米，連續9年被評爲“四川省環保誠信企業”，爲推進長江經濟帶綠色發展提供能源支撐。

提升研發能力

“普光氣田是我國在海相地層找到的年產百億方級的大規模氣田，結束了我國沒有海相大氣田的歷史。”中原油田黨委書記、執行董事張慶生告訴記者，但普光氣田仍然是氣藏超高含硫化氫、高溫、高壓、埋藏超深的“三高一深”氣田。

從2005年開始，中原普光人一邊紮根這片土地建設氣田，一邊集智破題，研發形成的“特大型超深高含硫氣田安全高效開發技術及工業化應用”項目獲國家科學技術進步獎特等獎。依託該技術，氣田實現了全面投產。

雖然最高峰時普光氣田年產井口氣達106億立方米，但是從2017年開始，水侵、硫沉積等問題逐漸影響普光氣田的產量和發展。通俗來講，水侵就是氣藏中的水“吃掉”了氣，硫沉積就是高含硫天然氣析出的硫顆粒“堵住”了氣，嚴重時可造成氣井停產。儲量難動用，則指天然氣被“困入”了高度緻密、孔隙爲納米級的地層。普光氣田依託國家科技重大專項、國家自然科學基金、中國石化重大項目，以創新“利刃”擊碎穩產“天敵”，採收率非但沒有下降，還從投產初期的55%提高到目前的62%。

“針對被‘困住’的天然氣，我們採用‘打水平井+壓裂技術’的方法進行施工。水平井相當於一口氣井‘路過’更多氣層，打井‘性價比’更高；壓裂技術能把氣層和井筒之間的滲流通道從‘單行道’擴容成‘四車道’或‘八車道’。”張慶生告訴記者，得益於日臻成熟的水平井完井技術和壓裂技術，普光氣田每年可獲得35億立方米的接替產能。

水侵和硫沉積現象的產生，令氣田穩產難度持續加大。普光氣田爲此進行研發攻關，最終研發出業界領先的控水、治硫技術，同時增加可採儲量317億立方米，相當於又發現一個地質儲量500億立方米的大型氣田。

2024年11月，普光氣田研製的國內首套50萬立方米、150萬立方米（壓縮機日排量）高抗硫壓縮機組成功投運，使國內特大型高酸天然氣增壓開採項目——普光氣田主體溼氣增壓工程一次投產成功，幫助氣田提高了採收率，延長了穩產期。

以高抗硫壓縮機組爲代表，投產15年來，普光氣田直面技術難題，攻關高端涉硫裝備的腳步從未停歇。如今的普光氣田，從直徑只有幾釐米的密封圈到造價上千萬元的大型機組；從井下作業工具、抗硫管材到井口設備、集輸淨化裝備，高端涉硫裝備在同類行業推廣應用3000餘臺（套），增強了我國在涉硫裝備製造領域的話語權，使我國成爲具備高含硫氣田開發裝備的全產業鏈國家。

堅持綠色生產

高含硫化氫、生態脆弱、人口密集……在條件嚴苛的地區開發天然氣，清潔、綠色是生產紅線。因此，中原普光人認真踐行綠水青山就是金山銀山的理念，不斷變“生態顏值”爲經濟產值。

“我們佔地3402畝的天然氣淨化廠本身就是一套巨大的清潔生產裝置。”張慶生和記者談及環保時說，普光氣田海相地層中的天然氣含有毒氣體硫化氫，是大氣、水體的潛在污染源。爲此，公司引入國際先進工藝，通過使用高純度MDEA（甲基二乙醇胺）和TEG（三甘醇）脫硫、脫碳、脫水，把潛在污染源“消解”在工藝流程裡。

緊隨上述脫硫工序之後，就是硫黃回收環節，有毒硫化氫在該環節“脫胎換骨”爲化學工業、化肥生產的基本原料——工業硫黃。目前，普光氣田總硫回收率超過99%，投產15年來累計生產硫黃超2580萬噸。

工藝流程“脫”硫，環保技術“治”硫。“熱氮吹硫和液硫池廢氣治理是對治硫非常有效的環保技術。二者都是把原本要經過尾氣焚燒爐直接燒掉的工藝過程廢氣——二氧化硫收集起來，送回硫黃回收環節回爐，再度進入尾氣焚燒爐，之後排入大氣的二氧化硫就變得微量了。”張慶生告訴記者，目前，普光氣田淨化裝置二氧化硫排放量已從投產之初的960mg/m^3一路壓減至150mg/m^3以下，優於國家標準。

後河、州河、渠江、嘉陵江……川東北地區水網密佈，爲不污染江河水質，採氣、淨化過程中產生的污水必須得到妥善處置。

針對採氣污水，普光氣田首創“氮氣氣提、溶氧氣浮、化學氧化、混凝沉澱、兩級過濾”複合處置工藝，能夠把黃褐色的污水變得清澈透明，100%達標回注地層。2024年12月，普光氣田工業水綜合治理項目成功投運，含胺、磷、氨氮、鐵離子等各類淨化污水得到了更徹底的深度處理，真正實現“近零”排放。

持續攻堅克難

2003年7月30日，普光1井喜獲高產氣流，我國規模較大的海相高酸性氣田被發現。但隨着開採時間延長，昔日的“光環”不再奪目，中原普光人爲了端牢“能源飯碗”，大幹快乾。

“普光氣田本身就是一個從海相地層裡‘走來’的氣田，而且，經過15年的生產，在當下及未來相當長的一段時期內，先天稟賦優越的海相地層，依然是氣田80%的產量來源。”中原油田氣藏綜合研究專業高級專家彭鑫嶺告訴記者，“就像人會不可避免地走向衰老，這幾年，氣田的海相氣井產量正以每月10萬立方米至20萬立方米的速度遞減，如果放任不管，這種遞減只會更加劇烈。”

開發團隊通過部署調整井的方式，對被水“淹沒”或“深鎖”在先天物性較差地層的儲量進行有效開採。2024年，普光氣田部署的各類調整井數量超過了近5年的總和，其中大灣408-1H井、大灣408-2井日產氣量接近200萬立方米，恢復至氣田投產初期的產量。

“部署調整井相當於‘織網’，把隨着投產時間延長而一天天破損的井網經緯重新‘織好’，儘可能不讓每立方米天然氣成爲‘漏網之魚’。”彭鑫嶺說。2024年底，普光氣田“大灣區塊整體高效調整”項目獲得中國石化油氣高效開發特等獎。

“論絕對產量，在普光氣田，海相氣井是穩產‘基本盤’，但川東北地區陸相地層埋藏較淺，且不含硫，鑽井、集輸等成本較低。因此，要想實現增產保供，就必須找到適合開發的陸相氣井。”彭鑫嶺說。

勘探工程師深入偏遠山地、荒漠等地區，對地質結構進行詳細調查和記錄，在陸相地層尋找“第二個普光”。從2020年開始，普陸3井、普陸頁1井相繼獲勘探突破，氣田陸相開發正式拉開大幕。截至2024年7月，普光氣田陸相氣井累計生產天然氣超1億立方米，已成爲支撐氣田長期穩產的新“陣地”。

截至2022年1月23日，普光氣田累計生產井口氣跨越1000億立方米。據測算，1000億立方米天然氣可替代燃煤1.19億噸，減排二氧化碳當量1.34億噸，相當於植樹近12.1億棵。

張慶生說：“到‘十五五’時期末，包括普光氣田、通南巴區塊在內的中原油田川東北工區，將保持75億立方米以上的年生產能力。到2035年左右，川東北工區累計生產井口氣有望達到2000億立方米。” （經濟日報記者 夏先清 劉 暢 楊子佩）