□本報記者 王福全 通訊員 金燕林

5月20日，小滿，在西北油田于奇西地區(qū)，與當?shù)氐臍鉁匾粯?，原油生產(chǎn)場景一片火熱。一周前，于奇5-23井獲得油氣突破，目前保持穩(wěn)定生產(chǎn)。這是今年于奇西地區(qū)部署建產(chǎn)的第十口井。

西北油田于奇區(qū)塊自2004年投入開發(fā)以來，一直處于低產(chǎn)低效難動用狀態(tài)。2022年至今，于奇西地區(qū)投產(chǎn)新井26口、最高日產(chǎn)原油達810噸，累計產(chǎn)量相當于前18年總產(chǎn)量的2.3倍。

以“超稠油”聞名的于奇區(qū)塊，如何從連續(xù)多年坐“冷板凳”一躍成為增儲上產(chǎn)的“座上賓”？

“三上”于奇 三次失利

西北油田勘探開發(fā)研究院塔河開發(fā)研究所副所長張曉研究塔河稠油開發(fā)已經(jīng)16年，但當他面對于奇區(qū)塊超稠油開發(fā)時也犯了難。

塔河油田位于塔克拉瑪干沙漠北緣，于奇區(qū)塊位于塔河油田北部，2021年以前，區(qū)塊共部署16口井，建產(chǎn)12口井，最高原油日產(chǎn)量60噸，平均單井累計產(chǎn)原油僅1.1萬噸，大量的儲量未得到有效動用。

面對沉睡的儲量，西北油田先后在于奇區(qū)塊東部、中部和西部3個區(qū)域展開地震資料采集。最終，面積800平方公里的于奇西地區(qū)被選為“落子之地”。

之所以看好于奇西地區(qū)，是因為它有一個“好鄰居”。塔河油田12區(qū)北部與于奇西地區(qū)相連。2019年，西北油田在12區(qū)北部完鉆油井12口，全部建產(chǎn)，單井日均產(chǎn)量22噸，新井當年產(chǎn)原油2.1萬噸，收到較好的開發(fā)效果。這兩個區(qū)域處在同一條斷裂系統(tǒng)，地質(zhì)背景極為相似。

“多年的研究表明，于奇西地區(qū)受多期構(gòu)造和巖溶疊加影響，儲層具有強巖溶、強剝蝕、強改造的地質(zhì)特點，且淺層儲集體充填嚴重，改造破壞強，巖溶縫洞儲層結(jié)構(gòu)復雜多樣。”張曉說，“于奇西地區(qū)已歷經(jīng)20年的開發(fā)，西北油田曾經(jīng)‘三上’于奇，但三次失利。”

2002~2004年，西北油田甩開勘探，在于奇西地區(qū)部署3口探井，僅1口井見油。原油成分以早期殘留的超重質(zhì)油為主，儲層不發(fā)育，縫洞體內(nèi)有60米的充填，導致供液能力較差。

2007~2013年，參考塔河油田主體區(qū)塊“串珠狀反射體是規(guī)模縫洞儲集體響應”的成熟認識，西北油田再上于奇。于奇5井獲得高產(chǎn)油氣流，證實該區(qū)域奧陶系具備規(guī)模成藏的潛力，隨后滾動評價于奇5井區(qū)，提交探明儲量1255萬噸。但是，向地區(qū)東部甩開評價的3口探井均失利。

2014~2020年，西北油田按照“頂部完整、下部縫洞保存好”的思路優(yōu)選部署于奇西1井，測試獲輕質(zhì)油，之后滾動部署4口井，其中3口井未建產(chǎn)，規(guī)模開發(fā)再次遇阻。

“在超稠油區(qū)塊獲得輕質(zhì)油，說明于奇西地區(qū)晚期油氣充注模式復雜，富集規(guī)律不清。”張曉說。

地震資料缺陷影響了油藏認識研究。于奇西地區(qū)原有的地震資料為2003年采集，由于采集精度低、品質(zhì)差，導致斷裂的形態(tài)、格局模糊，縫洞體的邊界不清晰，整體成像效果較差，研究人員只能“霧里看花”。

于奇西地區(qū)平均原油密度達到1.022克/立方厘米，比塔河油田前期已開發(fā)的“最稠油”還要高。原油從井底舉升到井口的過程中，溫度降低會造成黏度急劇上升，堵塞井筒無法正常生產(chǎn)。為保證原油能從井底順利開采出來，需要注入超過兩倍于地層產(chǎn)油量的稀油增加流動性，令稀油更加緊俏。

從表層轉(zhuǎn)向深層

于奇201井部署在于奇西地區(qū)于奇5-1北東向主干斷裂帶邊部。2014年6月，鉆井作業(yè)進入目的層厚度158米后，集中改造淺層80米范圍內(nèi)的儲集體，結(jié)果未獲得油氣流，目的層被評價為干層，開發(fā)被擱置。

2023年9月，研究人員依據(jù)新的地質(zhì)認識成果，朝著該井主干斷裂深部縫洞體進行側(cè)鉆，進入目的層厚度328米后，集中改造儲層獲高產(chǎn)油氣流。油井投產(chǎn)初期原油日產(chǎn)量38噸，目前壓力穩(wěn)定，累計產(chǎn)量超6400噸。

“地質(zhì)理論認識的新成果為多口油井獲得油氣突破指明了重要方向?！蔽鞅庇吞飵r溶地質(zhì)領(lǐng)域?qū)＜彝魪┱f，“面對塔里木盆地特有的超稠油難題，我們不斷深化地質(zhì)理論認識，再盤‘家底’，先后開展‘塔河北部風化殼巖溶難動用區(qū)開發(fā)動用對策研究’‘斷裂分級分類精細解析’‘巖溶基礎(chǔ)地質(zhì)研究’等6項基礎(chǔ)研究，逐步勾勒出通往斷裂深部的路徑?！币豁楉椥抡J識、新成果合力推動于奇西地區(qū)“地下再認識、地域再拓展、儲量再增長”。

西北油田重新開展高精度三維地震資料采集，解決了于奇西地區(qū)地質(zhì)研究“霧里看花”的問題?！暗牵码y題隨即而來。”塔河開發(fā)研究所開發(fā)基礎(chǔ)研究室主任馬海隴說，“主要表現(xiàn)在無法識別縫洞體的外部邊界、無法測算內(nèi)部充填情況、無法判斷不同規(guī)模斷裂作為油氣運移和調(diào)整通道的能力?！?/p>

2022年，西北油田組織各領(lǐng)域的骨干研究人員開展“地震-地質(zhì)-工藝”一體化協(xié)同基礎(chǔ)研究。

在地震研究方面，研究人員對不同尺度斷裂的樣式、期次及成因機制開展研究，并預測其作為油氣運移和調(diào)整通道的能力，同時，綜合利用多種地震屬性和實鉆資料進行研究，有效提高了該地區(qū)目的層層位及有效縫洞體的預測精度。

在巖溶基礎(chǔ)地質(zhì)研究方面，他們通過恢復古巖溶時期構(gòu)造背景、地貌形態(tài)及水系結(jié)構(gòu)等特征，準確認識到于奇西地區(qū)的縫洞體主要表現(xiàn)為兩種形態(tài)：一種是以縱向延伸為主的孤立縫洞，多形成于斷裂較發(fā)育的部位，縫洞體之間橫向不連續(xù)；另一種是橫向上較連續(xù)的管道型縫洞體，呈間隔分布。

經(jīng)過持續(xù)攻關(guān)，多項新成果推動解決了地下溶洞識別難及油氣運移通道等關(guān)鍵問題。研究人員創(chuàng)新建立了基于過度溶蝕殘留型斷裂控儲模式及強剝蝕區(qū)縫洞儲集體的有效性識別標準，這對精準定位有效目標儲層起到了重要作用。

他們首次將人工智能與常規(guī)識別方法結(jié)合，創(chuàng)新形成塔河碳酸鹽巖斷裂分類檢測技術(shù)，判斷出3條規(guī)模大斷裂帶，以及以其為邊界的矩形夾持區(qū)為儲量有利評價區(qū)；確立了“三帶一區(qū)”為有利評價區(qū)的思路，標志著于奇西地區(qū)的儲量動用對象從表層開始拓展到了中深部。

2022年以來，于奇西地區(qū)目的層厚度由150米提高至253米，投產(chǎn)新井26口，區(qū)塊最高原油日產(chǎn)量達到810噸，一躍成為塔河油田穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)的新亮點。

一體化推動產(chǎn)能提升

2023年3月，西北油田在于奇3-2北東向主干斷裂帶上部署的于奇3-2CH井獲得油氣突破。這是“大斜度井斜穿+分段酸壓+電泵放大壓差”一體化技術(shù)推廣應用的成果。

“我們應用新的地質(zhì)工程一體化技術(shù)，采用大斜度水平井設(shè)計，實現(xiàn)了同時控制淺層、深層兩個規(guī)?？p洞體的目標。分段酸壓完井后，單井動用儲量由17萬噸提高至48萬噸?！彼娱_發(fā)研究所所長張娟介紹，超稠油井原油密度大，在自噴生產(chǎn)后，地層壓力及產(chǎn)液量會快速下降，需要及時采用電泵轉(zhuǎn)抽、放大生產(chǎn)壓差等舉措保證油井穩(wěn)定生產(chǎn)，于奇3-2CH井初期原油日產(chǎn)量達到105噸，目前累計產(chǎn)量超2.6萬噸。

實現(xiàn)規(guī)模效益采油，“超稠”是繞不過去的難題，采用傳統(tǒng)鉆井工藝容易產(chǎn)生稠油侵入井筒和凝管風險。

傳統(tǒng)處理方式是采用環(huán)空平推，即在鉆桿和井筒間隙中泵入高密度鉆井液，以增加液體的液柱壓力，使已經(jīng)流入環(huán)空中的稠油重新流至地層，確保井控安全，但容易傷害儲層，影響后期生產(chǎn)。

為了將超稠油儲量變成實實在在的規(guī)模產(chǎn)量，西北油田從多年稠油開發(fā)實踐中總結(jié)經(jīng)驗、對癥施策，并對工程工藝技術(shù)進行迭代升級。

他們形成了“循環(huán)疏導為主，降黏劑和分散劑輔助稠油治理”的技術(shù)組合，當流入鉆桿和井筒間隙中的稠油量較少，不足以造成稠油凝管時，采用循環(huán)疏導方法，從鉆桿中泵入鉆井液將已經(jīng)進入井筒中的稠油循環(huán)出來，確保繼續(xù)鉆進，既避免了傷害儲層，又保障了后期生產(chǎn)；當流入鉆桿和井筒間隙中的稠油量較多，循環(huán)疏導無法解決時，向鉆井液中加入稠油降黏劑或者分散劑，降低稠油的黏度，然后采用循環(huán)的方法將超稠油循環(huán)至地面。

通過地質(zhì)工程一體化及技術(shù)迭代升級，于奇西地區(qū)實現(xiàn)鉆井控制多套儲集體、酸壓溝通多套儲集體、放大生產(chǎn)壓差擴大井周儲集體動用范圍的目標。近兩年，該地區(qū)油井平均產(chǎn)能較2022年之前提高了八成。

雖然成績喜人，但于奇西地區(qū)已勘探開發(fā)的區(qū)域只是在超稠油開發(fā)領(lǐng)域打造出的一小塊“綠洲”，對塔河油田超稠油來說，還有很多未知的區(qū)域需要探索，還有眾多的難題需要攻克。

知識鏈接

■ 什么是超稠油？

稠油就是比較黏稠的石油，因黏度高、密度大、流動性差，難以從地下采出。有的稠油黏度高達上百萬毫帕·秒，像黑泥一樣，可用鐵鍬鏟起、用手抓起。超稠油指黏度大于5萬毫帕·秒的石油。

在西北油田于奇西地區(qū)的中深部，發(fā)育有大量的云灰?guī)r孔洞型儲層，超稠油密度大于1.02克/立方厘米，屬于超重質(zhì)油（密度大于等于1克/立方厘米），其瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量較高，大幅降低了流動性，難以從巖石表面剝離下來，無法從儲層流進井筒。

■于奇區(qū)塊超稠油開發(fā)主要創(chuàng)新技術(shù)

技術(shù)1：“過度溶蝕殘留型”斷裂控儲模式及強剝蝕區(qū)縫洞儲集體有效性識別技術(shù)

于奇西縫洞儲層結(jié)構(gòu)及控制因素復雜多樣，有效儲層的識別和定位較為困難。該技術(shù)明確了儲集體發(fā)育的控制因素及有效性預測方法，有效提高了規(guī)?？p洞體的控制程度，鉆遇率明顯提高，自然完井率由12.5%升至50%。

技術(shù)2：塔河碳酸鹽巖斷裂分類檢測技術(shù)

于奇5井區(qū)高精度三維資料采集處理后，斷裂的整體格局和形態(tài)較為清晰，但對不同走向、規(guī)模的斷裂對油氣的調(diào)整和疏導能力還缺乏整體認知。通過應用人工智能與常規(guī)識別方法相融合的碳酸鹽巖斷裂分類檢測技術(shù)，落實了“三帶一區(qū)”的有利評價區(qū)，識別出3條有利充注路徑，建立了油氣充注及調(diào)整的模式。

技術(shù)3：“大斜度井斜穿+分段酸壓+電泵放大壓差”一體化技術(shù)

于奇西地區(qū)縫洞儲集體的發(fā)育整體受斷裂控制，在淺層、深層均有分布，“一井一洞”的動用方式不能滿足效益開發(fā)需求。應用該技術(shù)后，可在部署大斜度井的同時控制淺層、深層多套規(guī)?？p洞體，通過分段酸壓提升單井動用儲量，通過電泵轉(zhuǎn)抽方式解決超稠油井無法穩(wěn)定生產(chǎn)的問題，實現(xiàn)了縫洞體由淺向深、從單一控制到多控多動的轉(zhuǎn)變。

科技創(chuàng)新是實現(xiàn)稠油規(guī)模效益開發(fā)的首要驅(qū)動力

西北油田巖溶地質(zhì)領(lǐng)域?qū)＜?汪 彥

在世界剩余石油資源中，約70%是稠油。持續(xù)、有效、經(jīng)濟的稠油開發(fā)成為各國石油增產(chǎn)的重要方向。

我國稠油資源量約200億噸，現(xiàn)已探明35.5億噸，開發(fā)潛力巨大。在塔里木盆地，稠油油藏主要集中在塔河油田，稠油密度、黏度均呈北西高、南東低特點。油藏呈現(xiàn)“兩超三高（超深、超稠，高含膠質(zhì)瀝青質(zhì)、高含硫化氫、高礦化度）”特征，多位于6000米以深的超深奧陶系，黏度在20萬~180萬毫帕·秒，瀝青質(zhì)含量超30%，硫化氫含量密度1萬~12萬毫克/立方米，礦化度超22萬毫克/升。

實現(xiàn)稠油規(guī)模效益開發(fā)，科技創(chuàng)新是首要驅(qū)動力。西北油田經(jīng)過近20年的探索攻關(guān)，先后攻克了致稠機理、稠油降黏、高效舉升等技術(shù)難題，創(chuàng)新形成了包括稠油摻稀開采、化學復合降黏、電泵+尾管懸掛舉升在內(nèi)的一系列稠油勘探開發(fā)工程技術(shù)，并廣泛推廣應用。2014年，“超深井超稠油高效化學降黏技術(shù)研發(fā)與工業(yè)應用”獲得國家科技進步一等獎。應用這些技術(shù)，西北油田稠油累計產(chǎn)量超過5000萬噸。

隨著油田開發(fā)向于奇西、十二區(qū)北等超稠油區(qū)塊挺進，很多成熟技術(shù)“水土不服”。對此，西北油田堅持以變應變，推動特超稠油快速復產(chǎn)、鉆井提速提效、儲改高效增產(chǎn)、地面配套保障等技術(shù)迭代升級，并強化勘探開發(fā)一體化、地質(zhì)工程一體化，形成了超稠油精準摻稀、井筒長效舉升、超稠油綜合降摻稀、鉆井改造一體化等新技術(shù)，初步收到較好效果。

開發(fā)對象變化帶來的新難題，絕非一朝一夕就能解決。目前，西北油田在超稠油開發(fā)方面仍需攻克摻稀介質(zhì)替代、井筒堵塞治理、地層化學驅(qū)等難題，并沒有成熟的經(jīng)驗可以借鑒。接下來，西北油田將繼續(xù)加大跨學科、跨團隊聯(lián)合攻關(guān)力度，力爭盡快突破瓶頸，在前瞻性研究和原始創(chuàng)新上取得實質(zhì)性進展；堅持以開放視野謀劃和推動創(chuàng)新，與系統(tǒng)內(nèi)外研究院所、高校等擴大科技合作“朋友圈”，加強基礎(chǔ)地質(zhì)理論和綜合地質(zhì)研究攻關(guān)。

河南油田：37年稠油老油田開發(fā)成本持續(xù)走低

□本報記者 常換芳 通訊員 范 寧 單朝玉

今年前4個月，以稠油生產(chǎn)為主的河南油田采油二廠生產(chǎn)原油11.78萬噸，產(chǎn)量保持在計劃線上運行，生產(chǎn)成本同比降低4020萬元，打開了稠油低成本開發(fā)新局面。

地下資源呈碎片化，油藏薄、埋藏淺，開發(fā)了37年的稠油老油田如何保持穩(wěn)產(chǎn)？如何實現(xiàn)生產(chǎn)成本持續(xù)走低？“面對困難，要主動出擊、創(chuàng)新作為，才能突出‘重圍’?！痹搹S廠長蔡漢文說。

開發(fā)稠油首先要做實“熱”文章。該廠有著成熟的稠油油藏注蒸汽開發(fā)經(jīng)驗，通過加強注汽管網(wǎng)和井筒全程保干，鍋爐熱效率由83.6%升至95.4%，蒸汽干度由73.8%升至85.1%，管線沿程熱損失由327瓦/平方米大幅降至160瓦/平方米。

為了在碎片化的油藏中找到新的資源陣地，技術(shù)人員通過復查老井發(fā)現(xiàn)了沉寂30多年的付灣油田具有開發(fā)潛力。他們利用已有管線和設(shè)備，實現(xiàn)付灣油田及時投產(chǎn)，節(jié)約投資165萬元；先后對付灣油田8口井實施熱力試采，部署開發(fā)井7口、評價井3口，累計產(chǎn)油3300多噸，新增控制儲量超150萬噸，開辟了新的資源陣地。

該廠還積極轉(zhuǎn)變開發(fā)方式。楊淺20普通稠油水驅(qū)油藏平面竄流嚴重、驅(qū)油效率低，他們利用“通道定量識別+逐級深部調(diào)剖+降黏復合驅(qū)”集成技術(shù)，將該區(qū)油藏轉(zhuǎn)為水驅(qū)開發(fā)。楊21226井應用后，日產(chǎn)油由0.8噸升至5.6噸，綜合含水率下降6個百分點。他們擴大該技術(shù)應用范圍，與油田工程院實施技術(shù)風險承包，楊淺20區(qū)塊日產(chǎn)油由2.9噸升至10.7噸，增油超3300噸。

多年注蒸汽開發(fā)后，汽竄問題日益凸顯、注汽效果逐步變差。對此，該廠及時從單井注汽轉(zhuǎn)為面積組合注汽，并配套開展熱化學復合提高采收率先導試驗，提高熱能利用率。熱化學復合驅(qū)提高采收率先導試驗在8個井組開展，增油6400噸。

針對油藏類型復雜、開發(fā)方式多樣等特點，技術(shù)人員形成了薄層稠油油藏蒸汽吞吐經(jīng)濟開采等8項油藏開發(fā)特色技術(shù)，以及氮氣輔助吞吐、注采一體化等5項工藝，為效益開發(fā)提供了有力支撐。

稠油生產(chǎn)成本中，燃料費和電費占到46%以上。對此，該廠對暫時無法注汽、無有效治理對策的高含水井，采取堵水、調(diào)剖調(diào)驅(qū)等措施，控減無效產(chǎn)液量；對生產(chǎn)過程需摻水的井，通過全過程保溫、完善工藝配套等措施，精準控減摻水；研發(fā)錯峰遠程控制系統(tǒng)，可利用手機APP遠程控制高架罐、電磁加熱器等高能耗設(shè)備，多利用谷電、綠電，持續(xù)為設(shè)備能耗“瘦身”。

為縮減燃料費支出，該廠打出“一降兩提（降集輸系統(tǒng)用氣量，提自產(chǎn)回收氣產(chǎn)量與用氣設(shè)備熱效率）”組合拳，持續(xù)開展鍋爐煙氣余熱、采出水余熱利用工藝攻關(guān)，日均消耗天然氣從1.96萬立方米降至1.49萬立方米；精細地質(zhì)潛力評價，實施氣井補孔、配套天然氣回收管網(wǎng)等措施，回收利用自產(chǎn)氣78萬立方米。

他們還攻關(guān)“光熱+套管燃氣熱+谷電+蓄熱”多能互補技術(shù)，解決了高凝油井電耗大、成本高等問題。9口井應用后，累計節(jié)電32.6萬千瓦時，節(jié)約電費28.2萬元。