[中国海洋石油报2018-03-12]
图为生产中的锦州9-3油田。记者 李佑坤 摄影
由于受到自身疏松砂岩和多层系河流相沉积等地质特征以及原油黏度高、平台寿命有限等特殊先天条件的制约,海上稠油油田的水驱采收率偏低,甚至不少用于油田开发的常规技术根本无法使用,因此,研究梳理出一套旨在攻克海上稠油开发关键技术和解决油田应用试验中遇到的新问题的海上稠油油田高效开发技术意义重大。
通过近年来的持续研发攻关,中海油研究总院(下称研究总院)现已搭建起海上油田高效开发新模式与技术理论体系,已推出“海上开发地震关键技术”“丛式井网整体加密及综合调整”“多枝导流适度出砂”“化学驱油”和“稠油热采”五大技术体系,形成了一套海上稠油高效开发理论,为提高稠油储量动用程度、增加经济可采储量和确保油田持续稳产增产提供了强有力的技术支撑与保障。
把握根本破解开发地震难题
海上开发地震技术是提高油藏描述精度与确保海上稠油油田高效开发的根本保障。针对海上地震资料井地联合高分辨率处理、薄储层地震精细解释与河流相砂体构型表征的难题,研究总院发展与完善了海上井中地震、井控地震处理与地震驱动确定性建模等关键技术,形成了以“约束与驱动”为核心的海上开发地震技术体系与软件平台,同时推出了复合砂体构型理论。
其中,井中地震技术与井控地震资料处理技术有效提高了地震资料分辨率与薄储层的描述精度;复合砂体构型理论与表征技术进一步明晰了小于地震分辨能力的储层表征;地震驱动确定性建模技术开拓了储层地质建模的新途径,进而有效降低了传统地质统计学建模带来的不确定性。
完善工艺突破综合调整关键技术
通过持续的技术攻关与研发,研究总院现已深化并拓展了海上油田丛式井网整体加密及综合调整技术体系,形成海上复杂河流相稠油油藏高含水期剩余油定量描述技术,由此丰富了海上稠油油田综合调整油藏工程关键技术,完善了相应的整体加密调整钻采配套工艺。
在此基础上,结合各油田的日常生产需要,研究总院形成了以绥中36-1和秦皇岛32-6油田为代表的陆相不同沉积类型的油田水驱高效开发模式,初步建立了海上稠油高效开发理论,已形成“非线性渗流微观驱油机理”“疏松砂岩储层压力下降对储层物性的影响机理”“基于自动搜索的辅助历史拟合方法”这3项创新性理论与方法。
潜心增产多枝导流适度出砂
一方面,努力提高单井泄油面积,尽可能减少开发井数与平台数量;另一方面,通过适度出砂,可最大限度提高油井产能。在海上稠油油田高效开发体系中,多枝导流适度出砂技术的核心就在于此。
立足这一技术核心,研究总院已实现若干项关键技术的创新和突破。比如,建立考虑“复杂结构井变质量管流”与“疏松砂岩固相流化渗流”耦合的多枝导流适度出砂井综合产能模型,推出相应的产能评价软件,预测精度达85.3%;综合考虑地层砂粒度分布和蒙脱石绝对含量,结合筛管的堵塞规律,提出一套适度出砂的防砂方式设计方法,并形成防砂方式优选图版;研制出一套适用于稠油油井的实时出砂监测系统,搭建起信号特征与油井出砂之间的关系,实现准确的出砂识别。
化学驱油持续探索引“活水”
从理论上说,加强聚合物驱技术研究、开展海上化学驱采出液处理及海上油田化学驱配注技术攻关,可更大幅度地提高原油采收率。
在实际技术攻关与研发中,研究总院通过持续探索,已实现海上聚合物驱油、聚表二元复合驱油、油田化学驱配套技术、稠油化学驱采出液处理技术与化学驱油藏工程关键技术等5大核心技术,海上稠油高效开发新模式与技术理论体系的完善引入了“活水”,同时确保了聚合物驱技术在渤海绥中36-1油田、锦州9-3油田和旅大10-1油田的规模化矿场试验效果。
“依托海上稠油油田高效开发技术推出的疏水缔合聚合物驱油剂,其性能较之其他产品而言更具优势,开创了海上提高原油采收率技术的新领域,引领着该项技术的世界发展趋势。”加拿大卡尔加里大学首席科学家陈掌星说。
稠油热采国际国内双发力
以初步形成一套海上稠油油田热采开发技术为总体目标,重点针对小型化蒸汽发生器研发和多元热流体发生系统集成优化进行攻关,研究总院还研发出一套海上稠油热采配套工艺及关键工具,完成了多元热流体系统集成与优化。
在南堡35-2油田南区,这套多元热流体系统集成与优化共计实施先导试验16井次,增油效果明显,热采井的初期产量是冷采井的2至3倍;旅大27-2油田开展先导性试验,完成小型化蒸汽发生器试制、试验及配套工艺技术,热采井初期产量是冷采井产量的2至3倍。
海上稠油热采关键技术的突破充实并完善了海上稠油油田高效开发模式,对学科发展及推动行业技术进步作出了一定的贡献。这套高效开发模式已在渤海海域的绥中36-1、旅大10-1、锦州9-3、秦皇岛32-6等油田进行了成熟应用,累计增油量可观。不仅如此,相关研究成果已在英国、印尼、乌干达等国应用,对油田日常生产带来的驱动力得到了国际同行的一致认可。
一系列的海上稠油油田高效开发技术成果的涌现将我国海上稠油油田开发带入到了一个新阶段,海洋石油开发领域由此开启了新局面,也有助于引领世界海上稠油开发的新方向。
“海上稠油油田高效开发技术现已形成的五大技术体系,为渤海油田的增储上产和提高石油资源利用率提供了技术支撑和有力保障,也为海洋石油高效开发国家重点实验室建设和运行奠定了坚实基础,成功推动建成了国家级科技创新平台,这必将为今后的应用基础研究与相关学科建设及行业发展作出更大的贡献。”中国工程院院士周守为说。
原文链接:聚焦海上稠油开发 勇攀科研攻关高峰(图)