任玉金
摘 要:油藏工程技術是實現(xiàn)油氣田開發(fā)方案的重要手段,是決定油田產(chǎn)量高低、采油速度快慢、最終采收率大小、經(jīng)濟效益的優(yōu)劣等重要問題的關鍵技術。分析了我國采油工程技術發(fā)展的5個階段和各自的工藝技術狀況,介紹了與我國油藏相適應的5套油藏工程技術方法,指出了采油工程技術今后發(fā)展的必然趨勢。
關鍵詞:油藏工程;技術;應用;發(fā)展
1 油藏工程技術發(fā)展階段
1.1 探索、試驗階段(50年代到60年代初)
1949年9月25日玉門油田獲得解放,當時共有生產(chǎn)井48口,年產(chǎn)原油6.9×104t,再加上延長15口井和獨山子11口油井,全國年產(chǎn)原油總計7.7×104t。1950年進入第一個五年計劃時期,玉門油田被列為全國156項重點建設工程項目。一開始油井都靠天然能量開采,壓力下降,油井停噴,1953年在前蘇聯(lián)專家?guī)椭戮幹屏死暇龔R第一個頂部注氣、邊部注水的開發(fā)方案。為砂巖油藏配套開采上述技術打下了一定的基礎,成為全國采油工程技術發(fā)展的良好開端。
1.2 分層開采工藝配套技術發(fā)展階段(60年代到70年代)
陸相砂巖油藏含油層系多、彼此差異大、互相干擾嚴重,針對這些特點,玉門局和克拉瑪依油田對分層注水、分層多管開采進行了探索。60年代大慶油田根據(jù)砂巖油藏多層同時開采的特點,研究開發(fā)了一整套以分層注水為中心的采油工藝技術。
1.3 發(fā)展多種油藏類型采油工藝技術(70年代到80年代)
本階段形成了各種各樣的采油技術,如復雜斷塊油藏采油工藝技術、碳酸鹽巖潛山油藏開采技術、低滲透油藏采油工藝技術、稠油熱力開采技術、氣頂砂巖油藏開采技術、高凝油油藏開采技術、常規(guī)稠油油藏開采技術。
1.4 油藏工程新技術重點突破發(fā)展階段(80~90年代)
石油天然氣集團公司為推動重點技術的發(fā)展,在全石油行業(yè)成立了完井、壓裂酸化、防砂、電潛泵和水力活塞泵5個中心,對采油工藝的發(fā)展起了很大促進作用。在此期間,水平井開采工藝技術通過“八五”、“九五”攻關,取得巨大效益,攻下了水平井完井、射孔、壓裂(分段)、酸化、舉升、防砂等技術難關,配套了水平井油藏、工藝適應性篩選技術。
1.5 油藏系統(tǒng)工程形成和發(fā)展階段(1990~1999年)
為保證集團公司的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,90年代以來采油工程技術在完善現(xiàn)有配套技術基礎上,進一步形成系統(tǒng)工程,重點研究和發(fā)展的有七個方面。
①編制油田開發(fā)方案,提高油田整體經(jīng)濟效益。
②編寫了中長期采油工程規(guī)劃和科技發(fā)展規(guī)劃,進一步處理好近期應用技術和基礎研究的關系。
③加強研究,進一步改善高(特高)含水老油田“穩(wěn)油控水”、注聚合物和三元復合驅,擴大波及體積,提高開采效果,提高最終采收率,提高經(jīng)濟效益。
④對低滲透油田采用小井距、加強注水、簡化舉升方式和簡化地面流程,進一步提高單井產(chǎn)量,實現(xiàn)經(jīng)濟有效開采。
⑤發(fā)展蒸汽吞吐接替技術,扭轉稠油開采被動局面。
⑥完善配套深層酸壓、舉升、堵水采油工藝技術,保證高速高效開采。
⑦減緩套管損壞速度,提高油水井利用率。
2 油藏工程技術方法的應用
2.1 分層注水技術
多層油藏注水開發(fā)中的一項關鍵技術就是要提高注入水的波及效率。
2.2 人工舉升工藝技術
根據(jù)各類油田在不同開發(fā)階段的需要,50年中,我國發(fā)展了多種人工舉升工藝技術:抽油機有桿泵采油技術(平均符合率達到85%~90%,提高了抽油機井的效率和管理水平),電動潛油泵采油技術(電動潛油泵采油井數(shù)占4%,但排液量占21.7%,已成為油田舉升的一項重要技術),水力活塞泵采油技術(效率高達40%~60%,在高凝油開采和常規(guī)油藏含水低于60%的情況下應用,取得良好效果)等。
2.3 壓裂、酸化工藝技術
壓裂、酸化是采油工程的主導工藝技術之一。到1997年底全國大約壓裂17萬井次,年增產(chǎn)油量達200×104t以上,為我國老油田的挖潛和新油田的開發(fā)做出了卓越的貢獻。相繼研究成功和推廣應用了限流壓裂技術和投球、封隔器、化學暫堵劑選擇性壓裂技術。水平井限流壓裂和化學劑暫堵壓裂在大慶和長慶油田取得良好效果。90年代以來的油田整體壓裂技術,從油藏整體出發(fā),開發(fā)了壓前評估、材料優(yōu)選、施工監(jiān)測、實時診斷和壓后評估等配套技術,使壓裂工作創(chuàng)出了新水平。
2.4 稠油及超稠油開采技術
我國50年代就在新疆克拉瑪依油區(qū)發(fā)現(xiàn)了淺層稠油,于60~70年代進行蒸汽驅和火燒油層的小井組試驗。到90年代在我國12個盆地中已發(fā)現(xiàn)70多個稠油油田,地質儲量超過12億m3。經(jīng)過幾十年的科技攻關和實踐,引進先進技術、設備和自力更生相結合,已形成與國內(nèi)稠油油藏的特點配套的熱采工藝技術。
2.5 水平井開采技術
80年代后期進行的水平井科研攻關,促進了水平井開采技術的發(fā)展,取得可喜的成果。初步形成了不同類型油氣藏水平井適應性篩選方法、深層特稠油油藏水平井開采技術、砂礫巖稠油油藏水平井開采技術、淺層超稠油水平井開采技術、低滲透油藏水平井開采技術、火山巖裂縫性油藏水平井開采技術和水平井物理模擬與數(shù)值模擬技術等7套技術,包括油藏地質研究、完井、射孔、測井、舉升、防砂增產(chǎn)等主要技術。同時,在側鉆水平井中進行分段酸化,調剖堵水、沖砂技術也在現(xiàn)場試驗成功。對水平井成功地進行了限流法壓裂和暫堵法分段壓裂,取得了施工技術的成功,也取得了油田應用的好效果。