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,他們的強化泡沫驅油技術獲得兩項國家發明專利。
“返老還童”現象真有嗎?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化應用”項目通過集團公司鑒定,被認為達到國際領先水平。
據勝利油田高級專家、勝利地質科學研究院副院長李振泉介紹,由他們自主研發的這兩項采油“撒手锏”技術,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”成為驅油“大功臣”
有一種油藏,非均質性嚴重,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,卻驅不出多少油。
勝利油田這種大孔道油藏地質儲量有1.1億噸。與此同時,經過聚合物驅后的油藏亦形成類似大孔道的結構,盡管經過聚合物驅,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,驅油潛力也十分可觀。
這逼著科研人員不斷探尋更高效的驅油體系。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?哪種泡沫最穩定?科研人員通過反復優化調試,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定性,增強封堵性能?科研人員憑借多年的化學驅研究經驗,創新性地加入聚合物,發揮聚合物能增厚泡沫膜壁的作用,進一步增強泡沫穩定性,提高水驅的波及和洗油效率。最終,“泡沫劑+聚合物+氮氣”的強化泡沫驅體系終于浮出水面,并以其神奇的降水增油效果,在聚合物驅后和大孔道油藏現場試驗中顯威。
孤島油田中二區GD2-28-8井區作為聚驅后油藏強化泡沫驅先導試驗區,采取交替注入近一年時間,28-8井組的日產油量由注泡沫前的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,強化泡沫驅技術在勝利油區的推廣應用,可增加可采儲量4520萬噸,相當于又發現一個億噸級大油田。同時,作為三次采油儲備和接替技術,強化泡沫驅技術將對三次采油的長遠發展和油田增儲穩產發揮重大作用。
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”五大開發難點,個個是世界級難題。沒有成熟的經驗可以借鑒,使得稠油開發步履維艱,在相對“優質”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,產量僅受壓力影響。
但科研人員時常發現一些異常現象:常規稠油投產后便含水,同一油藏新、老井壓力差異大。這些現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加密調整技術,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,克服了“水淹”現象;針對“邊底水”稠油油藏,科研人員以轉換井型和轉換開發方式調整技術,有效減緩了底水錐進,使稠油開發面目一新。
一個又一個“返老還童”的神話正在稠油老區不斷上演。
義東油田沾4塊屬于典型的高含水、高剩余儲量區域。根據其油藏剩余油分布特點,他們運用稠油熱采井網加密技術,在井間加密熱采水平井,采收率提高11.3%。該技術應用于孤島館5稠油環的加密調整,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,使得稠油老區產量連年箭頭向上,僅2009年增產原油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,預計在勝利老區加密,覆蓋地質儲量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,1996年產量突破100萬噸,3年后突破200萬噸并保持穩產,“十二五”末年產量將突破300萬噸。