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中石化获国家科技进步特等奖-【新闻】

发布时间:2021-05-28 19:21:26 阅读: 来源:底阀厂家

中石化获国家科技进步特等奖

2003年,普光气田的发现让我们为之兴奋,但如何安全、高效开发这座世界级难题的大气田,成为中石化当时面临的一大课题。

十年后的2013年,让我们再次兴奋的是,普光气田“特大型超深高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用”获得国家科技进步奖特等奖,攻克了四大世界级难题,其形成的理论、技术、标准对推动我国乃至世界天然气工业的发展做出了重要贡献。

从发现到安全、高效开发,在没有什么成功经验可以借鉴的情况下,中石化7年磨一剑,自主创新攻克了建国以来几代石油人努力探索的高含硫气田安全高效开发技术,使我国成为世界上少数几个掌握开发特大型超深高含硫气田核心技术的国家,这一切注定会在石油工业发展史上留下浓墨重彩的一笔。

1月18日上午,国家科学技术奖励大会在北京隆重召开,中石化“特大型超深高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用”项目荣获2012年度国家科学技术进步特等奖,这是中石化迄今为止获得的国家科技进步最高奖项。

自2003年发现普光气田到2005年启动开发至今,中石化经过七年的技术攻关和工业化应用,创新形成了“特大型超深高含硫气田安全高效开发技术”成果,在普光气田实现了工业化应用,是我国石油工业的一大创举,标志着我国已成为世界上少数几个掌握开发特大型超深高含硫气田核心技术的国家,树立了开发高含硫气田的“中国样板”,为今后开发国内更多高含硫天然气储量,开辟出一条成功的路径。

破解世界级开发难题

2003年,中石化在四川东北部发现了迄今为止我国规模最大、丰度最高的特大型整装海相高含硫气田——普光气田,其已探明储量4122亿立方米,如何开发利用该类资源对我国的能源结构调整具有重大意义。

然而,要开发这座特大型、超深、复杂山地高含硫气田,谈何容易!

面对这一世界级开发难题,国内外也没有什么成功经验可以借鉴。当时,摆在中石化人面前有四大难题:一是超深高含硫气田储层特征及渗流规律复杂,投资风险高,必须攻克少井高产高效开发的技术难题;二是高含硫化氢天然气腐蚀性极强,普通钢材几小时就会发生应力腐蚀开裂,必须攻克腐蚀防护技术难题;三是天然气高含硫化氢和有机硫,必须攻克高含硫天然气特大规模深度净化和硫磺安全储运的难题;四是硫化氢浓度达1000ppm就会致人瞬间死亡,普光气田高达150000ppm,必须攻克高含硫气田安全控制难题。

2005年,中石化启动了高含硫气田安全高效开发关键技术研究,2006年全面开展了普光气田开发建设。

经过近七年的技术攻关和工业化应用,工程建设者们攻克了新中国成立以来几代石油人努力探索的高含硫气田安全高效开发技术,实现了普光气田的安全高效开发,创新形成了“特大型超深高含硫气田安全高效开发技术”成果,并在普光气田实现了工业化应用,这是我国石油工业的一大创举,使我国成为世界上少数几个掌握开发特大型超深高含硫气田核心技术的国家,对国家天然气发展战略产生了重要影响。形成的理论、技术、标准对推动我国乃至世界天然气工业的发展做出了重要贡献。

普光高含硫气田的安全高效开发,体现了“五大创新”:一是自主创新了特大型超深高含硫气田高产高效开发技术,建成了世界第二个百亿立方米级的特大型高含硫气田——普光气田,年生产能力105亿立方米;二是自主创新了特大型高含硫气田腐蚀防护技术,首次实现了年产百亿方高含硫湿气的直接输送,节约了土地、减少了污染源,并降低了投资20%;三是自主创新了高含硫天然气特大规模深度净化技术,高含硫天然气处理能力达到120亿方/年,自主设计建成世界第二大高含硫天然气净化厂——普光天然气净化厂,处理能力达到120亿方/年,生产硫磺210万吨/年;四是自主创新了特大型高含硫气田安全控制技术,建立了国内首座复杂山地油气田应急救援基地,研发了全气田四级关断联锁控制技术,确保了生产安全;五是自主研制了三种高含硫气田关键管材,打破了国外技术垄断,实现了国产化,产品性能达到了国外同类产品先进水平,价格降低了35-50%。高抗硫管材已全面国产化并应用到普光等气田开发建设中,出口到美国、加拿大等国,提升了大型国有企业高端管材制造的国际竞争能力。

火山口上伏“气龙”

空气中硫化氢含量达800-1000ppm就能瞬时致命,普光气田产出的高含硫天然气,硫化氢浓度高达15万ppm。开发这样的高含硫气田,无异于闯“龙潭虎穴”,安全风险极高,有人戏说,在普光气田施工,就像天天坐在火山口上,开发来不得半点闪失,一次小的事故,就有可能带来灾难性的后果。普光气田安全控制管理,要求必须像神九飞船与天宫对接一样精确无误。

“开发高含硫化氢气田,安全环保是最重要的事情,也是党组最关心、最放不下的事情。”中石化一位高层这样说。

普光气田开发伊始,中石化就把安全环保工作作为第一要务,牢固树立“零缺陷、零容忍”的管控理念,为安全开发建立了四道“门闩”,形成了“技术设计无缺失、监测控制无缺位、培训演练无缺员、应急救援无缺憾”的安全控制链,对气田开发生产实行全过程、全方位、全天候安全监控管理。

业内流传着这样一个说法,如果要问世界上监控最密集的地方在哪里?普光气田算一个。

普光集输系统有火气检测、腐蚀监测和视频监控等3个系统;净化厂也有火灾报警、可燃气体监测、硫化氢监测、腐蚀监测和视频监控等5个系统。气田共计安装硫化氢检测仪1466个,可燃气体检测仪509个,感温感烟探测器1153个,腐蚀监测仪568个,视频摄像头414个。硫化氢浓度在2ppm即发出报警信号,报警时间小于1秒钟,泄漏监测准确率100%,当发生泄漏和火灾时,检测报警信号上传中控室(站控室),值班人员可通过视频监控或现场查看进行报警确认,迅速采取相应级别的控制措施。

由于普光气田地处宣汉县普光镇,人口密集,地形复杂。为了提高风险防范能力,普光气田逐步完善形成了“横向到边,纵向到底”的应急预案体系,实现了“一点一案、一事一案”。经过科学实验摸索出的“高含硫天然气泄漏复杂山地扩散数值模型”,通过对不同生产区域的安全防护距离进行科学测算和优化,将临管道100米、井站300米、净化厂800米范围划定为危险区域,组织居民搬迁撤离。应用这套数值模型,气田同时还划定在站场、输气管道沿线1.5公里,净化厂围墙外2公里区域内的乡镇和村庄安装广播点,共设置9个基站、387个广播点,预警范围覆盖了气田周边8个乡镇的8万余人口。

对此,川气东送建设工程指挥部安全环保部主任张韶光体会最深。来川东北之前,他长期在东部老油田从事安全环保工作。

川东北的几年工作,使他对安全环保的认识有了颠覆性的变化。

“过去总认为油田点多线长面广,安全事故在所难免。但通过川东北的实践,我认为通过制度建设、管理和扎实有效的工作,安全事故可以避免,‘零死亡’能够实现。”张韶光说。

安全、高效是普光气田安全高效开发的最大亮点。普光气田自主创新了特大型高含硫气田安全控制技术,建立国内首座复杂山地油气田应急救援基地,研发了全气田四级关断联锁控制技术,首次建立了复杂山地高含硫气田搬迁、疏散、预警的安全防范标准,正是依靠这些科学周密的措施,确保了气田的安全生产零事故。

大工程带动大产业

重大工程不仅是检验一个国家、一个行业、一个企业科技创新能力的重要平台,更会带动相关产业的升级。

作为国家级重点能源工程,川气东送工程不仅实现了我国高含硫气田开发的重大突破,而且还带动了我国石油石化装备行业技术的技术升级、结构调整和相关产业的发展,研发实力和生产能力都有大幅度提升,使中国装备制造业在国际同类市场上有了一定的话语权。

川气东送工程巨大的物资装备采购量曾令无数生产供应商眼热心跳。在这个无形的竞技场上,国内外若干知名商家都看准这个商机。

但也有个别国际公司,摸透了买家的心理,凭着拥有垄断性的高新产品资源,开出高昂的价格,却无法保证按期供货,还有的供应商,售后服务根本不能令人放心。

在解决工程难题、满足工程需求的同时,中石化物装部门和川气东送建设工程指挥部把眼光投向国内,经过洽商,国内多家合作伙伴积极性高涨,很快投入研发。研发实力得到明显提升,为重大装备国产化走出了企研合作的路子。

比如,全长2700多公里的川气东送长输管道全部实现了国产化,主干线所用钢管为X70钢级直径1016毫米直缝埋弧焊管。而此前,这种大口径、厚壁、高钢级的焊接钢管和弯管产品在国内从未进行过生产试制攻关,相关配套工艺也不成熟。

针对川气东送管道工程中直缝钢管和弯管用量大、应用环境恶劣、综合性能要求高等特点,管道储运公司川气东送项目部联合国内专业单位对X70钢级、直径1016毫米直缝管和弯管进行全面国产化技术攻关。经反复技术研讨及专家论证,制定出直缝钢管生产用钢板等5项技术标准,与鞍山钢铁公司等单位进行联合攻关,2007年3月,工程所需的全部X70大口径厚壁弯管国产化研制通过国家权威机构的评价论证,投入批量生产,使管道工程管材全部实现国产化,供货周期缩短5个月。国内企业研制的管材和弯管,与进口同类产品相比,节约工程投资8.02亿元,不仅填补国内空白,而且整体技术达到国际先进水平。

再如,国产高钢级高抗硫镍基合金油管的工业化应用。高含硫天然气对于一般钢铁材料有极强的腐蚀性,如在高压状态下通过管线,管线内壁就像刀削斧劈一般,受到严重损毁。所以,无论是井下油管、井口采气树还是集输设备、通往净化厂的管道,都必须采用抗硫材料,而普光气田产出的天然气高含硫化氢,抗硫等级要达到最高标准。

工程建设初期,国内还缺乏生产具有高抗硫性能的镍基合金油管的能力,只能依靠进口,但国际上此类产品缺口较大,仅有美国、日本、法国能够生产,价格高昂,供货周期长达10个月。

为此,中石化与国内多家石油管材生产厂家合作,整合各方力量,进行技术攻关,2009年6月成功研制出国产高钢级高抗硫镍基合金油管,为我国开采高含硫化氢和二氧化碳的油气田提供了有力的物资保障,并使产品采购价格降低一半,制造周期缩短一半。

由于普光气田开发的高难度和特殊性,对相关设备提出了更高的要求,中石化还针对高含硫特性与相关单位合作研发了高抗硫采气井口等配套装备,目前,普光气田已有20余项关键装备完成国产化。在保证工程建设和生产的同时,大幅提升了相关产业的升级,也大幅节约了工程成本。

为建设美丽中国提供源源动力

大力开发利用天然气资源是我国能源发展的紧迫需求。按照“十二五”发展规划,到2015年,我国天然气在一次能源消费中的占比将达到8.3%,相当于每年消费天然气2600亿立方米。党的十八大也明确提出要“推进生态文明,建设美丽中国”的“美丽构想”,也势必会提升清洁能源天然气的利用率。

有关专家指出,川气东送对推动西部的资源优势转化为经济优势,促进中、东、西部地区协调发展具有重要意义。按照川气东送管道输气能力120亿立方米测算,相当于每年提供超过1457.16万吨标准煤的清洁能源。

2009年,浙江萧山发电厂两台40万千瓦的燃气发电机组因为天然气供应跟不上,一共只运转了92个小时,全年亏损两亿多元。

而2010年,普光气田成为浙江省第三股管道气源,萧山电厂燃气发电机组全年运转了1600多小时,是2009年的十几倍,当年赢利几千万元。

不只是萧山发电厂,浙江钱塘江沿岸一共有3座大型燃气发电厂,在川气到来之前,几乎都处于关停状态。一方面是浙江夏天电不够用,另一方面是燃气发电机组在闲置。

川气到来之后,2010年,这3家大型的燃气发电厂发电小时数比上年飙升十几倍,而且全部首次实现赢利。

据不完全统计,2010年,苏、浙、沪、鄂、皖、湘、赣区域天然气缺口将达数百亿立方米,长江三角洲呼唤发展的动力、清洁的能源,川气东送工程的建成对缓解该地区能源供应紧张,改善当地能源结构无疑起到了重要作用。

目前,普光气田已为“川气东送”管道沿线六省二市70多个城市提供了优质清洁能源,极大推动了产业结构调整和区域经济社会发展,每年可减少二氧化碳排放量1680万吨,减少二氧化硫、氮氧化物等有害物70万吨。同时,他们还将天然气中剧毒的硫化氢变害为利,普光气田年产硫磺占我国产量的55%,远销云、贵、川、渝等九省(市),减少了进口。

而今,家住四川达州宣汉县普光镇“气都新村”的居民罗伟元闲暇时最喜欢做的事就是在“气都新村”广场散步。

原先,67岁的罗伟元祖祖辈辈居住在普光镇铜坎村大巴山腹地的山坳里,日复一日过着白天下地干活,晚上烧柴做饭的山村生活。

2006年,中石化在普光地区发现中国储量最丰富的海相气田——普光气田,2007年国家确立了将四川东北地区的天然气输送到长江三角洲地区的“川气东送工程”。

中石化在开发建设大气田的同时,主动承担起社会责任。为了不让农民利益受损,中石化按照城镇建设相关标准为2500多户搬迁居民给予经济补偿,建设了“气都新村”, 还援建了宣汉县普光学校、宣汉县医院土主分院、明月江大桥等民心工程,援建了普光镇石化砖厂、玩具厂、石料厂等安置农民就业的厂点。

罗伟元便是当地受益的农户之一,2008年,罗伟元一家搬进了中石化建设的“气都新村”, 住进了面积100多平方米的三室两厅宽敞明亮的楼房,用上了干净的天然气,他把自家一楼的门面房进行了出租,儿子罗建江也在石化砖厂找到了一份工作,而他自己还打理着全家人的10余亩田地。

据了解,普光气田气田周边已建成了社会主义新农村,1万多人搬入新居;达州市建成天然气化工园区,增加2万多个就业岗位。

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