專家簡(jiǎn)介
孫新革
56歲，正高級(jí)工程師，新疆油田公司企業(yè)首席專家，主要攻關(guān)方向?yàn)橛蜌馓镩_(kāi)發(fā)。
獲省部級(jí)獎(jiǎng)22項(xiàng)，主持SAGD重大開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，取得了重要?jiǎng)?chuàng)新成果，使我國(guó)陸相強(qiáng)非均質(zhì)稠油油藏開(kāi)發(fā)技術(shù)處于國(guó)際前列。
率團(tuán)隊(duì)成員持續(xù)理論方法創(chuàng)新，推動(dòng)稠油開(kāi)發(fā)技術(shù)升級(jí)換代，是新疆油田稠油400萬(wàn)噸長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)的主要貢獻(xiàn)者。
在克拉瑪依市烏爾禾區(qū)東北方向，有一處獨(dú)特的風(fēng)蝕地貌，名為風(fēng)城，人們習(xí)慣稱它為“魔鬼城”。新疆油田公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)就坐落在這里。
風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)是我國(guó)最大的優(yōu)質(zhì)環(huán)烷基稠油生產(chǎn)基地，為稠油、超稠油開(kāi)發(fā)區(qū)，因超稠油黏度大且易凝固，很難開(kāi)采，因而被稱為“流不動(dòng)的油田”，是世界公認(rèn)的原油開(kāi)采“禁區(qū)”。
1990年7月，剛剛畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）煤田、油氣地質(zhì)與勘探專業(yè)的孫新革不會(huì)想到，他今后的工作將深深地扎根在這個(gè)“禁區(qū)”里，生根、發(fā)芽，開(kāi)出美麗的花朵，結(jié)出豐碩的果實(shí)。
不易流動(dòng)的油藏
從20世紀(jì)90年代初到2005年，新疆油田多次組織科研人員對(duì)超稠油資源進(jìn)行小范圍開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，均以失敗告終。在此后15年時(shí)間里，新疆油田還三次邀請(qǐng)國(guó)際三大石油公司前來(lái)洽談合作開(kāi)發(fā)事宜，均被對(duì)方拒絕。他們的理由很簡(jiǎn)單：風(fēng)城超稠油油藏條件太復(fù)雜、黏度太高、物性太差，不具有任何開(kāi)發(fā)價(jià)值。
風(fēng)城超稠油油藏是低品位油藏，有三個(gè)方面的特點(diǎn)：一是孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，二是隔夾層發(fā)育和分布不穩(wěn)定，三是原油黏度高。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是按照傳統(tǒng)驅(qū)油的注蒸汽或注水等方法都不可行。
“1990年，我們?cè)陲L(fēng)城油田試采超稠油，試采出的稠油冷卻到二三十?dāng)z氏度時(shí)就會(huì)凝固，人踩上去硬邦邦的。我當(dāng)時(shí)就傻眼了，這么稠的油怎么能采出來(lái)呢？”孫新革說(shuō)，要想將稠油從地下開(kāi)采出來(lái)，就必須先讓它流動(dòng)起來(lái)，但顯然風(fēng)城油田的稠油是不容易流動(dòng)的。
2007年，新疆油田公司生產(chǎn)形勢(shì)惡化，按照老區(qū)產(chǎn)量遞減趨勢(shì)，如果新產(chǎn)量不及時(shí)補(bǔ)充，將難以保持1000萬(wàn)噸年產(chǎn)量。公司決策層又把目標(biāo)瞄向風(fēng)城超稠油。這時(shí)，孫新革建議，啟動(dòng)SAGD開(kāi)發(fā)超稠油資源。
找到開(kāi)發(fā)“金鑰匙”
什么是SAGD？SAGD是“蒸汽輔助重力泄油”技術(shù)的英文簡(jiǎn)稱，是一種將蒸汽從位于油藏底部附近的水平生產(chǎn)井上方的一口直井或一口水平井注入油藏，被加熱液化的稠油和蒸汽冷凝液利用重力作用流到油藏底部的水平井，然后將其采出的采油方法。
其實(shí)，早在20個(gè)世紀(jì)70年代末，加拿大石油專家就研究試驗(yàn)并推出了SAGD技術(shù)。1998年，在國(guó)際第十屆重油及油砂大會(huì)上，加拿大與會(huì)專家利用多媒體介紹并宣稱：“利用SAGD技術(shù)，可以將超稠油采收率提高到50%以上?！?/p>
這讓孫新革感到不可思議因?yàn)椴捎脗鹘y(tǒng)的注蒸汽熱采技術(shù)，超稠油采收率均在20%左右。他開(kāi)始密切關(guān)注并不斷收集有關(guān)SAGD技術(shù)的信息和發(fā)展動(dòng)向。
在孫新革的提議下，SAGD技術(shù)開(kāi)始被新疆油田公司納入重要的攻關(guān)議程。
為了攻克難關(guān)，2007年至2012年，孫新革與科研技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)艱苦奮斗，通過(guò)“引進(jìn)—模仿—再創(chuàng)新”，為風(fēng)城油田3.6億噸超稠油開(kāi)發(fā)找到了“金鑰匙”，探索出了適合新疆油田淺層超稠油油藏的雙水平井蒸汽輔助重力泄油技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱“雙水平井SAGD技術(shù)”），破解了超稠油開(kāi)發(fā)的世界級(jí)難題。
雙水平井SAGD技術(shù)是一種類似于“燒烤”的開(kāi)發(fā)技術(shù)，是在油藏底部平行部署一對(duì)注汽井和生產(chǎn)井，并向井內(nèi)注入超高溫蒸汽，將稠油逐漸“烤化”流動(dòng)后，在重力作用下下泄采油的方法。這種采油方法具有高采油能力、高油汽比、高采收率等優(yōu)勢(shì)。
之后的10年里，針對(duì)風(fēng)城超稠油SAGD開(kāi)發(fā)的系列技術(shù)難題，孫新革帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷攻關(guān)，自主研發(fā)了十大技術(shù)，形成了完整配套的鉆完井、注汽、舉升、監(jiān)測(cè)等配套工藝及設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了新疆淺層超稠油油藏的工業(yè)開(kāi)發(fā)，SAGD技術(shù)成為新疆油田超稠油規(guī)模開(kāi)采和穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)的核心技術(shù)。
利用該技術(shù)，新疆油田公司建成了我國(guó)最大的雙水平井SAGD工業(yè)化生產(chǎn)基地，該技術(shù)成為新疆稠油400萬(wàn)噸穩(wěn)產(chǎn)的主體開(kāi)發(fā)技術(shù)。同時(shí)，新疆油田公司SAGD技術(shù)還走出了國(guó)門，服務(wù)于北美超稠油、油砂項(xiàng)目。
綠色開(kāi)發(fā)超稠油
SAGD技術(shù)解決了稠油開(kāi)采難題，但該技術(shù)從蒸汽的生產(chǎn)到采出原油等環(huán)節(jié)都伴隨著能量的高損耗。
數(shù)據(jù)顯示，新疆油田公司稠油產(chǎn)量占該公司總產(chǎn)量的32%，但其消耗的能量卻占該公司總能耗的80%。在“雙碳”及高質(zhì)量發(fā)展要求下，超稠油開(kāi)發(fā)“油田老齡化、資源劣質(zhì)化、熱采高能耗”問(wèn)題凸顯，SAGD技術(shù)需轉(zhuǎn)型升級(jí)，稠油開(kāi)發(fā)減碳降耗迫在眉睫。
為此，新疆油田公司制定“十四五”稠油高效、低碳開(kāi)發(fā)思路，立足“少用蒸汽、不用蒸汽、余熱利用”，擬用電加熱和溶劑輔助SAGD技術(shù)推進(jìn)低碳開(kāi)發(fā)，還創(chuàng)新性提出雙水平井SAGD電加熱輔助啟動(dòng)法。
2017年，孫新革帶領(lǐng)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研究井下電加熱器傳熱傳質(zhì)機(jī)理。經(jīng)過(guò)6年攻關(guān)，井下大功率電加熱SAGD預(yù)熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)創(chuàng)新，申報(bào)5項(xiàng)發(fā)明專利。
2023年6月，風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示，通電加熱后井筒溫度上升并穩(wěn)定，首輪替液作業(yè)產(chǎn)油量達(dá)270噸。該技術(shù)改變傳統(tǒng)注蒸汽模式，熱效率提高了20%，蒸汽用量減了90%。
成功實(shí)現(xiàn)“以電代氣、以電代汽”，可減少天然氣、蒸汽使用及二氧化碳排放，降低成本，應(yīng)用前景廣闊。此技術(shù)將成為稠油綠色低碳與新能源協(xié)同發(fā)展的橋梁，隨著新疆新能源及光伏綠電基地的推進(jìn)，將促進(jìn)技術(shù)與新能源融合，蹚出超稠油“低碳”—“零碳”—“負(fù)碳”開(kāi)發(fā)之路。
稠油開(kāi)發(fā)成果豐
多年來(lái)，一直致力于稠油開(kāi)發(fā)工作的孫新革成績(jī)斐然。
他承擔(dān)了“十一五”至“十四五”國(guó)家及集團(tuán)科技項(xiàng)目，獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)22項(xiàng)，其中，特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，發(fā)表30余篇論文；主持《淺層超稠油開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》和SAGD重大開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，使陸相強(qiáng)非均質(zhì)稠油油藏開(kāi)發(fā)技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先，立足稠油成藏規(guī)律，新增探明儲(chǔ)量1.5億噸，建產(chǎn)能500萬(wàn)噸；發(fā)展超淺層水平井技術(shù)，單井產(chǎn)油量達(dá)直井3倍；創(chuàng)新SAGD立體開(kāi)發(fā)，建成低品位超稠油百萬(wàn)噸基地；創(chuàng)新驅(qū)泄復(fù)合技術(shù)，采收率提高28個(gè)百分點(diǎn)；持續(xù)理論創(chuàng)新，形成新一代稠油主體開(kāi)發(fā)技術(shù)，采收率從30%提至65%；拓展蒸汽驅(qū)、SAGD、火驅(qū)原油粘度界限，支撐新疆油田稠油年產(chǎn)400萬(wàn)噸穩(wěn)產(chǎn)15年，獲集團(tuán)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)；實(shí)施學(xué)術(shù)帶頭，針對(duì)“三化”問(wèn)題，提出“十四五”攻關(guān)思路及高效低碳循環(huán)開(kāi)發(fā)方式，建先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)；組建多支團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)新多項(xiàng)技術(shù)，有效支撐400萬(wàn)噸穩(wěn)產(chǎn)；新組建綠色低碳團(tuán)隊(duì)，推進(jìn)清潔替代和轉(zhuǎn)型。
從一名普通工程師成長(zhǎng)為新疆油田公司企業(yè)首席專家、享受政府特殊津貼的高層次專業(yè)技術(shù)人才，孫新革一路走來(lái)，留下了一個(gè)個(gè)堅(jiān)實(shí)的腳印。在稠油開(kāi)發(fā)與研究的道路上，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)披荊斬棘，歷經(jīng)不懈努力，最終探索出了一條獨(dú)屬于新疆油田的稠油發(fā)展之路。
如今，孫新革依然奮戰(zhàn)在稠油開(kāi)發(fā)的第一線，他用自己的行動(dòng)詮釋著一名石油科技工作者的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。他的故事，激勵(lì)著無(wú)數(shù)后來(lái)者在石油領(lǐng)域不斷探索、勇往直前，繼續(xù)書(shū)寫著新疆油田稠油開(kāi)發(fā)的壯麗篇章。