如果把常規油氣開(kāi)采比喻成“從海綿里擠水”,致密油開(kāi)采就是“在磨刀石上跳舞”。
致密油是我國石油行業(yè)對處在致密儲層內石油的簡(jiǎn)稱(chēng)。它主要賦存于致密砂巖、泥灰巖、白云巖等非常規儲層內。隨著(zhù)常規石油資源剩余可采儲量逐年減少,以致密油、頁(yè)巖油氣為主的非常規油氣資源逐漸成為全球新增化石能源供給的“主力軍”,世界油氣開(kāi)采正迎來(lái)“致密油時(shí)代”。
“國際能源署預測,全球致密油技術(shù)可采資源達473億噸。我國石油對外依存度較高,開(kāi)發(fā)本土致密油對保障能源安全至關(guān)重要?!敝袊烷L(cháng)慶油田公司致密油項目組試油辦主任李楷表示。
前景雖廣難度不小
“致密油在我國分布廣、儲量大,開(kāi)采前景非常廣?!敝袊烷L(cháng)慶油田公司致密油項目組地質(zhì)項目副經(jīng)理王永康告訴記者,隨著(zhù)我國石油工業(yè)的發(fā)展,容易開(kāi)發(fā)的高滲、中高滲油層已基本實(shí)現全面有效開(kāi)發(fā),剩余儲量中致密油占比較大。目前,鄂爾多斯盆地“長(cháng)7致密油”資源量達30億噸以上,占盆地總資源量的20%,是隴東千萬(wàn)噸油氣區建設的重要資源,也是長(cháng)慶油田持續穩產(chǎn)的重要接替層系。
與可觀(guān)的儲量和廣闊的前景相反的,是致密油的開(kāi)采難度。王永康說(shuō),“致密”是因為巖石密度極高、儲存油氣物性極差,滲透率低于一個(gè)“毫達西”(滲透率的單位),相當于一根頭發(fā)絲直徑的三十分之一,開(kāi)采難度可想而知。
自2011年起,長(cháng)慶油田歷經(jīng)勘探評價(jià)、開(kāi)發(fā)試驗、示范區建設,明確了技術(shù)方向。公司于2017年9月份選拔抽調技術(shù)骨干力量,籌建公司級致密油項目組,拉開(kāi)了“在磨刀石上跳舞”的序幕。
以“三新”攻克“三低”
長(cháng)慶油田工作區域主要集中在荒原大漠與溝壑縱橫的黃土塬區,油田資源品位較低,是典型的低滲、低壓、低豐度“三低”油氣田。
按照傳統開(kāi)發(fā)方式,低滲透油田油氣產(chǎn)量超過(guò)5000萬(wàn)噸的話(huà),至少需要10多萬(wàn)人才能保障正常的生產(chǎn)運行,每年僅人力成本就要增加上百億元。這意味著(zhù),傳統方式已經(jīng)不能適應油田管理的需要,要保證油田開(kāi)發(fā)效益,必須探索出一條低成本、集約化的發(fā)展道路。
基于這一認知,長(cháng)慶油田致密油項目組提出包含新理念、新技術(shù)、新模式的“三新”創(chuàng )新理論。
王永康告訴記者,項目組成立后不久便提出了“多層系、立體式、大井叢”的“井工廠(chǎng)”規劃部署理念、“有效儲層長(cháng)度最大化”的方案設計理念、“縫控儲量最大化”的壓裂改造理念、“一井一工程”的質(zhì)量管控理念以及“邊開(kāi)發(fā)邊保護”的生態(tài)建設理念,最大限度縮短黃土塬長(cháng)水平井建設周期。公司首次實(shí)現長(cháng)水平井大平臺當年部署、當年完鉆、當年投產(chǎn)的好成績(jì),致密油水平井單井產(chǎn)量達到行業(yè)領(lǐng)先水平。
同時(shí),項目組不斷取得技術(shù)突破。比如,集成地震儲層預測技術(shù),擴大隨鉆地質(zhì)導向系統應用,極大提高了“Ⅰ+Ⅱ類(lèi)”油層“鉆遇率”;三維設計降摩減阻、強化參數鉆井等技術(shù)使鉆井周期由29.1天下降至19.5天;等等。
此外,面對黃土塬地貌井場(chǎng)受限、地表干旱缺水、作業(yè)周期長(cháng)等挑戰,項目組提出“大平臺大井叢布井、連續供水供砂保障、鉆試投分區同步作業(yè)試采、分區域整體同步壓裂”的“黃土塬地貌工廠(chǎng)化作業(yè)”新模式,形成貫穿設計部署、產(chǎn)能建設和生產(chǎn)運行等全階段、全周期的平臺化管理新模式,確保黃土塬施工效率穩步提高。
憑借一系列創(chuàng )新實(shí)踐,長(cháng)慶油田《5000萬(wàn)噸級特低滲透致密油氣田勘探開(kāi)發(fā)與重大理論技術(shù)創(chuàng )新》獲得2015年度國家科技進(jìn)步一等獎,標志著(zhù)我國非常規油氣資源勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)已達世界領(lǐng)先水平。長(cháng)慶油田成為我國致密油開(kāi)發(fā)的代表企業(yè),開(kāi)創(chuàng )了我國非常規油氣田低成本開(kāi)發(fā)之路。
石油開(kāi)出“甜蜜”味
豐富的油氣儲藏是油田工人眼里的“甜點(diǎn)”。中國石油長(cháng)慶油田公司致密油項目組地質(zhì)辦公室主任丁黎告訴記者,“甜點(diǎn)”有三層含義。其一,根據縱向不同地層的產(chǎn)油能力差異,含油層系里產(chǎn)油能力最好的層被稱(chēng)為“甜點(diǎn)層”;其二,根據橫向水平段里各段的產(chǎn)油能力差異,產(chǎn)油能力高的段被稱(chēng)為“甜點(diǎn)”;其三,實(shí)施分段多簇壓裂改造時(shí),簇與簇之間相比含油水平高的部分為“甜點(diǎn)”。
隴東是長(cháng)慶油田的發(fā)祥地。上世紀70年代,來(lái)自全國各地的3萬(wàn)多名石油工人“跑步上隴東”。49年來(lái),幾代長(cháng)慶人扎根盆地。這些與石油打交道的鐵漢們,提到“甜點(diǎn)”總是兩眼放光。用丁黎的話(huà)說(shuō),油氣開(kāi)發(fā)就是“尋找甜點(diǎn),甜點(diǎn)越多越好”。
致密油項目是長(cháng)慶油田持續高質(zhì)量發(fā)展的有力支撐。為此,他們嘗試過(guò)數不清的方案,熬過(guò)數不清的夜。正是這樣一支在艱苦中尋覓“甜蜜”的團隊,一刻不停地緊盯原油生產(chǎn)動(dòng)態(tài),確保鉆試投各環(huán)節緊密銜接、高效安全運行,為長(cháng)慶油田高質(zhì)量發(fā)展提供了強大動(dòng)力,為保障國家能源戰略安全夯實(shí)了基礎。