攻克世界級難題
連續多年原油產量呈百萬噸增長之勢的長慶油田,截至8月31日,今年生產油氣已分別達到803.32萬噸和 70.4億立方米,折合油氣當量1366.52萬噸,同比凈增250萬噸。一個大部分區域處在特低滲、特低壓、特低豐度的“三特低”油氣田,為什么在求產的路上能高歌猛進,實現了又好又快發展?
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,創造了一次又一次奇跡,今年的油氣當量將邁上2000萬噸臺階。
眾所周知,長慶油田地處鄂爾多斯盆地,地質結構復雜,屬于典型的特低滲、特低壓、特低豐度油氣藏構造,無論從前期的井筒作業施工還是后期油氣開采的難度都相當大。上世紀80年代初期,面臨10多年原油產量徘徊不前的狀況,正當長慶油田將安塞地區的勘探結果交國外技術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200萬噸的產能,并獲得中國石油“高效開發老油田”稱號。1999年,又是外國的幾位專家,經過多次實地考察和技術分析論證,又給長慶當時的重點勘探區塊——盤古梁地區判了“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50萬噸的高產油田。
就是這個油田使長慶油田采油三廠的年產量14年增長15倍。
立體勘探,穿越空間的戰略決策
上世紀80年代中期,已開采10多年的長慶油田,年產量連續多年在140萬噸左右徘徊不前,好多區塊和油井產量已到接近衰竭的地步。沒有新的發現,就意味著油田的不斷減產,直至消亡。尋找新的原油替補產量,是保證油田持續發展的根本保證。
在沒有新的區塊發現之前,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原有的開采區塊和層位為基礎,開展了縱向找層的攻堅戰,技術人員通過對上世紀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 24.65噸的工業油流。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,結果令人驚喜,一些油層試油日產純油最高達18噸。
“層出不窮”的新發現,成為推動觀念轉變的動力。為此,長慶油田將找油的目光迅速拓展到其他地區更多的層位上,結果,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不斷發現。
姬塬油田的發現,是長慶多層系油氣立體勘探技術最精彩的戰例。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,其中在鐵邊城區元48井進行試油,獲得日產21.59噸的高產油流。
多層系立體勘探技術,在天然氣勘探中也大顯身手。在立足下古生界產氣的靖邊大氣田,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模開發。
油藏描述,通向迷宮的指路明燈
傳統的構造性油藏,就像一口蓋嚴鍋蓋的大鐵鍋一樣,油藏描述相對簡單,縱向尋找鍋蓋頂部,橫向尋找鐵鍋邊沿,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。
而長慶油田的地質結構截然不同,全油田相對集中的區塊就有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,沒有準確的油藏描述,就無法采取相應的措施,也就不能實施有效開發。
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現。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,是國內外罕見的“低滲、低產、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正處于探索和發展初期,安塞油田和隨后發現的靖安油田長期得不到規模開發,其中安塞油田從發現到實現規模開發經過了長達12年的探索。
這期間,長慶油田根據低滲透油田成藏規律與特征,在描述過程中重點突出了沉積微相研究、儲層非均質性研究、流動單元研究以及數值模擬研究,均取得可喜成果。如以靖安油田虎狼卯區和安塞油田杏河區長6油藏的描述為例,通過巖心觀察與分析,認為這兩個區塊整體上屬于三角洲前緣環境,且水下分流河道砂體發育,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長6油層只是一個層的結果推翻,而認定為一個油層組,并可細分為7個小層。
油藏描述準確度的提高,實現了油田高效開發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油藏描述,都實現成功開發。其中,安塞油田的年產量已突破200萬噸,靖安油田的年產量接近300萬噸。
科技創新,出奇制勝的不竭動力
超低滲透下的原油開采不出來,可以采取加壓驅趕和增設通道的方法。無論加壓驅趕還是增設通道,都是特低滲油藏開發對儲層進行改造的關鍵措施。針對長慶特低滲油藏儲層啟動壓差較大、壓力敏感性較強、油藏壓力系數低等特點,長慶油田在特低滲油藏開發實踐中,形成了以超前注水和整體優化壓裂為核心的儲層改造技術體系。
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,共動用地質儲量2.8億多噸,建成產能462萬噸。據統計,超前注水區對應的 852口油井,初期平均單井日產油比相鄰區域非超前注水區油井初期產能高1.35噸,平均單井產量提高20%至30%。結合超前注水,綜合應用“特低滲儲層壓裂地質研究技術、低傷害壓裂液技術、測試壓裂優化設計技術、適度規模壓裂技術”等主體技術及配套技術,西峰油田白馬區整體壓裂取得顯著效果,壓后試排平均日產量達37.5立方米,投產前3個月日產油6.3噸。
在使用注水和壓裂求產的同時,利用水平井鉆井技術,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十倍以上,在老區完成的所有水平井,產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最低的區塊,但日產量卻達到6噸,是直井產量的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、水平井鉆井等技術的大量應用,推動了油氣產量的快速增長。2000年至今,長慶油田累計生產原油5700多萬噸,累計生產天然氣430多億立方米。長慶油田突破“三特低”油氣田開發難關,向世人昭示了這樣一個道理:高效來自于破解道道難題。