來源:中國石化報 時間:2024-03-18 09:17
華東油氣南川頁巖氣田強化老區(qū)管理,提高頁巖氣采收率。沈志軍 攝
從利用地層天然能量到利用人工注水,再到應(yīng)用物理、化學(xué)、生物驅(qū)油方法,從單一技術(shù)采油到技術(shù)協(xié)同驅(qū)油……中國石化依靠科技創(chuàng)新,打造“撒手锏”技術(shù),不斷挑戰(zhàn)開發(fā)極限,吃干榨凈地下油藏,讓有限的資源開發(fā)出無限的可能。
本版文圖除署名外由王維東 于佳 王福全 夏梅 任麗麗 薛婧 徐博誩聞 劉莉 常換芳 楊敏 余啟奎 沈志軍提供
勝利油田民豐五號臺頁巖油二氧化碳壓裂施工現(xiàn)場
“華山一條路”
老油田是我國原油產(chǎn)量的“定盤星”
2023年,我國原油產(chǎn)量達(dá)2.08億噸,比2022年增產(chǎn)300萬噸以上,夯實了國內(nèi)原油2億噸長期穩(wěn)定的“基本盤”。
老油田是穩(wěn)定我國原油產(chǎn)量“基本盤”的“定盤星”。我國每年原油產(chǎn)量的絕大部分來自老油田。目前,中國石化年產(chǎn)油量3500萬噸左右,每年新井產(chǎn)量貢獻(xiàn)僅有200萬噸。
經(jīng)過幾十年勘探開發(fā),我國油氣資源質(zhì)量呈現(xiàn)劣質(zhì)化趨勢,新發(fā)現(xiàn)的資源品質(zhì)差、埋藏深、目標(biāo)隱蔽、規(guī)模小,特/超低滲透、致密油和稠油等低品位資源在新增資源中占比越來越高,優(yōu)質(zhì)資源越來越少,資源接替不足的矛盾愈加凸顯。
2016年,受低油價影響,我國原油產(chǎn)量跌破2億噸,連續(xù)3年出現(xiàn)下降。集團公司油田開發(fā)和規(guī)劃高級專家王建勇說,產(chǎn)量下滑,有低油價進(jìn)行效益優(yōu)化的原因,但更深層次原因是有效資源接替不足,新增經(jīng)濟可動優(yōu)質(zhì)儲量少,難以支撐產(chǎn)量增長。
“十三五”以來,在中國石化新增探明石油地質(zhì)儲量中,低滲透、特低滲透和稠油等低品質(zhì)資源占了大頭,呈現(xiàn)出新增儲量動用難度越來越大、成本越來越高的趨勢,5年內(nèi)新動用儲量規(guī)模只有20%~30%,采收率基本保持在26%。
穩(wěn)定原油產(chǎn)量“大盤”最根本、有效的途徑是提高老油田的采收率。王建勇介紹,中國石化的勘探開發(fā)由于先天油氣資源稟賦局限,在沒有重大的勘探發(fā)現(xiàn)和技術(shù)突破下,想要穩(wěn)定產(chǎn)量別無他途,只有“華山一條路”——不斷挖掘老油田剩余油潛力,提高已動用儲量的采收率。
采收率是可經(jīng)濟采出的油氣量與地質(zhì)儲量的百分比,是衡量油氣田開發(fā)水平的重要指標(biāo)。
中國石化大部分油藏如果依靠天然能量開發(fā),采收率僅有3%~5%,部分油藏的采收率能夠在6%~8%;采用二次注水開發(fā),不同類型的油藏提高采收率大相徑庭,縫洞型油藏采收率在16%左右、低滲透油藏為19%、稠油熱采油藏為20%、中高滲斷塊油藏為30%、中高滲整裝油藏則可達(dá)到42%;采用三次采油技術(shù),在二次采油基礎(chǔ)上可再提高采收率8~12個百分點。
“十三五”以來,中國石化整體采收率基本穩(wěn)定在26%。王建勇說,目前,中國石化已探明石油地質(zhì)儲量96億噸,其中,動用地質(zhì)儲量近80億噸,若采收率提高1個百分點,就會增加8000萬噸可采儲量。
勝利石油管理局有限公司執(zhí)行董事、黨委書記,勝利油田分公司代表孫永壯表示,通過大幅度提高老油田采收率實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn),是保持原油產(chǎn)量穩(wěn)中有升的長期戰(zhàn)略舉措。
勝利油田生物驅(qū)團隊成員正在進(jìn)行微生物實驗。
一個油田能采多少年?
技術(shù)進(jìn)步無止境,提高采收率無止境
科技創(chuàng)新是關(guān)鍵變量,亦是最大增量。王建勇說:“在儲量恒定的情況下,一個油田開采多少年,取決于一個關(guān)鍵變量——提高采收率技術(shù)的進(jìn)步,技術(shù)進(jìn)步無止境,提高采收率無止境?!?/span>
“注水壓力不能超過地層破裂壓力”曾是世界石油行業(yè)的“金科玉律”,如今被勝利油田的壓驅(qū)技術(shù)改寫了。
勝利油田有數(shù)億噸儲量屬于低滲透油藏,這類油藏的滲透性極差,地下巖石極其致密,被視為注水開發(fā)的“禁區(qū)”。采用壓驅(qū)技術(shù),勝利油田實現(xiàn)了注水技術(shù)的重大突破,解決了低滲透油藏“注入難、采出難、采收率偏低”的難題。目前,壓驅(qū)技術(shù)成為低滲透油藏主導(dǎo)開發(fā)技術(shù)。
“吃”進(jìn)二氧化碳,“吐”出石油。CCUS技術(shù)是提高低滲透油藏采收率的“利器”。勝利油田有數(shù)億噸低滲透儲量,采用傳統(tǒng)水驅(qū)開發(fā),效果不盡如人意。而采用二氧化碳驅(qū)油技術(shù),不僅能夠提高原油采收率,而且還可封存二氧化碳,實現(xiàn)石油增產(chǎn)和碳減排雙贏。
探明石油地質(zhì)儲量14億噸的塔河油田縫洞型油藏,是國內(nèi)外少有的大型整裝碳酸鹽巖油藏,具有埋藏深、非均質(zhì)性強、流動規(guī)律復(fù)雜、高溫高鹽的特點,水驅(qū)開發(fā)采收率僅為15%,且不適應(yīng)化學(xué)驅(qū)。西北油田創(chuàng)新采用注氮氣采油技術(shù),形成水驅(qū)后注氮氣提高采收率技術(shù)體系。目前,已累計注氮氣井992口,累計注氮氣36.6億立方米、增油743萬噸,2023年增油達(dá)107萬噸,大單元平均提高采收率8個百分點。
如果說常規(guī)油氣資源是把油從地層中“驅(qū)”和“洗”出來,那么非常規(guī)頁巖油氣是把油氣“擠”和“榨”出來。
勝利濟陽陸相斷陷湖盆頁巖油儲存于異常致密的頁巖層中,“蝸居”空間比頭發(fā)絲還細(xì)微。勝利油田石油工程技術(shù)研究院首席專家鐘安海說,頁巖油就像一塊千層餅,油氣蘊藏在層層疊疊書頁一般的巖石中,宛如千層餅中所夾的黃油和糖粉。
想從石頭縫里吃到這塊“甜點”絕非易事。勝利油田自主研發(fā)獨門絕技“組合縫網(wǎng)”壓裂技術(shù),通過大規(guī)模壓裂改造地層,在幾千米的地下形成人工復(fù)雜縫網(wǎng),給頁巖油流動“修路搭橋”?!熬秃孟裥纬闪嘶ヂ?lián)互通的交通網(wǎng),打通了油藏的‘七經(jīng)八脈’,讓油流得到充分釋放?!眲倮吞锔呒墝<抑軓V清說。目前,勝利油田建成了國內(nèi)第一個陸相斷陷湖盆10萬噸級產(chǎn)量開發(fā)井組。
從采收率12.6%到23.3%再到44.6%,從一層樓到兩層樓再到三層樓,在立體開發(fā)技術(shù)的加持下,涪陵頁巖氣田的采收率“步步高”,一路箭頭向上,使我國成為世界上第3個實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)的國家。目前,涪陵氣田立體開發(fā)井日產(chǎn)氣量占?xì)馓锟偖a(chǎn)量的52.1%。
不斷突破“天花板”
矢志不渝追求提高采收率的極限
走進(jìn)勝利油田勘探開發(fā)研究院采收率試驗室,墻上的“挑戰(zhàn)極限 創(chuàng)新無限”八個大字引人注目,道出了一代代開發(fā)工作者對提高采收率極限矢志不渝的追求。
采收率試驗室主任師潘斌林說:“從本質(zhì)上說,一個油田的開發(fā)史,就是不斷提高采收率的過程。從早期依靠地層天然能量把油‘頂’出來,到利用人工注水把油‘驅(qū)’出來,再到應(yīng)用化學(xué)劑把油‘洗’出來?!?/p>
2024年1月24日,勝利油田迎來勘探開發(fā)60周年。60年來,勝利油田形成了以水驅(qū)為主的二次開發(fā)技術(shù)和以化學(xué)驅(qū)、熱采、氣驅(qū)、微生物驅(qū)為主的三次采油技術(shù),累計生產(chǎn)原油超13億噸,約占同期全國原油總產(chǎn)量的19%,原油產(chǎn)量占中國石化國內(nèi)上游的2/3。
水驅(qū)是老油田的主流開發(fā)技術(shù),也是最經(jīng)濟的技術(shù)。2020年,中國工程院的“中國高含水老油田可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究”課題研究表明,我國高含水老油田動用地質(zhì)儲量和產(chǎn)量,均占全國的2/3以上。目前,中國石化2/3的原油產(chǎn)量來自水驅(qū)開發(fā),整體進(jìn)入特高含水開發(fā)后期,綜合含水率高達(dá)90.6%。勝利油田70%的產(chǎn)量來自注水開發(fā)。其中,動用特高含水期儲量29億噸,占總地質(zhì)儲量的64%;年產(chǎn)量1326萬噸,占總產(chǎn)量的57%。
探明石油地質(zhì)儲量5億余噸的勝坨油田是水驅(qū)開發(fā)的典范。1990年,勝坨油田步入特高含水期,采油如同“水中撈油”。面對普遍分布、差異富集的剩余油特征,科研人員通過細(xì)分注水層系、井網(wǎng)重組、矢量調(diào)整、層系輪替等注水精細(xì)開發(fā)技術(shù),使采收率達(dá)到42.12%,累計生產(chǎn)原油超2億噸。
42.12%就是采收率的“天花板”嗎?
“勝利油田根本不可能搞化學(xué)驅(qū)油!”國外專家曾給勝利油田特殊的高溫高鹽油藏類型判了“死刑”。
改變不了油藏類型,就只能適應(yīng)油藏,創(chuàng)新研發(fā)適合油藏的技術(shù)。從聚合物驅(qū)到二元復(fù)合驅(qū)再到非均相復(fù)合驅(qū),30余年求索,勝利油田化學(xué)驅(qū)技術(shù)實現(xiàn)了從跟跑到并跑再到領(lǐng)跑三級跳,采收率一路成功達(dá)到40%、突破50%、挑戰(zhàn)60%,創(chuàng)造了63.6%的新紀(jì)錄。
提高采收率無外乎兩大路徑,一是擴大波及體積,二是提高洗油效率。水驅(qū)油原理主要是改變水流的方向,把水流引向剩余油富集的地方,擴大注水波及體積;化學(xué)驅(qū)的驅(qū)油原理就是在水中加入化學(xué)物質(zhì),增加水的黏度、提升洗油能力,就像清水中加入洗衣粉一樣,把衣服上的污漬洗下來,在擴大波及體積的同時提高驅(qū)油效率。
當(dāng)科研人員將黏稠的液體注入從地下取出的巖芯中,在顯微鏡下,神奇的一幕出現(xiàn)了:液體中的黏彈性顆粒先是堵住了大孔道,逼迫其他顆粒和液體流入小孔隙,將滯留在小孔隙中的原油“洗”了下來,接著,隨著壓力逐漸增高,堵在大孔道中的顆粒變形并通過孔道進(jìn)入油藏深部,驅(qū)替剩余油。
這就是化學(xué)驅(qū)的魅力。勝利油田勘探開發(fā)研究院首席專家兼采收率試驗室經(jīng)理元福卿介紹,化學(xué)驅(qū)可在水驅(qū)基礎(chǔ)上再提高采收率8~12個百分點。
“十四五”以來,勝利油田化學(xué)驅(qū)技術(shù)取得了長足進(jìn)步,從中高溫拓展到高溫、從陸地走向海上、從稀油延伸到普通稠油。
化學(xué)驅(qū)能夠滿足部分高溫高鹽油藏提高采收率的需求,但對更加苛刻的高溫高鹽油藏目前仍效果欠佳。這就需要利用自然界無處不在的微生物。
勝利油田首席專家汪衛(wèi)東辦公室柜子里擺著很多瓶子,“四川”“貴州”“新疆”等標(biāo)簽標(biāo)注著他從不同地方帶回來的微生物。汪衛(wèi)東介紹:“這些微生物注入地層可以降低原油黏度、增加壓力、疏通巖孔、提高流動性,不僅提高了原油采收率,而且實現(xiàn)了綠色低碳開發(fā)。”目前,微生物采油技術(shù)覆蓋勝利油田地質(zhì)儲量近3000萬噸,年增油20萬噸以上。
為能源的飯碗“加油爭氣”
提高采收率進(jìn)入技術(shù)協(xié)同時代
眼下,單一技術(shù)提高采收率面臨瓶頸,進(jìn)一步提高采收率進(jìn)入技術(shù)復(fù)合和協(xié)同時代。
孤島油田東區(qū)南館3-4單元正是技術(shù)協(xié)同示范的試驗田。從天然能量開發(fā)到注水開發(fā)再到化學(xué)驅(qū),50余年,孤島油田累計生產(chǎn)原油1.78億噸,采收率達(dá)45.8%,綜合含水率高達(dá)94%,進(jìn)一步提高采收率的方向在哪里?
面對發(fā)展之問,勝利油田打出了“3+2”的“組合拳”,即化學(xué)驅(qū)與二次調(diào)整相結(jié)合的大幅度提高采收率技術(shù),打破了井網(wǎng)和化學(xué)驅(qū)接替調(diào)整的既有模式,根據(jù)不同階段流場演化特征,動態(tài)匹配驅(qū)油體系和注采井網(wǎng),全過程“網(wǎng)-劑-油”協(xié)同增效,大幅提高了原油采收率。該單元應(yīng)用“3+2”大幅度提高采收率技術(shù),提高采收率27.8個百分點。
熱采是稠油開發(fā)的主導(dǎo)技術(shù),但采用單一的熱采開發(fā)方式,提高采收率空間有限。
探明石油地質(zhì)儲量918萬噸,經(jīng)過17年開發(fā),鄭364塊采收率達(dá)30%,而依然還有70%的儲量滯留在地下。2021年,鄭364塊入選國家自然基金項目,探索進(jìn)一步提高采收率技術(shù)。勝利油田創(chuàng)新采用多元熱復(fù)合驅(qū)技術(shù),即“氮氣+泡沫劑+降黏劑+蒸汽”復(fù)合驅(qū)油,利用“熱氣劑”加合增效實現(xiàn)增能、擴容、降黏“一舉三得”。試驗井組日產(chǎn)量提高42噸,預(yù)計采收率提高28個百分點。
勝利油田稠油開發(fā)專家趙紅雨介紹,熱采的機理是用物理加熱的方式降低稠油的黏度進(jìn)而改善原油的流動性,前提是油藏要能夠接觸到熱。
勝利油田有7705萬噸深層低滲稠油采用蒸汽熱采開發(fā)效果不好。王152塊是典型的深層低滲稠油,技術(shù)人員使出渾身解數(shù),依然不見起色。
“熱蒸”不行,就“涼拌”;單打獨斗不行,就協(xié)同創(chuàng)新。王152塊由“熱力降黏”轉(zhuǎn)向“化學(xué)降黏”,開展二氧化碳輔助化學(xué)降黏復(fù)合吞吐試驗,成功突破了單井產(chǎn)能關(guān),單井日產(chǎn)量達(dá)4.7噸,比之前提高5.2倍,近400萬噸的未動用儲量實現(xiàn)了效益動用;墾119塊利用“降黏劑+壓驅(qū)”復(fù)合驅(qū)技術(shù),降黏補能雙管齊下,突破了三合村油田1700萬噸深層低滲稠油效益建產(chǎn)瓶頸。
王建勇說:“從經(jīng)濟和環(huán)保角度來看,未來,稠油冷采降黏(化學(xué)降黏)是方向,熱采需要消耗大量水和天然氣資源,不僅能耗高,而且產(chǎn)生二氧化碳和氮氧化物,受能耗、碳排放‘雙控’限制?!?/p>
提高油氣采收率,把有限的資源開發(fā)到極限,最大限度采出地下剩余油氣資源,為能源的飯碗“加油爭氣”,是開發(fā)工作者永恒的課題。
汪衛(wèi)東有一個大膽的想法——把原油變成天然氣,利用微生物把液態(tài)的原油降解成氣態(tài)的甲烷,提高能源利用效率,大幅延長老油田經(jīng)濟開發(fā)壽命,采收率可高達(dá)90%以上。或許在不遠(yuǎn)的未來,這一奇思妙想就會成為現(xiàn)實。
由于油藏條件苛刻,中國石化依然有數(shù)以億計的高溫高鹽油藏是化學(xué)驅(qū)的“禁區(qū)”。最近,元福卿和同事們正瞄準(zhǔn)“地層溫度高達(dá)120攝氏度、地層水礦化度50000毫克/升”的高溫高鹽油藏發(fā)起進(jìn)攻,一旦突破,僅勝利油田化學(xué)驅(qū)應(yīng)用陣地就將增加14億噸儲量陣地,也可為中原、江漢、河南等油田的類似油藏進(jìn)一步提高采收率提供新的借鑒。
創(chuàng)新技術(shù)拓寬提高采收率路徑
□中國石化工程技術(shù)研究院高級專家 趙 旭
面對我國日益增長的油氣資源需求和勘探開發(fā)長期穩(wěn)產(chǎn)的壓力,以及油氣勘探開發(fā)從常規(guī)向復(fù)雜特殊儲層擴展的形勢,提高采收率技術(shù)的重要性日益凸顯。目前,全國已開發(fā)各類儲層的采收率仍存在一定的提高空間。全國平均采收率每提高1個百分點,就等于增加可采儲量1.8億噸,相當(dāng)于國內(nèi)一年的原油產(chǎn)量。提高采收率已成為石油企業(yè)科研攻關(guān)和生產(chǎn)經(jīng)營的重要組成部分。
從儲層潛力方面看,我國的致密油氣、頁巖油氣、深部煤層氣等非常規(guī)油氣均處于勘探早中期,潛力巨大,是未來油氣增儲上產(chǎn)和提高采收率的主力。但我國非常規(guī)油氣類型多、資源分布廣、富集成藏條件復(fù)雜,不同油氣區(qū)在構(gòu)造-沉積環(huán)境、烴源品質(zhì)、儲層物性、源-儲配置及勘探開發(fā)評價等方面存在差異,資源整體效益動用難度大。國外的研究和實踐表明,儲層改造是深地、深水、非常規(guī)油氣實現(xiàn)高質(zhì)量勘探開發(fā),提高儲量動用程度、采收率和內(nèi)部收益率的關(guān)鍵“利器”?;诖?,各大石油公司均加大儲層改造關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)力度,強化基礎(chǔ)研究和靠前技術(shù)支持,形成了“壓前評價-優(yōu)化設(shè)計-材料工具-壓后評估”技術(shù)鏈,研制出一體化壓裂液、滲吸驅(qū)油劑、高溫緩速酸等產(chǎn)品,形成了頁巖油氣、致密油氣和深部煤巖氣等非常規(guī)超深儲層改造技術(shù)體系,支撐了涪陵、威榮、綦江、復(fù)興頁巖油氣和順北深地碳酸鹽巖等大型油氣田重大突破和發(fā)現(xiàn)。下一步,將聚焦“兩深一非一老”主陣地,深化地質(zhì)工程經(jīng)濟一體化、非常規(guī)儲層立體開發(fā)壓裂提采一體化和重復(fù)壓裂研究,攻關(guān)湖相和深層-超深層海相頁巖油氣高效壓裂技術(shù),揭示二氧化碳提高采收率和超高溫碳酸鹽巖酸壓機理,研發(fā)綠色高效壓驅(qū)采一體化助劑和抗220攝氏度高溫緩速酸,以規(guī)模性增儲增產(chǎn)增效核心技術(shù)助力提高國家能源安全保障能力。
從技術(shù)發(fā)展方面看,近年來,隨著數(shù)字化技術(shù)在油田領(lǐng)域的發(fā)展,我國油氣產(chǎn)業(yè)正逐步邁向智能化、數(shù)字化時代。智能化完井技術(shù)作為提高生產(chǎn)效率、降低成本和保護環(huán)境的重要手段,得到了快速發(fā)展。目前,國內(nèi)在智能AICD調(diào)流控水完井技術(shù)、深層智能控水完井技術(shù)、基于N+1控制管線的液壓智能完井技術(shù)、基于光纖傳輸?shù)倪x擇性數(shù)碼完井技術(shù)等均已展開相關(guān)攻關(guān)研究,部分研究成果已在支撐油田開發(fā)過程中起到了主導(dǎo)性作用,初步形成了適用于國內(nèi)油田的低成本智能分采完井技術(shù)體系,成為提高油田綜合采收率和推動勘探開發(fā)快速規(guī)?;l(fā)展的重要動力。未來,智能分層完井采油技術(shù)應(yīng)向提高技術(shù)水平和適應(yīng)性、構(gòu)建分層采油技術(shù)與管理綜合平臺及注采一體化的方向發(fā)展,同時加強技術(shù)推廣和規(guī)模化應(yīng)用,與智慧油田發(fā)展相結(jié)合,形成井組和區(qū)塊整體挖潛的開發(fā)新模式,為國內(nèi)復(fù)雜儲層提高采收率提供有效的技術(shù)支撐。
埕島油田CB22F平臺三次采油先導(dǎo)試驗現(xiàn)場,平臺正在裝卸注聚藥品。
● 埕島油田CB22F平臺三次采油先導(dǎo)試驗
埕北22F化學(xué)驅(qū)先導(dǎo)試驗項目探索解決了平臺空間有限、無清水配聚、濕度大等難題,初步形成了適用于勝利海上油田的大幅提高采收率和采油速度的化學(xué)驅(qū)技術(shù)。該項目經(jīng)過3年技術(shù)攻關(guān),創(chuàng)新集成生化法源頭除硫、全密閉隔氧配注、高濃度分散連續(xù)熟化、低剪切流量控制等先進(jìn)技術(shù),形成了“全流程密閉保黏、小空間大規(guī)模注聚、全過程智能控制”的勝利海上化學(xué)驅(qū)技術(shù)體系,與陸地相比占用面積減少90%、操作人員減少75%。該先導(dǎo)試驗項目自2021年6月見效,目前日產(chǎn)油達(dá)到1300噸,已累計增油43.9萬噸,采收率提高14.2個百分點,含水率下降了10個百分點。
● 江東區(qū)塊北1區(qū)兩層立體開發(fā)調(diào)整
針對江東區(qū)塊北1區(qū)“儲層埋深大、斷裂發(fā)育,地層傾角大,構(gòu)造變形強”的特點,江漢油田以高傾角條件下地應(yīng)力模型優(yōu)化為核心,重新刻畫壓后縫網(wǎng)擴展動用情況,創(chuàng)建了高傾角地層絕對空間距離上的立體開發(fā)新模式,精準(zhǔn)匹配空間縫網(wǎng)壓裂設(shè)計,基于壓裂干擾實時調(diào)控,實現(xiàn)了北1區(qū)儲量精準(zhǔn)高效動用。該區(qū)部署開發(fā)調(diào)整井35口,預(yù)計提高采收率13.9個百分點。其中,焦頁81號平臺4口井測試均達(dá)到“壓力產(chǎn)量雙二十”水平,創(chuàng)2023年氣田主體開發(fā)區(qū)測試產(chǎn)量最高紀(jì)錄,充分體現(xiàn)了“非均質(zhì)性強、應(yīng)力-壓力場復(fù)雜、天然裂縫發(fā)育”復(fù)雜構(gòu)造區(qū)的立體開發(fā)潛力,為其他類似復(fù)雜構(gòu)造區(qū)的開發(fā)調(diào)整提供了寶貴經(jīng)驗。
● 普光主體剩余氣精細(xì)描述及調(diào)整挖潛
針對普光主體剩余氣儲量規(guī)模及分布不清、潛力區(qū)域不明等問題,中原油田重新擬定了川東北礁灘相儲層分類標(biāo)準(zhǔn),建立了分類儲層巖石物理量版,實現(xiàn)了飛仙關(guān)組分類儲層展布精細(xì)表征,開展了千萬級網(wǎng)格精細(xì)建模數(shù)模研究,并結(jié)合長巖芯氣驅(qū)物模實驗,明確了礁灘相氣藏剩余氣分布模式及類型,建立了剩余氣潛力分級評價指標(biāo),解決了剩余氣難以定量評價的難題,明晰可動用剩余氣潛力345億立方米,規(guī)劃部署30口井,新增/恢復(fù)年產(chǎn)能14.1億立方米,采收率提高8個百分點。目前完鉆井5口,符合方案設(shè)計,剩余氣分布得到證實。
● 趙凹油田穩(wěn)油控水一體化治理
趙凹油田控制地質(zhì)儲量1000多萬噸,經(jīng)過40多年開發(fā),采出程度達(dá)24.23%、采油速度0.31%、綜合含水率達(dá)96.1%,含水下降難、穩(wěn)產(chǎn)難度大。對此,河南油田強化地質(zhì)工程一體化,重新完善主力油層和非主力油層的井網(wǎng),力爭地下剩余油中的“大魚、小魚”均能捕撈到。同時,根據(jù)地質(zhì)需求,河南油田攻關(guān)形成高溫分級組合調(diào)剖工藝技術(shù)、薄夾層精細(xì)注水工藝技術(shù)、低污染封竄工藝技術(shù)、低成本修井治理技術(shù)等,既實現(xiàn)了各油層剩余油的有效動用,又降低了生產(chǎn)成本。自2021年開始重點攻關(guān)以來,趙凹油田老井自然遞減率由12.3%減緩為-0.15%,提高采收率3.59個百分點,增加水驅(qū)動用儲量116萬噸,累計增油3萬多噸。
新聞會客廳
西南油氣開發(fā)管理部經(jīng)理 鄧文龍
西北油田勘探開發(fā)研究院副院長 蔣 林
江蘇油田開發(fā)管理部副總經(jīng)理 羅鈺涵
華東油氣泰州采油廠地質(zhì)研究所副所長 王 婧
■ 當(dāng)前油氣田在提高采收率上采取了哪些好的措施?應(yīng)用效果如何?
鄧文龍:近年來,西南油氣持續(xù)深耕老區(qū)氣藏,加強老井精細(xì)管理和綜合施治,多措并舉有效控制老井綜合遞減。公司加大老區(qū)元壩長興組、新場和中江沙溪廟組等氣藏建模數(shù)模一體化研究力度,明確剩余氣分布有利區(qū),精準(zhǔn)實施開發(fā)調(diào)整措施,老區(qū)氣藏提高采收率見效顯著。目前,元壩氣田穩(wěn)產(chǎn)期比設(shè)計延長了兩年,并將持續(xù)延長,采收率穩(wěn)步提升;川西中淺層新場沙溪廟組致密砂巖氣藏已開發(fā)33年,目前處于開發(fā)中后期,2023年采收率提高了1個百分點;中江氣田沙溪廟組氣藏滾動評價建產(chǎn)10年,2023年井區(qū)采收率提高了8.6個百分點。
接下來,我們將重點做好四方面工作:一是持續(xù)深化地質(zhì)綜合研究,找準(zhǔn)高產(chǎn)規(guī)律;二是持續(xù)深化河道刻畫研究,找準(zhǔn)甜點甜層;三是持續(xù)深化建模數(shù)模研究,找準(zhǔn)剩余氣分布區(qū);四是持續(xù)深入實施老區(qū)氣藏全生命周期精細(xì)管理,有效控制氣藏綜合遞減,努力實現(xiàn)老井可采儲量不減少。
蔣 林:塔河油田主體區(qū)塊大多屬于海相碳酸鹽巖縫洞型油藏,自然遞減率、采收率呈現(xiàn)“一高一低”的特點。我們將技術(shù)創(chuàng)新作為提高采收率的硬支撐,多舉措推動提高采收率工作從注重短期效果向強化中長期穩(wěn)產(chǎn)轉(zhuǎn)變、從“打新井、增產(chǎn)能”向“注采調(diào)整、綜合施策”轉(zhuǎn)變。
根據(jù)縫洞型油藏特殊的儲集空間類型和流動特征,我們運用注水、注氮氣重力驅(qū)機理,建立并規(guī)模應(yīng)用獨具塔河油田特色的縫洞型油藏注水和注氮氣提高采收率技術(shù)體系,同時持續(xù)推進(jìn)技術(shù)迭代升級。針對縫洞型油藏多輪次水驅(qū)效果變差等問題,通過優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)井網(wǎng)、流體勢調(diào)控和實施“調(diào)堵驅(qū)”一體化工藝等手段推動提質(zhì)提效,縫洞型油藏注水年增油量保持在70萬噸規(guī)模。在注氣方面,我們在前期單井注氮氣增油的基礎(chǔ)上,攻關(guān)形成規(guī)模氣頂驅(qū)技術(shù)和氮氣泡沫輔助驅(qū)技術(shù),注氣效果實現(xiàn)了由一口井作業(yè)“單井受效”向“多井受效”轉(zhuǎn)變。我們還采用集中制氮代替分散制氮的運行方式提效率降成本,2023年注氮氣年效益增油量首次超過百萬噸。
羅鈺涵:2023年,江蘇油田采收率提高0.4個百分點,達(dá)到25%。這主要歸功于我們持續(xù)從四個方面發(fā)力,不斷提高采收率。
一是以四類精細(xì)注水示范區(qū)建設(shè)為引領(lǐng),扎實推進(jìn)分類油藏差異化治理。油田部署實施了10個老區(qū)細(xì)分及注采完善方案,有力支撐遞減硬控制,老區(qū)調(diào)整增加可采儲量136萬噸。
二是不斷深化剩余油富集規(guī)律認(rèn)識和高效挖潛技術(shù)系列,加強措施提級管理,著力優(yōu)化措施結(jié)構(gòu),提升措施效益。2023年,江蘇油田實施再富集剩余油高效挖潛措施35井次,累計增油1.3萬多噸。
三是大力開展欠注井專項治理。2023年,我們共治理欠注井104口,超計劃34口,年增注35萬立方米,超計劃16.7%。
四是持續(xù)開展三次采油技術(shù)攻關(guān)與應(yīng)用。二氧化碳驅(qū)并行推進(jìn)基礎(chǔ)研究與現(xiàn)場應(yīng)用;氣驅(qū)技術(shù)與規(guī)模同步提升,2023年完成注氣11.6萬噸,增油2.4萬噸;化學(xué)驅(qū)方面按照“攻關(guān)、試驗、推廣”思路,年新增納米乳液驅(qū)(吞吐)井組26個,年增油1.5萬噸以上,為探索中低滲復(fù)雜油藏化學(xué)驅(qū)技術(shù)作出了積極貢獻(xiàn)。
王 婧:二氧化碳系列技術(shù)作為華東油氣主導(dǎo)的提高采收率技術(shù),歷經(jīng)30多年開發(fā)實踐,形成了多項示范做法。
一是低滲中高含水油藏混相驅(qū),草舍泰州組歷經(jīng)18年連續(xù)混相驅(qū)、水氣交替驅(qū)及基于井網(wǎng)重構(gòu)的二次氣驅(qū),采出程度達(dá)到31.1%,階段提高采收率17.9個百分點。
二是特低滲大傾角油藏增壓混相驅(qū),基于頂部注氣為主、邊部注氣為輔的注采井網(wǎng),歷經(jīng)多年氣水交替參數(shù)優(yōu)化,持續(xù)保持油藏混相能力,單井最高累計產(chǎn)量突破4萬噸,穩(wěn)產(chǎn)期由13個月延長至48個月,同油藏其他井累產(chǎn)油也近2萬噸,特低滲油藏增壓混相驅(qū)成效顯著。
三是率先探索頁巖油二氧化碳提高采收率技術(shù),形成了油藏、井筒、地面工程注氣增能一體化技術(shù),沙垛1斜井萬噸級二氧化碳壓吞試驗已累計增油6400多噸。
■ 繼續(xù)提高油氣采收率還面臨哪些挑戰(zhàn)?今后技術(shù)創(chuàng)新的方向有哪些?
鄧文龍:油氣藏的地質(zhì)條件和現(xiàn)有的理論認(rèn)識、技術(shù)工藝、生產(chǎn)管理水平,決定了采收率的高低,探索提高采收率的新方法新技術(shù)是一個永恒課題。
目前,西南油氣提高油氣采收率主要面臨的挑戰(zhàn)是氣田剩余儲量主要分布在難以識別的隱蔽河道、高含水飽和度河道、構(gòu)造低部位等區(qū)域,地質(zhì)條件差、儲量品位低、鉆采投資較高,要精準(zhǔn)刻畫隱蔽河道、有效盤活高含水飽和度區(qū)及低部位難動用儲量仍面臨諸多理論和技術(shù)瓶頸。
面對挑戰(zhàn),西南油氣將持續(xù)加大基礎(chǔ)研究力度,強化產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,強化勘探開發(fā)一體化、地質(zhì)工程一體化,在完善隱蔽河道精準(zhǔn)刻畫技術(shù)找準(zhǔn)甜點甜層、完善建模數(shù)模一體化預(yù)測技術(shù)找準(zhǔn)剩余氣分布有利區(qū)、深化開發(fā)技術(shù)政策研究明確井網(wǎng)井距、迭代低成本鉆采工藝技術(shù)實現(xiàn)控投資降成本、分類施策老井管理控遞減等方面持續(xù)攻關(guān),助力老區(qū)提高采收率。
蔣 林:隨著注水、注氮氣等提高采收率等主導(dǎo)技術(shù)在西北工區(qū)規(guī)模應(yīng)用,我們在提高采收率方面面臨著成熟技術(shù)如何保持效果和接替新技術(shù)研發(fā)兩方面的挑戰(zhàn)。
為此,西北油田調(diào)整了大幅提高采收率的工作思路,堅持“建連通、提動用”,正進(jìn)一步強化油藏整體描述、油藏工程方法和提高采收率理論研究三項基礎(chǔ)工作,并啟動開展了輕質(zhì)油混相重力驅(qū)、中質(zhì)油氮氣泡沫調(diào)驅(qū)、特超稠油注空氣火驅(qū)、順北油氣藏注天然氣調(diào)峰、大底水砂巖油藏段塞混相驅(qū)等五大先導(dǎo)技術(shù)試驗。
目前,在大底水砂巖油藏二氧化碳驅(qū)和順北揮發(fā)油氣藏注天然氣驅(qū)先導(dǎo)試驗已取得新進(jìn)展。
羅鈺涵:江蘇油田經(jīng)過近半個世紀(jì)的開發(fā),主力油田都進(jìn)入了開發(fā)中后期,含水率高達(dá)89%,且剩余油分散程度高,持續(xù)大幅度提高采收率難度日益加大。江蘇油田立足目前水驅(qū)開發(fā)存在的主要矛盾,攻關(guān)三項注水先導(dǎo)試驗,試驗區(qū)塊覆蓋儲量1256萬噸。
一是精巧注水。針對構(gòu)造巖性油藏砂體零散、難以形成注采井網(wǎng)的特征,在老區(qū)開展單井吞吐增能、一注一采等精巧注水試驗,探索低品位儲量補能方式。
二是深部調(diào)驅(qū)。針對特高含水油藏儲層形成大孔道導(dǎo)致含水上升加快的問題,實施深部調(diào)驅(qū),同時加強化學(xué)劑機理研究,擴大水驅(qū)波及體積,提升油藏整體壓力水平。
三是不穩(wěn)定注水。針對注入水低效循環(huán)的問題,采用周期注水、變強度注水、注采耦合等多種方式,在地層中形成不穩(wěn)定壓力場,實現(xiàn)降水增油。
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