沒(méi)有那么簡(jiǎn)單,總有新的挑戰(zhàn)橫亙?cè)陂L(zhǎng)慶人面前。
2001年,長(zhǎng)慶油田開(kāi)始對(duì)蘇里格氣田進(jìn)行試采,看到的情景可以用“悲慘”來(lái)形容:壓力下降快、關(guān)井復(fù)壓后,恢復(fù)能力低。第二年秋天,新組建的采氣三廠迅速建成了蘇里格氣田1號(hào)和2號(hào)集氣站。2002年9月21日,兩座集氣站投產(chǎn)時(shí),正是農(nóng)歷中秋節(jié),蘇里格氣田第一批生產(chǎn)井也開(kāi)始生產(chǎn)。當(dāng)天,采氣工打開(kāi)了蘇6井的閥門(mén)。然后大家就在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市烏審旗一個(gè)租來(lái)的院子里喝酒慶賀,甚至還請(qǐng)來(lái)了當(dāng)?shù)氐臑跆m牧騎(即小型文藝演出隊(duì))。然而,在他們的歡聲笑語(yǔ)中,蘇6井的壓力卻在直線下降,與試采時(shí)的情景一模一樣。當(dāng)?shù)诙斓奶?yáng)從東方升起的時(shí)候,蘇6井開(kāi)井時(shí)22兆帕的油壓已經(jīng)降至與4兆帕的系統(tǒng)壓力基本持平。也就是說(shuō),只經(jīng)過(guò)了不到24小時(shí)的生產(chǎn),蘇6井的產(chǎn)量已經(jīng)差不多降為零。
與此同時(shí),壞消息接二連三:除少數(shù)氣井外,大部分氣井產(chǎn)量急劇下降,有的甚至停產(chǎn)了。
直井不行,那就換水平井,結(jié)果兩口水平井中的蘇平1井完井后投產(chǎn),產(chǎn)量極低。而蘇平2井完井試氣,干脆沒(méi)有形成工業(yè)氣流,成為一口所謂的“干井”。
為了有效識(shí)別儲(chǔ)層,二維地震不行就上三維的,然后再上多波地震,結(jié)果都是不行。也可能是壓裂技術(shù)不行,那就上大規(guī)模壓裂、二氧化碳?jí)毫眩Y(jié)果也是不行。不管什么方法,其結(jié)果都是:壓力下降快,產(chǎn)量低,關(guān)井后壓力恢復(fù)慢。一個(gè)殘酷的現(xiàn)實(shí)是,為開(kāi)發(fā)蘇里格氣田而成立的長(zhǎng)慶油田采氣三廠,直到2005年,年產(chǎn)量仍然只有區(qū)區(qū)三千多萬(wàn)立方米,數(shù)十口氣井時(shí)開(kāi)時(shí)停,近5年的累計(jì)產(chǎn)量只有3億立方米。
蘇里格氣田的開(kāi)發(fā)難題是顯性的,此時(shí)長(zhǎng)慶油田的石油開(kāi)發(fā)同樣面臨著巨大的問(wèn)題:隨著開(kāi)發(fā)的深入,新投入開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)量的滲透率越來(lái)越低,開(kāi)發(fā)難度越來(lái)越大,不過(guò)這一問(wèn)題是隱性的。
解決這些問(wèn)題,最有效的辦法是技術(shù)創(chuàng)新。蘇里格氣田建成每1口井的平均投資高達(dá)1200多萬(wàn)元,而當(dāng)時(shí)計(jì)算的平均單井總采出量卻只有1600多萬(wàn)立方米,在當(dāng)時(shí)的氣價(jià)下,即使在今天的氣價(jià)下,都是嚴(yán)重虧損的。高投入低產(chǎn)出的強(qiáng)烈反差,使蘇里格氣田成為當(dāng)時(shí)中國(guó)石油上下共同爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。針對(duì)蘇里格氣田的特點(diǎn),長(zhǎng)慶油田采用集成創(chuàng)新的方法,形成了井位優(yōu)選、快速鉆井、儲(chǔ)層改造、叢式井水平井、井下節(jié)流等12項(xiàng)配套技術(shù),突破了制約蘇里格氣田經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)的技術(shù)瓶頸,氣田開(kāi)發(fā)成本顯著降低,開(kāi)發(fā)管理水平大幅提升。8年時(shí)間建成了生產(chǎn)240億立方米/年天然氣的規(guī)模能力,2013年,蘇里格氣田生產(chǎn)天然氣212.19億立方米。
如今的蘇里格氣田,一座座無(wú)人值守集氣站拔地而起,一個(gè)個(gè)叢式井組快速建成。整個(gè)氣田6000多口氣井、上百座集氣站、5個(gè)天然氣處理廠的數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)運(yùn)行、動(dòng)態(tài)分析、安全預(yù)警,均被集中到數(shù)百公里之外的數(shù)字化生產(chǎn)指揮中心的電腦屏幕上。
現(xiàn)在,蘇里格氣田的開(kāi)發(fā)技術(shù)持續(xù)提高,不動(dòng)管柱水力噴射及裸眼封隔器多段壓裂技術(shù)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模應(yīng)用,并研發(fā)了三種新型低傷害壓裂液體系;完成了水平井井位優(yōu)選等技術(shù)攻關(guān),初步建立了水平井+直井聯(lián)合布井模式;研發(fā)了斜井段復(fù)合鹽防塌和水平段防塌潤(rùn)滑鉆井液體系,鉆井速度顯著提高;研制了31/2″生產(chǎn)管柱卡瓦式和預(yù)置式節(jié)流器,以及新型水平井井下節(jié)流器。水平井的規(guī)模應(yīng)用,大幅度提高了致密氣整體開(kāi)發(fā)效益。蘇里格氣田投產(chǎn)水平井324口,占該氣田總井?dāng)?shù)的6%,日產(chǎn)天然氣能力1580萬(wàn)立方米,占整個(gè)氣田日產(chǎn)能力的30.3%,基本實(shí)現(xiàn)了氣田開(kāi)發(fā)方式由“直井多井低產(chǎn)”向“水平井少井高產(chǎn)”的轉(zhuǎn)變?!笆濉币詠?lái),通過(guò)技術(shù)攻關(guān),長(zhǎng)慶油田創(chuàng)新突破了以多層多段壓裂技術(shù)為核心的致密氣開(kāi)發(fā)系列技術(shù),自主研發(fā)形成的水平井不動(dòng)管柱水力噴砂分段壓裂技術(shù)、水平井速鉆橋塞分段壓裂等技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,長(zhǎng)慶油田成為國(guó)內(nèi)致密氣開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的引領(lǐng)者。
在油田開(kāi)發(fā)方面:直井3級(jí)以上多級(jí)壓裂方式已成為低滲透厚油層直井壓裂的主體技術(shù);形成了加密調(diào)整提高采收率配套技術(shù);堵水調(diào)剖技術(shù)實(shí)現(xiàn)了由單井向區(qū)塊轉(zhuǎn)變,試驗(yàn)區(qū)整體調(diào)剖后遞減下降明顯。
通過(guò)國(guó)家示范工程的開(kāi)展及水平井整體開(kāi)發(fā)等示范技術(shù)的推廣應(yīng)用,推動(dòng)了長(zhǎng)慶天然氣產(chǎn)量的快速攀升,2013年達(dá)到346.8億立方米。精細(xì)注水、多級(jí)壓裂等示范技術(shù)的推廣應(yīng)用,推動(dòng)了長(zhǎng)慶原油產(chǎn)量的大幅度增長(zhǎng),隴東示范區(qū)2013年生產(chǎn)原油達(dá)到600萬(wàn)噸左右。截至目前,長(zhǎng)慶示范工程,獲國(guó)家軟件著作權(quán)4套,形成新產(chǎn)品、新裝置4項(xiàng),新增產(chǎn)值32.21億元。
——國(guó)家863項(xiàng)目“油氣田監(jiān)測(cè)高性能微傳感器及數(shù)字化系統(tǒng)”技術(shù)成果全面應(yīng)用推廣。通過(guò)項(xiàng)目研究,完成了高溫高壓芯片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和制造工藝改進(jìn),使綜合成品率提高到80%以上;完成了2萬(wàn)個(gè)SOI壓力計(jì)芯片的設(shè)計(jì)制造;拓展了壓阻芯片加工能力,完成了300萬(wàn)只/年壓力計(jì)芯片產(chǎn)能指標(biāo)。研發(fā)了油氣田監(jiān)測(cè)智能壓力傳感器,在油氣田示范實(shí)驗(yàn)區(qū)推廣應(yīng)用395只。研制的井下高溫高壓壓裂監(jiān)測(cè)壓力計(jì)在壓力150兆帕、溫度200度時(shí)整機(jī)性能穩(wěn)定。
——致密氣藏開(kāi)發(fā)重大工程技術(shù)大幅度提高了致密氣藏開(kāi)發(fā)效益。長(zhǎng)慶油田形成了水平井地質(zhì)布井與設(shè)計(jì)技術(shù)系列,有效儲(chǔ)層鉆遇率由攻關(guān)前的51.1%提高到63.3%;形成了長(zhǎng)水平段快速鉆完井技術(shù)系列,鉆井成本降低5.5%;形成了低飽和度致密氣測(cè)井綜合識(shí)別與評(píng)價(jià)技術(shù)系列,Ⅱ、Ⅲ類致密氣儲(chǔ)層識(shí)別準(zhǔn)確率提高10%;形成了直井多層、水平井多段壓裂改造技術(shù)系列,水平井分段壓裂達(dá)18段,試驗(yàn)區(qū)月產(chǎn)氣量達(dá)到直井的3.8倍,直井分層壓裂8層,試驗(yàn)區(qū)Ⅲ類井產(chǎn)量提高32.8%,壓裂工具較國(guó)外同類產(chǎn)品成本降低50%以上,低傷害壓裂液體系成本降低30%;形成了地面一體化建設(shè)數(shù)字化管理技術(shù)系列,地面建設(shè)總投資降低4.1%。該油田關(guān)鍵技術(shù)的集成應(yīng)用,大幅提高了致密氣藏開(kāi)發(fā)效益。攻關(guān)期間,蘇里格氣田新增可采儲(chǔ)量4288億立方米,采收率提高了10%。2013年蘇里格氣田年產(chǎn)氣量達(dá)210億立方米,成為長(zhǎng)慶氣區(qū)年產(chǎn)量最高的氣田。
——致密油勘探開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)成效顯著。經(jīng)過(guò)研究,長(zhǎng)慶油田形成了適合盆地致密油特征的儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)技術(shù)。該油田已落實(shí)致密油儲(chǔ)量規(guī)模5億噸,提交控制地質(zhì)儲(chǔ)量3.8億噸,成功動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量4060萬(wàn)噸。自主研發(fā)了水力泵送速鉆橋塞分段壓裂技術(shù),實(shí)現(xiàn)了技術(shù)國(guó)產(chǎn)化;研發(fā)形成了致密油低傷害混合壓裂液體系,關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平;初步形成了致密油體積壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)模式,單井產(chǎn)量大幅提高。
靖邊氣田。何炳彥/攝
通過(guò)項(xiàng)目攻關(guān)成果的集成應(yīng)用,長(zhǎng)慶已初步建成了安83、西233、莊230等三個(gè)致密油開(kāi)發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū),水平井投產(chǎn)初期單井日產(chǎn)油量達(dá)到直井的3~5倍。截至目前,該油田項(xiàng)目攻關(guān)初步形成4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)系列,形成6項(xiàng)產(chǎn)品。并研制了有形化關(guān)鍵分注工具,形成配套分注管柱技術(shù)系列,分注有效期由520天延長(zhǎng)到1120天以上。還完善了定向井小水量橋式偏心分層注水5項(xiàng)工藝技術(shù)和低滲透油藏分層壓降試井、大通徑套管補(bǔ)貼等6項(xiàng)配套技術(shù)。
長(zhǎng)慶在四個(gè)油田9個(gè)分注試驗(yàn)區(qū)累計(jì)應(yīng)用675口井,整體自然遞減下降了1.9個(gè)百分點(diǎn),壓力保持水平提升了5.9個(gè)百分點(diǎn),水驅(qū)動(dòng)用程度提高了6個(gè)百分點(diǎn),預(yù)計(jì)水驅(qū)采收率可提高3個(gè)百分點(diǎn),可增加可采儲(chǔ)量780萬(wàn)噸。
——致密油氣藏多層多段改造技術(shù)取得重要進(jìn)展。長(zhǎng)慶油田自主研發(fā)形成的套管滑套多層壓裂技術(shù)系列,經(jīng)股份公司專家鑒定,已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。通過(guò)大排量混合壓裂增加了改造體積,壓后投產(chǎn)較同類鄰井增產(chǎn)1.3倍以上。研發(fā)了新型低摩阻射孔液,以及快速高效填砂工藝,施工效率較前期提高2-3倍。形成了長(zhǎng)慶氣田“工廠化”作業(yè)壓裂關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)了“離子屏蔽”處理劑、低黏度可回收壓裂液體系,壓裂液回收再利用率達(dá)到80%左右;優(yōu)化了壓裂返排液處理工藝,自主研發(fā)了撬裝式回收處理裝備,為工廠化作業(yè)提供了保障。
——開(kāi)展原油采收率研究與試驗(yàn),為油田穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。長(zhǎng)慶油田在加密調(diào)整、空氣泡沫驅(qū)、二元驅(qū)技術(shù)研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方面取得了顯著進(jìn)展。王窯整體加密試驗(yàn)區(qū)動(dòng)態(tài)采收率提高了5——6個(gè)百分點(diǎn)。五里灣空氣泡沫驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)累積增油1.16萬(wàn)噸,階段采收率提高了5個(gè)百分點(diǎn)以上;試驗(yàn)規(guī)模由4個(gè)先導(dǎo)試驗(yàn)井組擴(kuò)大到15個(gè)井組,試驗(yàn)效果明顯。
2013年,長(zhǎng)慶油田組織實(shí)施科技項(xiàng)目21項(xiàng),獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)24項(xiàng);取得國(guó)家授權(quán)專利239件,比上年增長(zhǎng)26%;獲國(guó)家計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記49件,比上年增加400%;獲集團(tuán)公司自主創(chuàng)新重要產(chǎn)品認(rèn)定4項(xiàng);形成集團(tuán)公司技術(shù)利器2項(xiàng)。