“愁油”不愁 西北油田突破稠油開發瓶頸

石油 技術 地質 中國石油化工集團 塔河 歷史 中國工業報社 2019-05-22
“愁油”不愁 西北油田突破稠油開發瓶頸

12區的油藏地質以縫洞型碳酸鹽巖為主,具有 “超深、超稠、高溫、高壓、高礦化度、高硫化氫”等特點,非均質性特徵明顯,地質結構 “世界少有、國內僅有”,油氣藏開發被地質專家們稱為 “世界級難題”。

一個被專家視為 “愁油”,被公認為世界級開發難題的超深層稠油區塊上,西北油田依靠地質研究、科技攻關和工藝創新,突破了稠油開發瓶頸,連續多年超額完成原油生產任務,原油產量實現了跨越式增長。

春暖花開的4月,西北油田傳來一個激動人心的喜訊,該油田最大的區塊塔河12區累計生產原油達到2000.3萬噸。

這是西北石油人12年來苦苦奮鬥結出的碩果,是西北油田只爭朝夕助推原油生產高起步的真實寫照,也是貫徹落實中國石化集團公司工作會議精神、堅決打好打贏勘探開發進攻戰的生動體現。

就是在這麼一個被專家視為 “愁油”,被公認為世界級開發難題的超深層稠油區塊上,2007年投入開發,依靠地質研究、科技攻關和工藝創新,突破了稠油開發瓶頸,原油年產量由開發初期的87萬噸,到2013年首次突破年產200萬噸大關,連續多年超額完成原油生產任務,原油產量實現了跨越式增長。

12年,4380天,平均每天生產原油4566.21噸,貢獻著全廠60%的產量。這不能不說是一個奇蹟。

循著12區開發的脈搏,隨筆者去觸摸那一串串數字下動人的心跳。

創新不止 破世界級開發難題

12區的油藏地質以縫洞型碳酸鹽巖為主,具有 “超深、超稠、高溫、高壓、高礦化度、高硫化氫”等特點,非均質性特徵明顯,地質結構 “世界少有、國內僅有”,油氣藏開發被地質專家們稱為 “世界級難題”。

碳酸鹽巖裂縫溶洞型油藏就像地下的溶洞,存在獨立小空間和裂縫。如何把住在數千米下 “四合院”裡的稠油解放出來,既沒有成熟的理論,更沒有可資借鑑的經驗。

西北油田採油二廠首先打破傳統管理模式,構建了以油藏 “區塊目標”管理為核心,縫洞單元差異化管理為基礎,控水穩油技術為手段的油藏管理模式。在深化油藏岩溶背景及主控因素的研究方面,形成以地質概念模型為基礎的精細注水、注氣三採、複合措施挖潛技術序列。創新了 “四線三定”縫洞型油藏精細刻畫技術,完善了 “終注源採、支注幹採、低注高採”井網構建方法,有效提升井間儲量動用,水驅控制程度達到38.5%,水驅動用程度達到16.7%。截至目前,區塊注水累計增油326萬噸,注氣累計增油51萬噸,措施累計增油175萬噸。

自然遞減控制是衡量油田開發水平的一個重要指標。對於12區複雜的縫洞型碳酸鹽巖油藏開發,如何有效控制自然遞減率、提高採收率,是採油二廠當務之急和各項工作的靶點。該廠依託 “十三五”國家重大專項示範工程及中石化重大科技項目,實行廠院結合,多項攻關技術達到國際先進水平。近年來,高壓注水、調流道、調流勢等提高採收率技術也取得突破進展,增可採工作逐步由井周向井間過渡,使塔河12區各項開發指標得到有效改善,年新增可採儲量171萬噸,區塊自然遞減率由20.2%下降到13.1%,破解了碳酸鹽巖縫洞型油氣藏自然遞減 “魔咒”。形成的縫洞型油藏開發技術體系,獲得國家科技進步一等獎。

敢為人先配套 “利器”拉動產量攀升

稠油之所以被稱為 “愁油”,是因為稠油中膠質瀝青質含量過高,導致開採難度大,配套技術要求高,同時加上高成本,所以使很多開採企業望 “稠”卻步。

採油二廠作為西北油田主力採油廠,中國陸上最大的稠油採油廠,不斷創新,不懈探索,逐步形成了一套適應 “兩超四高”稠油開發的工藝配套“利器”,為解決深層稠油開採難題、拉動超稠油產量攀升創出了新路子。如何能將固體狀態、能站在上面能翩翩起舞的稠油從幾千米的地下舉升出地面,是該廠孜孜以求破解的一道難題。

為了降低原油的粘稠度,該廠經過數年的研精苦思,總結出一套獨具特色的適合塔河油田超稠油井的開採模式——摻稀生產。就是在超稠油開採過程中加入適量低密度原油,增加稠油流動性,再經過舉升技術將原油採出地面。

在12區長達12年的開採歷史中,泵始終形影不離,從抽稠泵到深抽電泵,從抗稠油電泵到大排量抽稠泵,再到新型螺桿泵……正是因為有了這些泵的不斷演進,才給稠油開採注入了源源不斷的動力。正是因為有了一系列適應性強的稠油舉升工藝,上億噸稠油儲量才得以動用開採。稠油舉升研究的探索過程就是泵的演變史。

隨著12區等稠油區塊大力開採,該廠開展一系類稠油舉升工藝研發與改進。研發的礦物絕緣加熱電纜技術,解決了由於地層溫度逐漸減低影響原油流動的難題,充分釋放了地層產能,大幅度降低了稀油用量。使用新型超級納米隔熱材料給油管穿上了 “棉衣”,從而減少稠油在井筒流動中的熱損失,確保井筒稠油以較高的溫度舉升到井口……成功實現有杆泵5300米深抽和電泵5000米深抽,創下機械舉升深度的世界紀錄,稠油井摻稀接力舉升裝置、尾管懸掛裝置、機抽井口高壓變換器等三項工藝獲得國家實用新型專利。

精益管理 向油藏要產量與效益

在12區的開發過程中,西北油田採油二廠開發研究所發揮了龍頭和參謀作用。

該所率先建立 “井站一體化”管理模式,大幅度簡化區塊管理的複雜程度;探索成立了產量分析室,逐步實現油藏管理和生產運行的有機結合;推進業務財務融合與現場區塊大包試點,以價值為導向,從 “勞務管理”向 “業務管理”轉變;建立 “五到單井” “一井一策” “六精經營管理體系”為內核的油田經營管理平臺,為單井分析提供了有效決策。

12區的作戰參謀部——12區項目組,是由10個平均年齡不超過30歲的年輕人組成。他們經常挑燈夜戰,對突發異常井集體“把脈會診”,做到異常井問題不過夜。

生產運行是提高生產效率、產量攀升的重要環節和保障。採油二廠依靠智能信息化管理模式,運用數字儀表、大數據分析等信息化技術,關注油井信息,降低油井異常,提升油井管理水平。生產運行、安全環保、技術管理、作業監控、成本控制、後勤保障, “六位一體”聯動,每一個環節都實現了無縫銜接。

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