天然气:大“气”晚来迟 大“势”正兴起

天然气是一种洁净环保的优质能源。

在世界能源格局多极化、供应多元化、国际油价低位运行的新背景下,在国内经济进入新常态和供给侧结构性改革的新环境下,中国天然气事业如何发展?如何保持强劲的发展势头,取得辉煌成就?正如国家发改委原副主任、国家能源局原局长张国宝先生2017年在“国际天然气合作发展论坛”上发表主旨演讲时指出的那样:中国天然气有着悠久的历史,是一个古老但又年轻的产业;中国天然气的发展之路,概括来讲,就是集中力量办成大事,各所有制共促发展。

中国天然气经历数十年的快速发展,是千千万万中国石油人的智慧、心血、汗水,是石油人不畏艰难险阻,迎难而上的忘我精神,是大庆精神、铁人精神的再现和深化,是中国石油人勇于创新的再一次鲜明写照。

中国天然气发展简史

我国是世界上最早开发利用燃气的国家之一。早期人类发现,在旷野和湖泊中会出现一种气体,能被闪电击中而自燃产生火焰。随着人类活动的扩展和对自然现象的认识加深,天然气逐渐被人类为生活所用。中国也是世界上最早大规模开采、应用天然气的国家。早在公元前11世纪至公元前771年,西周时期的《周易》中就出现了“泽中有火”的记载。公元前206至公元25年间,中国已出现了天然气井,据《汉书·郊祀志》记载,公元9世纪,巴库油田就已被用来生产石油。除石油外,巴库还拥有相当大的天然气储量。与此同时,在古希腊、古印度和古波斯的文献资料中,都有过天然气的记录。

但是直到40年前,中国实施改革开放政策的时候,天然气还只是少数地区的少数人知道的能源。那时在中国的能源结构中,天然气微不足道,几乎可以忽略不计。从新中国成立到1978年的近三十年,我国城市燃气普及率仅为14%。

改革开放以来,中国能源工业发展迅速,20世纪90年代末至21世纪初,以“陕气进京”为代表的天然气供应标志着城市燃气进入了一个新的时代,天然气开始大规模进入城市,城市天然气供应总量快速增长,取得了发展的主导地位,从1978年的6.91亿立方米增至2017年的1226.27亿立方米,其中在2017年,天然气消费增幅居全球首位。城市燃气普及率也从1978年的14%发展到2017年的95.81%,城镇用气人口从1127万人增长至6亿人,管道长度从4717公里增加到578260公里。我国城市燃气消费格局由过去的煤制气与液化石油气为主,逐步进入到天然气时代,从过去的极度缺气到目前的年消费量位居世界第三。

中国天然气大器晚成

由于历史的种种原因,中国天然气的发展出现了断层。而18世纪末、19世纪初期,英美两国就陆续出现了使用天然气照明等商业行为。到20世纪初,美国出现了天然气矿井,开始了商业规模运作,天然气产业由此诞生。1821年,美国出现了第一家天然气企业。随后,整个19世纪,世界各国尤其是欧美等国,陆续成立了多家燃气照明企业。而天然气大规模发展的年代是1970年以后。20世纪90年代初期美国率先出现了天然气期货交易,天然气产业体系的发展更加完善。此外,近十多年来,随着技术的改革和创新,越来越多的新型天然气产业出现并不断发展。

中国石油人通过分析研究世界天然气产业的发展历史,得出对中国天然气产业的四点启示:“上中下游一体化”的综合开发政策;寻求国家政策或股份支撑;大力开拓国内消费市场;天然气企业具有国际化视野。

风好正是扬帆时,不待扬鞭自奋蹄。20世纪90年代后期,中国石油人开始了追赶工程。1997年,中国建设了第一条长距离天然气管线——陕京管线,把陕甘宁的天然气输送到北京、天津的输气管道系统。紧随其后,是最能体现中国石油人攻坚克难的奋斗史和石油科技不断升级的创新史的西气东输工程。

“西气东输工程”为我国石油天然气管道建设领域的科技创新和科技攻关提供了一个宏大舞台。此前,我国从未建设过如此长且大容量的输气管道,管线的材料X70钢,加压用的燃压机组的制造技术我国并未掌握,为此西气东输项目曾谋求与壳牌等外国企业合作,但是没有成功,最后只能靠自力更生在摸索中前进。中国石油人发挥科技优势,突出科技创新,组织各管道专业设计院、数十家科研院所、上千名科技人员,展开数百项科技攻关,加强新技术应用与交流。通过自主创新、集成创新和消化吸取再创新,打破国外技术垄断,解决了异常高压特高产气藏开发、大壁厚管道焊接、X70高钢级管材技术条件确定、超薄层盐穴建库、复杂地质条件下大口径管道穿越5个方面的关键技术难题,建成了高压、大口径、高钢级的长距离输气管道,使我国一举跨入世界先进管道工程行列,显示出科技进步的巨大威力。借着“西气东输工程”这个大舞台,国内企业积极参与管材、制管、管件和施工机具的开发与研制,最终自主创新了X70管线钢焊接工艺及配套施工技术。这个过程大大促进了相关产业结构调整和产品升级换代,平抑了国外同类产品价格,使很多产品填补国内空白甚至跻身世界一流行列。配套研制的管端坡口整形机、气动内对口器和管道内环缝自动焊机等施工装备,也实现了焊接配套装备国产化。工程建设人员还经过自主研究和创新,开发了适合我国多夹层超薄盐岩特点的建库系列技术和已有溶腔改造技术,达到国际先进水平。中石油人利用复杂地质大口径管道穿越技术,解决了超长距离、大埋深管道顶管和盾构穿越难题,使“气龙”成功穿越长江、黄河。超水深管道盾构穿越长江三江口,层层突破黏土层、粉质细砂层、卵石层、钙质粉砂岩及钙质细砂岩,技术水准达到世界一流。

此外,高压大流量天然气计量检定技术的实现,使我国天然气计量检定跻身世界前列;高压大口径输气管道设计技术,通过大量实践摸索,提高了输送压比,节省了投资与运行费用;异常高压特高产气藏开发配套技术,为西气东输稳定供气提供了保障。

如果说,在“西气东输”一线工程中,涌现的科技创新已经让外界瞩目,那么,二期建设中,中石油的科研人员再一次用自己的智慧,让世人看到了中石油人的科研实力。“西气东输”二线在国际上首次攻克X80螺旋管断裂控制技术,创新大口径厚壁焊管及管件制造工艺,成功建设了全球规模最大的管道工程,使我国X80钢管高压输气技术水平及应用规模国际领先。仅此一项,节省投资130亿元,节约占地21.6万亩。

针对国际上从未涉足的频发强震断裂带、云贵川高山峡谷、超长距离穿越江河水网等特殊地区,中国石油研发形成了新一代数字设计、高效施工、非开挖穿越管道建设技术,技术水平国际领先,年建设速度从2500公里提升至7500公里,节约投资86亿元。中国石油建立的自动焊、半自动焊施工体系,创造了领先世界的建设速度,技术水平国际领先。中石油采用国产化长输管线压缩机组完全达到国际先进水平,填补了国内空白,结束了大型长输管线压缩机长期依赖进口的历史。此外,国产燃驱压缩机组在西三线西段3标段的应用,也打破了国外企业在该领域的垄断,且取得了不输于国外同类设备的满意效果。

在宏大工程和科技智慧的融合下,西气东输工程孕育出的自主创新丰硕果实不仅促进了我国管道设计、施工、运行和管理能力跻身世界先进之林,而且对促进区域经济发展、提升行业整体竞争力、争夺国际市场话语权和拉动新兴产业发展起到至关重要的作用,国产化程度不断提高。

作为仅次于长江三峡工程的国家级重大工程,“西气东输”工程充分体现了中石油敢于担当的精神。凭借巨大的政治责任和勇气,在党中央、国务院的坚强领导下,中石油坚决贯彻“创新驱动”发展战略,通过不断的技术创新提升企业效益,抢占国际石油科技发展制高点,用一次次行动响亮地回答了企业的责任、国家的担当,书写了中国石油人的辉煌篇章。

中国天然气链接“一带一路”

为了满足我国对天然气迅速增长的市场需求,2005年中国石油开始了与俄罗斯、中亚各国商谈进口他们的管道天然气。在中国和中亚土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦四国元首的亲自推动下,于2009年建成了中国第一条从境外引入的长输天燃气管道----中亚天然气管道,开创了中国进口境外天然气的历史,开始了天然气的国际合作之路,中国也成了天然气的净进口国。目前,中亚天然气管道已经建成了A、B、C三条管线,走的是同一条路由,与西气东输管道向连接。D线还正在建设中,管线走向与A、B、C线不同,中亚天然气管道进口天然气的合同数量也扩大到了每年680亿立方米。中亚油气管道为中国的经济发展提供了亟需的清洁能源,而大量的中亚天然气资源也在新兴市场上卖到了好价钱。同时,中亚油气管道拉动了过境国家天然气产业、管道业的快速发展,增加就业,创造税收,从而带动当地经济的发展。中亚原油管道建设为中国石油打造西部能源战略通道迈出了重要的第一步,也为以后中亚天然气管道的建设提供了良好的借鉴。

中国石油谋划中亚天然气管道的同时,也开始了LNG的事业,经过激烈的招标竞争,大家最初选择广东大亚湾和福建的LNG接收站进口澳大利亚和印度尼西亚的液化天然气,以后又扩大到上海进口马来西亚LNG。随后,中国石油与缅甸合作,与中缅原油管道同期建成了中缅天然气管道。这条管道使中国偏僻的西南山区的云南省用上了天然气。

2013年以来,中国石油密切对接“一带一路”战略,与“一带一路”沿线国家加强合作,现在已经建成运营了11个LNG接收站,并且还在迅速增加。LNG的进口国也从澳大利亚、印度尼西亚、马来西亚,扩大到了卡塔尔、文莱,BG企业在澳大利亚昆士兰州的煤层气LNG。同样中国石油从最初不会生产LNG运输船和LNG储罐的钢板,现在已经能向日本商船三井出口LNG运输船。

2016年11月3日,江苏南通,航拍的实现一次投产成功的国内首座单体罐容最大的20万立方米LNG储罐(灰色)T-1204储罐。储罐为全容式混凝土储罐,是国内首座自主设计建造的最大的LNG储罐,罐体总重16.5万吨,公称容积22.3万立方米,有效罐容20万立方米。

2016年9月4日上午,在杭州G20峰会期间,中国石油集团董事长王宜林与非洲联盟轮值主席、乍得总统代比紧紧握手。代比说,中国石油是中国在乍得投资最大的企业,希翼乍中双方继续深化油气领域的合作,加大勘探投入,促进当地经济发展,让合作共赢理念在乍得结出更丰硕的果实。新理念新技术的应用,使非洲陆上潜山油藏勘探取得了历史性突破,在短短3年时间累计发现2个亿吨级油田和30个含油气构造。近5年来,乍得项目储量增长超28倍,年均增长96%。随后又相继新发现了4个潜山含油带。目前,五大潜山含油带均获高产商业油气流。

2017年6月9日,位于广东省珠海市东南320千米的南海神狐海域,正在从水深1266米海底以下203-277米进行试采天然气水合物(即:“可燃冰”)的作业平台。

2016年10月,在第32届美国石油地质家协会年会上,由中国石油乍得项目企业和中国石油东方物探研究院共同完成的“乍得邦戈尔盆地花岗岩潜山裂缝油藏的发现”技术报告,在年会440篇论文中脱颖而出,获得唯一的“朱勒布朗斯坦纪念奖”。

中国的天然气事业从无到有,现在在辽阔的国土上已经将西气东输、陕京管线、川气出川、沿海天然气管道、中亚天然气管道、中缅管道初步连接成了一个全国性的天然气管道网络,并且与沿海星罗棋布的LNG接收站连为一体。

大家欣喜的看到,2017年中国天然气市场呈现爆发式增长:天然气表观消费量2399亿方,绝对消费量2335亿方,全年增量353亿方,同比增长17.8%,占一次能源消费总量的7.06%,预计2018年发展势头更猛。这种建设速度在世界上是绝无仅有的。

由此可见,中国天然气虽然起步较晚,但是发展势头日益强劲,步入了快车道,进入了“黄金期”。

中国天然气走向深海

2017年5月10日,位于我国南海的神狐海域,一个振奋人心的消息随之传向世界:我国在水深1266米海底天然气水合物矿藏中开采出天然气,标志着中国“可燃冰”试采圆满成功!此番试剑神狐深海,领跑可燃冰开采的总包方是中国石油集团海洋工程有限企业,随着可燃冰试采成功,走向海洋的中国石油人完成了从100米浅海向1300米深海进军的大跨越,实现了从常规油气到可燃冰全新领域作业的大突破。面对无可借鉴经验、无相关标准、无成功示范的世界级难题,创造了“神狐奇迹”:连续产气60天,累计产气超过30.9万立方米,中国标记了可燃冰试采产气时长和总量的世界纪录。

作为大自然远古年代的馈赠,可燃冰充满神秘的未知,对一些老石油人而言,常规油气开采中驾轻就熟的技术,用在可燃冰身上却会碰壁。水合物项目部副经理黄名召感叹,在可燃冰钻井试采中,充满风险和不确定性,既不能让它二次形成水合物,同时在钻井过程中又要抑制其分解。

早在2015年,中国石油即投入到可燃冰开采的前期基础研究论证中:7份技术调研报告、500余次技术交流、2400余组实验研究与数值模拟、21项研究成果报告。

可燃冰试采成功,标志着中国石油在深海钻井领域迈出坚实的步伐。在“一带一路”战略下,中国石油将更好地参与全球“蓝色经济”建设,更加注重科技创新、开放合作、互利共赢。在厦门金砖国家会议上,王宜林表示,海洋是各方可以共享的资源,中国石油在可燃冰开采方面取得了巨大成就。大家有信心把这块资源用好,通过海洋油气的深入开发,使它造福于人类,实现互利共享。

国家需要就是使命

目前,中国石油天然气储量和产量占到我国天然气总量的70%,形成了长庆、塔里木、西南、青海四大气区。在开发模式上,中国石油形成了独有的气田开发理念,创立了多种天然气开发模式。中国石油还积极推动非常规天然气规模化发展。致密气实施低成本战略,实现规模开发。页岩气发展迅速,两年时间产量从1.6亿立方米增至28亿立方米,将是未来天然气上产的重要领域。

继2017年3月《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》发布以来,一揽子政策陆续落地,除了出台《关于京津冀及周边地区实行大气污染物特别排放限值的公告》、中央财政支撑北方地区冬季清洁取暖试点工作启动、环保部督查持续推进之外,河北、山西、山东等地纷纷发布天然气利用引导意见和供暖规划。

国家出台《北方地区冬季清洁取暖规划(2017~2021年)》,北方地区采暖煤改气加快推进,在京津冀及周边“2+26”城市已完成“双替代”改造任务的村庄(社区)21516个,涉及474.3万户。其中,2017年改造完成394.3万户。工业煤改气取得积极进展,山东淄博、四川夹江、江苏宜兴、河北石家庄、秦皇岛等地陶瓷企业要求限期改造。

截至2017年底,全国天然气管网总里程达6.8万公里,总输气能力约2900亿立方米/年,形成了由西气东输系统、陕京系统、川气东送系统、西南管道系统为骨架的横跨东西、纵贯南北、联通海外的全国性供气网络。国际能源署最新发布的报告预测,未来5年,全球天然气需求增长90%来自发展中国家,其中中国占40%。

在应对气候変化、推进能源绿色低碳转型的国际大背景下,中国石油遵循“十九大”提出的新两步走战略,大力推进生态文明建设,打贏蓝天保卫战,建设美丽中国,中国天然气发展将迎来了难得的历史机遇。(来源:新华网)

2018年12月12日 16:37
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