漠大线输油管道
石油是当下最热门的能源和化工原料,国际间的大宗交易,长距离大口径输油管道是输送能力最大、损耗率最小、安全性最好、运营成本最低、效率最高、速度最快的首选运输方式。目前,我国已经建成了中哈(哈萨克斯坦)、中亚(土库曼斯坦、乌兹别克斯坦)、中缅(缅甸)、中俄(俄罗斯)四条从国外向国内输送油气的大动脉。漠大线(漠河——大庆)是我国从俄罗斯引进能源的重要通道之一,每年3000万吨的输油能力相当于现今一个大庆油田的总产量。
漠大线首站北起黑龙江右岸的兴安镇西南,与俄罗斯远东输油管道斯科沃罗季诺分输站相连;南抵大庆油田林源作业区末站的储备油库,与国内原有的“八三”输油管道贯通。这条输油大动脉共建设了两条口径813毫米,单线年输油能力1500万吨的管道。其中漠一线全长925公里,2009年5月18日开工建设,2011年1月1日投产运营;漠二线全长932.1公里,2016年8月13日开工建设,2018年1月1日建成投产。两条输油管道并行于大兴安岭的绵绵群山之中,延展至广阔无垠的松嫩平原,宛若埋在地下的黑色长龙,穿越了440公里的原始森林、108公里的永久冻土带、5个自然保护区、跨过11条大中型河流、15处铁路、途经5市12县的辖区,把我国从俄罗斯购买的原油输送到内地。与其他三条输油管道相比,漠大线是我国独立设计建造的纬度最高、气候最严寒、安全环保标准最严苛、管理难度最大的跨国长输石油管道。这条管道的建成投产,标志着我国大口径管道的制造和设计施工能力均达到了国际一流的先进水平。
接收俄罗斯原油的漠大线首站,坐落于北纬53度线的山峦之中,建有60万立方米库存容量的储罐区,泵房厂里安装了17台大型输油泵机组、多套精准的原油计量仪表和标定装置,站区内还设有监测原油质量的化验室,以及消防和远程监控设备。全部自动化、智能化的流程管理一目了然,操作人员只需坐在计算机的屏幕前按动键盘就可以下达指令,每天24小时不间断地将接收到的俄罗斯原油,按照预设的温度、压力、流量转输到大庆油田的储备库。
蔚为壮观的漠大线输油管道起点,是“北极国门第一站”,犹如镶嵌在雄鸡形国土鸡冠上的一颗明珠,日夜放射出保障国家能源安全的绚丽光泽。建成以来,在冬季气温低于摄氏零下50度的极寒环境下安全运行无事故,累计输送原油数亿吨,为缓解我国能源短缺的现状做出了卓越贡献。
页岩油气资源
近些年,页岩油气的勘探开发成为新闻媒体频频报道的热点,但是众多的普通人并不清楚到底什么是页岩油气。要想弄明白这个问题,首先得说一说页岩的来历。
现代地质学根据不同成因,把构成地壳的岩石分为三个大类:由岩浆活动形成的岩石称为岩浆岩,亦称火成岩,例如火山喷发冷凝结晶的花岗岩就是最常见的岩浆岩。因水或风流动的外力搬运作用形成的岩石称为沉积岩,用来烧制石灰的石头,就是水中溶解的钙元素逐渐沉淀形成的一种沉积岩。已经形成的岩浆岩、沉积岩虽然看起来很坚硬,但是都抗不住长时间的磨砺,在数千万年乃至上亿年的演化中会发生蜕变,这种改变了原有性质的岩石称为变质岩。三大类岩石当中,沉积岩的总量虽然仅占5%左右,却覆盖了地壳75%的面积,是蕴藏化石类能源矿物的主体,与煤碳、石油、天然气的关系最为密切。
页岩是沉积岩当中的一个大家族,解释词汇的《辞海》一书给出了明晰的定义,特指“由各种粘土压紧而成的粘土岩。层理明显,沿层理易剥成薄片。是沉积岩当中分布最广的一种岩石。颜色不定,一般为灰色、褐色或黑色。常见的类型有钙质页岩、硅质页岩、碳质页岩等。”由于构成页岩的主要成分是细如粉末的粘土压实所致,顾名思义很像由纸张装订的书本,层层叠叠的特征十分鲜明。地质学家把近似平行、薄厚不均的分层状态赋予了一个专业名词叫做层理。页岩的层理如同地书的页码,因而也叫页理。
由于页岩绝大部分是在海洋或者大型湖泊环境下缓慢沉淀、堆积、压实形成的岩层。因而质地细腻,十分致密,几乎没有孔隙,连纯净的空气也难于渗透过去。页岩曾经是埋葬大量远古生物的坟场,多数遗骸在漫长、高温、缺氧的的地质演变中被逐渐分解,少数变成了化石,因此其中富含的有机物质远远高于其它岩石。当代的主流地质学家普遍认定页岩地层是孕育石油和天然气的温床,故而把古生物化石含量丰富、厚度比较大的页岩地层视为诞生油气的故乡,在石油地质学的专业术语中称其为烃源岩,简而言之就是生油层。
页岩地层能够生成油气的复杂过程,已经被大量的科学实验反复证明,但是并不等于能够形成油气藏。已经转化成石油天然气的油珠和气泡很不安分,依靠比水轻、易于流动的特性,一旦有机会便四散逃逸,在地层细小的空隙或者裂缝中随波逐流,无孔不入,浮力的作用致使漂浮的油气逐渐向上迁徙。这个流浪的过程,在石油地质学中叫做一次运移。
能够逃脱页岩地层束缚的油气虽然仅是一小部分,但是聚少成多的数量不可小觑。当地下水把分散的油珠、气泡带到无路可逃的地层圈闭时,就像被装进了一个没有出口的容器,遵循重力分异的原理,相对密度最轻的天然气浮在上层,石油悬在中间,被下面的水托举着稳定下来,聚集成一定储量规模的油气藏。如果遇到火山、地震等自然力的破坏,聚集成藏的油气还会再次逃逸,这个过程叫做二次运移。以往的油气勘探,主要是寻找经过运移导致油气聚集成藏的地质条件,发现的地质储量统称为常规油气。
地质学家们都知道,滞留在页岩地层中出不来的油气数量相当庞大。由于页岩地层的致密性,被束缚住的零散油气无法聚集到一起,失去了商业化开采的利用价值。例如在我国东北的抚顺地区就蕴藏了大量的油母页岩,石油的含量平均在5%左右,有些划根火柴就可以点燃。挖掘这种少量含油的页岩进行粉碎蒸馏,可以获得一定油气产量,但是成本太高,效益远低于开采储量丰富的油气藏。
被冷落了多年的页岩油气储量,如同食之无肉弃之可惜的鸡肋。21世纪初叶,随着科学技术的飞速进步出现转机,美国的石油工程师率先探索出开采页岩油气的有效方法,他们充分研究了页岩地层沉积厚度大、硬度低、层理发育、易于产生裂缝的特征。运用现代导向钻井技术打出了大段水平井眼,在尽可能增大渗流面积的基础上,再进行大规模水力压裂改造地层,将致密页岩破碎出大量相互沟通的缝隙,为分散滞留的油气打开了流向井筒通道。这项异想天开,打破常规的综合技术成功运用,使沉寂多年的页岩油气储量变废为宝,获得了可以和开发常规油气相媲美的可观产量,虽然成本略高,但是在国际油价不低于每桶50美元情况下经济效益明显。页岩油气的大量开采,不仅大幅度缩减了美国对进口油气的依赖,还掀起了一场改变世界能源格局的汹涌浪潮,学术界称为非常规的页岩油气革命。
我国领土遍布沉积岩地层,预测页岩油气的储量十分丰富,可排在世界的第三位。学习借鉴美国的成功经验,十年前已经开始了针对我国页岩地层特征的科学研究,在四川率先建成了第一口开采页岩气的生产井,取得重大突破,近期探明并投入开发的涪陵页岩大气田名列国内榜首。目前在长庆、大庆、胜利、新疆等主力油田相继建立了开采页岩油气的生产示范区,正在总结经验优化方案,一个页岩油气蓬勃发展的新时代扑面而来。