□ 張 洋 謝 爽

縫洞型油藏地質(zhì)模型和數(shù)值模型，能清晰反映出地下五六千米隱藏的剩余油，可以控制地層五六千米以下的氮?dú)庾⑷肓浚瑢?shí)現(xiàn)注入的每立方米氣都帶來(lái)效益。

西北油田采用新技術(shù)新方法保老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)。范明 攝

2018年1月，位于新疆塔里木盆地的西北油田TH12301井前，5輛注氮車(chē)一字排開(kāi)。在震耳欲聾的注氮機(jī)聲消停后，注氣工李長(zhǎng)林開(kāi)始向同事抱怨：“以前都是一口氣注完就了事，現(xiàn)在是注了停，停了注，活兒不好干??！”

與此同時(shí)，離TH12301井700多公里的提高采收率研究所里，西北油田高級(jí)專(zhuān)家劉學(xué)利在電腦上用數(shù)值模型還原了TH12301井組地下復(fù)雜的情況，屏幕上模擬出氮?dú)舛啻巫⑷氲叵潞?，沿著裂縫將剩余油驅(qū)替到另一口井下待采。劉學(xué)利說(shuō)：“塔里木盆地的地下裂縫四通八達(dá)，導(dǎo)致出現(xiàn)氣竄現(xiàn)象，有時(shí)候注氣效果不好。今年，我們建立了縫洞型油藏地質(zhì)模型和數(shù)值模型，能清晰反映出地下五六千米隱藏的剩余油，可以控制地層五六千米以下的氮?dú)庾⑷肓?，?shí)現(xiàn)注入的每立方米氣都帶來(lái)效益?！?/p>

開(kāi)啟三次采油征程

1997年，我國(guó)第一個(gè)海相碳酸鹽巖大型油氣田——塔河油田發(fā)現(xiàn)后，年均增加井位200口，“十二五”期間，年產(chǎn)原油最高達(dá)到700多萬(wàn)噸。塔河油田主要是縫洞型碳酸鹽巖油藏，儲(chǔ)層非均質(zhì)性極強(qiáng)，連通性復(fù)雜，無(wú)法形成規(guī)則的整體控制的注采井網(wǎng)，油井往往初產(chǎn)高、衰竭快，勘探開(kāi)發(fā)是世界級(jí)難題。

自2005年開(kāi)始，科研人員對(duì)單井單元和多井縫洞單元進(jìn)行注水替油，年均注水312萬(wàn)立方米、增油50多萬(wàn)噸，減緩自然遞減5個(gè)百分點(diǎn)。但是，隨著注水輪次的增加，低產(chǎn)低效井不斷增加，注水效果越來(lái)越差。至2011年底，注水替油井?dāng)?shù)已占總采油井?dāng)?shù)的44.5%，注水替油效果變差和失效的油井已達(dá)200余口，占注水替油總井?dāng)?shù)52.63%，且呈增加趨勢(shì)。

西北油田勘探開(kāi)發(fā)研究院副院長(zhǎng)楊敏說(shuō)：“當(dāng)時(shí)，國(guó)外注氣工藝能提高油田采收率10%以上，國(guó)內(nèi)也有15個(gè)油田或區(qū)塊在積極開(kāi)展先導(dǎo)性試驗(yàn)。所以，我們將目光瞄向了三次采油技術(shù)?！?/p>

科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)注氣提高采收率的調(diào)研，首次在TK404井開(kāi)展了注氣替油先導(dǎo)試驗(yàn)，利用氮?dú)馀c原油的密度差，將氮?dú)庾⑷氲貙?，將聚集在縫洞型油藏溶洞的余油逼出來(lái)進(jìn)行開(kāi)采。2012年12月，TK404井經(jīng)過(guò)3輪注氣后實(shí)現(xiàn)增油5800噸，成功開(kāi)啟西北油田的三次采油之路。

經(jīng)過(guò)多井次實(shí)踐，科研人員形成一套有效的注氣替油潛力井優(yōu)選方法，使注氣井有效率達(dá)93.3%，注氣現(xiàn)場(chǎng)的注氣工藝標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)也形成體系。2013年，西北油田擴(kuò)大了先導(dǎo)試驗(yàn)規(guī)模，當(dāng)年就實(shí)施注氣替油102井次，累計(jì)增油9萬(wàn)噸。后來(lái)，由單井注氣發(fā)展為單元注氣。2014年3月，西北油田在塔河四區(qū)開(kāi)展S48單元氮?dú)怛?qū)先導(dǎo)試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)三年多注氣，S48單元14口油井增油12.73噸，一組低效井重新煥發(fā)青春。

至此，西北油田開(kāi)始大規(guī)模實(shí)施注氣三次采油工藝，注氮?dú)庖殉蔀樽⑺筇岣卟墒章实慕犹婕夹g(shù)。

科研推動(dòng)精細(xì)注氣

2015年末，國(guó)際油價(jià)呈斷崖式下滑，一些注氣措施因?yàn)槌杀靖叨Ｖ?。要降低成本，不僅要優(yōu)化注氣工藝，更需要優(yōu)化注氣方式和注氣參數(shù)。

“我們創(chuàng)新了縫洞型油藏物模構(gòu)建方法，針對(duì)常規(guī)物理模型不能反映實(shí)際油藏中油氣水流動(dòng)規(guī)律的問(wèn)題，利用成像測(cè)井和屬性刻畫(huà)資料。”劉學(xué)利說(shuō)。

通過(guò)開(kāi)展注氣模擬，科研人員總結(jié)了6種剩余油基本類(lèi)型，實(shí)現(xiàn)縫洞型油藏非均質(zhì)性及剩余油復(fù)雜性的表征模擬，同時(shí)通過(guò)自主創(chuàng)新搭建了油藏高溫高壓條件下物模實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展縫洞型油藏注氣流動(dòng)規(guī)律、驅(qū)替效率等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。西北油田完善和豐富了多井單元氮?dú)怛?qū)氣水協(xié)同開(kāi)發(fā)方式，構(gòu)建了科學(xué)有效的注氣開(kāi)發(fā)技術(shù)。2017年，西北油田對(duì)10個(gè)井組進(jìn)行復(fù)合驅(qū)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)增油4.7萬(wàn)噸。

針對(duì)巖溶儲(chǔ)集體連片分布、規(guī)模大的風(fēng)化殼油藏，西北油田設(shè)計(jì)了沿構(gòu)造高部位構(gòu)建高注低采面積井網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)平面多向驅(qū)替，縱向上有效驅(qū)替。同時(shí)，針對(duì)古河道巖溶儲(chǔ)集體呈條狀展布，構(gòu)建了縫注暗河采井網(wǎng)，進(jìn)行短注長(zhǎng)采，達(dá)到長(zhǎng)期有效的目的。在該技術(shù)思路指導(dǎo)下，西北油田編制S67單元空間立體井網(wǎng)構(gòu)建方案，單元產(chǎn)量由2017年初產(chǎn)油130噸/天提高到185噸/天，年增油0.82萬(wàn)噸。

通過(guò)科研攻關(guān)，2017年注氣1.6億立方米，增油62.1萬(wàn)噸，換油率從2013年的0.53噸/立方米提高至2017年的0.75噸/立方米。

注氣應(yīng)用前景廣闊

塔里木盆地遠(yuǎn)景資源量達(dá)229.41億噸油當(dāng)量，至“十二五”末已累計(jì)產(chǎn)油9780.8萬(wàn)噸，累計(jì)產(chǎn)氣282.4億立方米，開(kāi)發(fā)不足14%。“十二五”期間，西北油田探索注氣三次采油、超深層稠油摻稀開(kāi)采、高產(chǎn)井見(jiàn)水預(yù)警等技術(shù)，塔河縫洞型油藏自然遞減率下降4.2%。但碳酸鹽巖縫洞型油藏年均自然遞減率達(dá)到29.39%，提高采收率成為“十三五”油氣開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。因此，西北油田聯(lián)合科研機(jī)構(gòu)、高校及塔里木油田，承擔(dān)了“十三五”塔里木盆地碳酸鹽巖油氣田提高采收率關(guān)鍵技術(shù)示范工程，該工程是國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要確定的下屬22個(gè)示范工程之一。

通過(guò)6年多的探索研究，西北油田開(kāi)展縫洞型油藏注氣替油成效顯著，截至2017年底，單井累計(jì)注氣4.8億立方米，累計(jì)增油154.9萬(wàn)噸，階段提高采收率1.77個(gè)百分點(diǎn)；單元累計(jì)注氣2.2億立方米，累計(jì)增油42.6萬(wàn)噸，階段提高采收率0.45個(gè)百分點(diǎn)。

2018年，西北油田計(jì)劃單井注氣320口，實(shí)現(xiàn)55個(gè)單元注氣，預(yù)計(jì)全年注氣增油64萬(wàn)噸。