谁是“采收率”的主角
——中国石油80%的原油产量来自注水开发,水驱涉及地质储量150亿吨。采收率每提高1个百分点,可采储量就增加1.5亿吨。中国石化75%的原油产量来自注水开发,水驱涉及地质储量62亿吨。采收率每提高1个百分点,可采储量就增加6000万吨。
20世纪初期,油藏开发主要是依靠天然能量,一般采收率仅为5%-10%,被称为一次采油。早期油气田开发技术水平较低,使90%探明石油储量遗留在地下。随着渗流理论的发展,人们认识到油井产量与压力梯度呈正比关系,一次采油采收率低主因是油层能量衰竭,从而提出人工注水(气)保持油层压力的二次采油方法,使原油采收率提至25%-35%。但二次采油仍有60%-70%的原油被遗留在地下。于是,三次采油工艺方法应运而生。
“注水开发是保持油层压力,实现油田高产稳产和改善油田开发效果最经济、最成熟、最具潜力的方法。在我国油田储集层中,92%为陆相碎屑岩沉积,非均质性强。为加强中、低渗透层注水,提高水驱开发效果,分层注水技术成为油田开发系统的主攻方向之一。”中国石化股份公司总地质师蔡希源介绍,目前中国石油80%的原油产量来自注水开发,水驱涉及地质储量150亿吨。采收率每提高1个百分点,可采储量就增加1.5亿吨。中国石化75%的原油产量来自注水开发,水驱涉及地质储量62亿吨。采收率每提高1个百分点,可采储量就增加6000万吨。
在“水到油出”的话剧里,水是绝对的主角。
地下油层汪洋一片,处处水淹、层层高含水……在2010年的中国石化胜利采油厂,几乎没人能看清出路在哪儿。打开该厂水淹图,综合含水高达96%的地下,几乎是汪洋一片。正是认识到水驱油藏仍是老油田开发的主战场,该厂将精细注水提升到战略高度,把水量当产量管,把水质当措施做,把分注当命脉抓。他们为剩余油量身定制个性化井网,摸索出“大网套小网”“大网连小网”“小网变大网”等模式,调整单元15个,覆盖地质储量1.32亿吨,新建产能20.6万吨,注采对应率和储量动用程度均大幅提高,同时提高采收率2.52个百分点。截至2014年底,该厂生产原油219.3万吨,交油量超计划6700吨,稀油自然递减率、含水上升率、水质达标率、躺井率、作业返修率等各项关键指标全线飘红。
孙焕泉介绍:“胜利油田有8.8亿吨储量已进入含水大于95%的特高含水后期开发阶段,平均采收率已达41.9%,采出程度39.1%。由于高含水关井多、套损井多、地面设施老化等原因,部分单元处于待废弃状态,需要突破传统思维,创建特高含水后期的开发调整模式,进一步提高采收率。”
问题与建议
Q&A
随着注水开发的不断深入,储层非均质性逐渐加剧,油水关系将变得更为复杂,剩余油分布更加零散,在提高精细水驱效率方面,深部液流转向与调驱技术将变得越来越重要、越来越关键。无论是对储层宏观、微观非均质刻画,还是对油水关系和剩余油分布的研究,甚至对调驱新体系的研发上,都需要企业不断努力,超前储备诸如智能调驱等新技术,为开发后期精细有效注水提供技术保障。
多年来,中国石油针对不同类型油藏如何采用人工注水补充地层能量,积累了丰富经验。中高渗透油藏以大庆油田为代表的“精细细分注水”,低渗透油藏以长庆油田为代表的“超前温和注水”,复杂断块油藏以渤海湾为代表的“一块一方案”“一井一措施”,都已在长期的生产实践中不断完善、不断配套……这些源于实践的“水术”驱出了真金白银,更产生了“四个精细”和“五个不等于”等一系列注水理念。
用水驱动油藏,学名水驱,就是将水注入地下,进入砂岩孔隙里,在压力作用下,“赶”出油藏剩余油。油田开发建设以来,水驱工艺一直是大庆油田的看家本领。在大庆油田产量构成中,66.09%是水驱产量。近3年来,在油井措施工作量没有明显增加的情况下,大庆科研人员从油层认识开始、从注采关系开始、一个层一个层地优化措施,彻底改善了地下压力系统,让大庆主力油田采收率突破50%,水驱开发技术居国际一流水平。“十二五”前3年,中国石油勘探开发研究院与大庆、新疆、大港、冀东和玉门等油田携手,针对中高渗透高含水油田、围绕提高水驱采收率这一核心,开展了应用基础研究、关键技术攻关和储备技术研发,已在储层精细结构表征及注采结构调控技术、水平井井筒控制与控水工艺技术、同井注采及新驱替体系研究等方面取得5项重大创新成果,为中国石油水驱油田较长期稳产、不同类型油藏大幅度提高采收率提供了理论和技术保障。
截至2012年,在中国海油已开发油田中,水驱开发油田原油总产量2338.86万吨,占当年原油产量的62%。中国海油研究人员通过对既有水驱油实验方式的创新,将文昌13-1油田和文昌13-2油田部分主力油组驱油效率分别提高了24% 和58%,采收率预计比ODP设计翻一番。“这不仅首次建立了适合于文昌油田群的水驱油效率研究的实验配套评价技术,带来了对文昌海相疏松砂岩油藏驱油效率的新认知,也意味着南海西部在老油田挖潜上又迈出了坚定的一步。”中国海油湛江分公司研究院油藏室经理、总师助理雷霄介绍。对于水驱油田来说,可采储量总是随着开发进程而不断加深认知。与短岩心驱替方式相比,长岩心可以更加准确地评价油藏开发过程中水驱油效率的变化特征,并通过油藏数值模拟等方法准确地描述剩余油分布,从而令油田潜力进一步实现精确预测。
长期以来,水驱一直被视为传统二次采油方法。近10年来由于对低矿化度效应揭示,人们对水驱技术认识也在发展,BP研发了低矿化度水驱技术,壳牌形成了自己的设计水驱技术,斯塔万格大学及Statoil等提出了智能水驱概念。这些以海水淡化、产出水稀释后回注为特点的注入水水质调整技术在阿拉斯加的Endicott、北海的ClairRidge等油田开展了多项现场试验,部分试验见到了成效。