科研人員正在檢測(cè)火驅(qū)產(chǎn)出氣組分,判斷火驅(qū)燃燒狀態(tài)。
科研人員正在監(jiān)測(cè)生產(chǎn)井井下溫度,進(jìn)行火驅(qū)動(dòng)態(tài)分析調(diào)控。
?? ?2009年,工程院被確定為紅淺火驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)牽頭單位,該院成立了火驅(qū)項(xiàng)目組,決心讓紅淺這塊瀕臨廢棄的八道灣組油藏實(shí)現(xiàn)高效開采????科研人員研制了固定式系列點(diǎn)火器和配套車載點(diǎn)火裝置,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火設(shè)備的“自動(dòng)化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化”,滿足不同井型、深度的點(diǎn)火需求
????工程院研發(fā)了井下溫度壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)、產(chǎn)出氣監(jiān)測(cè)技術(shù)、火線前緣監(jiān)測(cè)技術(shù)相結(jié)合的火驅(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系列技術(shù),整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
????新疆油田準(zhǔn)噶爾盆地稠油資源量達(dá)10億噸以上,其中環(huán)烷烴含量高達(dá)69.7%,為世界之最。該類油藏非均質(zhì)性強(qiáng)、溫度壓力低、原油溫敏性差,雖然埋藏淺,但由于儲(chǔ)層差、物性差,想要實(shí)現(xiàn)效益開發(fā),可以說(shuō)是難上加難。
????在新疆油田成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)之前,國(guó)內(nèi)無(wú)成功開發(fā)先例。上世紀(jì)50年代以來(lái),國(guó)內(nèi)在陸相強(qiáng)非均質(zhì)稠油油藏動(dòng)用、大幅提高采收率、火燒驅(qū)油等方面進(jìn)行了連續(xù)攻關(guān),但久攻不克。國(guó)際知名石油公司曾3次針對(duì)新疆油田特超稠油資源的開發(fā)進(jìn)行評(píng)估,均認(rèn)為無(wú)法進(jìn)行效益開發(fā)。
????從1996年開始,新疆油田公司通過(guò)多學(xué)科持續(xù)攻關(guān),形成了適合陸相強(qiáng)非均質(zhì)稠油開發(fā)熱采理論技術(shù)體系,大幅度提高了采收率,降低了生產(chǎn)成本,建成了全球最大的優(yōu)質(zhì)環(huán)烷基稠油生產(chǎn)基地。
????其中,稠油火驅(qū)技術(shù)功不可沒(méi)。
????重任在肩
????火驅(qū)項(xiàng)目立項(xiàng)
????早在1984年,新疆油田就實(shí)現(xiàn)了稠油規(guī)模開發(fā),主體技術(shù)注蒸汽熱采,到2008年主體區(qū)塊已進(jìn)入開發(fā)后期,采出程度平均24.6%,油汽比0.11,含水85%以上。進(jìn)入“十二五”以來(lái),中石油股份公司更加注重油田的開發(fā)效益和環(huán)境保護(hù),特別是針對(duì)稠油油藏的開發(fā),更注重經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保??死斠烙吞锍碛陀筒氐拈_發(fā),相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期是以蒸汽驅(qū)為主。隨著燃料價(jià)格的逐年攀升,成本壓力增大,注蒸汽開采稠油也越來(lái)越跨不過(guò)經(jīng)濟(jì)效益這道坎,稠油老區(qū)轉(zhuǎn)換開發(fā)方式已迫在眉睫,稠油的開發(fā)技術(shù)也需要不斷突破和創(chuàng)新。
????此時(shí),火驅(qū)技術(shù)回到了人們的視野。
????火驅(qū)即“火燒油層”,適用于注蒸汽后無(wú)經(jīng)濟(jì)效益的稠油油藏,是比較理想的接替開采技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國(guó)適合火驅(qū)開發(fā)的稠油儲(chǔ)量有六億多噸,而新疆油田占了近一半,通過(guò)火驅(qū)有望提高采收率20%以上,增加可采儲(chǔ)量6000萬(wàn)噸。
????所謂火驅(qū)技術(shù),就是通過(guò)注氣井向地層連續(xù)注入空氣并點(diǎn)燃油層,實(shí)現(xiàn)層內(nèi)燃燒,利用就地燃燒重質(zhì)組分產(chǎn)生的熱量加熱油層,使原油裂解、降粘、流動(dòng),從而將地層原油驅(qū)向生產(chǎn)井,具有蒸汽驅(qū)、熱水驅(qū)、煙道氣驅(qū)等綜合驅(qū)油作用。采用火燒驅(qū)油技術(shù),可大幅度提高稠油采收率,最終采收率可達(dá)50-80%,能耗和二氧化碳排放量均低于注蒸汽開采??梢哉f(shuō),火驅(qū)是一項(xiàng)熱效率高、采收率高、節(jié)能減排的高效稠油開采技術(shù)。
????那為什么說(shuō),火驅(qū)技術(shù)重新受到重視呢?
????其實(shí),新疆油田早在上世紀(jì)五六十年代就開始了火驅(qū)試驗(yàn)研究,但因配套工藝技術(shù)水平較低以及對(duì)火驅(qū)機(jī)理的認(rèn)識(shí)所限,未能攻克關(guān)鍵技術(shù),當(dāng)時(shí)的火驅(qū)試驗(yàn)不得已停止。直到21世紀(jì)初,新疆油田的稠油區(qū)塊陸續(xù)進(jìn)入開采后期,產(chǎn)量下降,采出程度低,但采油工藝配套技術(shù)及相關(guān)新材料、新工藝、新技術(shù)卻有了長(zhǎng)足發(fā)展,火驅(qū)采油的必要性和可行性得到了各方的重視,新疆油田的火驅(qū)重新迎來(lái)了機(jī)會(huì)。
????經(jīng)過(guò)科學(xué)論證,2008年,新疆油田公司火驅(qū)項(xiàng)目開題立項(xiàng),2009年集團(tuán)公司重大試驗(yàn)項(xiàng)目《新疆紅山嘴油田紅淺1井區(qū)火驅(qū)開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)》立項(xiàng)并投入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施,將火驅(qū)確定為稠油注蒸汽開發(fā)后大幅度提高采收率的重要接替開發(fā)技術(shù)。工程技術(shù)研究院被確定為紅淺火驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)牽頭單位。為此,該院成立了火驅(qū)項(xiàng)目組,專人專項(xiàng)開展火驅(qū)方案設(shè)計(jì)、裝備研發(fā)、過(guò)程監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)調(diào)控等技術(shù)攻關(guān)研究,決心要把紅淺這塊瀕臨廢棄的八道灣組油藏燃燒起來(lái),實(shí)現(xiàn)高效開采。
????攻堅(jiān)克難
????尋找技術(shù)支撐
????2008年,新疆油田公司時(shí)隔三十余年在紅淺1井區(qū)重啟火驅(qū)試驗(yàn)時(shí),該井區(qū)的油藏條件并不理想——井區(qū)已廢棄10年,經(jīng)過(guò)多年開發(fā),原油飽和度低、滲透率低次生水體富集,油水分布情況很復(fù)雜。
????面對(duì)眼前的情況,火驅(qū)項(xiàng)目組首先梳理工藝技術(shù)難點(diǎn),明確科研攻關(guān)目標(biāo),進(jìn)一步開展廣泛的技術(shù)調(diào)研,可前期準(zhǔn)備工作,卻比想象中更艱巨。
????雖然在世界范圍內(nèi),羅馬尼亞、印度、加拿大等國(guó)火驅(qū)技術(shù)開展得較早,已進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用,但是相關(guān)工藝技術(shù)資料卻查找不到;雖然新疆油田在上世紀(jì)五六十年代也曾開展過(guò)火驅(qū)試驗(yàn),但也查找不到相關(guān)圖紙資料和留存設(shè)備,甚至連當(dāng)年的項(xiàng)目參與者都難以找到。對(duì)新成立的項(xiàng)目組而言,火驅(qū)就是一個(gè)全新的專業(yè),需要從頭學(xué)習(xí)、從零開始。項(xiàng)目科研人員通過(guò)有限的學(xué)習(xí)資源,尋找火驅(qū)相關(guān)技術(shù)理論、探討火驅(qū)開采機(jī)理、汲取國(guó)內(nèi)外火驅(qū)先例的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、結(jié)合新疆油田油藏特點(diǎn)和現(xiàn)有采油工藝技術(shù)水平,進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。從方案論證、設(shè)備研發(fā),一直到現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),每一個(gè)環(huán)節(jié)都體現(xiàn)出火驅(qū)團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)烈責(zé)任感、堅(jiān)韌的鉆研精神。
????在火驅(qū)試驗(yàn)項(xiàng)目中,點(diǎn)火工藝技術(shù)是火驅(qū)采油的關(guān)鍵技術(shù)之一。為此,工程技術(shù)研究院研制了固定式、小直徑移動(dòng)式、連續(xù)管一體式等系列點(diǎn)火器和配套車載點(diǎn)火裝置,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火設(shè)備的“自動(dòng)化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化”,滿足不同井型、深度的點(diǎn)火需求,為火驅(qū)技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支撐。火驅(qū)監(jiān)測(cè)技術(shù)是生產(chǎn)調(diào)控、安全生產(chǎn)以及能否順利實(shí)施的關(guān)鍵,工程技術(shù)研究院研發(fā)了井下溫度壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)、產(chǎn)出氣監(jiān)測(cè)技術(shù)、火線前緣監(jiān)測(cè)技術(shù)相結(jié)合的火驅(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系列技術(shù),整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
????歷經(jīng)數(shù)年攻關(guān)研究,新疆油田火驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)項(xiàng)目先后在紅淺注蒸汽開采后的普通稠油油藏和風(fēng)城超稠油油藏獲得成功,形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列點(diǎn)火裝備,滿足不同井型的點(diǎn)火需求;創(chuàng)建了快速升溫的點(diǎn)火新方法,攻克了低飽和度油層點(diǎn)火難題;創(chuàng)新火驅(qū)前緣電磁監(jiān)測(cè)方法,實(shí)現(xiàn)了火線位置和運(yùn)移方向的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);配套形成了注蒸汽后稠油油藏高溫火驅(qū)大幅度提高采收率的戰(zhàn)略接替技術(shù);火驅(qū)點(diǎn)火配套技術(shù)研究課題申報(bào)發(fā)明專利9項(xiàng)、已獲授權(quán)發(fā)明專利兩項(xiàng),獲實(shí)用新型專利10項(xiàng),發(fā)表論文5篇,獲中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司創(chuàng)新產(chǎn)品1項(xiàng),獲中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司技術(shù)秘密1項(xiàng),登記軟件著作權(quán)兩項(xiàng),發(fā)布油田公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),發(fā)布集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。
????成果豐碩
????鍛造了競(jìng)爭(zhēng)力
????2018年7月,新疆油田在紅淺火驅(qū)工業(yè)化區(qū)成功點(diǎn)火第一口井,標(biāo)志著火驅(qū)工業(yè)化開發(fā)試驗(yàn)正式投產(chǎn)。工業(yè)化區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)1500萬(wàn)噸,注氣井七十余口,采油井九百余口,形成“千口井”工程,建產(chǎn)30萬(wàn)噸,是繼先導(dǎo)試驗(yàn)取得成功后開辟的火驅(qū)工業(yè)化推廣試驗(yàn)區(qū)。
????因試驗(yàn)區(qū)前期注蒸汽開采、儲(chǔ)層物性差異大,存在火驅(qū)早期氣竄,部分區(qū)塊原油粘度高直接點(diǎn)火效果較差等問(wèn)題,需在點(diǎn)火、調(diào)控及管理等方面進(jìn)一步攻關(guān)研究,為提高燃燒穩(wěn)定性、安全性及保障生產(chǎn)效果,火驅(qū)項(xiàng)目組依據(jù)注采情況對(duì)“三高一低”井制定調(diào)控措施,恢復(fù)單井產(chǎn)量,做到精細(xì)調(diào)控,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒,針對(duì)高粘區(qū)點(diǎn)火效果差的問(wèn)題,研究點(diǎn)火前預(yù)處理技術(shù),保證點(diǎn)火效果,同時(shí)加強(qiáng)工業(yè)化區(qū)安全生產(chǎn)運(yùn)行,新增火驅(qū)運(yùn)行管理制度等二十余項(xiàng)。經(jīng)過(guò)兩年的生產(chǎn)運(yùn)行,火驅(qū)工業(yè)化區(qū)初見成效。目前工業(yè)化區(qū)已完成52口井點(diǎn)火,呈高溫燃燒,一線、二線井排相繼見效,試驗(yàn)進(jìn)度穩(wěn)定推進(jìn)。
????如今,稠油火驅(qū)、超稠油SAGD、特稠油多介質(zhì)輔助蒸汽驅(qū)等重大開發(fā)項(xiàng)目已經(jīng)為新疆油田實(shí)現(xiàn)稠油穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)、持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的科技根基。通過(guò)重大開發(fā)試驗(yàn)的加速推進(jìn),大幅提高了采收率,助推油田的高效開發(fā);通過(guò)重大開發(fā)試驗(yàn)形成的系列成果,為油田今后的發(fā)展鍛造了“核心競(jìng)爭(zhēng)力”。
????本版圖片由本報(bào)通訊員??裘新農(nóng)?? 攝(圖片拍攝于疫情前)