提高采收率“再造”一個(gè)油田

□ 本刊記者 仇國(guó)強(qiáng) 通訊員 孫清華

提高采收率“再造”一個(gè)油田

□ 本刊記者 仇國(guó)強(qiáng) 通訊員 孫清華

采收率每提高一個(gè)百分點(diǎn)，就相當(dāng)于找到一個(gè)地質(zhì)儲(chǔ)量高達(dá)0.55億噸的油田。

編者按：歷經(jīng)30多年的勘探開(kāi)發(fā)，曾向千萬(wàn)噸級(jí)大油田發(fā)起多次沖擊的東濮老區(qū)，如今原油年產(chǎn)量降至240多萬(wàn)噸，油田開(kāi)發(fā)中后期各種潛在矛盾凸顯，控制自然遞減難度加大，原油產(chǎn)量連年吃緊。中原油田是一個(gè)多油層的復(fù)雜斷塊油田，斷層多、落差大、封隔性強(qiáng)、天然能量不足，靠天然能量開(kāi)發(fā)采收率低于20%。經(jīng)過(guò)多年的高速開(kāi)采，該油田已進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)期，開(kāi)發(fā)難度越來(lái)越大，儲(chǔ)量動(dòng)用率達(dá)94%。提高采收率，延長(zhǎng)老油田生命周期，對(duì)于致力于“建設(shè)三大基地，打造百年基業(yè)”的中原油田來(lái)說(shuō)，有著不同尋常的意義。本期《科技》欄目對(duì)中原油田推進(jìn)提高采收率工程、優(yōu)化開(kāi)發(fā)部署、盤(pán)活儲(chǔ)量資源、增加可采儲(chǔ)量、提升單井產(chǎn)能和開(kāi)發(fā)效益進(jìn)行報(bào)道，希望能對(duì)其他油田企業(yè)有所借鑒。

中原油田文明寨油田面積僅有6.8平方千米，卻被斷層切割成192個(gè)縱橫互相重疊的小斷塊，平均每平方千米28個(gè)，最小的還不及半個(gè)籃球場(chǎng)大，是石油專(zhuān)家公認(rèn)的極復(fù)雜的斷塊油田。針對(duì)小斷塊油田注水開(kāi)發(fā)，科研人員從基礎(chǔ)斷層研究做起，在一團(tuán)“亂麻”中尋找可行路線，井間找對(duì)應(yīng)，層間找連通，把“碎片片”串成“銀項(xiàng)鏈”。經(jīng)過(guò)調(diào)整，文明寨油田采收率提高4.35個(gè)百分點(diǎn)，年產(chǎn)油增加1.34萬(wàn)噸，自然遞減率下降21.4個(gè)百分點(diǎn)，再次進(jìn)入全國(guó)高效開(kāi)發(fā)油田行列。

歷經(jīng)30多年的勘探開(kāi)發(fā)，曾向千萬(wàn)噸級(jí)大油田發(fā)起多次沖擊的東濮老區(qū)，如今原油年產(chǎn)量降至240多萬(wàn)噸，油田開(kāi)發(fā)中后期各種潛在矛盾凸顯，控制自然遞減難度加大，原油產(chǎn)量連年吃緊……

“家常菜”注水開(kāi)發(fā)，延長(zhǎng)老油田生命周期

中原油田采油一廠從4月初對(duì)文中油田和文東油田進(jìn)行了9井次調(diào)驅(qū)施工，使注水系統(tǒng)平均注水壓力上升了8.0兆帕，對(duì)應(yīng)的13口油井累計(jì)增產(chǎn)原油840多噸。

老油田開(kāi)發(fā)就像一場(chǎng)看不到終點(diǎn)的馬拉松，只有合理分配“體力”、補(bǔ)充能量，才能跑出好成績(jī)。

中原油田開(kāi)發(fā)初期正是國(guó)內(nèi)各大油田增儲(chǔ)上產(chǎn)的時(shí)期，東濮老區(qū)采油增速連續(xù)11年超過(guò)2%，是全國(guó)采油增速較快的油田。為進(jìn)一步增加產(chǎn)量，該油田曾連續(xù)兩次對(duì)東濮老區(qū)部分區(qū)塊實(shí)行井網(wǎng)加密、強(qiáng)注強(qiáng)采。

這種強(qiáng)注強(qiáng)采的開(kāi)采方式導(dǎo)致該油田主力油藏含水率上升過(guò)快，產(chǎn)量遞減幅度增大。2003年以前，東濮老區(qū)每年自然遞減率超過(guò)20%。

為延長(zhǎng)老油田生命周期，中原油田轉(zhuǎn)變開(kāi)發(fā)思路，從“以油井工作為主攻方向”，轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙运ぷ鳛橹鞴シ较颉?。開(kāi)發(fā)思路的調(diào)整，使東濮老區(qū)開(kāi)發(fā)工作重心重回固本強(qiáng)基的軌道?？蒲腥藛T不斷深化油藏精細(xì)描述和沉積微相等地質(zhì)基礎(chǔ)研究，利用集成技術(shù)開(kāi)出“組合藥方”，將“頭疼醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”式的開(kāi)發(fā)管理，變成以油藏為單元的綜合治理，將強(qiáng)注強(qiáng)采變成“細(xì)水長(zhǎng)流”。

油藏精細(xì)描述，為油田開(kāi)發(fā)人員增添了一雙“慧眼”。近幾年，該油田在東濮老區(qū)精細(xì)描述51個(gè)區(qū)塊，提出意向調(diào)整井708口，預(yù)建產(chǎn)能90萬(wàn)噸；運(yùn)用非常規(guī)技術(shù)開(kāi)發(fā)難動(dòng)用油藏，夯實(shí)了原油穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)。

水路暢，則油路寬。近年來(lái)，中原油田以增加動(dòng)用儲(chǔ)量和提高采收率為目標(biāo)，立足整體研究、整體部署、分類(lèi)治理，強(qiáng)化集成配套技術(shù)應(yīng)用，開(kāi)發(fā)狀況不斷改善，東濮老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)不斷增強(qiáng)，自然遞減率由幾年前的19.96%降至17.12%。

□ 中原油田采油三廠針對(duì)三疊系油層水淹程度高、注水不見(jiàn)效、儲(chǔ)層能量不足等實(shí)際，開(kāi)展氮?dú)馔掏鹿に嚭投趸简?qū)試驗(yàn)。圖為該廠維修大隊(duì)職工在衛(wèi)77-9井進(jìn)行試驗(yàn)前的管線鋪設(shè)工作。 趙奕松 攝

目前，中原油田標(biāo)定采收率28.78%，石油地質(zhì)儲(chǔ)量5.48億噸，這就意味著，在開(kāi)發(fā)過(guò)程結(jié)束后，還有3.94億噸剩余油。

這些資源是客觀存在的。采收率每提高一個(gè)百分點(diǎn)，就相當(dāng)于找到一個(gè)地質(zhì)儲(chǔ)量高達(dá)0.55億噸的油田。

“這相當(dāng)于中原油田勘探五年發(fā)現(xiàn)的石油地質(zhì)儲(chǔ)量?！敝性吞锓止鹃_(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)首席專(zhuān)家呼舜興說(shuō)。

“營(yíng)養(yǎng)餐”二氧化碳驅(qū)，預(yù)計(jì)提高10個(gè)百分點(diǎn)，延長(zhǎng)油田20年壽命。截至8月18日，胡109井累計(jì)注入2.4萬(wàn)噸二氧化碳，對(duì)應(yīng)油井見(jiàn)效，初期日產(chǎn)油21.2噸，截至目前連續(xù)自噴18個(gè)月，累計(jì)增油5322噸，增氣304萬(wàn)立方米，采出程度提高5.3個(gè)百分點(diǎn)。

“在過(guò)去的30多年里，水驅(qū)在中原油田開(kāi)發(fā)中占主導(dǎo)地位，曾為油田增儲(chǔ)上產(chǎn)立過(guò)汗馬功勞。隨著儲(chǔ)量品位的不斷降低，深層、低滲透油藏比率越來(lái)越高，注水開(kāi)發(fā)舉步維艱?！焙羲磁d說(shuō)。

以油藏類(lèi)型多、埋藏深、構(gòu)造復(fù)雜、滲透率低著稱(chēng)的中原油田，目前有1/3以上的地質(zhì)儲(chǔ)量是低滲透、特低滲透油藏。對(duì)這部分儲(chǔ)量，目前的注水工藝技術(shù)不能滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)要求，靠天然能量開(kāi)發(fā)采收率僅為20%。

“將煙道氣中的二氧化碳捕集純化后，注入地下用于驅(qū)油，既能降低二氧化碳排放，又能提高采收率。實(shí)踐表明，二氧化碳驅(qū)油可以提高油田采收率10%~20%?！敝性吞锔笨偟刭|(zhì)師鄧瑞健說(shuō)。

濮城沙一下油藏于1980年投入開(kāi)發(fā)，采油增速連續(xù)3年達(dá)3%以上，1985年、1986年連續(xù)兩年年產(chǎn)油超過(guò)88萬(wàn)噸。到2007年，該油藏累計(jì)產(chǎn)油578.6萬(wàn)噸，地質(zhì)采出程度超過(guò)50%，工業(yè)采出程度高達(dá)99.42%，采油增速不到1%。很多人認(rèn)為，該油藏進(jìn)入水驅(qū)廢棄階段，可以打入“冷宮”了。

要配出適合像沙一下這種油藏胃口的“營(yíng)養(yǎng)餐”并非易事。

中原油田技術(shù)部門(mén)進(jìn)行多方研究論證，優(yōu)選出濮1-1井組作為試驗(yàn)井組。

□ 中原油田采油三廠工藝技術(shù)人員在明248井現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)油井進(jìn)行選擇性堵水。 趙奕松 攝

經(jīng)過(guò)幾年的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，濮1-1井組收到良好的增油效果。該井對(duì)應(yīng)油井濮1-67井，日產(chǎn)油由措施前的0.6噸增至15.9噸。目前，沙一下油藏累計(jì)注入二氧化碳9.7萬(wàn)噸，累計(jì)增油1.045萬(wàn)噸，提高采收率10個(gè)百分點(diǎn)，預(yù)計(jì)12年后可增油55萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)90萬(wàn)噸二氧化碳永久封存。

嘗到二氧化碳驅(qū)甜頭后，科研人員又優(yōu)選濮1-59井組、胡109井組進(jìn)行注入。

花樣“配餐”，更適合老油田變化的“胃口”

明486井施工現(xiàn)場(chǎng)一片忙碌景象，施工人員正在給該井注入表面活性劑。明486井所對(duì)應(yīng)明408井2009年底見(jiàn)效，初期日增油5.1噸，累計(jì)增油5290噸。中原油田采油工程研究院中高滲技術(shù)研究所所長(zhǎng)楊昌華介紹，下一步，油田還將在文25塊東、濮城沙二下、胡5塊等7個(gè)區(qū)塊，進(jìn)行不同含水階段單元表面活劑驅(qū)復(fù)合驅(qū)試驗(yàn)。這幾個(gè)區(qū)塊涉及地質(zhì)儲(chǔ)量8800萬(wàn)噸，預(yù)定采收率可提高10個(gè)百分點(diǎn)，全部見(jiàn)效后，這些儲(chǔ)量理論上可多采原油約800萬(wàn)噸。

中原油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，注水增油效果逐漸變差。光是“家常菜”，已很難適應(yīng)老油田變化的“胃口”，針對(duì)不同類(lèi)型油藏制定了多種多樣“配餐”。

2010年，科技人員油田優(yōu)選明15塊5口井進(jìn)行表面活性劑+空氣泡沫復(fù)合驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)。明15塊空氣泡沫驅(qū)累計(jì)增油1.92萬(wàn)噸，自然遞減率由20%降至13.5%。

油田文88塊屬于高溫、高壓、低滲透復(fù)雜斷塊油氣藏，注水開(kāi)發(fā)困難。為了提高這類(lèi)油藏的采收率，油田對(duì)文88塊進(jìn)行天然氣驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)。作為首塊“試驗(yàn)田”的文88塊沙三中10砂組，累計(jì)注入天然氣1.73萬(wàn)立方米，增油2.8849萬(wàn)噸，解決了多項(xiàng)技術(shù)難題，確保了高壓特低滲儲(chǔ)層的有效注入，預(yù)計(jì)提高采收率21個(gè)百分點(diǎn)。

為消除三次采油技術(shù)瓶頸，中原油田科研人員想盡一切辦法。二氧化碳驅(qū)效果明顯，但氣源受限，而空氣中氮?dú)夂扛哌_(dá)70%，更經(jīng)濟(jì)?？蒲腥藛T又開(kāi)始了對(duì)油藏進(jìn)行注氮?dú)庠囼?yàn)，他們優(yōu)選出濮城沙二上進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，可效果不理想，采收率僅提高3個(gè)百分點(diǎn)。

進(jìn)行上百次試驗(yàn)后，他們針對(duì)濮城沙二上采取先注一段二氧化碳，再注入一段氮?dú)?，試?yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果良好，這種方法能收到注二氧化碳驅(qū)油效果，采收率提高36%。