天研院科研管理科科長(zhǎng)王道成博士介紹,壓裂作業(yè)時(shí)流行的說法是“千方砂,萬方液”——用水的需求量非常大,壓裂產(chǎn)生的大量返排液也需要無害化處理。天研院通過返排液的回收處理與重復(fù)利用,變廢為寶,同時(shí)解決了頁巖氣壓裂用水缺乏、返排液難處理等掣肘頁巖氣高效環(huán)保開采的難題。
而在常規(guī)天然氣領(lǐng)域,鉆井過程往往帶入很多泥漿,容易將油氣藏原有孔洞堵塞,天然氣噴不出來,這就需要將各種酸液體系注入地下溶解堵塞物。但是,四川地質(zhì)的獨(dú)特性又給酸化作業(yè)增加了難度。如地層溫度高,導(dǎo)致酸液對(duì)井筒管柱、泵注設(shè)備等嚴(yán)重腐蝕,存在安全風(fēng)險(xiǎn),為此天研院研發(fā)的耐180℃的高溫酸化緩蝕劑,在川渝氣田高溫深井中得到了廣泛應(yīng)用。
在高含硫氣田的開發(fā)過程中,采出介質(zhì)中的硫化氫、元素硫等會(huì)腐蝕井下和地面管材和設(shè)備,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管材穿孔、有毒物質(zhì)泄漏、人員中毒和環(huán)保等問題。針對(duì)這一現(xiàn)狀,天研院建立了國(guó)內(nèi)腐蝕條件極為苛刻(最高溫度260℃、最高壓力100MPa)的高酸性氣田腐蝕與防護(hù)實(shí)驗(yàn)室,獲取“金屬材料抗硫評(píng)價(jià)”國(guó)家計(jì)量認(rèn)證資質(zhì),研發(fā)出高酸性氣田緩蝕劑系列產(chǎn)品和整體腐蝕控制技術(shù),并在川渝氣田、塔里木油田、吉林油田,以及土庫曼斯坦的阿姆河右岸氣田廣泛使用。
發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)把握國(guó)際話語權(quán)
相較于油氣開采、傳輸、處理環(huán)節(jié)實(shí)實(shí)在在的成套技術(shù)與產(chǎn)品,天研院的分析檢測(cè)與流量計(jì)量研究在外人看來似乎顯得“不可觸摸”,因?yàn)闆]有實(shí)體產(chǎn)品,給出的僅僅是冰冷的數(shù)據(jù)。殊不知,這樣的基礎(chǔ)研究從建院之初服務(wù)航天工業(yè),發(fā)展至今引領(lǐng)兩項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),它既與國(guó)家利益密不可分,又與百姓生活息息相關(guān)。
2018年全國(guó)“兩會(huì)”期間,代表委員提出要加快天然氣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)換代與國(guó)際接軌。原因在于,目前我國(guó)的民用天然氣總硫指標(biāo)仍沿用1999年的規(guī)定,與日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求不相適應(yīng),對(duì)標(biāo)歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)天然氣中總硫含量的要求也不算領(lǐng)先。天然氣研究院響應(yīng)時(shí)代的要求,在2017年完成了GB 17820《天然氣》的修訂和報(bào)批。
天然氣計(jì)量是一種無法復(fù)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)測(cè)量,計(jì)量器具的不確定度是評(píng)價(jià)計(jì)量器具準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵。2017年天研院建成天然氣原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置,其不確定度范圍為0.05%—0.07%,與以“精密測(cè)量”著稱的德國(guó)聯(lián)邦技術(shù)物理研究所(PTB)處于同一個(gè)水平。在中亞、中俄、中緬管線的關(guān)鍵貿(mào)易口岸,氣質(zhì)檢測(cè)和計(jì)量交接設(shè)備的檢定都由天研院承擔(dān),常宏崗表示,“在貿(mào)易交接中如果不確定度能夠提高萬分之一,就意味著每日可以為國(guó)家減少巨大的經(jīng)濟(jì)損失”。
為了保證我國(guó)在天然氣國(guó)際貿(mào)易中的權(quán)益,天研院從2010年起抓緊攻關(guān)天然氣分析測(cè)試關(guān)鍵技術(shù),2014年代表國(guó)家在天然氣領(lǐng)域主導(dǎo)制訂和發(fā)布國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《天然氣總硫的測(cè)定/氧化微庫侖法》(ISO 16960-2014),2017年再次牽頭制定和發(fā)布國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《天然氣硫化合物測(cè)定用紫外熒光法測(cè)定天然氣總硫含量》(ISO 20729-2017),使國(guó)家在天然氣進(jìn)出口貿(mào)易中有了據(jù)理力爭(zhēng)的科學(xué)依據(jù)和國(guó)際仲裁能力。
服務(wù)民生,看得見摸得著的“體積計(jì)量”使用已久,更公平合理的“能量計(jì)量”也呼之欲出。在天研院的發(fā)熱量測(cè)定實(shí)驗(yàn)室,將天然氣通入發(fā)熱量測(cè)定系統(tǒng),天然氣的熱值便直接可得。這讓開采在各地的天然氣匯入國(guó)家大管網(wǎng)之后,能夠測(cè)得準(zhǔn)確的發(fā)熱量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能量計(jì)量。這樣科學(xué)、公平、利于供需雙方利益維護(hù)的計(jì)量方式,怎能不得到市場(chǎng)的歡迎?(何 亮)
