翻天覆地:大庆油田的发现与开发
爆发于1973年10月的第四次中东战争被称为“石油之战”,自此之后,20世纪后半叶发生的三次石油危机均导致全球性的经济危机。在国民经济中,石油的地位和重要性是无可比拟的,因此被称作“黑色的黄金”“工业的血液”。石油产品从19世纪后期开始广泛地应用于工业、农业、国防以及日常生活中,由于兼具民生工业与国防工业双重角色,世界石油工业进入长期化、规模化的发展。
我国是世界上发现和利用石油与天然气最早的国家之一,古代中国在石油与天然气地质、钻井、开采、集输和加工应用上都曾取得过辉煌的成就。然而,近代中国石油工业的发展史却是一段充满曲折与坎坷的历程,在追求工业化的过程中,中国石油工业不仅遇到了发展中国家在起步阶段的普遍性困难,还受困于技术装备的限制、资金的缺乏以及“中国贫油”的论调,长期处于非常落后的状态。直到我国先后于1959年发现大庆油田,1963年成功开发之后,这一局面才被打破。因此,回顾高效率地发现与开发大庆油田的历史背景,总结这一历史事件的经验启示,显然具有十分重要的意义。
中国石油工业的早期发展
1982年,国家科委对新中国成立以来的重大科学成果进行表彰,“大庆油田发现过程中的地球科学工作”与“人工全合成牛胰岛素研究”等7个项目同获国家自然科学一等奖,为最高科技成果奖。一直以来,大庆油田的发现与“两弹一星”的成功研制被视作近百年科学史上令中华民族扬眉吐气的两件大事。发现大庆油田何以比肩“两弹一星”之功绩?要深刻理解这一点,除了认识到石油在建设现代化国家中不可取代的重要作用外,还应了解发现大庆油田之前的历史背景。
1859年8月,美国宾夕法尼亚州钻探的一口找油井中涌出了油流,这一事件是世界石油工业的开端。随着蒸汽机带动的冲击钻机替代手工来钻井,由螺栓连接铁管的管道来输送石油和天然气,蒸馏方法应用于加工原油,首先在美国,然后在阿塞拜疆、罗马尼亚、墨西哥等国家形成了从勘探开采到运输、加工和销售的完整石油工业体系。
在油气勘探开发领域,我国的探索其实并未落后国际太远。1878年,清政府即从美国购进钻井设备、聘请钻井技师,在台湾苗栗钻得一口油井,日产油1.5吨。1907年,在延长成立石油官厂,钻成了中国大陆的第一口现代化石油井—延一井。近代中国在石油勘探和采炼工作上取得的最大成就是玉门油田。甘肃省自1928年起派人进行石油调查,探得油流;1939年,在玉门老君庙油矿开采第一号井出油。玉门油田在1939至1945年间生产原油共50万吨左右,占同期全国原油总产量的70%以上。然而,受到长期的封建统治和薄弱的经济实力的影响,尤其是鸦片战争后受到外有强敌入侵、内有纷争战乱的影响,我国一直无法在全国范围内展开全面、系统的勘探工作,更不可能建立起完善的石油工业体系。
在石油应用领域,石油化工产品自清晚期以来在我国逐渐得到广泛应用,从最初的点灯照明,扩散至燃料、交通及工业等各种用途。不过,由于国内不能大规模生产满足日常生活和工业需求的石油制品,我国从清同治年间就开始进口“洋油”。清光绪六年(1875),进口“洋油”已有500万加仑,1892年则有4934.9万加仑,而到了1934年,我国进口石油产品总计有40833万加仑之多!根据一份统计报告记载,1948年12月至1949年9月间,全国自产原油产量仅6万吨,而进口“洋油”达200万吨。
在近70年的时间里,中国一直未能掌握油气开发与应用领域的主导权,在石油化工产品的使用方面基本依赖进口,石油工业早期发展仅取得了象征意义上的成果。
“中国贫油”论的产生与破除
中国近代石油工业举步维艰的背后,除了资本主义列强向中国倾销“洋油”、政局动荡以致缺乏资金与管理、没有技术工作者和专业设备等因素外,还有不可忽略的一点就是当时在中国未能发现大型的可开采油田,而这又与中国“贫油”的论断有着脱不开的干系。
地质学逐步成为一门科学的历史不过一两百年。20世纪20年代,物理技术应用于石油工业,催生出折射地震、反射地震、电法、磁法等勘探技术;地质学中形成了石油地质学这个新分支。19世纪末,世界上发现的石油资源绝大部分都在古生代海相地层中被发现,地质学家又发现海洋中的浮游生物和浮游植物是生成石油的主要有机物质。这种基于勘探实践提供的客观事实,加上对石油成分的对比分析,使美国和西方的许多地质学家形成了只有海相才能生油的观念。
从1913年开始,美国、日本等国都组织过地质学家对中国开展石油勘探和野外地质调查工作。美国美孚公司就组织了一个调查团到我国的山东、陕西、河北、东北和内蒙古部分地区进行石油调查物探,但均未获得具有开采价值的石油。因此,多位西方地质学家对中国的石油储备做出了悲观判断,例如美国地质学家E·勃拉克韦尔德(E. Blackwelder)就断言:“中国没有中生代或新生代的海相沉积,所以中国是个缺乏石油的国家。”由此,“中国贫油”的舆论在全世界传播。这种论点的产生不能完全排除外国资本企图侵占我国石油市场的可能,但结合当时世界主流学术思想和中国地质勘探现状而言,外界对我国石油资源的消极评价也在情理之中。在这种论调的影响下,连当时的中国政府主管部门也说我国“储量之微,概可知矣”。甚至到20世纪50年代初期,至少在克拉玛依油田发现之前,还有人受此说法影响,认为找油太困难。
新中国的石油勘探工作正是在接近空白的石油工业基础以及颇令人沮丧的勘探事实上开始进行的,其中的艰辛与困难远超出常人的想象。正因为如此,在中华人民共和国的经济史、工业史和科技史上,大庆油田的发现均是特别重大的事件。
如前文所述,20世纪上半叶,海相生油理论占据着石油地质学的绝对统治地位,但是“中国陆相贫油”的说法并没有束缚我国地质学家的思想。早在1953年,毛泽东与周恩来就曾亲自向地质学家征询有关中国石油前景的问题,时任地质部部长李四光表达了乐观态度,认为中国石油地下蕴藏量很大,很有希望。李四光的乐观绝不是盲目的,他的自信建立在理论研究和实地勘探的基础上。许多有识之士纷纷根据我国已发现的油田和地质资料进行分析研究,始终坚信在我国广袤的土地下储存着石油资源,提出了如“盆地说”和“内陆潮湿坳陷”等成油学术观点和陆相沉积同样能够生成大量石油的理论。在众多地质学理论中,“陆相生油”的观点被公认为是新中国成立以来我国石油勘探事业发展的理论基础和精神支柱。
潘钟祥教授的学术观点可作为代表来阐释陆相生油理论。1941年,潘钟祥依据其早年在四川进行石油调查取得的资料,在论文中指出“石油也可能生成于淡水沉积物,并可能具有工业价值”。1951年,潘钟祥在他的博士论文的基础上,提出中国石油大多数生于陆相沉积盆地之中的观点;1957年,他又进一步论述,“陆相不仅能生油,而且是大量的”。
“陆相生油”理论在当时是一种新颖的见解,但它对新中国成立以来的找油工作产生了重大影响。黄汲清、谢家荣等一大批学者对陆相生油问题进行了深入研究,所取得的丰富成果为打破“中国贫油”论奠定了坚实的基础。中国的石油地质学家经过几十年的石油勘探,不仅在诸多中新生代陆相沉积盆地发现了丰富的石油,而且还找到了大庆、胜利等亿吨级的大油田。实践证明,中国学者坚持的“海相能生油,陆相也能生油”的认识是正确的。
石油战略的东移与大庆油田的发现
大庆油田的发现过程充满了传奇色彩:国际上纷纷传言中国没有石油,但我们偏偏就找到了特大型的油田;一直到新中国成立初期我国石油勘探的重点均在西北部地区,却又偏偏在东北发现了大庆油田。1949年新中国成立时,我国陆地上只有玉门、独山子、延长三个油田和四川石油沟、圣灯山两个气田,全国资源情况不清楚,在什么地方找油也不清楚。最终能够发现大庆油田,有两个非常关键的前提:其一是如前文所言,我国地质学家坚持中国存在丰富的石油资源的观点;其二则是中国石油勘探的全面铺开与战略东移。
尽管“陆相生油”的提出打破了人们思想上的枷锁,但是石油地质理论的进展却并不等于石油勘探的进展。根据地学理论对盆地含油气远景的评价和预测,对确定一个大型沉积盆地的找油大方向是重要的,对确定具体勘探目标却是不够的。就算人们坚信能在自己的国家找到油田,中国幅员辽阔、地形复杂,要到什么地方去找油呢?新中国成立初期的科技力量、资金支持都很有限,用地毯式搜索的方式来找石油显然是不现实的。
1954年以后,我国政府开始重视油气勘探,主要在西北地区找油,并于1955年发现了克拉玛依油田。克拉玛依油田虽然是我国当时最大的油田,却远不能满足国民经济迅速发展的需要。1958年以前,我国石油勘探开发的重点仍集中在西部地区,第一个五年计划的前三年,仅在甘肃省发现了两个小油田,石油勘探工作很不理想。
1955年初召开的第一次石油普查工作会议提出,普查落后和科学研究不够是仍未找到新油田的原因。会后地质部立即组成5个石油普查大队,分别在准噶尔、柴达木、六盘山、四川等地和燃料工业部共同进行大面积石油普查。1956年开始,地质部组成的普查队伍,开始对松辽盆地进行大规模的综合石油考察,这些工作划出了盆地边界,勾出了盆地内部的构造格局,初步建立了盆地内部的地层顺序,发现了很厚的可能生油层。1957年,综合研究收集到的地质和地球物理资料后,松辽盆地被认为是一个含油远景极有希望的地区,特别是松花江台地极有可能含有丰富的石油资源。
在石油部与地质部卓有成效的石油普查工作基础上,党中央做出了石油战略的东移决策。1958年2月,邓小平在听取石油工业部汇报后指出:“石油勘探工作应当从战略方向来考虑,把战略、战役、战术三者结合起来。总的来说,第一个问题是选择突击方向,不要十个指头一般齐……在第二个五年计划期间,东北地区能找出油来就很好。”
根据邓小平批示精神,石油勘探的重点便开始向东转移,石油工业部把松辽盆地作为石油勘探战略东移的主战场之一,先后成立了松辽石油勘探大队、东北石油勘探处,并在此基础上成立了松辽石油勘探局,从全国各地抽调人员和设备到松辽盆地,众多勘探队伍从西北转战东北平原,向着松辽盆地腹地的茫茫荒原进军。
松辽石油勘探局成立以后,很快打了松基1井和松基2井两口基准井,拟定了松基3井的井位。松辽石油勘探局32118钻井队经过近五个月的钻探施工,于1959年9月26日在松基3井首次获喷工业油流,日产原油9至12吨。从1959年10月到1960年2月,又采用不同油嘴连续进行试采,证实松基3井的产量是稳定可靠的,能够保持较长时期的稳产。
松基3井是松辽盆地的第一口喷油井,这口井的喷油是发现大庆油田的基本标志。但正如前文一系列叙述,松基3井的喷油和松辽油田的发现,不是偶然碰运气,而是选择了正确的理论,做出了正确的决策,采取了正确的方法,付出了无数汗水和智慧,进行了大量艰苦的工作后所取得的成果。在国家非常困难时期,一个储量几十亿吨的大油田在中国领土上发现,显然具有划时代的意义。
大庆石油大会战
也许有人会认为,松基3井出油后,只要着手钻井开采就能获得大量石油来支持国家建设,但这只是一种想当然的看法。事实上,石油地质勘探打开的新局面并不意味着石油工业落后的面貌能迅速得到改观,成功开发油田远比勘测发现油田要难上千倍万倍。
1960年前后,我国的石油工业面临着严峻的形势,是“一五”(1953—1957)期间国民经济中唯一没有完成预期目标的行业。1959年,全国石油产品销售量为504.9万吨,其中自产205万吨,自给率仅40.6%,为解决国内需要,国家不得不耗用大量外汇进口原油和成品油。1960年,我国外援濒于断绝,油品更加紧缺,公共汽车要背上气包才能上路,连部队的训练、执勤也因缺油受到影响。能否以松基3井喷出工业性油流为突破口拿下大油田,便成了当时人们关注的焦点。
1960年2月,石油部在北京召开了党组扩大会议,经过10天的分析、论证,决定开展石油大会战。2月13日,石油工业部向中共中央提出了《关于东北松辽地区石油勘探情况和今后工作部署问题的报告》,该报告认为:
“大庆地区的石油勘探工作,虽然经过了很大努力,取得了很大效果,但总的来讲还是一个开始,要想把全部油田探明,并投入开采,还需做更大的、更艰苦的工作。根据这个地区的情况,我们认为应该下一个狠心,用最大的干劲、最高的速度,迅速探明更大的油田面积和更多的油田。”
“我们打算集中石油系统一切可以集中的力量,用打歼灭战的办法,来一个声势浩大的大会战。”
仅7日后,中共中央就正式批准了这份报告,同时批示:“积极地加快地进行松辽地区的石油勘探和开发工作,对于迅速改变我国石油工业的落后状况,有着重大作用。”党中央还要求国务院有关部委和有关省、市、区给予大力支援。于是,轰轰烈烈的大庆石油大会战拉开了序幕。
油田开发要求公路、铁路、水源、发电、房屋、邮电、城市建筑和粮食与商品供应等项工程,都必须全面展开,当时黑龙江省为支持大庆油田开发所做的贡献可以让我们了解到这场会战的浩大声势和重重困难。
“全省人民千方百计克服困难,从建筑物资到生活用品都给予全力支持。在人员方面,从省内各条战线抽调大批干部和职工,奔赴油田,掀起了建设石油基地的热潮。铁路部门担负修筑大同镇与滨洲铁路线连接的铁路支线的任务;电力部门修筑富拉尔基至大同镇的输电线路和一座年发电量30万千瓦的电站;邮电部门建设以大同镇为中心同各井位连接的电话线路;……农业部门在油区建立副食品生产基地,迅速建起了制油厂、制糖厂、糕点糖果厂等副食品加工网;文教、卫生、科研等部门也都积极做贡献,建立起了1座石油学院和1个石油科学研究所。”
经过3年半的艰苦奋斗,会战取得了巨大成功,大庆油田基本建成。大庆油田于1960年投入开发,当年生产原油97万吨,1963年产量达到439万吨,占全国原油产量的67.8%。同年12月,我国政府庄严宣告:我国石油已经基本自给,自此以后,中国人使用“洋油”的时代一去不复返!
大庆石油会战的胜利亦有力地推动了中国石油地质理论的发展和石油勘探开发技术的提高。大庆油田的勘探和开发,第一次证实了陆相也能生成大油田的理论,并使这一理论在实践中发展得更为完善,使中外人士对中国石油资源的评价和看法发生了根本转变。同时,大庆石油会战还解决了石油勘探、开发、炼制中的一系列科学技术难题,在油藏研究、开发方案、采油工艺以及油层动态分析等方面,都达到了较高水平。
新中国成立70年,特别是改革开放40多年来,中国油气工业发展迅速。到2018年,中国是继美国、沙特阿拉伯、俄罗斯、加拿大之后的世界第五大产油国,同年由《财富》杂志公布的世界500强排名中,中国有四家石油石化公司入围世界百强企业。石油工业是典型的技术密集型行业,随着大庆油田的发现和开发而建立起来的完善的石油工业,为新中国的建设提供了强有力的支撑和保障,并成为中国现代能源的支柱产业。大庆油田的发展史是一部从无到有的自主创业史,更是一部从弱到强的科技进步史。