精細(xì)化管理的低品位油田有效開發(fā)

惠 寧 李 碩 朱克斌

能源供給安全是經(jīng)濟(jì)保持穩(wěn)定增長的關(guān)鍵,關(guān)系著國家的安全、社會的穩(wěn)定和人民的安樂。我國從1993年開始成為能源凈進(jìn)口國,未來缺口將越來越大,根據(jù)新一輪油氣資源評價結(jié)果,石油資源量中屬于低品位的為54%;天然氣資源量中屬于低品位的為50%。低品位油藏開發(fā)是一大難題,但要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)目標(biāo),必須正視開發(fā)低品位油藏面臨的問題,尋求相應(yīng)的對策。只有這樣,才能讓這類難動用儲量成為現(xiàn)實(shí)的石油產(chǎn)量。

一、低品位油田的定義

“低品位”油田是一個相對概念,是相對于已發(fā)現(xiàn)的規(guī)模大、豐度高、油品好、產(chǎn)量高油氣田的“高品位”而言的,也是相對于一定時期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件而言的。自然界中的“低品位”資源數(shù)量相當(dāng)大,有些盆地的“低品位”資源總量可以等于甚至超過“高品位”資源總量,其重要性不容忽視。發(fā)達(dá)國家十分重視對本土“低品位”資源的利用?！暗推肺弧钡某梢蛴袃煞N:一是天然生成的,我國通常將復(fù)雜的小斷塊油氣田、稠油油田和低豐度、低滲透油氣田的資源稱為“低品位”儲量;二是人為造成的,由于長期開采,油氣田剩余的,品位變差的儲量。

油氣資源的開發(fā)總是隨著勘探工作的加深,找到的油氣儲量中“低品位”的比例必將越來越大;隨著開發(fā)時間的延長,剩余的資源中因開采多年而品位變低的比例也將增加,其地位將日益重要,唯有促進(jìn)低品位資源又好又快地開發(fā),才能緩解國內(nèi)油氣供應(yīng)的緊張局面。

二、低品位油田有效開發(fā)的精細(xì)化管理

針對坪北油田特點(diǎn)及難點(diǎn),在不斷實(shí)踐與創(chuàng)新過程中,通過不斷開展管理創(chuàng)新,形成了低品位油田開發(fā)的精細(xì)化管理:即“精查細(xì)找、精雕細(xì)刻、精益求精、精打細(xì)算”,充分發(fā)揮員工主觀能動性,集思廣益,降低運(yùn)行成本,確保開發(fā)效益。

1.精細(xì)化管理是實(shí)現(xiàn)合作開發(fā)穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)。坪北油田合作開發(fā)始終堅持“整體部署、分步實(shí)施,先肥后瘦、先易后難,跟蹤分析、及時調(diào)整”的滾動開發(fā)原則,采取評價與滾動相結(jié)合的方式實(shí)施,具體做法是:1998年圍著評價井滾動,1999年在富集區(qū)滾動,2000年“挑肥揀瘦”,2001年“瘦中選肥”,取得了顯著的效果。

(1)精查細(xì)找,夯實(shí)穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)。經(jīng)過四年的規(guī)模產(chǎn)建期,坪北油田完成了油田基礎(chǔ)井網(wǎng)。但是并沒有停止對區(qū)塊精細(xì)化地質(zhì)研究工作,仍然在有限的區(qū)塊內(nèi),深化地質(zhì)研究,最大程度的發(fā)現(xiàn)儲層,挖掘油藏的開發(fā)潛力,取得了新突破:一是對老區(qū)重新評價認(rèn)識,對于原來沒有貢獻(xiàn)的層位,獲得了工業(yè)油流;二是未動用儲層進(jìn)行再評價、再認(rèn)識,通過加大壓裂改造力度,獲得了工業(yè)油流。

(2)精雕細(xì)刻,提高開發(fā)水平。在注重宏觀管理的同時,在微觀上的細(xì)化管理同樣落到實(shí)處。在合作開發(fā)過程中,嚴(yán)格落實(shí)開發(fā)綱要,狠抓技術(shù)細(xì)節(jié),不斷總結(jié)摸索,建立適合自己的制度和培植適用的技術(shù)。制定與坪北相適應(yīng)的基礎(chǔ)資料錄取制度:計量工作要求準(zhǔn)確、及時、真實(shí);巡回檢查工作要及時,并及時填寫材料;單井生產(chǎn)異常及時上報,先自行檢查可能存在的原因;在開發(fā)技術(shù)上引進(jìn)智能開關(guān)找卡堵水、老井暫堵壓裂技術(shù)、陀螺測斜技術(shù),加深了油藏認(rèn)識,提高了儲量動用程度;在井筒管理方面引進(jìn)空心抽油桿、閉式采油等技術(shù),改善了井筒性能。

(3)精益求精,細(xì)化企業(yè)管理。精益求精是四精管理的核心,坪北合作項(xiàng)目根據(jù)不同的崗位,不同的對象,采用不同的措施,管理要求高、管理約束性高,同時發(fā)揮員工主觀能動性,實(shí)現(xiàn)精益求精的管理。

成立專業(yè)管理項(xiàng)目組,分別是儲量及發(fā)現(xiàn)成本組、產(chǎn)量及開發(fā)成本組、操作成本組、采油工程指標(biāo)組、節(jié)能管理組、化學(xué)助劑組、油田開發(fā)指標(biāo)組、創(chuàng)新創(chuàng)效組、清潔生產(chǎn)工作組、安全設(shè)備管理工作組,這些工作組層層分解細(xì)化到每個單位和崗位,逐層管理,逐層監(jiān)督,形成一級對一級負(fù)責(zé)的責(zé)任鏈和考核鏈。

在油水井管理上,推行“一井一策”和“雙曲線”管井法,“一井一策”及由平臺單井提供準(zhǔn)確的生產(chǎn)資料,由經(jīng)理部制定單井生產(chǎn)措施,“雙曲線”管井法及油井電流及液量曲線圖管理;在成本管理上,按照“模擬市場管理,內(nèi)部成本貨幣化”的思路,實(shí)行成本票和定額票管理,增強(qiáng)了職工的成本控制意識。通過精細(xì)化管理,2008年一類平臺達(dá)76%,采油時率達(dá)99.4%,油井平均檢泵周期達(dá)862天。

(4)精打細(xì)算,創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)。由于坪北油田單井產(chǎn)量低,綜合成本高,如何實(shí)現(xiàn)高效開發(fā)不僅僅是技術(shù)政策問題,需要多方面降低成本,才能實(shí)現(xiàn)效益的最大化。

利用系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能降耗,利用油井套管抽氣裝置、大罐抽氣裝置、油氣分輸?shù)燃夹g(shù),日收集伴生氣300余方,保證了聯(lián)合站和基地的生產(chǎn)、生活用氣,年節(jié)約燃煤1000余噸。

因地制宜節(jié)能技改,根據(jù)陜北地形特點(diǎn),實(shí)施技術(shù)改造,達(dá)到節(jié)約的目的。一是與廠家聯(lián)合開發(fā)、投用低速永磁電機(jī)140臺,節(jié)點(diǎn)率15%;二是組織力量自主革新,在4個結(jié)轉(zhuǎn)站進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)能改造,節(jié)電率40%。

通過調(diào)動員工積極性,取得了可喜的成績,分別解決了延長抽油機(jī)皮帶實(shí)用壽命、自制節(jié)能環(huán)保火嘴、注水井井口防凍措施、平臺水套爐盤管穿孔報警、空心光桿密封器跑油治理等8個方面的問題,降低了勞動強(qiáng)度和運(yùn)行費(fèi)用,提高了安全等級。

2.重視基礎(chǔ)管理是實(shí)現(xiàn)合作開發(fā)的保障。要實(shí)現(xiàn)有效合作開發(fā),不僅要有科學(xué)合理的宏觀管理體制,還需要深入細(xì)致的基礎(chǔ)管理。在開發(fā)過程中,更需要對生產(chǎn)動態(tài)、油藏特點(diǎn)、地質(zhì)認(rèn)識進(jìn)一步深入地分析,為后期合理調(diào)整提出指導(dǎo)意見,從而確保區(qū)塊的穩(wěn)定開發(fā)。

認(rèn)真錄取基礎(chǔ)資料,共取得了孔隙度、滲透率、粒度分析、薄片、相對滲透率曲線等19個巖心分析項(xiàng)目的6725個樣品分析資料;積極開展有針對性的課題研究,基本形成了叢式井鉆井工藝技術(shù)、儲層預(yù)測技術(shù)、分層壓裂技術(shù)、注采配套技術(shù)、動態(tài)監(jiān)測技術(shù)等坪北油田開發(fā)配套工藝技術(shù);廣泛開展低滲透油田開發(fā)技術(shù)調(diào)研,合理部署井網(wǎng);逐步總結(jié)油井試采特征,確立了早期注水開發(fā)的基本思路;編制油田開發(fā)部署方案,經(jīng)過精細(xì)的前期評價工作,編制了《坪北油田合作開發(fā)25×104t 產(chǎn)能建設(shè)工程油藏工程方案》,具體提出了技術(shù)政策。以上所做的各項(xiàng)工作,奠定了區(qū)塊開發(fā)的基礎(chǔ),給制定開發(fā)技術(shù)政策提供了指導(dǎo)作用。

3.采用先進(jìn)適用技術(shù)是實(shí)現(xiàn)有效合作開發(fā)的主要途徑。針對坪北油田的特點(diǎn),推行簡單實(shí)用的開發(fā)配套技術(shù),創(chuàng)新、發(fā)展和完善了各項(xiàng)簡單、實(shí)用、可靠、經(jīng)濟(jì)的工藝技術(shù),合理開發(fā)利用自然資源,降低工程造價和運(yùn)行費(fèi)用,努力提高油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

(1)配套技術(shù)的主要對策。實(shí)行叢式井鉆井技術(shù),所有井均為定向斜井;實(shí)施先期壓裂投產(chǎn),結(jié)合本地區(qū)油層特性和井網(wǎng)特點(diǎn),進(jìn)行整體壓裂設(shè)計,優(yōu)化壓裂施工參數(shù);實(shí)行早期注水、補(bǔ)充地層能量開發(fā),實(shí)施分注合采技術(shù);油井均采用有桿泵機(jī)械采油方式生產(chǎn),突出小機(jī)、小桿、小泵、小井口的特點(diǎn);采用成熟的配套采油工藝技術(shù)來滿足生產(chǎn);地面工程建設(shè)堅持“地面服從地下,地面地下相結(jié)合”的方針,按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施、注采配套、簡化工藝、節(jié)省投資”的原則,對油田地面工程建設(shè)進(jìn)行總體規(guī)劃、遠(yuǎn)近結(jié)合、分期實(shí)施。設(shè)計以井組平臺為單元進(jìn)行地面配套建設(shè)。井站及其配套系統(tǒng)按需求分期實(shí)施、逐步到位。集輸干線等骨架工程建設(shè)一次到位,避免重復(fù)建設(shè)。

(2)采用主要工程技術(shù)政策。油層壓裂改造工藝:坪北油田油井無自然產(chǎn)量,所有油井均要實(shí)施先期壓裂投產(chǎn)。在產(chǎn)建前期,針對坪北油田的特點(diǎn),以降低成本、提高油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益為指導(dǎo)思想,先后與長慶油田、江漢采油院、北京勘探開發(fā)研究院等單位合作,實(shí)施“深穿透、細(xì)分層、快排液”的油層壓裂改造方法。采用一套井網(wǎng)開發(fā)C4+52、C61、C62三套層系,平均單井至少鉆遇2套油層,采用分層壓裂。

老油層重復(fù)改造技術(shù):坪北每個油層都是經(jīng)過水力壓裂后投產(chǎn)的,加之油層本身微裂縫發(fā)育,注水驅(qū)替效果客觀上受到限制,因此,油層無論在平面上還是在縱向上都會存在很多難以驅(qū)動的死油區(qū),如何動用這部分儲量,是一個重要課題。從1999年起,坪北油田就開始著手摸索老油層的重復(fù)改造技術(shù),經(jīng)歷了三個階段:普通重復(fù)壓裂、先封堵油層后壓裂、暫堵重復(fù)壓裂,取得了良好的增油效果。

分層注水工藝技術(shù):根據(jù)方案設(shè)計要求,坪北油田采用一套井網(wǎng)分注合采,針對層間吸水狀況極不均勻的實(shí)際情況,從油田注水開發(fā)初期就開展了分層注水。多為一級兩層,部分井還實(shí)現(xiàn)了二級三層的注水工藝。

(3)開展合理有效的注采綜合調(diào)整。逐步完善油田注采井網(wǎng):井網(wǎng)的完善分三個方面,一是逐步完善基礎(chǔ)井網(wǎng),坪北油田產(chǎn)能建設(shè)速度快,少部分區(qū)域井網(wǎng)未及時完善,產(chǎn)建結(jié)束后根據(jù)情況適時完善方案井網(wǎng);二是增加邊緣注水井點(diǎn),主要是針對油區(qū)邊部油層物性差、油井產(chǎn)液量低、油層能量低的狀況;三是在適當(dāng)時機(jī)轉(zhuǎn)注部分二注井,二注井進(jìn)入高含水或水淹后,控制注水井的注水量已無必要,適時轉(zhuǎn)注二注井加強(qiáng)注水,形成真正水線,有利于增加側(cè)向油井地層能量,可進(jìn)一步提高側(cè)向油井受效程度,從而有利于側(cè)向油井穩(wěn)產(chǎn)或上產(chǎn)。

不斷摸索不穩(wěn)定注水規(guī)律:坪北油田通過對不穩(wěn)定注水規(guī)律摸索與調(diào)整,注水強(qiáng)度從0.1方/米.天至1.7方/米.天;單層注水量從5方/米.天到20方/米.天不等;注水周期從1個月至6個月不等,其中部分井組進(jìn)行了注10天停20天的超短周期注水試驗(yàn)。注水針對性逐步加強(qiáng),效果不斷變好,一批井產(chǎn)量得到恢復(fù)、一批井含水得到控制。

深化老區(qū)加密調(diào)整試驗(yàn):為進(jìn)一步研究注水波及狀況并為今后的整體調(diào)整挖潛指明方向,2001年進(jìn)行了局部加密調(diào)整試驗(yàn),新鉆井點(diǎn)基本分布在油井井排上。4口加密調(diào)整試驗(yàn)井投產(chǎn)初期平均單井日產(chǎn)油3.9噸,含水35.0%, 效果較好。從鉆遇情況看,均鉆遇油層分布穩(wěn),生產(chǎn)時除3口井排加密井因壓裂出現(xiàn)高含水外,其余投產(chǎn)井初期平均日產(chǎn)量4.2噸,最高單井初期產(chǎn)量達(dá)6.4噸。2003年至2008年共鉆加密調(diào)整井69口井,累計產(chǎn)油16.5萬噸。為油田的穩(wěn)產(chǎn)作出了貢獻(xiàn)。

低品位油田的有效開發(fā)是目前油田開發(fā)的難點(diǎn),也是中國石油國內(nèi)油氣資源開發(fā)的重點(diǎn)方向,充分利用“低品位”石油和天然氣資源,對保障國家能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。在鄂爾多斯盆地的實(shí)踐證明,高速、高效開發(fā)和利用“低品位”石油資源是可能的和可行的。坪北油田的有效開發(fā),在機(jī)制創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新上,都取得了較好的成績,豐富了低品位油田開發(fā)管理經(jīng)驗(yàn)。在經(jīng)歷了兩次金融危機(jī)的情況下,仍實(shí)現(xiàn)了高效開發(fā),其經(jīng)驗(yàn)對于油氣田企業(yè)具有一定借鑒作用。

(作者單位:長慶油田公司)