攻克世界級難題
連續(xù)多年原油產(chǎn)量呈百萬噸增長之勢的長慶油田,截至8月31日,今年生產(chǎn)油氣已分別達到803.32萬噸和 70.4億立方米,折合油氣當(dāng)量1366.52萬噸,同比凈增250萬噸。一個大部分區(qū)域處在特低滲、特低壓、特低豐度的“三特低”油氣田,為什么在求產(chǎn)的路上能高歌猛進,實現(xiàn)了又好又快發(fā)展?
決不言棄,攻堅啃硬的超越精神
決不言棄是長慶油田持之以恒拓展油氣大場面的精神支柱。37年來,長慶油田幾代石油人正是發(fā)揚這種永不服輸、拼搏進取的超越精神,在這塊被稱為世界級難題的“三特低”油氣田,創(chuàng)造了一次又一次奇跡,今年的油氣當(dāng)量將邁上2000萬噸臺階。
眾所周知,長慶油田地處鄂爾多斯盆地,地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,屬于典型的特低滲、特低壓、特低豐度油氣藏構(gòu)造,無論從前期的井筒作業(yè)施工還是后期油氣開采的難度都相當(dāng)大。上世紀(jì)80年代初期,面臨10多年原油產(chǎn)量徘徊不前的狀況,正當(dāng)長慶油田將安塞地區(qū)的勘探結(jié)果交國外技術(shù)專家進行能否開采的可行性分析時,國外專家以“這里是不可有效開發(fā)的效益邊際性油田”而定論,搖著頭走了。長慶人不信邪,就在國外專家否定的安塞油田,目前已建成年產(chǎn)200萬噸的產(chǎn)能,并獲得中國石油“高效開發(fā)老油田”稱號。1999年,又是外國的幾位專家,經(jīng)過多次實地考察和技術(shù)分析論證,又給長慶當(dāng)時的重點勘探區(qū)塊——盤古梁地區(qū)判了“死刑”,認為這里是“難以啃動的特低滲透油田,沒有開采價值,不適合人類生存。”在這里,長慶人又跟外國專家開了個玩笑,目前,盤古梁油田已建成年產(chǎn)50萬噸的高產(chǎn)油田。
就是這個油田使長慶油田采油三廠的年產(chǎn)量14年增長15倍。
立體勘探,穿越空間的戰(zhàn)略決策
上世紀(jì)80年代中期,已開采10多年的長慶油田,年產(chǎn)量連續(xù)多年在140萬噸左右徘徊不前,好多區(qū)塊和油井產(chǎn)量已到接近衰竭的地步。沒有新的發(fā)現(xiàn),就意味著油田的不斷減產(chǎn),直至消亡。尋找新的原油替補產(chǎn)量,是保證油田持續(xù)發(fā)展的根本保證。
在沒有新的區(qū)塊發(fā)現(xiàn)之前,長慶油田的科技人員將“立體勘探”幾個字掛到嘴邊。按照這幾個字,該油田首先在隴東地區(qū)原有的開采區(qū)塊和層位為基礎(chǔ),開展了縱向找層的攻堅戰(zhàn),技術(shù)人員通過對上世紀(jì)70年代初完鉆的里6井中深層某油層的重新認識,將原來認為是致密油層的層系解釋為油層,通過試油獲得日產(chǎn) 24.65噸的工業(yè)油流。通過對馬嶺油田原來認為是“雞肋”的所謂非主力油層,甚至認為是水層的已放棄層位的重新認識,結(jié)果令人驚喜,一些油層試油日產(chǎn)純油最高達18噸。
“層出不窮”的新發(fā)現(xiàn),成為推動觀念轉(zhuǎn)變的動力。為此,長慶油田將找油的目光迅速拓展到其他地區(qū)更多的層位上,結(jié)果,鄂爾多斯盆地從長1到長 12各個延長組地層中,間有油氣藏,而且延安組各地層中也有豐富的油氣聚集。天然氣也廣泛存在于山西組、馬家溝組等地層中。在這種背景下,長慶油田公司實施了“甩出去、打下去”的勘探戰(zhàn)略,安塞油田、靖安油田、西峰油田、榆林氣田等新的油氣富集區(qū)不斷發(fā)現(xiàn)。
姬塬油田的發(fā)現(xiàn),是長慶多層系油氣立體勘探技術(shù)最精彩的戰(zhàn)例。2002年以前,姬塬油田勘探五上五下,均無果而終。2003年,采取“重上姬塬,向中、下部層深入”的勘探思想后,立馬取得突破,其中在鐵邊城區(qū)元48井進行試油,獲得日產(chǎn)21.59噸的高產(chǎn)油流。
多層系立體勘探技術(shù),在天然氣勘探中也大顯身手。在立足下古生界產(chǎn)氣的靖邊大氣田,長慶油田積極向上古生界拓展,在就地增加500多億立方米天然氣探明儲量的基礎(chǔ)上,又拿下了具有100億立方米以上探明儲量的榆林氣田,到今年8月,蘇里格和子洲-清澗兩個超千億立方米的大氣田也已投入規(guī)模開發(fā)。
油藏描述,通向迷宮的指路明燈
傳統(tǒng)的構(gòu)造性油藏,就像一口蓋嚴(yán)鍋蓋的大鐵鍋一樣,油藏描述相對簡單,縱向?qū)ふ义伾w頂部,橫向?qū)ふ诣F鍋邊沿,而后是確定鍋蓋到鍋底的厚度和整個鍋體的特性,一般來說,一個油田就是一口完整的大鍋。
而長慶油田的地質(zhì)結(jié)構(gòu)截然不同,全油田相對集中的區(qū)塊就有30多個,一處處油藏就像一個個大小不均的土豆塊一樣,不均勻地散落在5萬平方公里的地底下,隱蔽性、分散性在世界上都是罕見的。一般情況下,沒有準(zhǔn)確的油藏描述,就無法采取相應(yīng)的措施,也就不能實施有效開發(fā)。
然而,要解開鄂爾多斯盆地這個特殊的巖性地層油藏以及厚度薄、非均質(zhì)性強、油水層差異小的世界級難題,又不是一件輕而易舉的事情。1983年,最終探明儲量達3.37億噸的安塞油田被發(fā)現(xiàn)。該油田儲層埋藏深度為400米至1600米,有效滲透率只有0.49毫達西,是國內(nèi)外罕見的“低滲、低產(chǎn)、低壓”油田。同一年,同樣是“三特低”的靖安油田也開始鉆探,但由于油藏早期描述技術(shù)正處于探索和發(fā)展初期,安塞油田和隨后發(fā)現(xiàn)的靖安油田長期得不到規(guī)模開發(fā),其中安塞油田從發(fā)現(xiàn)到實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)經(jīng)過了長達12年的探索。
這期間,長慶油田根據(jù)低滲透油田成藏規(guī)律與特征,在描述過程中重點突出了沉積微相研究、儲層非均質(zhì)性研究、流動單元研究以及數(shù)值模擬研究,均取得可喜成果。如以靖安油田虎狼卯區(qū)和安塞油田杏河區(qū)長6油藏的描述為例,通過巖心觀察與分析,認為這兩個區(qū)塊整體上屬于三角洲前緣環(huán)境,且水下分流河道砂體發(fā)育,同時存在河口壩、分流間洼地、前緣席狀砂微相類型,從而將原來認為靖安油田虎狼卯區(qū)長6油層只是一個層的結(jié)果推翻,而認定為一個油層組,并可細分為7個小層。
油藏描述準(zhǔn)確度的提高,實現(xiàn)了油田高效開發(fā)實施措施上的對癥下藥。目前,安塞、靖安、西峰三大油田通過科學(xué)油藏描述,都實現(xiàn)成功開發(fā)。其中,安塞油田的年產(chǎn)量已突破200萬噸,靖安油田的年產(chǎn)量接近300萬噸。
科技創(chuàng)新,出奇制勝的不竭動力
超低滲透下的原油開采不出來,可以采取加壓驅(qū)趕和增設(shè)通道的方法。無論加壓驅(qū)趕還是增設(shè)通道,都是特低滲油藏開發(fā)對儲層進行改造的關(guān)鍵措施。針對長慶特低滲油藏儲層啟動壓差較大、壓力敏感性較強、油藏壓力系數(shù)低等特點,長慶油田在特低滲油藏開發(fā)實踐中,形成了以超前注水和整體優(yōu)化壓裂為核心的儲層改造技術(shù)體系。
近年來,在西峰、靖安、南梁、安塞、姬塬等油田實施超前注水技術(shù),共動用地質(zhì)儲量2.8億多噸,建成產(chǎn)能462萬噸。據(jù)統(tǒng)計,超前注水區(qū)對應(yīng)的 852口油井,初期平均單井日產(chǎn)油比相鄰區(qū)域非超前注水區(qū)油井初期產(chǎn)能高1.35噸,平均單井產(chǎn)量提高20%至30%。結(jié)合超前注水,綜合應(yīng)用“特低滲儲層壓裂地質(zhì)研究技術(shù)、低傷害壓裂液技術(shù)、測試壓裂優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、適度規(guī)模壓裂技術(shù)”等主體技術(shù)及配套技術(shù),西峰油田白馬區(qū)整體壓裂取得顯著效果,壓后試排平均日產(chǎn)量達37.5立方米,投產(chǎn)前3個月日產(chǎn)油6.3噸。
在使用注水和壓裂求產(chǎn)的同時,利用水平井鉆井技術(shù),取得事半功倍的效果。水平井使井下的儲層裸露面比直井提高數(shù)十倍以上,在老區(qū)完成的所有水平井,產(chǎn)油量平均比原來提高一倍以上。2006年8月完成的莊平7井,雖然滲透率處于隴東油區(qū)最低的區(qū)塊,但日產(chǎn)量卻達到6噸,是直井產(chǎn)量的4倍,而投入成本只是直井成本的1.7倍。
超前注水、壓裂造縫、水平井鉆井等技術(shù)的大量應(yīng)用,推動了油氣產(chǎn)量的快速增長。2000年至今,長慶油田累計生產(chǎn)原油5700多萬噸,累計生產(chǎn)天然氣430多億立方米。長慶油田突破“三特低”油氣田開發(fā)難關(guān),向世人昭示了這樣一個道理:高效來自于破解道道難題。