從19世紀(jì)60年代中國開始進(jìn)口石油,到20世紀(jì)50年代,中國一直戴著“貧油”國的帽子,度過了長達(dá)80余年的“洋油時(shí)代”。為了改寫歷史,為新興的中華人民共和國撐起堅(jiān)實(shí)的工業(yè)脊梁,中國石油工業(yè)人付出了艱苦卓絕的努力。隨著20世紀(jì)50年代玉門、克拉瑪依油田的開發(fā),60年代大慶、勝利等油田的開發(fā),1978年國內(nèi)原油產(chǎn)量突破1億噸大關(guān),我國跨入世界主要產(chǎn)油國行列。2023年,全國油氣產(chǎn)量當(dāng)量超過3.9億噸,天然氣和石油基本實(shí)現(xiàn)了“平分秋色”。近幾十年來,中國石油天然氣工業(yè)成績斐然,不僅成為世界第五大產(chǎn)油國、第一大煉油國、第二大乙烯生產(chǎn)國,而且形成了一套完整的石油工業(yè)體系。今天,讓我們一起回顧中國石油天然氣發(fā)展史,聊一聊你不知道的往事。
一、中國近代石油工業(yè)的開端——陜西延長縣“延一井”
中國關(guān)于石油的歷史源遠(yuǎn)流長,據(jù)史書記載,早在東漢時(shí)期班固所著《漢書·地理志》已有“高奴縣有洧(wěi)水,肥可燃”的記載(高奴縣即今延安城東尹家溝),北魏酈道元所著《水經(jīng)注·河水》也記載:“高奴縣有洧水,肥可燃,水上有肥,可接取用之”,北宋著名政治家、科學(xué)家沈括在其著作《夢溪筆談》中首次提出“石油”這一名稱,并對延安境內(nèi)出產(chǎn)的石油進(jìn)行了科學(xué)考察,科學(xué)地預(yù)見石油“后必大行于世”。
1905年,清朝政府撥款8萬兩白銀在延長縣創(chuàng)辦了“延長石油廠”, 1907年“中國陸上第一口油井延一井”在這里鉆成出油,井深81米,初期日產(chǎn)油1-1.5噸,日煉燈油12.5千克。延一井的出油,拉開了中國近代石油工業(yè)的序幕,結(jié)束了中國大陸不產(chǎn)石油的歷史。延長油礦的開發(fā)規(guī)模較小,生產(chǎn)的石油數(shù)量也不多,但是這里煉出的煤油、擦槍油、蠟燭和石墨等產(chǎn)品,在抗日戰(zhàn)爭時(shí)期直接支援了中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的抗日戰(zhàn)爭,在解放戰(zhàn)爭時(shí)期為打破國民黨對陜北根據(jù)地的封鎖提供了短缺的物資。
中國陸上第一口油井延一井 圖片來源:《新西部》雜志
20世紀(jì)二三十年代,國際上一直宣揚(yáng)“中國貧油論”,西方專家一致認(rèn)為只有海相地層才能產(chǎn)出石油,且認(rèn)為中國大地大多屬于陸相地層,因此不可能生產(chǎn)出豐富的石油資源。但是中國的科學(xué)家們不放棄,在對延長油礦開發(fā)和研究的基礎(chǔ)上,從20世紀(jì)20年代開始,以謝家榮、潘忠祥、黃汲清、孫健初等為代表的地質(zhì)學(xué)家先后到陜北高原、河西走廊、四川盆地及天山南北進(jìn)行油氣地質(zhì)調(diào)查,分別于1937年和1939年在陸相盆地中找到了新疆獨(dú)山子油田和甘肅玉門老君廟油田。
1941年潘鐘祥的論文《中國陜北和四川白堊系陸相生油》沖破“中國貧油論”的陰影,首次在美國石油地質(zhì)學(xué)家協(xié)會(huì)會(huì)議上宣讀。“中國陸相生油”的理論為今后我國大規(guī)模油田的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。1916年 美孚石油公司地質(zhì)師阿世德撰寫了《陜西地質(zhì)最后報(bào)告》指出:“陜西省經(jīng)一年半之詳細(xì)視察,開鑿鉆井七處……至于大量石油,恐其未必能有
圖片來源:中國科技館展覽“共和國血脈”
1983年潘忠祥教授接待美籍華人石油地質(zhì)學(xué)家,左一為潘忠祥教授
圖片來源:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
二、新中國石油工業(yè)從破碎到起飛
中華人民共和國成立之初,百廢待興,百業(yè)待舉,石油工業(yè)也亟需重建。
(一)石油工業(yè)在破碎中重建
1949年全國石油年產(chǎn)量只有7萬余噸,經(jīng)過石油人不懈努力,先是在甘肅玉門建成新中國第一個(gè)石油工業(yè)基地,接著發(fā)現(xiàn)了新疆克拉瑪依油田,1959年石油產(chǎn)量迅速增長到373萬噸,有力地支持了新中國初期國民經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和發(fā)展。
(二)“鐵人精神”引領(lǐng)新的發(fā)展
20世紀(jì)50年代后期,我國石油勘探由西部向東部實(shí)施戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移,東北松遼盆地成為重要的勘探目標(biāo)。松遼盆地是陸相沉積地層,與當(dāng)時(shí)世界上已發(fā)現(xiàn)的海相沉積地層的大油田格格不入,但是李四光、潘忠祥、黃汲清、謝家榮、孫健初、翁文波等一批中國的地質(zhì)學(xué)家們以堅(jiān)定的信念,堅(jiān)實(shí)的科學(xué)理論,根據(jù)中國地質(zhì)特點(diǎn)提出了油氣勘探的重點(diǎn)區(qū)域,推動(dòng)了陸相生油理論的創(chuàng)新和發(fā)展,以新的勘探開發(fā)體系回應(yīng)了世界石油界的質(zhì)疑。
李四光,中國現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)奠基人之一,新中國地質(zhì)事業(yè)的主要領(lǐng)導(dǎo)人和開拓者
圖片來源:中國科技館展覽“共和國血脈”
1959年9月26日,松基三井噴出工業(yè)油流,大慶油田橫空出世。1962年9月23日,山東東營鉆探的營2井獲得日產(chǎn)55噸的高產(chǎn)油流,拉開了渤海灣盆地油氣勘探開發(fā)的序幕,大港、遼河、華北、中原、冀東等油田相繼投產(chǎn)。大慶油田等東部油田的建設(shè)在中國人的文化基因里打下了“鐵人精神”的烙印,也助推了中國石油產(chǎn)量一路飆升。1963年底,周恩來總理宣布:“我國需要的石油過去絕大部分依靠進(jìn)口,現(xiàn)在基本自給了。中國人民使用“洋油”的時(shí)代結(jié)束了!”。1978年我國石油年產(chǎn)量突破1億噸,中國不僅一舉摘掉了“貧油”的帽子,還為社會(huì)主義建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1963年11月17日,周恩來在全國人大二屆四次會(huì)議上宣布中國石油基本自給
圖片來源:中國科技館展覽“共和國血脈”
1959年9月26日,松基三井喜噴工業(yè)油流,標(biāo)志著大慶油田的發(fā)現(xiàn)
圖片來源:中國科技館展覽“共和國血脈”
(三)磨刀石上鬧革命——突破“三低”油氣田開采難題
黃土高原地下是素有“磨刀石”之稱的致密巖層,中國石油人在“磨刀石”上進(jìn)行了一場轟轟烈烈的革命,開發(fā)了目前中國陸上第一大油氣田——長慶油田。
長慶油田橫跨陜西、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏、山西五?。ㄗ灾螀^(qū)),勘探開發(fā)面積達(dá)20萬平方千米。據(jù)地質(zhì)專家預(yù)測,鄂爾多斯盆地石油資源量128.5億噸,天然氣資源量15.16萬億立方米,油氣資源總量250億噸,是目前中國蘊(yùn)藏油氣資源最豐富的盆地。
長慶油田如此豐富的油氣儲量探明,經(jīng)歷了一個(gè)漫長的奮斗期。從1955年第六次全國石油工作會(huì)議明確提出把勘探重點(diǎn)放在陜甘寧盆地的西部,到1969年10月石油工業(yè)部決定在陜甘寧地區(qū)開辟石油勘探重點(diǎn)探區(qū),到1970年11月陜甘寧地區(qū)石油勘探會(huì)戰(zhàn)正式開始,歷經(jīng)十幾年不間斷的努力,在陜西發(fā)現(xiàn)了吳起、東紅莊油田,在甘肅發(fā)現(xiàn)了馬領(lǐng)、華池、城壕、南梁等油田,在寧夏發(fā)現(xiàn)了紅井子、馬坊、百宴井等油田。
長慶石油會(huì)戰(zhàn) 圖片來源:澎湃新聞
1975年長慶油田區(qū)發(fā)現(xiàn)的油田陸續(xù)轉(zhuǎn)入開發(fā)階段,1979年原油產(chǎn)量突破100萬噸。然而主體位于鄂爾多斯盆地的長慶油田油氣開采并不是一帆風(fēng)順的,因?yàn)榕璧刂?5%的油氣以低滲透油氣、致密油氣、頁巖油氣為主,是世界上罕見的低滲透率、低壓力、低豐度的“三低”油氣田,開采難度極大。這里曾被國際咨詢機(jī)構(gòu)判定為“邊際油田”,意味著沒有商業(yè)開發(fā)價(jià)值。
然而有困難就有解決辦法,1989年針對長慶油田區(qū)油氣藏滲透率只有0.49毫達(dá)西的安塞油田,長慶油田開始組織攻關(guān),逐漸形成了規(guī)模叢式鉆井、中等規(guī)模壓裂改造和超前精細(xì)注水三大技術(shù)系列。尤其是超前注水技術(shù),采取“先注水、后采油”策略,超前半年注水,使地層壓力提高到原始地層壓力的110%至120%,將低壓轉(zhuǎn)變?yōu)槌喝缓笤匍_始采油。這一開發(fā)理念的轉(zhuǎn)變和技術(shù)創(chuàng)新,突破了“三低”油藏開發(fā)理論上不能注水的禁錮,從根本上解決了“特低滲透油田不能注水和油層壓力低”的重大工程技術(shù)難題,帶動(dòng)整個(gè)盆地油氣產(chǎn)量快速增長。在新技術(shù)的帶領(lǐng)下,2011年長慶油區(qū)油氣產(chǎn)量上升到4000萬噸,2013年突破5000萬噸,2023年突破6600萬噸,低滲透油田走上了嶄新的發(fā)展道路。
長慶油田叢式井組 圖片來源:經(jīng)濟(jì)日報(bào)
三、新時(shí)代中國天然氣工業(yè)蓬勃發(fā)展
在石油工業(yè)穩(wěn)中有升的局面下,中國天然氣行業(yè)也開始了發(fā)展壯大之路。
(一)西氣東輸——中國進(jìn)入大規(guī)模利用天然氣新時(shí)代
1989年4月,在“穩(wěn)定東部、發(fā)展西部、油氣并舉、開拓國際”的戰(zhàn)略政策指導(dǎo)下,塔里木盆地油氣勘探拉開序幕,經(jīng)過石油科技工作者的努力,終于揭開了大漠之下的神秘面紗,先后成功發(fā)現(xiàn)了克拉2氣田、塔河油田等油氣田。塔里木油氣大發(fā)現(xiàn),促成了西部大開發(fā)的標(biāo)志性工程——西氣東輸工程的建設(shè),開啟了中國大規(guī)模利用天然氣這種清潔能源的新時(shí)代。
克拉2氣田 圖片來源:中國石油塔里木油田
提到西氣東輸,不得不提到西氣東輸?shù)牧硪粋€(gè)氣源地蘇里格氣田。蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地北部,屬于長慶油區(qū),1999年開始進(jìn)入大范圍勘探,2001年前期探明儲量只有2204.75億立方米。但是11年后,2012年蘇里格氣田改寫歷史,以135億立方米的年產(chǎn)量超越克拉2氣田。又過去10年,2022年12月,蘇里格氣田成為我國首個(gè)日產(chǎn)突破一億立方米的整裝大氣田,創(chuàng)歷史新高,可滿足5000萬個(gè)家庭一天的生活用氣。
蘇里格氣田數(shù)字化管理平臺 圖片來源:中國石油報(bào)
(二)新的征程——頁巖氣革命
美國的“頁巖氣革命”,使美國實(shí)現(xiàn)了能源獨(dú)立,震撼了世界石油界。中國頁巖地層涵蓋海相、陸相和海陸過度相地層,頁巖油氣資源豐富,但平均埋藏深度深于北美地區(qū),開采難度很大。類似的難題重現(xiàn),擁有豐富歷史經(jīng)驗(yàn)的中國石油人在探索實(shí)踐后,再一次走上了自力更生開采中國自己的頁巖油氣的道路。2014年中國正式宣布重慶涪陵頁巖氣田建設(shè)投產(chǎn),標(biāo)志著中國在非常規(guī)天然氣資源開發(fā)方面取得重大進(jìn)展,使得中國成為美國、加拿大之后世界上第三個(gè)實(shí)現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)的國家。2023年,中國頁巖氣年產(chǎn)量達(dá)到250億立方米,居世界第二位。
涪陵頁巖氣田白馬區(qū)塊施工鳥瞰 圖片來源:涪陵頁巖氣公司
北京大學(xué)能源研究院院長金之鈞談到中國頁巖油說到,中國頁巖油發(fā)展面臨的一個(gè)重要問題是,中國三分之二的頁巖油資源屬于低熟資源,油質(zhì)粘稠、流動(dòng)性低,不易開采獲取。低熟頁巖油的開采在世界上沒有先例,只能自己摸著石頭過河。目前針對低熟頁巖油開采通常采用加熱的辦法,把稠油溶化掉,變成稀油開發(fā)出來,這個(gè)技術(shù)好處是它成熟了,壞處是耗能太高。目前北京大學(xué)能源研究院金之鈞院士團(tuán)隊(duì)正在研究通過超臨界水技術(shù)開采低熟頁巖油,這種技術(shù)可以稀釋溶解稠油,開采出來是甲烷氣、氫氣、二氧化碳、一氧化碳和特別稀的凝析油,完全改變了之前稠油的性質(zhì)。同時(shí),頁巖油采出來以后,有一些二氧化碳可以地面分離再注回去,實(shí)現(xiàn)二氧化碳就地埋存,更加符合“碳中和”時(shí)代對清潔能源的技術(shù)需求。
未來,中國的頁巖氣革命尚沒有真正到來,但是頁巖油氣的穩(wěn)定增產(chǎn)是可以預(yù)期的。
四、“海上大慶”鑄就豐碑
1960年,在南海鶯歌海英沖井撈起了150千克原油,昭示中國石油工業(yè)開始關(guān)注浩瀚的海洋。1967年,中國在渤海鉆探的海上第一口探井“海一井”出油,拉開了在渤海石油勘探開發(fā)的序幕。1978年3月26日,中共中央批準(zhǔn)海洋石油勘探開發(fā)對外合作,“海上特區(qū)”吸引了世界各大石油公司。1980年,中國與法國、日本簽訂油氣勘探開發(fā)合同,海洋油氣對外合作正式打開了局面。1982年2月15日,中國海洋石油總公司成立,海上油氣勘探開發(fā)以國際化標(biāo)準(zhǔn)走上了快車道。在接下來的歲月里,海上石油鉆探實(shí)現(xiàn)了第一次水下機(jī)器人作業(yè)、第一次水下跨接管鏈接、第一次多功能液壓控制……2010年,中國海油油氣產(chǎn)量突破5000萬噸,“海上大慶”終于圓夢,2020年底,油氣產(chǎn)量達(dá)到了6500萬噸。
海上石油鉆探還有一個(gè)大國重器“海洋石油981”鉆井平臺,2012年5月9日,“海洋石油981”鉆井平臺鉆頭在南海1500米深的水下探入地層,標(biāo)志著中國實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立深水鉆探,成功躋身“世界超深水俱樂部”。“海洋石油981”鉆井平臺的技術(shù)突破,使中國具備了面向全世界所有海域進(jìn)行油氣勘探開發(fā)的能力。
大國重器“海洋石油981”鉆井平臺 圖片來源:中國石油大學(xué)(北京)
五、超深層油氣鉆探——深地塔科1井突破萬米
近年來,我國油氣勘探開發(fā)主戰(zhàn)場逐步向深地、深水、非常規(guī)和老油氣田,即“兩深一非一老”領(lǐng)域拓展。萬米超深層油氣鉆探是改變我國油氣對外依存度居高不下現(xiàn)狀的重大需求。我國陸上超深層油氣資源豐富,達(dá)671億噸油當(dāng)量,塔里木、四川盆地深層超深層油氣探明儲量分別達(dá)到了37億噸和25.5億噸油當(dāng)量。
2024年3月4日下午2點(diǎn)48分,新疆深地塔科1井鉆探突破萬米大關(guān),新疆塔里木盆地鉆出亞洲第一口萬米深井,成為陸地第二、亞洲第一垂深井。作為我國首口萬米深井,深地塔科1井肩負(fù)科學(xué)探索和油氣發(fā)現(xiàn)兩大使命,旨在深入探索地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化規(guī)律,完善萬米深層油氣成藏理論。深空、深海、深地、深藍(lán)是我國科技領(lǐng)域的“四深”工程,萬米深地探索的突破,其重要意義堪比“嫦娥”登月、“蛟龍”下海,意味著我國油氣工程技術(shù)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段,代表我國初步構(gòu)建了萬米深地鉆完井技術(shù)高地與原創(chuàng)技術(shù)策源地。
新疆深地塔科1井鉆探突破萬米大關(guān) 圖片來源:新華社
從甘肅玉門新中國第一口油井到“萬米深井”鉆探成功,半個(gè)多世紀(jì)以來,新中國石油可謂是經(jīng)歷了無數(shù)櫛風(fēng)沐雨。 2023年,中國已經(jīng)位列全球十大產(chǎn)油國第五位。石油煉制與石油化工產(chǎn)業(yè)也實(shí)現(xiàn)了從無到有的歷史性跨越,新中國從成立時(shí)的一窮二白發(fā)展至今,已經(jīng)成為世界第一大煉油國、第二大乙烯生產(chǎn)國。中國石油工業(yè)從抗日戰(zhàn)爭期間的“一滴石油一滴血”,發(fā)展到了“滴滴石油含科技”的創(chuàng)新引領(lǐng)階段。未來,中國石油天然氣技術(shù)勘探開采自主創(chuàng)新發(fā)展之路將會(huì)產(chǎn)出更多豐碩的成果,歷史的輝煌會(huì)延續(xù)下去。
注:本文主體資料編輯自《中國科技之路(石油卷)加油爭氣》
參考資料:
[1]胡文瑞,劉鎮(zhèn)武,馬新華,張衛(wèi)國,張鎮(zhèn),等.中國科技之路(石油卷)加油爭氣[M].北京:石油工業(yè)出版社,2022.
[2]呼東方.延長石油廠:中國石油工業(yè)的搖籃[J].新西部,2021(10).
[3]美國頁巖革命改變世界能源格局,中國會(huì)迎來頁巖革命嗎?.鳳凰衛(wèi)視.
[4]王成凱,武宏亮,曲從鋒,周寶,王曉菲,楊媛.一深萬難,萬米深井如何挑戰(zhàn)極限?.中國石油新聞中心.