科研人員進(jìn)行油田采出水現(xiàn)場(chǎng)取樣工作。
科研人員在免配制變黏壓裂液試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)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(qiáng)等特點(diǎn)，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(jià)的持續(xù)低迷，壓裂費(fèi)用的高投入為油田的開發(fā)效益帶來了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，通過控制壓裂費(fèi)用來實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效迫在眉睫。工程技術(shù)研究院儲(chǔ)層改造團(tuán)隊(duì)的科研人員們將目光瞄準(zhǔn)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(chǔ)層后，攜帶支撐劑進(jìn)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(zhǔn)了，如何扣下扳機(jī)、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(chǔ)層改造團(tuán)隊(duì)的科研人員勇?lián)?dāng)、善作為，立足室內(nèi)研究分析和緊跟現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果，根據(jù)各區(qū)塊儲(chǔ)層性質(zhì)和施工情況，通過改良?jí)毫岩号浞?、?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(gè)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(chǎng)試驗(yàn)成功了！此次試驗(yàn)中，壓裂作業(yè)采用速溶乳液型壓裂液原料，實(shí)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(chǎng)配液設(shè)備，達(dá)到簡化工藝與降低作業(yè)費(fèi)用的目的。這標(biāo)志著新疆油田壓裂液技術(shù)邁上了新的臺(tái)階。????
????時(shí)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(duì)壓裂液降阻性和經(jīng)濟(jì)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(duì)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(chǎng)壓裂液配液成本較高。
????如果能在“配制”兩個(gè)字上打開突破口，達(dá)到降低施工壓力、液砂比和作業(yè)費(fèi)用的目的就不再難，這逐漸成為了工程技術(shù)研究院儲(chǔ)層改造團(tuán)隊(duì)全體科研人員的共識(shí)。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(gè)未知數(shù)。
????科研的腳步從來都不是一路通達(dá)，越是困難，越要向前，一系列免配變黏壓裂液現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)隨即緊鑼密鼓地展開。
????在借鑒北美先進(jìn)壓裂液技術(shù)理念的同時(shí)，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(chǔ)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(chǔ)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(xiàng)新技術(shù)，證實(shí)了免配變黏壓裂液在新疆油田儲(chǔ)層改造中的適用性，豐富了現(xiàn)有的壓裂體系。
????星光不負(fù)趕路人，功夫不負(fù)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(shí)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(dá)到降低施工壓力、液砂比和作業(yè)費(fèi)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(yàn)成功之后，免配制變黏壓裂液在頁巖油地區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)也進(jìn)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(jìn)度，技術(shù)人員克服種種不利客觀條件，連續(xù)駐扎現(xiàn)場(chǎng)工作，疫情防控不松懈，科研生產(chǎn)不停歇，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況適時(shí)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(zhǔn)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(xué)配比、與油藏的適應(yīng)性如何，成為儲(chǔ)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(chǔ)層效益開發(fā)新途徑，實(shí)行精準(zhǔn)施策的工作模式，在壓裂設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，技術(shù)人員針對(duì)不同儲(chǔ)層的實(shí)際情況，研制優(yōu)選出與之相適應(yīng)的壓裂液配方。
????針對(duì)石炭系儲(chǔ)層特征，工程院科研人員堅(jiān)決貫徹科學(xué)降本的理念，結(jié)合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)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呛唵危歉泳珳?zhǔn)，最大限度地避免‘殺雞用牛刀’情況的出現(xiàn)?！毕嚓P(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(chǎng)試驗(yàn)二十余井次，節(jié)約壓裂液成本近1000萬元。達(dá)產(chǎn)率與簡化配方前基本持平，初步證實(shí)了石炭系儲(chǔ)層簡化壓裂液配方降本措施的科學(xué)性可行性。
????科學(xué)替代
????經(jīng)濟(jì)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(jìn)度。同時(shí)，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(shì)？工程技術(shù)研究院的科研人員針對(duì)油田采出水再配制壓裂液技術(shù)展開攻關(guān)。
????通過對(duì)油田采出水的來源進(jìn)行跟蹤調(diào)研，科研團(tuán)隊(duì)在不同時(shí)間、不同區(qū)域進(jìn)行了多次取樣，并充分利用實(shí)驗(yàn)室精密儀器設(shè)備對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析。經(jīng)過不斷總結(jié)施工中的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合不同區(qū)塊地質(zhì)條件，經(jīng)過幾個(gè)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(duì)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(chǎng)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(chǎng)施工開始前，工程技術(shù)研究院的液體工程師都會(huì)根據(jù)井區(qū)油藏特征和采出水水質(zhì)特點(diǎn)，優(yōu)化壓裂液配方?，F(xiàn)場(chǎng)施工期間，液體工程師更是24小時(shí)深入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，結(jié)合試驗(yàn)井壓力曲線及壓裂液性能的實(shí)施動(dòng)態(tài)，適時(shí)調(diào)整各添加劑的用量，實(shí)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?jiān)刃阅芘c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(jìn)。
????成果顯著
????效益雙豐收
????時(shí)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(chǔ)層改造團(tuán)隊(duì)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(jì)應(yīng)用110余井次，液量240余萬方，總計(jì)降低壓裂液成本超1億元。在產(chǎn)生可觀經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，其社會(huì)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(jìn)水資源節(jié)能減排工作。
????針對(duì)瑪湖、頁巖油、石炭系等儲(chǔ)層特點(diǎn)，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(chǎng)推廣應(yīng)用近100余井次，累計(jì)配液160余萬方，節(jié)約液體成本數(shù)千萬元。
????針對(duì)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(chǔ)層改造團(tuán)隊(duì)的科研人員始終秉持著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度與踏實(shí)的工作作風(fēng)，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(jìn)取，為新疆油田效益開發(fā)放飛科學(xué)夢(mèng)想，貢獻(xiàn)智慧力量。