挑战采收率极限

发布时间:2024-08-08 信息来源:

采收率达到60%,很难吗?

很难。全国平均水平不到30%,油田开发六十多年来,超过60%的区块也寥若晨星。

孤岛采油厂中一区馆3区块便是其中之一,采收率达到65.7%。高采收率的背后,是油田化学驱技术不断迭代更新。

从聚合物驱到二元复合驱再到非均相复合驱,经过30余年求索,油田化学驱技术实现了从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的三级跳。

如今,化学驱技术已成为特高含水老油田大幅度提高采收率、降本增效、降水降耗的一项核心技术,采收率一路成功达到40%、突破50%、挑战60%,不断求索的胜利人在矢志攻关中,推动提高采收率技术不断取得新突破。

向更广领域跨越——

探索“埕岛模式”,锻造海上油田增产上产“新引擎”

海上油田埕北22F平台,也在重复着中一区馆3区块的故事。

8月1日,一艘载有上百吨化学驱油剂的船停靠在油田埕北22F平台,该平台是海上油田化学驱油试验井组,应用化学驱技术三年后,区块产油量实现新的跃升,目前累计增油61.4万吨,采收率预计提高14.2%。

作为油田“七个产量增长点”之一,海上油田已经连续8年实现大幅增产,2023年继续保持上产态势并实现超产。

油气开发管理中心经理杨圣贤介绍,增产背后,一方面是新建产能增量贡献;另一方面离不开存量进一步提高采收率。

2021年,油田在埕北22F平台开展二元复合驱先导性试验。“埕岛油田储量有2亿多吨,实施化学驱技术后,采收率将提高10个百分点以上,相当于多产2000万吨原油。”油田勘探开发研究院首席专家元福卿说。

鲜为人知的是,为了实现化学驱从陆地到海上的跨越,油田科研人员在此之前已进行了长达11年的探索攻关。

早在2010年,油田在埕岛油田埕北1F平台首次试验化学驱油技术。尽管彼时油田已经形成一套完整成熟的陆上化学驱方法,但海上化学驱仍面临着采出水高含硫、‌平台空间限制、‌注采井距大等难题。

经过持续攻关,科研人员攻克了氮气密闭、生化除硫、快速分散、连续熟化、一泵多井、低剪切调控等多项注聚关键核心技术,创新形成了“全流程密闭保黏、小空间大规模注聚、全过程智能控制”的海上化学驱技术体系,探索出了独具胜利特色的海上化学驱油“埕岛模式”。

如今,化学驱技术成为海上油田增产上产的“新引擎”。油田制定了5期化学驱推广应用方案,可进一步提高采收率,增加可采储量,支撑海上油田连续10年稳产300万吨以上。

向更大难度突破——

应用边界不断拓展,奋力向14亿吨储量阵地“进攻”

温度从65摄氏度到85摄氏度;

矿化度从6000毫克每升到30000毫克每升;

原油黏度从50毫帕秒到1000毫帕秒;

……

自化学驱技术在胜利成功应用之日起,它的应用边界就在不断拓展。

油田适用化学驱的储量有21.86亿吨,目前动用的不到7亿吨。油藏温度和地层水矿化度,一直是制约化学驱向更广领域进军的两只“拦路虎”。

“胜利油藏条件苛刻,根据温度和地层水矿化度不同,分为三种类型的高温高盐油藏。”勘探开发研究院化学驱油剂研发专家姜祖明介绍。油藏温度超过80摄氏度、地层水矿化度超过30000毫克每升的Ⅲ类油藏,是目前化学驱技术实施难度最大的油藏,被称为化学驱开发“禁区”。这类油藏储量有5.8亿吨,占油田整个化学驱资源量的四分之一以上,是实现化学驱产量有序接替的关键阵地。

2021年,新型聚合物“超高分多元共聚物”的成功应用打破了这一“禁区”。在永8沙二5区块试验中,试验区综合含水率下降14.3%,累计增油3.64万吨,实现高温高盐油藏化学驱效益开发。

“应用于高温高盐Ⅲ类油藏后,预计提高采收率8个百分点,延长油田经济寿命期5年以上。”姜祖明说。

创新成就胜利。30多年来,油田建立适用于高温高盐油藏的化学驱理论,先后攻克耐温抗盐聚合物驱、无碱高效二元复合驱、非均相复合驱等技术,打破了国外专家提出的“胜利油田根本不可能搞化学驱油”的论断。

数字里看乾坤。目前,油田化学驱累计动用地质储量6.6亿吨,累计产油7940万吨,累计增油3710万吨,年产量占比超12%,提高采收率9.8个百分点,平均采收率达52%。

眼下,油田化学驱团队正瞄准“油藏温度高达120摄氏度、地层水矿化度50000毫克每升”的特高温高盐油藏发起进攻,一旦突破,油田化学驱应用阵地将再增加14亿吨储量,也可为中国石化中原、江汉、河南等油田的类似油藏进一步提高采收率提供新的借鉴。

向更高极限挑战——

矢志创新攻关,向石油采收率极限发起挑战

从“均相”到“非均相”,尽管只有一字之差,从思路的产生到工业化推广,科研人员经历了远不止十年的磨砺。

“非均相复合驱技术,是油田针对聚合物驱后油藏提升采收率而研发的一项全新化学驱技术。”油田高级专家王涛介绍。该技术的原理为在传统聚合物、表面活性剂均相体系中,引入能变形的黏弹性颗粒驱油剂,通过“会变形”的颗粒,将深藏于犄角旮旯的原油逼出来。

油田聚合物驱后储量有3亿吨,长时间的化学驱开发,对油藏的渗透性、孔隙性等储层物性产生影响,小孔隙里的剩余油无法得到有效波及,采出液含水越来越高,含油越来越少,采出程度为45.6%,45%至55%的剩余储量滞留地下。

非均相复合驱技术的研发实现了聚合物驱后油藏可再提高6至8个百分点的采收率的目标。“虽然是针对聚合物驱后油藏研究的非均相复合驱技术,但水驱后非均质强的储量都可以用。”王涛说。

目前,非均相复合驱已动用地质储量1.1亿吨,增加可采储量1137万吨,提高采收率11个百分点,预计到2030年年增油将占到化学驱增油的50%。

眼下,单一技术提高采收率面临瓶颈,进一步提高采收率进入技术复合和协同时代。

孤岛油田东区南馆3-4单元正是技术协同示范的试验田。坐拥近5亿吨探明石油地质储量,从天然能量开发到注水开发再到化学驱,50余年间,孤岛油田累计生产原油1.78亿吨,采收率达45.8%,综合含水率高达94%,进一步提高采收率的方向在哪里?

面对发展之问,油田打出了“3+2”的“组合拳”,即化学驱三次采油与二次调整相结合的协同增效大幅度提高采收率技术,打破了井网调整和化学驱接替增效的既有模式,根据不同阶段剩余油演变特征,动态匹配驱油体系和注采井网,全过程“网、剂、油”协同增效,大幅提高了原油采收率。

勘探开发研究院采收率试验室经理赵方剑介绍,孤岛油田东区南馆3-4单元应用“3+2”大幅度提高采收率技术,在化学驱见效初期、高峰期,部署新井56口,持续调整流场,提高采收率20.3个百分点。60%的采收率,不是终点,新的生机在地下不断延续……


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