石油快被采完?追问62岁大庆油田的“长寿密码”

2020年岁末,雪花飘落在松辽平原的数万台抽油机上,为大庆平添一份沧桑。抽油机有的在郊外,有的在城区。它们不急不缓、一起一落地抽着油,就像不知疲倦的朝拜者一样,要向大地叩问答案。

如果能思考,它们会问什么?或许会是那著名的“铁人三问”。1960年春,铁人王进喜率领1205钻井队从玉门赶到大庆,一下车,不问住哪吃啥,就立刻抛出三个问题:“钻机到了没?”“井位在哪里?”“这里钻井的最高纪录是多少?”王进喜的工友、现年87岁的邱岳泰回忆说:“王进喜没我高,但比我壮,风格就跟打仗一样。”

时过境迁,但1205钻井队“番号”未变。新一代铁人这样回答老队长的三问。

一答“钻机到了没”

在大庆市铁人王进喜纪念馆前的广场上,耸立着一座极为经典的铁人雕像——铁人手握刹把,巍然挺立,目光刚毅,直视前方。很多人会问,王进喜紧紧握住的“刹把”究竟为何物?

在大庆市铁人王进喜纪念馆前的广场上,铁人手握刹把雕像。徐瑞哲 摄

刹把看上去其貌不扬,却是钻井过程中主要的操纵工具,用以控制钻杆的起落和钻进速度。60多年前,甫一抵达大庆便马不停蹄开钻的王进喜,就是手握这支贝乌-40型钻机的刹把,率领钻井队打下了第一口油井,以5天零4个小时的速度创造了当时钻井快速进尺的最高纪录。

“当年铁人老队长在钻台上扶刹把,经常被喷得一身泥浆,冬天工服外面结出一层厚厚的冰铠甲……”张晶是1205钻井队现任队长,他告诉记者,几十年来钻机经历九次更新迭代,传统苏制的贝乌-40型钻机早已被更为先进的ZJ-70DB型钻机取代。新型钻机增加了自动化操作系统,劳动强度、安全风险大大降低,司钻再也不需要像老队长那样在风吹雨淋的室外手动操纵了。

“铁钻工已到位,高度是否合适?”采访当天,1205钻井队正开钻一口新井,队员们带着记者探访了作业中的司钻房。在驾驶室模样的操作房里,司钻手握装有多个彩色按钮的手柄,灵活调度着钻机上的各个设备。在前方一字排开的屏幕上,各项精细的钻井参数一目了然。“咔嗒!”司钻房内工人和井上工人通力配合,伴随一声清晰的机器叩击声,两根钻杆成功连接,钻柱开始探向更深的地下世界……

这已是1205钻井队2020年打下的第83口井。这一年,钻井队年累计进尺再次突破10万米,实现了年进尺10万米“四连冠”。

钢铁1205钻井队的队员们。周丹旎 摄

前方打井争分夺秒,后方科研人员则要以技术攻关保障石油采收。“大庆油田一开发,就在考虑怎么提高采收率。”作为大庆油田勘探开发研究院原总工程师,袁庆峰1960年随北京石油科学研究院团队来到大庆,时值苏联逐步撤走在华专家,油田开发刚刚起步便遭遇技术封锁,怎么办?当时团队里多是20来岁的年轻人,大家分头“啃”英文、俄文资料,向国外著名油田学经验。

“咱们起步晚,但是追得快,既学习国外先进案例,又不受其经验束缚。”袁庆峰说,大庆油田开发伊始就不搞“衰竭式开采”,“出多少油、注多少水,想办法把地层能量补充起来,让油田能够长期稳产高产”。

从自喷采油、水驱采油到化学采油,以实践论、矛盾论“两论”起家的大庆油田一手抓调研、一手抓试验,在“迎头赶上”中创造了领跑世界的陆相油田开发技术。“我们开创的地下油层小层对比技术,比美国提出的高分辨率层序地层学理论还要更早。在油层储量计算方面,大庆擅长处理岩性、物性、含油性、电性四性关系,将计算参数做到了极为精细的程度……”说起大庆油田的创新技术,年过八旬的袁老眼中闪着亮光。

大庆油田勘探开发研究院原总工程师袁庆峰。郑朕 摄

从“头上青天一顶,脚下荒原一片”,到如今约6000平方公里油田上星罗棋布、昼夜不息的6万多台抽油机,在一代代石油人的“声声吼”中,这片曾杳无人烟的茫茫荒原成了国家工业的重要“发动机”。

二答“井位在哪里”

大庆油田有一个著名典故,叫“三点定乾坤”。松基三井最先喷出工业油流后,1960年,会战职工又在萨66井、杏66井和喇72井相继发现油流。这三口井的喷油,证明大庆长垣北部800余平方公里的范围内都是含油区,初步显示出了大庆油田的轮廓。

“大庆油田发现井”松基三井。周程祎 摄

油田轮廓有了,具体井位在哪里、怎么打?这时,以邱岳泰为代表的一群地质技术人员,便承担起钻井施工设计的任务。

邱岳泰说,地下储油结构极少是完整的,为了确定钻井位置,他们需要研究各个断层之间的关系——“设计不到位,打井也白费”。他对比了500余口井的原始画幅,核对了上万个数据,画了几十张断层面图。

绘图过程由于无法直接观察,仿佛“盲人摸象”。邱岳泰只能下苦功夫,根据点连成线,再由线连成面,勾勒出了断层的分布范围和产状。物质匮乏则是另一难关。没有桌子,他自己用林木搭了一个架子,在架子上放一块玻璃,玻璃下面装个灯泡,这便是投图台了;没有橡皮,他想办法找来两个馒头,饥肠辘辘却舍不得吃,小心地把馒头捏成米粒大小的颗粒,一点点把图纸上的灰粘掉……

王进喜说的“有条件要上,没有条件创造条件也要上”,是每个会战职工的真实写照。怀着艰苦创业精神,1962年,邱岳泰设计出了大庆油田第一口断层面取心井,实现了国内断层取心零的突破。

大庆油田原地质技术人员、“老会战”邱岳泰。徐瑞哲 摄

时光飞逝,到了2020年末,大庆已有7万多口油井。这个数字,还在不断更新。

无论是郊外还是城区,宛如过着游牧生活方式的钻井队,总在不同井场间转移。1205钻井队党支部副书记李海洋告诉记者,凭借2020年新制定的“三提前三随时”工作制度,他们进一步提高了自主搬家效率。大庆雨季漫长,每逢下雨,便很难把钻井设备搬进新的井场。于是他们提前关注天气状况,随时注意变化;提前勘查新的井位,随时查看井场条件;提前考虑搬家方案,随时调整,灵活应变。“这样我们就把搬家环节可能浪费的时间全都消除掉了,大大省时增效。”李海洋说。

与大会战时期相比,大庆现在的开采条件更为复杂。因此钻井队大多采用斜井钻井技术,避免影响其他油井。李海洋指着开钻现场向记者介绍,“我们这口井井深1291米,是有点斜的。在打之前,通过计算机仿真模拟实况,就能精准实现‘一趟钻’。”

大庆的石油工人不仅在松辽平原上打井,还把井打到了海拉尔、塔里木、四川盆地,打到了苏丹、蒙古、伊拉克……大庆新铁人李新民说:“宁肯历尽千难万险,也要为祖国献石油。”2006年,他带队奔赴苏丹,在地表温度接近70摄氏度的异国打出了一口口优质井,成功开辟了海外市场。如今,DQ1205的旗帜又在伊拉克油田上空飘扬。

大庆新铁人李新民。新华社发

“无论在哪里打井,大庆都是我们永远的家。”DQ1205钻井队平台经理胡福庆最近刚刚回“家”,他告诉记者,几个月后自己又将走出国门,确保海外疫情防控、生产经营两不误。

三答“纪录是多少”

一个甲子之前的种种“第一”,一个甲子之后频频被打破。

当年,老铁人用铁一般的身手,铸造出铁一般信仰、铁一般纪律、铁一般担当。而今,当选“人民楷模”“改革先锋”的新时期铁人王启民,带着他故乡江南的那份儒雅,用科技创新持续打破神话、不断刷新纪录,为大庆油田拿下国家科技进步奖最高等级的特等奖。

这位生于1937年的当代铁人,如今80多岁了,依然天天到公司上班。在大庆油田公司的办公室里,一张张犹如长征路线图的技术路线图,以及一段段来自油层的岩心取样,仿佛是他的座右铭。

新时期铁人王启民。新华社发

“我的生日是9月26日,与大庆油田的发现之日是同一天,似乎是老天爷安排的。”王启民笑着告诉记者,正是这份缘让他将自己的“人设”定义为大庆之子、石油之子,并且一生为此挥洒能量。1960年,他从北京石油学院赴大庆参加会战,甚至曾与爱人签过“离婚书”。白天,他带上两个窝头、一包咸菜,以及“两论”和笔记本,到处巡井调查;晚归时,还要拿上棍子、点亮手电,以防野狼袭击。

夜到深处,他们写完材料,还自刻蜡版、油印并装订,将最新报告赶出来。在20年干打垒居住史之前,王启民和所有会战战友一样,在大庆这片千湖之地上安营扎寨。天寒地冻的环境、整夜潮湿的褥子让他患上了风湿性脊椎病。虽经多年治疗,如今走道仍然有点弯腰驼背。

石油大会战期间盖起的简易住房“干打垒”(复原品)。周程祎 摄

人老了,油田也老了?不!在王启民长期攻关下,曾被视为“垃圾货”“边角料”的表外储层,如今也探明有7亿吨原油储量。他摸着案头那几段油岩样本告诉记者,一些黑黝黝的油砂层当然求之不得,而另一些发褐甚至有点苍白的表外储层,也能开发出原油来。王启民比画着,想象将处于“边缘地带”的表外储层“牵个绳子连起来”,就能变废为宝,突破开采禁区。这样的技术路径不是没有人反对,王启民甚至被批评过。他直言,如果听到的都是“你说得对”,那还是真正的创新吗?

打更深不能只靠一根杆,行更远不能只走一条路,老革命有新方法。在市西南红岗区,大庆华理生物技术有限公司发酵罐厂区外,几台最传统的抽油机正在不停作业。但不同的是,一辆罐车停在厂房外,从厂房里伸出来的管道,像水龙头一样向其注入脂肽制剂,将罐车填满。来自上海的总工程师刘金峰告诉记者,这是要注入地下油层的生物表面活性剂,像用洗衣液洗衣服一样,将岩层孔隙里的油“洗”出来。而比起碱性的化学表面活性剂,这一以枯草芽孢杆菌为主的益生菌活性剂,不仅成本只有传统活性剂的1/3,而且绿色环保,还可防止油层腐蚀受损。

大庆华理生物技术有限公司发酵罐厂房。徐瑞哲 摄

经过8年先导性试验,大庆华理与大庆油田采油二厂产研合作,采出约2000口井,将采收率从22.4%提高到30%。有意思的是,这种“油腻菌”2020年还入选“长征5号”火箭的“太空乘组”,成为世界上第一个上天的采油菌种。石油人期望它们在空间实验中经过诱发突变,成为更强大的驱油新势力。目前,在最传统的注水采油之外,化学驱、热力驱、微生物驱等多元复合的创新科技正驱动大庆油田焕发又一春。

在大庆油田历史陈列馆,挂着一张大庆油田百年油气产量结构图:到2060年,也就是这座石油城百年之际,油气当量仍可保持现在4000万吨的规模。大庆将如青春不老泉一般,实现百年油田梦。