在原油開采過程中,勝利油田的科研人員總不乏奇思妙想。
比如一個小泡泡,能有什么用?勝利油田就把它變成了采油的“秘密武器”。今年1月,他們的強化泡沫驅(qū)油技術(shù)獲得兩項國家發(fā)明專利。
“返老還童”現(xiàn)象真有嗎?當然有!勝利油田利用新的理論,讓一個又一個稠油老區(qū)上演“返老還童”的神話。今年4月,“稠油熱采油藏非達西滲流機理研究及工業(yè)化應用”項目通過集團公司鑒定,被認為達到國際領(lǐng)先水平。
據(jù)勝利油田高級專家、勝利地質(zhì)科學研究院副院長李振泉介紹,由他們自主研發(fā)的這兩項采油“撒手锏”技術(shù),可以覆蓋儲量11.5億噸,使這些儲量不再“看著眼饞,吃起來難纏”,動用步伐大大加快。
“小泡泡”成為驅(qū)油“大功臣”
有一種油藏,非均質(zhì)性嚴重,大孔道極其多。專家介紹,采油時注進去的水從這樣的大孔道一流而過,卻驅(qū)不出多少油。
勝利油田這種大孔道油藏地質(zhì)儲量有1.1億噸。與此同時,經(jīng)過聚合物驅(qū)后的油藏亦形成類似大孔道的結(jié)構(gòu),盡管經(jīng)過聚合物驅(qū),已采出大量石油,但仍有50%~60%的原油滯留地下,此類油藏涉及儲量5.7億噸,驅(qū)油潛力也十分可觀。
這逼著科研人員不斷探尋更高效的驅(qū)油體系。他們從日常生活中的泡沫里找到了靈感。
對于泡沫,大家并不陌生。日常生活中使用的洗衣粉、洗潔精,都會遇水起泡,讓油漬無可遁形。吸引科研人員目光的,是泡沫的兩個“特異功能”:一個是堵大不堵小,另一個就是堵水不堵油。
這正好利用它來對付大孔道。李振泉介紹,在水通過大孔道時,可以利用大量泡沫擋住去路,將其逼向含油孔隙,把油趕出來。
但如何讓泡沫更豐富?哪種泡沫最穩(wěn)定?科研人員通過反復優(yōu)化調(diào)試,歷時700多個日日夜夜,一種新型的陰非兩性泡沫劑終于“千呼萬喚始出來”。
然而泡沫是易碎的。如何進一步鞏固泡沫的穩(wěn)定性,增強封堵性能?科研人員憑借多年的化學驅(qū)研究經(jīng)驗,創(chuàng)新性地加入聚合物,發(fā)揮聚合物能增厚泡沫膜壁的作用,進一步增強泡沫穩(wěn)定性,提高水驅(qū)的波及和洗油效率。最終,“泡沫劑+聚合物+氮氣”的強化泡沫驅(qū)體系終于浮出水面,并以其神奇的降水增油效果,在聚合物驅(qū)后和大孔道油藏現(xiàn)場試驗中顯威。
孤島油田中二區(qū)GD2-28-8井區(qū)作為聚驅(qū)后油藏強化泡沫驅(qū)先導試驗區(qū),采取交替注入近一年時間,28-8井組的日產(chǎn)油量由注泡沫前的71.2噸最高增加到140.9噸,綜合含水由注泡沫前的93.3%最低下降到86.0%。
有專家稱,強化泡沫驅(qū)技術(shù)在勝利油區(qū)的推廣應用,可增加可采儲量4520萬噸,相當于又發(fā)現(xiàn)一個億噸級大油田。同時,作為三次采油儲備和接替技術(shù),強化泡沫驅(qū)技術(shù)將對三次采油的長遠發(fā)展和油田增儲穩(wěn)產(chǎn)發(fā)揮重大作用。
新理論成為億噸稠油“解放者”
有一種石油,原油黏度從幾千到幾十萬毫帕·秒,可以拎起來甚至能立得住,跺幾腳都不變形,這就是稠油。在勝利油田,這樣的“鬼見愁”油藏已經(jīng)累計探明5億多噸。
“庫藏”豐富,但勝利稠油獨具的“深、稠、薄、水、敏”五大開發(fā)難點,個個是世界級難題。沒有成熟的經(jīng)驗可以借鑒,使得稠油開發(fā)步履維艱,在相對“優(yōu)質(zhì)”的3億噸已動用儲量中,采收率僅有可憐的17.3%。
多年的開發(fā)實踐表明,滲流機理決定著地下剩余油的分布。長期以來,科研人員一直堅持著傳統(tǒng)的達西滲流理論。這種理論認為,只要有壓力,原油等流體就會流動,產(chǎn)量僅受壓力影響。
但科研人員時常發(fā)現(xiàn)一些異常現(xiàn)象:常規(guī)稠油投產(chǎn)后便含水,同一油藏新、老井壓力差異大。這些現(xiàn)象用達西滲流理論難以解釋。
他們沒有放過蛛絲馬跡,開始重新審視稠油的滲流規(guī)律。
李振泉介紹,事實上,達西滲流理論對稀油來說是適用的。但對于稠油,并不是有壓力就動,只有施加了足夠的壓力才會流動,且在流動過程中,原油黏度隨之變化,影響產(chǎn)量的因素也更為復雜。
正是有了這樣的認識,科研人員正式建立了以“黏滲組合控制、油水差異滲流”為核心的稠油熱采非達西滲流理論,形成了剩余油“整體富集、條帶水淹”的新認識。
理論指導著實踐不斷獲得突破。針對井間剩余油“富集”這一認識,科研人員配套形成井網(wǎng)加密調(diào)整技術(shù),讓井間剩余油“動起來”;針對高含水老井,配套形成稠油熱采高含水老井化學輔助蒸汽吞吐技術(shù),克服了“水淹”現(xiàn)象;針對“邊底水”稠油油藏,科研人員以轉(zhuǎn)換井型和轉(zhuǎn)換開發(fā)方式調(diào)整技術(shù),有效減緩了底水錐進,使稠油開發(fā)面目一新。
一個又一個“返老還童”的神話正在稠油老區(qū)不斷上演。
義東油田沾4塊屬于典型的高含水、高剩余儲量區(qū)域。根據(jù)其油藏剩余油分布特點,他們運用稠油熱采井網(wǎng)加密技術(shù),在井間加密熱采水平井,采收率提高11.3%。該技術(shù)應用于孤島館5稠油環(huán)的加密調(diào)整,2006年以來共加密新井84口,增加可采儲量140萬噸,采收率提高6.1%。
目前,該成果得到初步推廣,使得稠油老區(qū)產(chǎn)量連年箭頭向上,僅2009年增產(chǎn)原油126萬噸。專家指出,在“十二五”期間,該成果具有廣闊的推廣前景,預計在勝利老區(qū)加密,覆蓋地質(zhì)儲量3.1億噸,可增加可采儲量1122萬噸,采收率提高3.6%。
1993年正式投入開發(fā),1996年產(chǎn)量突破100萬噸,3年后突破200萬噸并保持穩(wěn)產(chǎn),“十二五”末年產(chǎn)量將突破300萬噸。