磨刀石上的创新

2017-08-07 09:10:57卢凯瑞
中国石油石化 2017年13期
关键词:杭锦旗华北单井

○ 文/本刊记者 赵 雪 卢凯瑞

磨刀石上的创新

○ 文/本刊记者 赵 雪 卢凯瑞

依靠科研人员的不懈努力,华北油气分公司不断刷新钻井成本与单井产量。

鄂尔多斯是个美丽富饶的地方,意为“水草肥美的地方”,具有“半盆油,满盆气”之说,更具有“聚宝盆”的美誉。

在这个属于低渗致密油气藏的盆地,人们曾用近50年的时间将鄂尔多斯盆地油气产量提升到2000吨;也曾花费20年的时间都无法将其年产量从2000吨提升10倍;但当科技进步后,将产量从2万吨提升千倍达到2000万吨油气当量却只用了不到40年。

● 风雪中华北石油人坚定的步伐是迈向成功的关键。 摄影/胡庆明

水平井创新为提产

尽管鄂尔多斯盆地天然气资源探明储量位居全国首位,但因典型的致密低渗、特低渗油气藏特性,很难找到开发甜点。低成本、高产量是华北石油人持之以恒的追求。

平均渗透率仅为0.3毫达西、一滴水渗进去都很困难、具有“磨刀石”之称……华北油气分公司奋战在这片富饶而又贫瘠的土地上,想要更加高效的开发沉睡于鄂尔多斯盆地边缘的“气龙”,颠覆性的手段不可或缺。

2002年,水平井的概念首次被引进华北油气分公司。历时8个月,耗资数千万元,大牛地首口水平井——大平1井完成施工。尽管耗时、耗资巨大,产气量仅6000方,但华北油气分公司开始对水平井的可行性论证取得了较大进步。

2008年,华北油气分公司对大平1井进行了分段压裂,获得了1.5万方的产量,从此掀起了水平井开发的序幕。“在接下来通过水平井开发的大平23井、大平27井获得高产以后,我们开始大规模采用水平井开发。”华北油气分公司工程技术研究院总工程师秦玉英介绍,“2012年,我们使用水平井进行10亿方产能建设,华北油气分公司成为国内首家全部使用水平井进行10亿方产能建设的单位,单井产量从原来的3000方提升到3万方。”

由于早期勘探开发过程中的“嫌贫爱富”,剩余油气层位品位越来越低,地下剩余油气资源的开发越来越少,大牛地气田新建产能难度加大。拥有巨大资源储量的杭锦旗成为华北油气分公司的新贵,而开发杭锦旗区块却比开发大牛地更加困难。“杭锦旗和大牛地只错开了200公里,但大牛地的技术拿到杭锦旗就不一定能用。”华北油气分公司科技处处长周涌沂介绍,“杭锦旗气水关系非常复杂,而在大牛地开发过程中就无需太过考虑水层的影响。”

随着开发的深入,优质储层越来越少,华北油气分公司转入攻坚,陆续试验二级结构水平井、多底分支水平井等,以提升水平井开发产建效果。

创新技术攻关为降本

2014年以来,受到低油价的波及以及LNG上岸的影响,气价下跌逾40%。价值导向决定攻关方向,华北油气分公司攻关方向由提高产量,转为在保证产气量满足开发需求下进行降本增效。

2002年打第一口水平井时,华北油气分公司耗时8个月,单井成本四五千万元。钻井周期直接与单井成本挂钩,“提前一天完井能够节约几万到几十万,而一旦发生工程事故,一天的损失甚至高达上百万。”周涌沂解释说,“一口井花费数千万元就是因为钻井周期太长,期间发生的工程事故损失太大。”

将油气开采出来才有效益,但并非开采出油气就能带来效益,要做到低成本、安全、节约、快速钻井。在降本方面,华北油气分公司颇有心得。“在钻井方面,我们通过轨迹、井身结构、钻井参数等方面优化来进行钻井提速,钻井周期缩短有利于降本。”秦玉英介绍,“在压裂方面,技术上对压裂液体系不断进行优化,在体系上降本;设计上采用一井一策、一段一方案来做,形成了一个不断优化完善的过程;工程上进行现场跟踪与效果分析,通过分析结果完善设计将地质紧密结合达到降低成本的目的。”

经过数十项专利技术的积累,华北油气分公司单井成本从2012年的2900万元降到2000万左右,钻井周期也从原来的100多天降为现在的五六十天。单井成本降低、钻井周期缩短再加上技术进步对产量的提升,华北油气分公司有了将原本无法动用的储量“消化掉”的实力。

“在‘十二五’初期,中国石化总部曾要求我们核销1500亿方无效益储量。但我们通过技术进步,成功将这部分储量转化为效益可采储量,华北油气分公司‘十二五’期间动用的2200亿方储量即有三分之二为原本无效益储量。”周涌沂介绍。

培养创新人才为发展

“我们获得了2016年度中国石化创新团队奖,在中石化上游板块排名第一。在钻完井、压裂改造方面取得很大成果,让我们能够用更低的成本获取了更多的油气资源,为我们油气开发做出了很大贡献。”周涌沂如是说。

华北油气分公司降本增效硕果累累,而这些成就归功于其有一个强大的科研团队。

石油寒冬期,上游投资减少是每一位石油人所担心的事,但华北油气分公司的科研人员不惧,他们的研究没有受到影响。“我们每年的科研投入在4000万左右,并没有因为油气田亏损就有所减少。”周涌沂如是说。

国务院下达的科技成果转化法,集团公司的重大项目奖励措施与新技术首次实施奖酬,再加上分公司内部刚修订过的科技进步奖、优秀生产成果奖以及项目过程奖……政策支持外加给予科研人员的重奖让华北油气分公司科研人员能够无后顾之忧的“撸起袖子努力干”。

除了在政策方面给予科研人员最大的支持,华北油气分公司更注重科研人才的培养。

“工程院每年有两次技术交流会,这是给年轻人展示自己的机会。我们在技术交流会上请专家将大家的论文选择好的筛选15篇上会展示,这些主要以年轻人为主,特别是刚毕业1年的。”秦玉英介绍,“我们规定每个工作一年的年轻人必须交一篇论文上会,请专家从论文摘要的写法、论点的提出到论据、结论的合理性一一让专家点评。”

此外,为让青年人才早日成长起来,能够独挡一面,华北油气分公司主动给年轻人“压担子”。“我们有一个‘青年创新创效’项目,有意识的让年轻人当技术骨干,当课题的专题长、技术首席。这次到北京立的项目群启用的基本上都是40岁以下的年轻人,中石化层面的项目也有几个连高级工程师都不是的成为课题长、技术首席。”秦玉英介绍。如今,华北油气分公司科研团队中年青一代已经能够撑起一面天,如设计岗位的闫吉曾一人就已拥有几十项发明专利!

单井产量从3000方提升到3万方,水平井单井成本从四五千万元下降到2000万,钻井周期从8个月变为现在50天,科技创新推动着华北油气分公司的降本增效。

责任编辑:卢凯瑞

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