□ 本刊记者 庞世乾 通讯员 孙万芹
胜利油田勘探人员精细落实井位,加大风险勘探和预探力度,优化规模区块评价部署,实现战略突破和规模增储。朱克民 摄
2021年11月3日,2020年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂举行,胜利油田“断陷盆地油气精细勘探理论技术及示范应用—以济阳坳陷为例”和“高含水油田提高采收率关键工程技术与工业化应用”两项成果获国家科技进步奖二等奖。
依托这两项成果,胜利油田把能源饭碗牢牢端在手里,在“一个摔碎了的盘子,又被人踢了一脚”的世界罕见的“石油地质大观园”里,累计探明石油地质储量55.87亿吨,生产“胜利油”12.5亿吨。
王永诗是集团公司高级专家,是“断陷盆地油气精细勘探理论技术及示范应用—以济阳坳陷为例”项目的主要完成人之一。走出人民大会堂,他难掩激动:“这项成果的成功,走出了胜利老油区的可持续发展之路。”
一边是我国石油对外依存度逐年攀升,风险不断加大;一边是国内80%以上油田都已进入中高勘探程度阶段,剩余资源的勘探理论和技术在世界范围内没有先例可循。
要保障国家石油安全,必须首先立足国内。我国东部陆相断陷盆地一直是油气勘探开发的重要战场,年油气产量占全国产量的40%以上。但是,几乎所有的国内断陷盆地构造破碎、沉积相变快、成藏条件复杂,老区增储稳产面临诸多难题。
胜利油田所辖的济阳坳陷是世界公认的地质条件复杂的断陷盆地,在经历50多年勘探开发后,面临油气资源发现率高、剩余资源“难以为继”,中浅层勘探程度高、深层勘探“难以抉择”,成藏规律认识不系统、勘探部署“难以下手”,地震资料精度低、地质目标“难以识别”四大难题。
勘探上困难重重,开发上亦是步履艰难。胜利油田和国内其他油田一样,进入高含水和特高含水开发阶段。到“十三五”末,胜利油田资源探明程度达到52.67%,平均综合含水达92.28%。这个含水数值意味着从地下每采出10吨液量,就有9吨多是水。井井高含水,层层高含水,在这种情况下,“油水关系复杂、非均质加剧、油水井损坏严重”等矛盾逐步凸显。
水驱开发油藏是油田稳产的基础。我国水驱开发油藏储量、产量均占全国70%以上,在胜利油田,这个数值接近80%。
尽管如此,胜利科技工作者从另外一面看到了潜力。“虽然含水高,但整体采收率只有30%,剩余油的挖掘潜力大。”该项目主要完成人之一、胜利石油工程技术研究院党委书记贾庆升说,问题的关键是如何把看得见的油拿到地面上来。
提高采收率的核心制约因素是采油工程技术—完井技术不能满足高含水、易出砂条件下控水增油需要;注水技术不能满足薄互层、深层细分注水需要;修井技术不能满足复杂事故诊断及修井需要。2009年,胜利油田开始布局“高含水油田提高采收率关键工程技术”的创新与研发。
精细勘探紧随其后。从2011年开始,王永诗和他的团队立足济阳坳陷的精细勘探,肩负起为我国陆相断陷盆地老油区增储稳产开先河的责任。
两个科研团队共同肩负起保障国家能源安全的光荣使命,在发现最早、勘探程度最高的济阳坳陷,一路剑指老油田精细勘探,把储量找出来;一路挥师高含水老油田稳产,把储量变成产量。
2020年6月,胜利油田埕北830井获得日产179吨的高产工业油流。这是继上年在该区域打出百吨井后,胜利油田在渤海湾海域又一口高产井,让老油区焕发新活力。
2020年7月9日,继丰深斜101井获得酷似“花生油”的凝析油后,丰深斜11井在地下4300多米处的砂砾岩体中获得日产油101.2立方米、日产气42854立方米的高产工业油气流。
以精细勘探理念为指导,胜利油田牵头与高等院校产学研联合攻关,针对高勘探程度区,全盆地、全层系、多类型、多尺度精细认识剩余资源、有效储层、成藏规律,创新发展勘探技术,创立了断陷盆地“咸化富烃、酸碱控储、有序成藏、精细勘探”理论和技术体系,实现了从浅到深、由点及面的突围。“既在国内外打了个样儿,又为其他油田做出榜样。”王永诗说。
近三年,应用项目成果探明千万吨级以上储量区8个、500万吨级以上储量区7个,保障了胜利油田稳产2340万吨/年。
“精细勘探”节节胜利,用以提高高含水老油田采收率的“采油工程技术”也接连突破。
面对“完井技术不能满足高含水、易出砂条件下控水增油需要;注水技术不能满足薄互层、深层细分注水需要;修井技术不能满足复杂井况精准事故诊断及快速低成本修井需要”这三大矛盾,科研团队攻关了三项核心技术。其中,“选择性堵水防砂一体化完井技术”和“薄互层和深层高效测调细分注水技术”达到世界领先水平,“井况快速诊断及井下液压修井技术”达到世界先进水平。
胜利油田应用“选择性堵水防砂一体化完井技术”后,新井平均含水降低17.2%,日产油量提高30%。“薄互层和深层高效测调细分注水技术”解决了“千层饼”油藏和深层油藏的精细、高效注水问题,覆盖注水储量达33亿吨,分注率和层段合格率分别提高14.8和16.2个百分点。“井况快速诊断及井下液压修井技术”由“电磁/视像联合快速诊断技术”和“液压修井技术”两项技术组成,就像是给油井做了“CT+胃镜”,不仅可以全方位、无盲点快速诊断油井问题,而且可以提供技术解决方案,恢复失控储量8290万吨。
墙内开花墙外也香。“高含水油田提高采收率关键工程技术与工业规模化应用”项目成果在胜利、河南、冀东等全国各大油田实现了工业化应用,覆盖了整装、断块、滩浅海等高含水油藏,有效解决了不同油藏类型提高采收率工程技术的共性难题。
统计显示,该项目为胜利油田30多亿吨水驱地质储量提高采收率直接贡献1.17个百分点,增加可采储量3715万吨。按照当前胜利油田水驱油藏采收率水平,相当于在老油田挖掘出一个亿吨级地质储量的新油田。
两项“国家级”大奖,其重要意义在于为老油田走出可持续发展之路。
“断陷盆地油气精细勘探理论技术及示范应用—以济阳坳陷为例”项目,丰富和发展了陆相生油理论和断陷盆地油气成藏与勘探理论技术,在中国东部断陷盆地成功推广并取得显著成效,奠定了我国油气精细勘探理论技术的国际领先地位,对我国东部断陷盆地精细高效勘探起到了引领示范作用。
以“咸化富烃、酸碱控储、有序成藏、精细勘探”为核心的断陷盆地勘探理论技术,清晰给出了资源潜力、勘探方向、富集规律、勘探目标的答案。
其中,“咸化富烃”模式突破了传统湖相烃源岩生烃认识。在该理论指导下,济阳坳陷剩余资源量增加了18亿吨,降低了勘探程度,提升了开发空间;“酸碱控储”模式发现在酸碱流体交替改造下,深部仍然有发育好的储集层,回答了高勘探程度区勘探方向问题,使得勘探空间向下拓展了1500米;“有序成藏”找到了不同类型油藏的分布规律,突破了断陷盆地油气成藏规律认识的局限,发展了陆相油气成藏理论,在横向上填补了勘探空白。地震勘探实现从“B超”到“高精度CT”的跨越,消除了断陷盆地复杂地质体识别与描述的技术瓶颈,成功率提高20%以上。
“引领了高含水油田采油工程技术的发展方向。”这句话,是中国工程院院士罗平亚对“高含水油田提高采收率关键工程技术与工业规模化应用”项目的评价。业内专家普遍认为,该技术消除了高含水油田提高采收率的技术瓶颈,在提高技术支撑的同时,引领了高含水油田采油工程技术的发展方向,成为水驱老油田可持续高质量发展的“撒手锏”技术,也让老油田获得新生。
“断陷盆地油气精细勘探理论技术及示范应用—以济阳坳陷为例”使断陷盆地这块“压舱石”更稳;“高含水油田提高采收率关键工程技术与工业化应用”则让水驱开发油藏的稳产基础更牢。“下一步是向信息化、智能化迈进。”胜利科研工作者透露。
目前,智能分层注采技术已进入胜利油田现场。胜利油田正深入开展采油工艺技术示范区建设,重点打造智能注采、水驱稠油化学降黏、低渗增强注采能力、井筒高效举升等示范区,形成可复制、可推广的技术配套模式。未来,还将加大智能化、信息化和新材料的研究应用力度,在该项目基础上迭代创新,让每一口井都有“大脑”,智能采集数据,对油藏进行精准描述,根据注采对油藏影响自动调整注采数据……
“不论是老阵地还是新领域,我们都要加大石油工程技术的攻关力度,攻克关键核心技术,为端稳能源饭碗贡献力量。”贾庆升说。