長慶科技人“脈沖采油”成功破題低滲透技術(shù)

原題：長慶科技人十多載探索“脈沖采油”破題低滲透技術(shù)窠臼

上世紀七十年代，在甘肅慶陽革命老區(qū)成立了長慶油田。圖為開發(fā)了半個世紀的馬嶺油田工業(yè)生態(tài)環(huán)境優(yōu)美如畫?！±钪冶蟆z　　

中新網(wǎng)蘭州9月8日電 (侯志雄 李忠斌)上世紀七十年代，在甘肅慶陽革命老區(qū)，一群老石油人“跑步上隴東”成立了長慶油田。今年是長慶油田成立50周年，該油田已連續(xù)七年高效穩(wěn)產(chǎn)5000萬噸，是中國目前最大的油氣田。

　　長慶油田屬致密性油氣藏，上世紀二十年代，國際石油專家曾斷言，鄂爾多斯盆地所屬的長慶油田不具備商業(yè)開采價值。

　　“低滲透”一直伴隨著長慶油田勘探與開發(fā)的全過程。據(jù)資料顯示，該油田九成以上是低滲透油藏。近二十年來，長慶油田隨著規(guī)模開發(fā)，油藏進入高含水期，開采難度加大，如何突破技術(shù)瓶頸提高采收率，成為該油田高質(zhì)量發(fā)展“助推器”，一套適合超低滲油藏的開發(fā)技術(shù)“呼之欲出”。

　　2008年起，長慶油田采油二廠技術(shù)團隊不斷摸索實踐，創(chuàng)新了以“周期注水、周期采油、輪采輪注”為核心的脈沖采油技術(shù)。有效減少注水，提高采收率，降低人員成本，實現(xiàn)了“增油不增資，增油不增水，增油不增人”。截至目前，該廠通過脈沖采油技術(shù)，改變了低滲透油田開發(fā)方式，每年節(jié)約水、電、人工等各種費用2.5億元以上。

圖為長慶油田各類新型一體化集成裝置無人值守綜合站?！±钪冶?攝　　

周期注水“尋找規(guī)律”

　　從山東東營海邊到甘肅慶陽黃土塬，李建霆1997年從中國石油大學(xué)(華東)石油與天然氣開發(fā)專業(yè)畢業(yè)后來到了長慶油田。

　　“以前從來不吃辣子，現(xiàn)在改變了?！迸c記者交談爽朗的話語中，讓長慶油田采油二廠總地質(zhì)師李建霆改變的不僅是生活習(xí)慣。

　　“長慶油田采出的低滲透有特殊性，不能完全照搬現(xiàn)有的行業(yè)開發(fā)技術(shù)標準，經(jīng)過實踐，有些標準方法評價不適合低滲透油田開發(fā)。”李建霆一直尋找著改變低滲透油田的開發(fā)方式。

　　超低滲油藏開發(fā)離不開水，更有“五方水一方油”的說法。“穩(wěn)定注水，溫和注水，連續(xù)注水”是行業(yè)傳統(tǒng)。李建霆和技術(shù)團隊逐漸摸索出“增油不增水”的周期注水技術(shù)。

　　“還是用水驅(qū)油，用水開發(fā)是采油行業(yè)成本最低的一種方式，如果換注入氣體開發(fā)成本就會翻好幾倍。”李建霆說，油田開發(fā)中再好的技術(shù)措施，如果成本過高終將會被“束之高閣”。

　　“周期注水是脈沖采油的第一個層級，單純改變注水。”李建霆說，一個月可能注水5天，然后停10天，依次循環(huán)。地層下物質(zhì)有個互換的過程，注下去的水和地層要把水油置換出來，當置換不出來的時候，“等一等，停一?！贝脫Q結(jié)束后繼續(xù)推進。

圖為采油二廠城壕作業(yè)區(qū)山156輪注輪采示范區(qū)?！±钪冶?攝　　

2008年，周期注水在采油二廠西峰采油一區(qū)開始實施，現(xiàn)任該作業(yè)區(qū)技術(shù)經(jīng)理的馬可聰見證了全過程。

　　“剛開始是摸索階段，主要工作是錄取參數(shù)和數(shù)據(jù)監(jiān)控?！瘪R可聰當時作為實習(xí)技術(shù)員每天要到注水井口去監(jiān)控壓力、收集數(shù)據(jù)，保證每天定的配注能夠合理執(zhí)行。他說，“周期注水看似簡單但有技術(shù)含量，反復(fù)實驗、取數(shù)據(jù)尋找規(guī)律。”

　　采油二廠地質(zhì)研究所所長李小軍說，“周期注水打破了行業(yè)的傳統(tǒng)思維，改變了之前按部就班的注水方法，有效減少低效注水?！?/span>

　　他算了筆賬：之前每口油井每天固定要注20立方米水，周期注水實施后，同比每年的注水量要少800多萬立方米，按1立方米水20元計算，一年能節(jié)約1.6億元。此外，注水少油井含水率下降，還能延長油田可開采時間。

圖為脈沖采油技術(shù)團隊在西峰油田采油井場探討輪采輪注不同區(qū)域開發(fā)規(guī)律?！±钪冶?攝　　

周期采油“摸索參數(shù)”

　　李建霆認為，“周期注水、周期采油、輪注輪采”注重于礦場實踐，主要是摸索參數(shù)的問題。他說，“摸索參數(shù)很費功，一個月摸索一輪，然后評估效果，數(shù)個輪次后，從中再選出最佳的關(guān)井和開井周期。”

　　2015年上半年，采油二廠啟動周期采油技術(shù)，600多口井以一半時間開井作為試驗，其中390多口井用5天采出10天的產(chǎn)量，而另外有200多口井卻做不到。

　　產(chǎn)量是采油廠的生命線，控制關(guān)開井的影響不言而喻。

　　困難和壓力接踵而至，技術(shù)團隊細心分析后，一個問題縈繞腦際，低滲透油田資料錄取標準一直在沿用國際標準和行業(yè)標準，適合于東部的高滲油藏，照搬的方式不一定可行，需要變革開發(fā)技術(shù)。

　　參數(shù)確定是周期采油的核心和靈魂。面對大量的數(shù)據(jù)和繁瑣的程序，技術(shù)團隊屢次三番核對、校正，分析出周期內(nèi)開井5天最具科學(xué)性和實用性。

　　2015年下半年，周期采油技術(shù)在西峰采油一區(qū)第一次安排停井時，各個井區(qū)的井區(qū)長均有抵觸情緒，因為他們都有產(chǎn)量壓力。

　　隨著產(chǎn)量越來越平穩(wěn)了，周期采油方式給馬可聰?shù)母杏X就是“扭轉(zhuǎn)了整個開發(fā)形勢?！彼f，通過周期采油，西峰采油一區(qū)零投入，連續(xù)4年的產(chǎn)量沒有波動。“工作量減少了，原油穩(wěn)穩(wěn)地采出，年底算賬電費省了30多萬元，真實有效?！?/span>

“開發(fā)一片、保護一片、綠化一片”，長慶油田采油二廠在黃土高原上建成的“花園式井站”?！±钪冶?攝　　

輪注輪采“技術(shù)革新”

　　“將周期注水、周期采油兩個結(jié)合到一起就成了輪注輪采，也就是脈沖采油的第三個層級?！崩罱枋鲋}沖采油的過程。

　　對于采油二廠地質(zhì)研究所水平井管理室馬嶺組組長衛(wèi)嘉鑫來說，城壕作業(yè)區(qū)實施的輪注輪采讓他記憶猶新。

　　城壕作業(yè)區(qū)山156區(qū)為超低滲油藏，全區(qū)51口水平井單井產(chǎn)能僅1.5噸，開發(fā)效果差。2016年，衛(wèi)嘉鑫和團隊選取高含水、低采油速度的7口水平井，12口注水井開展輪注輪采試驗。

　　為了準確掌握水井規(guī)律，他們每天測試液面恢復(fù)情況，經(jīng)過半年多現(xiàn)場資料錄取、室內(nèi)分析、不斷優(yōu)化各項參數(shù)、周期，實現(xiàn)開井時率60%，產(chǎn)量恢復(fù)率110%的良好效果。

　　2017年至2018年，隨著脈沖采油技術(shù)的規(guī)模推廣應(yīng)用，他們制定實施周期及注水量，實現(xiàn)了油藏負遞減，日產(chǎn)油量從99噸上升至120噸，打造了“山156輪注輪采示范區(qū)”。

　　“石油開采行業(yè)最大目的，在現(xiàn)有的經(jīng)濟、技術(shù)條件下，用最小的投入，獲得最大的采油?！边@是李建霆上大學(xué)時，專業(yè)課本扉頁中一段話語。

　　“我們琢磨的是三疊系低滲透油藏不能連續(xù)注入、連續(xù)采出，省水、省電還多采油的實用技術(shù)。”李建霆介紹說，這項技術(shù)不是通過數(shù)學(xué)公式和物理模型來推導(dǎo)，來自于認知和實踐，逐步摸索形成主題。

　　東北石油大學(xué)博士生導(dǎo)師宋考平教授認為，脈沖采油技術(shù)可以利用現(xiàn)有的水驅(qū)設(shè)備，僅通過改變注水井和采油井的施工制度即可實現(xiàn)，其技術(shù)實施簡便，且效果顯著。

　　“脈沖采油是低滲油藏最有效的改善水驅(qū)開發(fā)效果的方法之一。”中國石油大學(xué)(北京)博士生導(dǎo)師廖新維教授對該項技術(shù)給予評價。他表示，實驗室的驅(qū)油實驗和數(shù)值模擬的理論研究都證明了脈沖采油可以顯著改善水驅(qū)開發(fā)效果、潛力大。

　　9月1日，《甘肅省節(jié)約用水條例》起正式施行。作為中國水資源最緊缺的地區(qū)之一，甘肅人均和畝均水資源量分別是全國平均水平的二分之一和四分之一，甘肅官方明確提出“深度節(jié)水”“極限節(jié)水”。與此不謀而合，采油二廠主產(chǎn)區(qū)塊在甘肅隴東，應(yīng)用脈沖采油技術(shù)每年可節(jié)約水資源800多萬立方米。截至目前，該廠實施油水井措施4500口，節(jié)約水資源3000多萬立方米，累計增加產(chǎn)量20多萬噸。