初春的黃土高原，寒意未消。 3月3日，甘泉縣延安大氣田一期產能項目建設現場，塔吊展臂、機聲隆隆、焊花點點。
“今年，我們將新建產能22億立方米，完成集團年產150億立方米天然氣產能增能工程的最後一塊'拼圖'。”延長石油集團氣田公司黨委副書記、總經理雷小承說。
延安大氣田位於鄂爾多斯盆地南部，曾被業界認為是“貧氣區”。
如今，省屬企業延長石油在延安大氣田已建成一期產能128億立方米/年，累計產氣550多億立方米，2024年產量增至104.5億立方米，邁入百億立方米氣田之列，年度增量約佔全省增量的五分之四、全國增量的六分之一。
勇闖理論技術“無人區”
在“貧氣區”勘探開發天然氣！ 18年前，延長石油首席科學家、總地質師王香增接過這份“任務書”。結果能不能如願？王香增心裡也沒底。
鄂爾多斯盆地是目前我國第一大油氣生產基地，2024年油氣當量超過9700萬噸。在該盆地的油氣勘探開發歷程中，長期形成了“南油北氣”的開發格局。
王香增介紹，20世紀80年代以來，鄂爾多斯盆地中北部陸續發現了靖邊、蘇里格、榆林、大牛地等大型氣田，成為我國天然氣主產區之一。
但在鄂爾多斯盆地南部，我國曾歷經50餘年持續探索，始終未獲得天然氣勘探開發方面的大突破。
延長石油探區就屬於鄂爾多斯盆地南部。
“我們必須自己摸索，在地質理論認識和工程技術的'無人區'踏出一條新路。”王香增說。
延長石油是陝西省屬龍頭企業，也是我國油氣行業唯一一家“百年老店”。 2007年，延長石油在重新評價探區天然氣資源潛力的基礎上，提出製定“油氣並舉”戰略，並在2008年完成《天然氣勘探開發規劃》編制。
以王香增為技術帶頭人的科研團隊，與中國科學院地質與地球物理研究所、西南石油大學、西安石油大學、中國地質大學（北京）、西北大學等單位聯合組成攻關團隊，矢志攻克“貧氣區”，探尋大氣田。
然而，前期勘探成果並不樂觀。攻關團隊的鑽探結果顯示：延長探區內單井產量普遍較低，且儲層規模小、物性差。
攻關團隊轉變思路，重新構建沉積體系，提出了上古生界海陸交互相控砂規模成儲地質理論，建立延安氣田成藏模式，先後在鄂爾多斯盆地南部勘探發現本溪組、山2段、山1段和盒8段等4套含氣層系。
延安大氣田探明儲量已達1.3萬億立方米，儲量規模目前位居全國第四。
“拿下”零散“小土豆”
找到了氣，還要能採得出氣。
天然氣作為低碳、清潔能源，近年來在我國的消費量持續增長、佔一次能源消費總量的比例持續提升。
陝西、四川等天然氣主要生產省份，在勘探開發上持續發力，天然氣增儲上產成效顯著。
2024年，陝西天然氣總產量約359億立方米，同比增長9.2%，增量佔全國增量的30%。
而這增量中的約八成，來自延安大氣田一期產能項目。
“延安大氣田的砂體零散分佈，就像一堆一堆的小土豆，常規天然氣開發模式並不適用。”延長石油天然氣研究院開發所負責人王永科說。
延安大氣田內探明的天然氣，屬於緻密砂岩氣。通俗理解，這類天然氣儲存在地下深處的岩石孔隙中，難以通過常規開採方法獲得。
怎麼辦？
那就突破常規！
攻關團隊提出“混合井網+立體開發”理念，創建了複雜疊置氣藏混合井網立體開發新方法，研發了混合井網智能化部署軟件平台，實現井網部署全面自動化和全程可視化，不僅使布井時間由幾個月縮短至半天，還減少了井數，提高了儲量動用程度。
“為提高單井產量，我們還研發了結構非均質性緻密儲層高效壓裂新技術，建立了直井、定向井精細分層壓裂和水平井分段多簇精細控縫壓裂技術系列，使壓裂層數、分段精度提高一倍以上，壓裂成功率達100%，平均單井評估最終可採儲量提高20%。”王永科說。
注入“廢氣”增產量
在延安大氣田的高效開發中，二氧化碳也派上大用場。
2月底，陝西延長石油榆林煤化有限公司捕集的二氧化碳，被運送到了富縣張家灣鎮二氧化碳壓裂施工現場。
二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）技術，被認為是目前化石能源實現低碳化利用的有效技術之一。延長石油是國內較早開展CCUS技術研究試驗的能源企業。 2022年，陝西延長石油榆林煤化有限公司的年產30萬噸二氧化碳捕集項目建成投產，捕集的二氧化碳被用於驅油、採氣。
“從2008年氣田開發之初，攻關團隊就著手研發二氧化碳混合壓裂技術，利用從煤化工項目中捕集的二氧化碳進行破岩造縫，再用水基壓裂液攜砂擴縫撐縫，使單井日產量提高1倍以上，增產效果是常規水力壓裂的2倍以上。”延長石油二氧化碳壓裂技術博士創新工作室負責人孫曉介紹。
監測數據顯示：通過二氧化碳混合壓裂技術的推廣應用，延安大氣田一期產能項目目前已累計封存二氧化碳超過8萬噸，約等於220公頃闊葉林每年光合作用吸收的碳量。
“延安特大型緻密氣田的勘探發現與高效開發，是我國油氣行業取得的一個重大成果，為鄂爾多斯盆地躍升為億噸級油氣能源保障基地提供了重要支撐，也有助於振興陝北革命老區。”中國工程院院士趙文智表示。
截至目前，延安大氣田勘探發現與高效開發成果，已獲授權發明專利124件（國際專利12件），榮獲省部級科技進步獎一等獎6項，兩次被中國地質學會評為十大地質科技進展，2024年入選全國油氣勘探開發十大標誌性成果。
2月22日，延長石油《延安萬億方特大型緻密氣田勘探發現與高效開發》科技成果，在北京通過中國石油和化學工業聯合會組織的技術鑑定。 11名院士專家組成的鑑定委員會認為，該成果整體技術水平國際領先。
