采油工程低成本工藝技術(shù)體系的探索與研究

王廣輝

勝利油田孤島采油廠，中國·山東 東營 257231

1 引言

孤島采油廠作為勝利油田陸上產(chǎn)油第一大廠，已為國家累積貢獻(xiàn)原油2億噸。經(jīng)過50多年的開發(fā)，老油區(qū)開發(fā)陣地不斷縮小，生產(chǎn)水油比急劇上升，有效資源接替不足，開發(fā)成本不斷增加，高耗、低效矛盾不斷凸顯，效益穩(wěn)產(chǎn)難度日益加大。為此，孤島采油廠深刻分析研究老油藏開發(fā)各個(gè)領(lǐng)域的矛盾點(diǎn)、平衡點(diǎn)、滲透點(diǎn)，在矛盾中求生存，在平衡中找效益，在滲透中尋發(fā)展，打造了三大工藝技術(shù)體系：抓源頭降本構(gòu)建井筒重建技術(shù)體系、抓效益提升打造長效防砂技術(shù)體系、抓綠色低碳探索稠油冷采技術(shù)體系，從井筒重建到儲層改造到降粘舉升，完善了一體化治理工藝技術(shù)體系，從理論探索到技術(shù)實(shí)踐，均取得了有效進(jìn)展。

2 原因分析

2.1 是老油田高質(zhì)量發(fā)展的需要

目前，老油田面臨著注汽、注聚開發(fā)兩大主力開發(fā)方式投入規(guī)模飽和、投入成本高等問題，嚴(yán)重制約著老油田的開發(fā)。須與時(shí)俱進(jìn)地更新開發(fā)理念，調(diào)整開發(fā)思路，在延長油田經(jīng)濟(jì)壽命期的前提下，制定以“低成本工藝支撐”為目標(biāo)，制定可持續(xù)開發(fā)戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)高效開發(fā)。

2.2 是老油田可持續(xù)開發(fā)的需要

面對一系列的生產(chǎn)矛盾，孤島油田要想取得長效、穩(wěn)定發(fā)展，就必須轉(zhuǎn)變現(xiàn)有開發(fā)理念，打破思維禁錮，立足綠色低碳可持續(xù)開發(fā)目標(biāo)，找準(zhǔn)低成本開發(fā)與儲量有效動(dòng)用的切入點(diǎn)、突破口，依靠工藝技術(shù)創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，不斷提升油氣主業(yè)的價(jià)值創(chuàng)造能力，實(shí)現(xiàn)效益的最大化和企業(yè)保持盈利的可持化。

3 主要做法

3.1 核心技術(shù)強(qiáng)力支撐，實(shí)施井筒重建技術(shù)體系，以“增”儲拓陣地

孤島油田經(jīng)過50年的開發(fā)，套變井逐年增多、套損井存量較大，導(dǎo)致靜態(tài)井網(wǎng)不完善，儲量失控嚴(yán)重。同時(shí)，調(diào)流線轉(zhuǎn)井網(wǎng)區(qū)塊調(diào)整重建規(guī)則井網(wǎng)，油水井歸位需求大，受工農(nóng)關(guān)系影響新井規(guī)模有限。針對開發(fā)轉(zhuǎn)型井網(wǎng)調(diào)整與低成本需求，工藝技術(shù)不斷創(chuàng)新突破，快速適應(yīng)轉(zhuǎn)型發(fā)展新要求，形成了井筒重建低成本工藝技術(shù)系列，保障轉(zhuǎn)型順利實(shí)施。

打通道下小套技術(shù)，根據(jù)套變程度分類實(shí)施套管內(nèi)、套管外打通道下小套技術(shù)，針對輕微套變井實(shí)施管內(nèi)修套后打通道下小套；針對套變嚴(yán)重井配套導(dǎo)斜器，實(shí)施管外打通道下小套。

水力噴砂解堵技術(shù)，加大了水力噴砂解堵低成本技術(shù)在套損、長停井治理上的應(yīng)用，大修治理后雙層套管、小井眼等井況存在常規(guī)射孔后存在低液、欠注問題，配套高穿透能力的水力噴砂解堵技術(shù)，有效解除地層壓實(shí)傷害、泥漿污染，擴(kuò)大炮眼附近滲流面積。開窗定向換井底技術(shù)，大修配套鉆井定向技術(shù)，按預(yù)先設(shè)計(jì)的方向和軌跡定向鉆進(jìn)一個(gè)新井眼，實(shí)現(xiàn)低成本下調(diào)流線轉(zhuǎn)井網(wǎng)，目的：提高方案符合率和中靶率[1]。

攻關(guān)擴(kuò)眼技術(shù)，提升固井質(zhì)量，利用水力擴(kuò)刀將裸眼擴(kuò)大到預(yù)期尺寸，保障了小套管順利到位，增大了環(huán)空厚度，方便了固井施工，增加了水泥環(huán)厚度，提高了固井質(zhì)量。

開窗側(cè)鉆技術(shù)，針對側(cè)鉆下小直徑套管井套管內(nèi)通徑小導(dǎo)致常規(guī)防砂、采油工藝配套難度大的問題，攻關(guān)取換套裸眼鉆進(jìn)技術(shù)，保證套管尺寸，降低后期采油工藝配套難度及成本。同時(shí)研制了自動(dòng)替漿固井裝置，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確頂替，免鉆塞，保障固井質(zhì)量，優(yōu)化了水泥漿配方，提升水泥環(huán)質(zhì)量，改進(jìn)了注漿設(shè)備，完善了注漿程序，從這幾個(gè)方面切實(shí)提升了小套管固井質(zhì)量，解決了因管外串導(dǎo)致油井高含水、水井分注分不開的問題，在最大程度盤活低效無效資產(chǎn)，恢復(fù)失控儲量。

通過實(shí)施井筒重建技術(shù)體系，加大老井側(cè)鉆力度，攻關(guān)了拔套管擴(kuò)眼、水平井管外充填防砂、水力噴砂解堵、深度返排等鉆、完井配套技術(shù)，側(cè)鉆井技術(shù)體系逐步形成。側(cè)鉆井由之前年均完鉆8口增加到2021年完鉆47口，投產(chǎn)16口，累產(chǎn)油0.8萬噸，治理套損、長停井71口，增油1.2萬噸，平均單井日油水平5.4噸，為轉(zhuǎn)井網(wǎng)工作提供了強(qiáng)大的低成本技術(shù)支撐。同時(shí)大力推行市場化運(yùn)營模式，以“目標(biāo)同向、合作雙贏”為原則，深化對外合作承包，與石油工程技術(shù)研究院等單位強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，引智引腦，探索低效區(qū)塊、單元和單井穩(wěn)步提效新路子。開展了中二中館5稠油區(qū)塊承包、孤南206—214區(qū)塊增量承包、低效井治理風(fēng)險(xiǎn)合作等項(xiàng)目，累計(jì)增效35萬元。

3.2 高強(qiáng)高滲高效返排，實(shí)施長效防砂技術(shù)體系，以“控”儲保穩(wěn)定

隨著井筒重建工程不斷擴(kuò)大，大修下小套、側(cè)鉆井逐年增多，泥漿污染導(dǎo)致供液能力變差以及剩余油挖潛對象轉(zhuǎn)變后，儲層物性條件逐年變差的突出問題，工藝技術(shù)樹立了“解、穩(wěn)、防、排”一體化治理的理念，以返排技術(shù)為切入點(diǎn)，清除近井地帶堵塞，配套穩(wěn)砂、防砂工藝，確保儲層、充填層、防砂篩管多級多界面滲流能力穩(wěn)定，配套防排轉(zhuǎn)換技術(shù)，降低后期維護(hù)成本，打造防砂高效長效工程[2]。

返排技術(shù)，解除近井地帶堵塞，針對單層、低壓漏失井（壓力系數(shù)＜0.83）配套氮?dú)庵鸺壏蹬偶夹g(shù)；在混排管柱上安裝智能氣舉閥，從油套環(huán)空注入氮?dú)?，通過智能氣舉閥進(jìn)入油管，將管內(nèi)流體分段舉升至地面，井筒內(nèi)形成負(fù)壓，達(dá)到地層解堵返排的目的；同時(shí)還能提高對新層的認(rèn)識。今年以來氮?dú)庵鸺壏蹬沤舛?1井次，單井返排時(shí)間長達(dá)7.4小時(shí)，解堵后壓力下降2.1MPa。累計(jì)優(yōu)化新投方案24井次，減少無效投入240余萬元。旋轉(zhuǎn)射流空化脈沖解堵技術(shù)，針對多層長井段、水平井引進(jìn)旋轉(zhuǎn)射流空化脈沖解堵技術(shù)，套管注入氮?dú)?，利用工具產(chǎn)生的空化和脈沖作用，在近井地帶形成空化低壓區(qū)，達(dá)到負(fù)壓返排實(shí)現(xiàn)均勻解堵。

防膨穩(wěn)砂技術(shù)，抑制微粒運(yùn)移，延緩堵塞，泥質(zhì)膠結(jié)物和粉細(xì)砂之所以運(yùn)移，主要原因是入井液和地層水造成水化膨脹破壞了砂巖結(jié)構(gòu)，進(jìn)而造成泥質(zhì)運(yùn)移，通過雙季銨鹽在黏土、粉砂表面多點(diǎn)吸附后引發(fā)的電性中和以及晶層收縮起到防膨和穩(wěn)砂作用。

3.3 拓展資源接替陣地，實(shí)施稠油冷采技術(shù)體系，以“擴(kuò)”展增動(dòng)能

采油廠秉承沒有解放的思想，就沒有技術(shù)的創(chuàng)新，沒有技術(shù)的創(chuàng)新，就沒有效益的攀升的理念，實(shí)施了稠油降粘技術(shù)攻關(guān)和集成應(yīng)用，形成了具有孤島特色的熱采堵調(diào)和冷采降粘吞吐配套的新技術(shù)，開展了綠色低碳可持續(xù)開發(fā)模式的先河，將高能耗向綠色低碳轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)高投入向低投入轉(zhuǎn)變，為稠油轉(zhuǎn)型冷采穩(wěn)產(chǎn)增效打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

微生物降粘吞吐技術(shù)探索，通過向地層注入微生物菌液、激活劑或代謝產(chǎn)物，利用微生物及其代謝產(chǎn)物的協(xié)同作用，達(dá)到降低原油黏度，改善流動(dòng)性能、提高洗油效率的目的，今年以來在具有一定能量的低液低含水稠油井現(xiàn)場應(yīng)用32口井，累計(jì)增油8000余噸，投入產(chǎn)出比1：2.5。LPA降粘體系探索，LPA為高分子聚合物，具備水相增粘、油相降粘、降低界面張力、改善儲層滲流能力的作用，通過開發(fā)方式的轉(zhuǎn)變，改善單井生產(chǎn)等措施，達(dá)到單井降粘增效，提高采收率和經(jīng)濟(jì)效益的目的。

4 幾點(diǎn)認(rèn)識與思考

第一，老油田開發(fā)轉(zhuǎn)型打造低成本工藝技術(shù)體系，持續(xù)強(qiáng)化技術(shù)配套增效，工藝技術(shù)水平不斷提升，集成應(yīng)用了高效防砂技術(shù)，完善了稠油機(jī)采長效舉升技術(shù)，壓減低效、無效工作量，在多提有效液、多增效益油方面進(jìn)一步優(yōu)化，提高投入產(chǎn)出比，使得老油田上產(chǎn)提效再發(fā)展。

第二，老油田開發(fā)轉(zhuǎn)型打造低成本工藝技術(shù)體系，在今后的發(fā)展中需要充分借助大數(shù)據(jù)信息平臺和智能化技術(shù)，持續(xù)深化研究，拓展應(yīng)用領(lǐng)域，使得老油田優(yōu)化調(diào)整促長效。