科研人員進行油田采出水現(xiàn)場取樣工作。
科研人員在免配制變黏壓裂液試驗現(xiàn)場展開討論。 （圖片由工程技術(shù)研究院提供）
??????作為油田公司目前重要的上產(chǎn)油田，瑪湖礫巖油田、吉木薩爾頁巖油兩大區(qū)塊均低孔低滲，具有油藏埋深、非均質(zhì)性強等特點，無自然產(chǎn)能，壓裂作業(yè)是主要增產(chǎn)手段。然而，隨著國際油價的持續(xù)低迷，壓裂費用的高投入為油田的開發(fā)效益帶來了更為嚴峻的挑戰(zhàn)，通過控制壓裂費用來實現(xiàn)提質(zhì)增效迫在眉睫。工程技術(shù)研究院儲層改造團隊的科研人員們將目光瞄準壓裂液的革新，展開了持續(xù)攻關(guān)。
????在壓裂作業(yè)中，壓裂液必不可少。壓裂液是在高壓作用下壓開地下數(shù)千米深處的油氣儲層后，攜帶支撐劑進入支撐開地層裂縫，建立起油氣從地層產(chǎn)出通道的重要液體。在油田壓裂作業(yè)中，壓裂液及其性能極為重要，它的質(zhì)量好壞直接影響著壓裂施工的效果和成敗，而且，它的用量很大，在大規(guī)模壓裂作業(yè)中，單井投入“萬方液”也不稀奇。這里的“液”自然指的就是壓裂液。正因如此，很多業(yè)內(nèi)人士親切地稱呼它為“能量液”。
????靶子瞄準了，如何扣下扳機、擊中關(guān)鍵，讓壓裂液迸發(fā)出提質(zhì)增效的“能量”？工程技術(shù)研究院儲層改造團隊的科研人員勇?lián)?、善作為，立足室?nèi)研究分析和緊跟現(xiàn)場試驗效果，根據(jù)各區(qū)塊儲層性質(zhì)和施工情況，通過改良壓裂液配方、優(yōu)化壓裂液性能，引領(lǐng)了高效、低成本壓裂液的技術(shù)方向。
????免配直混
????簡化了工藝
????今年5月22日，從戈壁灘傳來一個振奮人心的消息：工程技術(shù)研究院科研人員開展的免配制變黏壓裂液現(xiàn)場試驗成功了！此次試驗中，壓裂作業(yè)采用速溶乳液型壓裂液原料，實現(xiàn)在水平井壓裂中免去了“連續(xù)混配車+液體緩沖罐”現(xiàn)場配液設(shè)備，達到簡化工藝與降低作業(yè)費用的目的。這標志著新疆油田壓裂液技術(shù)邁上了新的臺階。????
????時間倒回到2019年——
????隨著水平井體積壓裂技術(shù)的不斷發(fā)展，對壓裂液降阻性和經(jīng)濟性的要求不斷提高。常規(guī)胍膠降阻劑是一種天然植物膠粉體，具有相對穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)和分子量，降阻性能優(yōu)化空間有限，新疆油田現(xiàn)場壓裂液配液成本較高。
????如果能在“配制”兩個字上打開突破口，達到降低施工壓力、液砂比和作業(yè)費用的目的就不再難，這逐漸成為了工程技術(shù)研究院儲層改造團隊全體科研人員的共識。免配變黏壓裂液起源于北美，在北美一些地區(qū)得到快速推廣應(yīng)用，但能否在新疆油田適用還是個未知數(shù)。
????科研的腳步從來都不是一路通達，越是困難，越要向前，一系列免配變黏壓裂液現(xiàn)場試驗隨即緊鑼密鼓地展開。
????在借鑒北美先進壓裂液技術(shù)理念的同時，工程技術(shù)研究院的科研人員根據(jù)新疆油田兩大區(qū)塊的儲層特征、壓裂工藝、配液水質(zhì)等情況，從黏度攜砂、速度攜砂、儲層傷害和材料結(jié)構(gòu)等研究角度出發(fā)展開大量研究，初步形成抗鹽型免配變黏壓裂液體系、變黏壓裂液全程連續(xù)加砂工藝、壓裂液免配制施工工藝等多項新技術(shù)，證實了免配變黏壓裂液在新疆油田儲層改造中的適用性，豐富了現(xiàn)有的壓裂體系。
????星光不負趕路人，功夫不負有心人。經(jīng)過將近一年夜以繼日的辛勞，他們最終確定了適用于新疆油田的免配變黏壓裂液性能技術(shù)要求，逐步形成了適合于瑪湖和頁巖油地區(qū)的免配變黏壓裂液體系。免配制變黏壓裂液體系的減阻劑和稠化劑為乳液型，可實現(xiàn)直混制備壓裂液，免去了液粉混合和水化分散的流程，應(yīng)用中能達到降低施工壓力、液砂比和作業(yè)費用的良好效果。
????作為油田公司的“工程技術(shù)參謀部”，科研生產(chǎn)和疫情防控是工程技術(shù)人員面前“考卷”上的兩道“必答題”，缺一不可。繼在瑪湖試驗成功之后，免配制變黏壓裂液在頁巖油地區(qū)的現(xiàn)場試驗也進一步鋪開。在疫情期間，為保障免配變黏壓裂液體系順利推廣應(yīng)用，保障水平井壓裂的施工進度，技術(shù)人員克服種種不利客觀條件，連續(xù)駐扎現(xiàn)場工作，疫情防控不松懈，科研生產(chǎn)不停歇，根據(jù)現(xiàn)場施工情況適時調(diào)整施工參數(shù)和液體配方，做到新型壓裂液體系和壓裂工藝的相輔相成。
????精準施策
????降低了投入
????新疆油田油藏分布范圍廣，埋藏深度與物性差別大，地質(zhì)構(gòu)造多樣。壓裂液的科學配比、與油藏的適應(yīng)性如何，成為儲層改造提效的重要一環(huán)。工程技術(shù)研究院探索提高石炭系儲層效益開發(fā)新途徑，實行精準施策的工作模式，在壓裂設(shè)計環(huán)節(jié)，技術(shù)人員針對不同儲層的實際情況，研制優(yōu)選出與之相適應(yīng)的壓裂液配方。
????針對石炭系儲層特征，工程院科研人員堅決貫徹科學降本的理念，結(jié)合室內(nèi)實驗及已壓裂水平井生產(chǎn)效果分析結(jié)果，大膽提出簡化液體配方?！昂喕⒎呛唵?，而是更加精準，最大限度地避免‘殺雞用牛刀’情況的出現(xiàn)。”相關(guān)科研人員說。
????2020年，工程技術(shù)研究院已開展簡化石炭系壓裂液配方現(xiàn)場試驗二十余井次，節(jié)約壓裂液成本近1000萬元。達產(chǎn)率與簡化配方前基本持平，初步證實了石炭系儲層簡化壓裂液配方降本措施的科學性可行性。
????科學替代
????經(jīng)濟又環(huán)保
????隨著近年來水平井體積壓裂技術(shù)在新疆油田的推廣應(yīng)用，壓裂用水量猛增，壓裂用水的稀缺制約著壓裂施工效率和油田產(chǎn)能建設(shè)進度。同時，油田開發(fā)過程中產(chǎn)生大量的油田采出水。能否通過技術(shù)革新，把這“一少一多”轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢？工程技術(shù)研究院的科研人員針對油田采出水再配制壓裂液技術(shù)展開攻關(guān)。
????通過對油田采出水的來源進行跟蹤調(diào)研，科研團隊在不同時間、不同區(qū)域進行了多次取樣，并充分利用實驗室精密儀器設(shè)備對水質(zhì)進行分析。經(jīng)過不斷總結(jié)施工中的經(jīng)驗，結(jié)合不同區(qū)塊地質(zhì)條件，經(jīng)過幾個月的不斷攻關(guān)研究，技術(shù)人員終于在油田采出水配制壓裂液技術(shù)上獲得了關(guān)鍵性突破，形成了針對新疆油田不同區(qū)塊油田采出水配制壓裂液技術(shù)，現(xiàn)場應(yīng)用兩百余井次。
????為了確保采出水配制壓裂液液體質(zhì)量合格，每次現(xiàn)場施工開始前，工程技術(shù)研究院的液體工程師都會根據(jù)井區(qū)油藏特征和采出水水質(zhì)特點，優(yōu)化壓裂液配方。現(xiàn)場施工期間，液體工程師更是24小時深入作業(yè)現(xiàn)場，結(jié)合試驗井壓力曲線及壓裂液性能的實施動態(tài)，適時調(diào)整各添加劑的用量，實現(xiàn)在快速水合、黏度穩(wěn)定、延緩交聯(lián)、耐溫耐剪切、破膠殘渣等性能與常規(guī)壓裂液基本一致，保障壓裂液質(zhì)量以滿足施工要求，助力水平井體積壓裂技術(shù)的持續(xù)推進。
????成果顯著
????效益雙豐收
????時節(jié)如流，這一年已近尾聲。通過壓裂液配方優(yōu)化提質(zhì)增效，工程技術(shù)研究院儲層改造團隊的科研人員用心血汗水交出了一份漂亮的“答卷”——
????免配變黏壓裂液2020年新疆油田總計應(yīng)用110余井次，液量240余萬方，總計降低壓裂液成本超1億元。在產(chǎn)生可觀經(jīng)濟效益的同時，其社會效益也不可小覷：該壓裂液可充分利用高含鹽水資源，即制即用無需提前過量備液，有利于推進水資源節(jié)能減排工作。
????針對瑪湖、頁巖油、石炭系等儲層特點，形成各區(qū)塊水平井壓裂液配方中壓裂用添加劑優(yōu)化技術(shù)。2020年在瑪湖、頁巖油、石炭系區(qū)塊現(xiàn)場推廣應(yīng)用近100余井次，累計配液160余萬方，節(jié)約液體成本數(shù)千萬元。
????針對油田采出水處理難度大，環(huán)保壓力大；結(jié)合規(guī)模開發(fā)區(qū)塊壓裂用水緊張的問題，開展油田采出水配制壓裂液技術(shù)研究，目前已形成油田采出水配制壓裂液體系。
????“一切為了兩千萬噸、一切為了低成本”，既要保證低成本，又要確保產(chǎn)量不降低，這不是一道選擇題，工程技術(shù)研究院儲層改造團隊的科研人員始終秉持著嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度與踏實的工作作風，為新疆油田水平井體積壓裂開發(fā)模式的降本增效提供了技術(shù)保障和支撐。今后，他們將再接再厲、開拓進取，為新疆油田效益開發(fā)放飛科學夢想，貢獻智慧力量。