朱益飞 耿雷 孙敬伟 章亮(中国石化胜利油田分公司孤东采油厂)
胜利油田孤东采油厂自1992年开展三元复合驱先导试验以来,已实施化学驱单元15个,累积动用地质储量13 543×104t,累积增油635×104t,提高采收率4.69%。但随着油田老区开采难度的逐渐加大,采油厂利用三次采油技术提高油气采收率,稳定油田老区产量,注聚规模逐年扩大,降低生产成本,提高注聚开发效益,提升油田注聚质量已成为油田开发企业一个重要的研究课题[1-2]。从现场注聚质量监督情况来看,存在着单井注入物浓度执行误差较大、单井注入物黏度达不到标准要求,单井聚合物注入浓度和单井聚合物黏度有关,注聚配注合格率、注聚浓度合格率等注聚质量指标呈现波动大、质量提升难度大等突出问题,三采药剂质量不合格的问题也时有发生,严重影响了注聚区块注聚增油效果。据统计,2012年,注聚站喂入泵黏度保留率最低仅为57.9%,远低于黏度保留率不低于85%的标准要求,单井平均黏度最低为4.6mPa·s,存在黏度严重偏低的问题。为此,提出依靠技术创新和管理创新两个“车轮”驱动,实现注聚系统的降耗、提质和增效,取得了良好的效果。
上世纪90年代初,胜利油田孤东采油厂率先在国内开展小井距三元复合驱先导试验,取得日油增加6.7倍、提高采收率13.4%的成绩,使该项目居于国际领先地位。之后,黄原胶驱、黏土胶驱、交联聚合物驱、二元复合驱、预交联增效聚合物驱等多种方法的化学驱油先导试验相继在孤东油田落户,均取得较好的降水增油效果。
为了进一步提高二元复合驱增油效果,针对孤东油田油藏特点,孤东采油厂根据二元复合驱的客观规律和进程,进一步细分为注聚前调整阶段、注聚未见效阶段、逐步见效阶段、低含水稳定阶段、含水回升前期、含水回升后期和后续水驱共7个阶段;针对不同注聚阶段采取相应的调整和动态管理,建立预警指标定期进行比对,准确把握各开发单元生产动态,实施针对性治理。由于在分阶段抓住了治理重点,各阶段增油效果均较为显著,保持了二元驱的高产、稳产生产态势。孤东二元复合驱项目累计增油270×104t,提高采收率3.82%。孤东三四区二元复合驱项目被评为中国石化“十一·五”油气田勘探开发优秀项目、胜利油田优秀油气藏开发方案一等奖。2011年11月10日,孤东七区西63+4四类油藏先导试验正式投注母液,开启了二元复合驱油理论在IV类大孔道油藏驱油的艰难探索。
依靠技术创新,不断改进注聚生产工艺是提升注聚系统运行效率,降低注聚单耗,提升注聚质量的有效途径[3]。注聚黏度是扩大聚合物溶液波及体积、提高注聚质量的重要技术指标之一。孤东采油厂从提高黏度保留率出发,针对矿场实际积极开展现场黏度影响因素分析,深入分析三采注入工艺中使用的阀件、设备的特点及注聚工艺流程设备对黏度的影响,不断优化工艺运行参数,提高了工艺的适应性。
过去,注聚站均为分散—熟化罐—转输泵—储罐—外输泵—过滤器—注聚泵—静混器—注聚井固定模式,存在渗漏点多、系统黏度损失大的问题。孤东采油厂在设计建设七区中注聚工程时,全部取消了储罐及转输泵,形成了无倒罐流程注聚工艺,不仅使注聚工程投资减少15万元,而且降低了管理节点和管理难度,提高了系统运行的稳定性。针对六区3-5水射流分散装置因返水导致聚合物溶液混合不均,组织技术力量对水射流分散溶解装置进行升级改造,通过在水射流口加装电动阀、调整P2C控制程序等技术攻关,彻底解决了生产难题。为消除铁离子产生的不利影响,把孤东六区3-5、七区西54-61、七区西63+4、八区等注聚项目的高压污水管网设计为碳钢管线,母液外输管网、单井管线全部采用玻璃钢管线,同时将三四区等老区块的高压管汇整体更换为不锈钢管线,有效解决了聚合物溶液的黏度降解、管线腐蚀结垢和再次利用的难题。
随着现代化技术手段广泛应用和信息化程度提高,自动化监控技术在注聚生产系统得到应用,具有高智能化、自动化和信息化特点的无人值守注聚站也将投入现场使用,注聚生产将实现远程实时调控、数据自动汇总,注聚生产时率有望大幅提高,注聚系统整体效率得到进一步提高。
随着三采技术的快速发展,采油厂注聚生产规模迅速扩大,管理注聚站达到10座,注聚用设备由2004年底221台(套)至2013年底增加到678台(套),管辖注聚井由125口扩至337口,工作量变成过去的3倍多。与一次采油、二次采油相比,三次采油技术工艺流程更为复杂、自动化程度高、管理节点多,而且每个注聚生产环节都有各自的质量控制点、安全隐患点、运行关键点和效益挖潜点。要保证整个注聚系统的平稳高效运行,就必须从点滴之处入手抓好每个注聚环节、每个生产细节。通过建立健全“生产管理点滴提升、成本管理点滴节约、科技成果点滴转化、安全环保点滴防范、队伍管理点滴培育”5项点滴管理机制,把精细管理文化理念融入具体的规章制度,覆盖到注聚生产的每一个过程,使管理行为充分体现丰富的文化内涵,促进了三次采油整体管理水平提升。
1)抓好生产节点分析与控制,发挥最大效能。以“保证注聚质量、提高增油效果”为方向,抓住三次采油的关键环节和关键点,积极构建生产管理点滴提升机制,对注聚生产实行全程跟踪管理,确保每一粒药剂发挥最大效能。根据工艺特点把注聚过程细分为母液配制、母液输送、配注执行、取样化验、药剂管理等5个环节,从药剂检测、污水水质监测等多方面加强控制管理,坚持每天对聚合物母液配制、喂入等10多个取样点进行定点取样监测,使注聚全程实现有效监控。
◇加强三采药剂质量监督,严格三采药剂质量关。加强三采药剂质量检测分析,完善聚合物干粉、石油磺酸盐、表面活性剂和甲醛等药剂的管理制度,严格检查考核,做好来料的接收登记、数量核实把关和现场使用管理,并按三采药剂来料数量,按一定基数进行检测,有效监控了进入现场的三采药剂质量,从源头控制注聚质量[4-5]。同时,加大现场检查监控力度,对注聚质量实施全程监控,做到不漏检,入厂三采药剂抽检率达到100%;进一步健全完善注聚质量相关资料,建立日跟踪数据系统,对监督中发现的问题进行跟踪,并对整改情况进行跟踪监督,及时掌握注入产品质量情况,做到产品质量合格率100%,确保三采区块三采药剂质量。
◇加强三采用污水水质监督,确保污水水质质量。从现场调查研究分析情况来看,三采用污水水质质量对聚合物溶液黏度降解影响大。为提高污水水质质量,强化污水水质监控,在三条注聚用污水线上增加设置了5个取样点,做到每5天检测一次水质,不同区块注聚站每天检测一次水质的工作要求,发现污水水质矿化度、钙镁离子、含油量、悬浮物和SRB菌等水质指标不符合要求的,及时与有关部门联系整改,确保污水水质合格达标。
◇加强注聚井单井管理。大力实施以“分准、配准、查准、调准”和“勤检查、勤分析、勤调整”为主要内容的“四准三勤”单井注入管理,让每一口注聚井注入动态始终保持均衡。
◇开展含水回返井治理,增强注聚增油效果。为提高注聚增油效果,减缓后续水驱后含水回返,开展了含水回返井治理,同时加强低效油井提液工作,增强注聚增油效果。
◇加强注聚全过程质量监控管理。加强注聚过程质量监控,提高注聚生产各个环节的运行质量。针对井口黏度指标偏低的情况,对单井井口黏度指标进行重点取样监督;加强注聚质量分析,对注入不正常的注聚井进行原因分析,避免主观因素造成不能够正常注入情况的发生;加强注聚设备管理,提高设备运行质量。通过深入现场对聚合物配置黏度保留率、母液浓度、母液黏度、井口化验黏度、瞬时注入量等注聚产品质量指标和现场人员进行资料比对和抽样检查,找出影响注聚质量的关键点,实现了全方位立体注聚质量监控。
2)树立节约和效益意识,把节约放在首位,积极开展精细挖潜活动。采油厂以“精细管理、挖潜增效”为重点,着力构建起成本管理点滴节约机制,通过扎实开展“一袋干粉一吨油工程”活动,定期召开班组成本精细分析,使抓成本、促节约的精细管理理念融入生产全过程,确保了干粉药剂“颗粒归仓”。
3)树立安全生产就是效益意识,倡导绿色低碳生产。大力倡导安全环保点滴防范理念,广泛开展“安全有我、我能安全”主题教育,从注聚系统风险评价及防范控制入手防范安全事故,安全管理节点实现超前预警和全过程监控。
4)树立以人为本观念,不断提升员工素质。通过“点滴式培训”工作的有效实施,让“点滴课堂”在一线班组实现全覆盖,在“每天学习一点点,每天实践一点点,每天进步一点点”的氛围中提升员工素质,培育一流队伍,为推动注聚精细管理提供了保障。
胜利油田孤东采油厂紧紧依靠管理与技术领域的创新,不仅掌握了具有国际先进技术水平的化学驱增油技术,而且为三次采油配套工艺技术积累了丰富的矿场经验,实现了开发应用和技术储备的结合,形成了独具孤东特色的聚合物驱保黏、聚合物驱注采调整、聚合物驱地面注入工艺等化学驱配套技术系列。
1)注聚增油效果十分明显。注聚驱油三采年产量也由2004年的74.3×104t增至2013年的91×104t,占采油厂总产量比重达到41%,三采注聚区目前已成为胜利油田孤东采油厂重要的产量接替阵地。
2)注聚系统注聚单耗降低。注聚单耗由2008年的5.557 kWh/m3下降到2013年的5.109 kWh/m3,下降了0.448 kWh/m3,注聚系统运行效率得到显著提高。
3)注聚整体质量得到提升。把好了三采药剂质量关,注聚用化工原材料,如干粉、交联剂、石油磺酸盐和表活剂、甲醛等产品的质量监督合格率均达到100%;把好了采油厂注聚用污水水质关,2013年全厂污水水质合格率达到84.5%,与2012年相比提升了9.2%;把好了单井聚合物注入浓度和单井聚合物黏度关,注聚配注合格率、注聚浓度合格率等注聚质量指标有了明显提高。
4)注聚配套工艺技术得到进一步完善。二元复合驱技术、交联聚合物驱油技术、注聚站生产自动监控技术、注聚泵变频调速技术、注聚站智能无功自动补偿技术等三次采油配套工艺技术更加成熟,独具孤东油田特色的聚合物驱保黏、聚合物驱注采调整、聚合物驱地面注入工艺等化学驱配套工艺技术得以推广应用。
先进的技术和现代化的企业管理方法理念是企业能够保持持续稳定发展的两个“轮子”,也是实现企业高效、低耗、高质量绿色发展的源动力。依靠技术创新和管理创新,提升注聚质量,降低注聚单耗,增加注聚增油效果,增加油田开发效益,既是老油田开发生产的需要,也是提高高含水油田原油采收率的有效途径。实践证明,油田开发企业只要重视技术创新和管理创新工作,积极推广应用三次采油新技术、新工艺,强化精细管理,定能收到注聚系统降耗、提质和增效的效果。
[1]朱益飞.推进管理创新提升质量效益[J].石油工业技术监督,2007,23(8):47-48.
[2]孙焕泉,张以根,曹绪龙.聚合物驱油技术[M].北京:石油大学出版社,2002,
[3]郭万奎,程杰成,廖光志.大庆油田三采采油技术研究现状及发展方向[J].大庆石油地质与开发,2002,21(3):1-6.
[4]朱益飞,董玉忠,张士杰,等.精细管理提高油田注聚质量[J].石油工业技术监督,2010,26(2):60-62.
[5]朱益飞.坚持以人为本抓质量创效益[J].石油工业技术监督,2009,25(6):57-59.