在重庆市，有一座中国首个大型页岩气田，它是中国川气东送管道重要气源之一，也是是中国石化“气化长江经济带”行动的重要资源基础；它的多项开发技术领先于国际水平，是全球除北美之外最大的页岩气田。它的成功开发树立了中国能源开发史上新的里程碑，开启了中国能源革命的新征程。
它，就是涪陵页岩气田。最近，它的名字又被千家万户提起，因为它创下了中国页岩气田累产新纪录——累计生产页岩气400亿立方米，日产气量近2000万立方米。这个概念相当于可满足4000万户家庭日常用气需求，为保障国家能源安全、加速推进国家“双碳”目标贡献力量。
页岩气田的开发和突破为何备受瞩目？页岩气对人们有多么重要？从其概念当中便可得知。页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态存在的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。
在能源紧张、双碳目标等多重因素背景下，页岩气田的开发，对加快我国天然气开发和能源结构优化起到重要作用。然而，在诸多优势面前，仍有着需要突破的难点。与其他国家相比，中国页岩气储层类型更多样、构造作用强、储层横向展布差异大等特点，因此，中国页岩气商业开发有两大难点：一是尚须建立一套适用于中国页岩气形成地质特点的评价标准和技术方法；二是中国页岩油气勘探开发主要利用国外技术、工具、材料及设备，存在技术壁垒，成本居高不下。
可想而知，涪陵页岩气田取得的成就是多么来之不易。它的成功全仰仗于中国最大央企之一的中国石化的科技力量。今天，请您跟随记者的脚步，一起了解中国石化涪陵页岩气田的“进击”之路。
征服页岩气田开发领域的星辰大海
最近几年，有这样一句励志的话反复出现在人们耳中：“我们的理想是征服星辰大海”。而在页岩气田的开发建设中，中国石化眼中的星辰大海，便是位于重庆的涪陵页岩气田。
涪陵页岩气田位于重庆市涪陵区，自2012年12月开发建设以来， 2017年如期建成百亿方年产能生产基地，现为我国第六大天然气田，是我国川气东送管道重要气源之一，也是中国石化“气化长江经济带”行动的重要资源基础。该气田的成功开发树立了我国能源开发史上新的里程碑，开启了我国能源革命的新征程。气田入选新中国成立70周年“百项经典工程”，气田一期工程荣获“国家优质投资项目特别奖”，被授予“国家优质工程金奖”。
自进入商业化发展阶段以来，涪陵页岩气田节节高升，不断突破，如今已达到累计生产页岩气400亿立方米，创造中国页岩气田累产新纪录。目前，气田日产气量近2000万立方米，可满足4000万户家庭日常用气需求。
事实上，这样的成功源于无数人勤劳的汗水与向困难宣战的决心。自2013年涪陵页岩气田全面投入开发以来，油田科研工作者面对构造背景复杂、断裂发育、地层破碎、目的层埋深大等地质难题，在无任何经验可借鉴的情况下，向世界性页岩气开发难题发起了挑战。
从汉水之滨到乌江之畔，从江汉平原到武陵山脉，他们的脚步走到了千里之外。走进页岩气田的他们，个个肩上担负着“为中华民族争气、为中国石化争先、为江汉油田争效”的神圣使命。使命之使然，忠孝难两全。
女技术员葛兰就是千千万万油田科研工作者当中的一个真实写照。葛兰今年32岁，是江汉油田涪陵页岩气公司技术中心气藏工程所高级主管，她所在的部门忙是出了名的，涪陵页岩气田400多口气井“宝宝”，打一“出生“起，葛兰都要精心护理。
这些年，葛兰别亲离乡，在川渝大地上辛勤耕耘，为涪陵页岩气田高效开发奉献着青春和智慧，在她大学同学眼中，这个“鸟不拉屎”的深山沟，哪能待得住，可葛兰却觉得绿色气田魅力无穷，气田也见证了她一天天的成长，她先后获得湖北省“向上向善好青年”、湖北省“最美青工”等荣誉，她带领气藏工程所荣获全国巾帼立业标兵岗。今年“五一”前后，葛兰又被授予“湖北省五一劳动奖章”“湖北青年五四奖章”光荣称号。
涪陵页岩气田是全国首个实现商业开发的页岩气田，葛兰是为数不多的先谴女技术员之一。开发初期，气田开发规律不清，很多技术“拦路虎”摆在技术人员面前。
葛兰沉下心，铆足劲，白天跑现场，查状态，摸情况，掌握第一手资料；晚上搞研究，分析状态，制订措施，每天忙到转钟，气田的黑夜，是葛兰最好的伙伴。就连碎片化时间她也充分利用起来，出差在动车上，她捧着技术资料研究，在食堂排队吃饭时，她和同事讨论技术难题……在大家的共同努力下，气田开发效果一年一个台阶。
2015年，是气田50亿方产建任务的冲刺之年，也是开展气井合理配产研究最艰难的一年。那时，气田投产井为数众多，每口井数据有十几万个，数据量高达2000多万，要从中筛选有用数据并寻找气井开发规律，无疑是海底捞针。葛兰每天10多个小时，盯着电脑上的图表、数据，进行比对分析，试验不同的推断。眼睛看累了，揉一揉；身体疲惫了，走两步继续干。一个月、两个月……一直坚持了大半年。
身体上的累可以克服，遇到难关无法突破的焦虑和无助是真的苦。那段时间，她试验了9种推断，可没有一种成功。气井合理配产规律的建立迫在眉睫，葛兰心急如焚，却走投无路。有一天，她加班到半夜，工作仍无进展，她到了崩溃的边缘，加上初孕的紧张和不适，她突然放声大哭起来，和她一起加班的男同事手足无措，不知该怎么安慰，只能静静等她哭完，擦干眼泪，再接着干。
终于，2015年底，中国首个页岩气井全生命周期动态合理配产技术研究取得成功，填补国内页岩气配产制度空白，这项制度让每个气井“宝宝”都能合理挑起保供的“担子”，为页岩气井的科学开发提供了借鉴。
像葛兰这样背井离乡打拼、与黄土深山作伴的油田科研人员还有很多，他们心中，仍是那句话，“我们的目标是征服星辰大海”，而需要付出多少努力与汗水，只有他们自己能够体会。
甩掉“洋拐杖”的自主创新之路
都说科技创新难，要做到不借助“外力”完全自主创新，更是难上加难。但是，在过去十年的时间里，在中国石化的不懈努力下，这样一块“硬骨头”一点点被“啃”了下来，为我国的能源产业增添了底气。页岩气工程技术，就是其中的典型体现。
江汉石油工程公司早在2010年就开始页岩气工程技术的探索。从中国石化第一口页岩气水平井——建页HF-1井，到涪陵大安寨区块涪页HF-1井，开发效果都不理想。
上天容易入地难，页岩气开发属世界级难题，不但难度极大且风险极高，伴随着页岩气开发，还存在着井塌、井漏、井喷、浅层气含有硫化氢等，任何失误都可能导致严重事故发生。
而与美国相比，我国页岩气多在崇山峻岭间，埋藏深，构造复杂，优质页岩储层厚度小，开采难度远超美国。更为困难的是，公司当时在页岩气开发上可以说是“四大皆空”——无经验、无技术、无设备、无人才，很多员工都都是第一次听说“页岩气”。在建页HF-1井施工中，提供油基钻井液、水平段测井、桥塞分段和分级射孔技术服务的均为国际知名油服公司。
在这场“跨国联姻”中，由于国内外地质特征和开发环境的差距，国外页岩气技术在中国页岩气勘探开发中常“水土不服”，照搬应用中存在很多困难，钻探效果并不理想，此外，这场“跨国联姻”还面临着高昂的成本——关键装备只租不卖，就连每次设备售后维护都要付出昂贵的服务费。
何以解忧？唯有创新。要想实现页岩气高效率、低成本、规模化商业开发，必须加快页岩气开发技术国产化研究，突破技术瓶颈，不被国外公司“卡脖子”要钱。公司下定决心，确立了《长水平段钻完井技术》、《非常规水平井分级射孔工艺》等20多项科研先导项目，划好科技攻关“路线图”，开始了艰辛而漫长的自主创新实践。
其中，最为关键的就是长水平段钻井和长水平段分段压裂两项技术，这是美国的页岩气革命的成功的秘诀，也是公司创新团队攻关重点。
一方面，在钻井工艺上，公司加大长水平段优快钻井技术研发，科研团队每天“宅”在井场，与钻井技术“死磕”到底，最终实现多项技术瓶颈的重大突破。他们建立适合涪陵页岩气田水平井优快钻井的井身结构方案，在一开井段上部易漏井段采用清水钻进方式，成功解决了空气钻风险大、泡沫钻有环境污染等难题，一开井段机械钻速提高4—5倍。他们利用三维地质导向技术，研制定向PDC钻头和配套螺杆等工具，替代进口的旋转导向工具，解决三开长水平段定向钻进困难，在多口井实现水平段一只钻头一根螺杆一趟钻钻完。他们研发国产油基钻井液，价格仅为进口的40%，研发的水泥浆体系，满足页岩气开发对井筒高强度的要求，完井时间大幅缩短，固井质量明显提高。他们大力开展“井工厂”批量化钻井，提高施工效率50%以上……涪陵页岩气田优快钻井技术成果经重庆市科委鉴定，整体达到国际先进水平。
另一方面，在长水平段分段压裂技术研究中，创新团队加大国产化桥塞研发与运用以及精细分段压裂技术攻关，他们与制造厂家一起，不断改进桥塞零部件材料，经历上千次的材料试验，顺利完成国产化桥塞研发，单支桥塞价格仅为进口桥塞的十分之一，如今，国产化桥塞已升级迭代数次，成为具有世界领先水平的关键设备。
目前，公司所有关键页岩气开发技术均100%实现国产化，仅国产桥塞与多级射孔、油基钻井液、牵引器测井、地质导向等4项国产化技术的应用，降低施工成本70%，按100口井测算，与国外油服公司相比，降低工程造价6.09亿元。
随着钻井大规模的进行，随钻产生的大量油基钻屑急需进行无害化处理，油基钻屑的处理难度在于：一无成熟工艺，二无处理设备，三是各钻井队油基钻屑配方独特，要“一揽子”处理困难重重。
公司勇挑环保重担，在涪陵页岩气田建立油基泥浆处理中心，他们针对油基岩屑易粘连链板、出渣粉尘大、处理后的钻屑含油率高、自动化程度不高等技术瓶颈，开展了加药剂降粘、加装喷淋系统降低粉尘、不凝气燃烧装置改造等一系列技术改造，最终研发出先进的热解析法处理油基钻屑技术。他们采用先进的变频器控制系统，突破特殊环境下物料分布、传输、加热、分离等多项核心技术，确保装置安全运行，实现油基岩屑智能化处理目标，年处理油基岩屑达1.5万立方米，治理后废渣含油量在0.081%-0.143%之间，远低于“国家农用污泥中含油率低于0.3%”的标准，处理技术国际领先，并申报国家专利。
敢于挑战、敢于担当、敢于创新，用这三点形容页岩气工程的建设过程丝毫不为过，这也体现在中国石化近年来的历程中。涪陵页岩气田的成功只是中国石化科技自主创新的一个案例写照。近年来，中国石油化工集团有限公司（下称中国石化）依托普光气田、西南油气田、大牛地气田、西北油田、等油气勘探开发阵地，不断加码天然气发展。以科技创新为中国能源变革“争气”助力，中国石化打造出了多张高产名片。
老牌央企的科技使命
作为中国最大央企之一，中国石化肩负着巨大的科技发展重任，在能源结构转型事业上持续发力。在其官网上，记者发现，目前中国石化已在能源环保领域掌握多项核心技术，以科技创新驱动高效、高质、安全和绿色发展，为确保我国能源安全提供了有力支撑，也为地方经济社会发展做出了巨大贡献。
2016年，国家科技重大专项设立“涪陵页岩气开发示范工程”，以创新高效清洁开采技术为核心，开展气藏地质技术、气藏工程技术、钻井技术、压裂技术、绿色环保开发技术以及技术集成与推广等六个方面的攻关和示范。
研发过程中，还获得国家科技进步一等奖1项，获评新中国成立70周年“百项经典工程”、国家优质投资项目特别奖、国家优质工程金奖，出版专著9部，申请发明专利170余项，发布国家及行业标准9项，为中国页岩气发展提供了可复制、可推广的“中国样本”。
目前，涪陵气田建成全球除北美之外最大的页岩气田、我国首个投入商业开发的大型海相页岩气田、国家级页岩气开发示范区，每天都有1900多万方的“涪气”通过川气东送管道，源源不断的惠及沿线6省2直辖市2亿多居民。
今年，也是中国石化成立的第38年，在这些岁月里，中国石化用不到两代人的时间走过了西方跨国石油公司的百年历程，成长为世界第一大炼油公司、第二大化工公司和我国最大的成品油和石化产品供应商，连续5年位列《财富》世界五百强前三名，其中2020年位列第二位，居能源化工行业第一位。为建立发展我国现代石化工业体系、保障国家能源安全和促进国民经济发展、解决人民吃饭穿衣问题和改善人民生活等方面作出了历史性贡献。
