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科技创新,激发油藏新动能 ——胜利油田发现60周年特别报道之三

2021-04-15 来源: 中国石化新闻网
石化新闻
 

本报记者 宋铁毅 刘锦妍 徐永国 蔡廷永

“日产油由21.3吨上升至32.6吨,综合含水由94.3%下降至88.2%。”东辛采油厂永8断块两年间的变化,让胜利油田勘探开发研究院采收率试验室科研人员格外兴奋。他们创新研发的耐温抗盐非均相复合驱油技术,自2019年3月在该区块开展先导试验以来,累计增油5000多吨。

作为胜利油田化学驱的关键核心技术之一,非均相复合驱技术折射出胜利油田化学驱技术从跟跑、并跑到领跑的光辉历程。此前的传统理论认为,胜利油田的高温高盐油藏条件,会影响驱油效果,是国际公认的化学驱难题。而目前,化学驱产油占胜利油田总产量11%。

“谁牵住了科技牛鼻子,谁就掌握了油气未来。”胜利油田负责人表示。作为老油田,胜利油田在油气勘探最有潜力的目标寻求突破,在油气开发矛盾最突出的领域锐意创新,着力打造技术先导型公司,为高质量发展注入源头活水。自1978年召开全国科学大会以来,胜利油田获得国家级奖励122项。“十三五”期间,申报中国石化科技成果鉴定124项,27项鉴定为国际领先水平、48项鉴定为国际先进水平。

石油开采一般分为3个阶段,利用油层天然能量开采石油称为一次采油,注水驱油称为二次采油,注入化学物质、蒸汽等方法称为三次采油。

二十世纪七八十年代,胜利油田大多采用水驱油,化学驱油技术称为“冷门”。“以化学驱为代表的三次采油好多人连听都没听说过。”钻研化学驱37年的中国石化高级专家曹绪龙说。

到二十世纪八十年代末,胜利油田主力区块进入高含水期,但采出程度还不到30%,意味着有近七成的资源沉睡在地下。有几家知名国外石油公司先后来胜利油田开展化学驱试验,但因为这里的地质和油藏条件太过复杂,很快就知难而退。

面对外国专家“胜利油田不适合搞化学驱三次采油”的断言,胜利油田瞄准化学驱难题发起攻关。

一路走来,从1991年设计出国内第一个提高采收率的三元复合体系配方打破外国专家的断言,到2003年在孤东油田开展二元复合驱先导试验,胜利油田化学驱技术日益成熟。2010年,胜利油田首个非均相复合驱技术先导试验区块,孤岛采油厂中一区馆3采收率提高了8.5%,达到63.6%,挑战了采收率极限。

至此,胜利油田化学驱技术持续突破40%、50%、60%的采收率目标,填补多项化学驱技术空白,为东部老油田长期效益稳产开辟了一条新路,展示出良好的开发前景。

胜利油田勘探开发研究院采收率试验室经理元福卿介绍,非均相复合驱技术是一代代科研人员不畏难不服输,创新发展化学驱油技术的又一次突破,引领了化学驱油技术发展方向。2017年,在第22届世界石油大会上,曹绪龙代表胜利油田作非均相复合驱技术报告,引起参会人员高度关注和热议。

在采收率试验室,记者通过显微镜看到驱油过程。实验人员将黏稠液体注入岩心,其中的较大颗粒先堵住大孔道,逼迫其他颗粒和液体流到小孔隙,将小孔隙中原油驱洗下来。而随着压力逐渐增高,堵在大孔道中的颗粒出现变形并通过孔道,进入更深处。

目前,非均相复合驱技术已成为胜利油田大幅度提高采收率的关键核心技术,已动用地质储量4871万吨,可覆盖10.5亿吨储量,预计提高采收率7%以上,为胜利油田“十四五”期间化学驱每年增油150万吨提供保障。

压驱注水是胜利油田稳产增产的另一重点技术,目前水驱开发产油量占油田总产量70%以上。

此前,石油行业有条定律,注水压力不能超过地层破裂压力,否则会造成油井含水快速上升,无法发挥驱油作用。

2020年,这一常规认识被胜利油田的压驱注水技术改写。

转折发生在牛25-42A区块。按照以往教科书的规则,此类低渗透性油藏的注水压力应控制在30兆帕,之前因注不进水导致地层能量不足,油井奄奄一息。2020年9月,技术人员将注水压力大幅提高,地层一口气“喝”了20000立方米水后,一口井实现自喷,日产油量超15吨。

这一革命性突破,源于科研人员大胆突破传统思维的藩篱,采用超过地层破裂或接近破裂的注水压力,使地层形成像“被击碎的玻璃”一样的网状结构,通过大量注水实现驱油。

胜利油田低渗透油藏约有10亿吨储量,长期因注不进水而束手无策。科研人员开展一系列攻关,为压驱注水技术推广应用提供技术支撑。目前,压驱注水技术在胜利油田33个区块开展试验,覆盖地质储量1980万吨,成为老油田油藏开发的一剂“补药”。

硕果累累离不开黝黝沃土。近年来胜利油田在培育创新生态方面连连推出硬举措。

成立科技工程项目统筹立项工作专班。以往,油田直属单位各自申报、各自立项,但彼此攻关领域可能有关联,也会有重复。“科技专班能够发挥统筹论证和指导把关作用,在‘自下而上’提需求的基础上,‘自上而下’做好顶层设计,系统优化立项,确保立项高质量,也能很好地发挥兵团作战的优势。”胜利油田科技管理部副经理侯树杰介绍。

加大年轻科研骨干培养力度。2020年以来,各科研院所多批次选派骨干走进采油厂等一线单位,进行挂职锻炼,将科研成果带到一线,将一线需求带回研究院,让科研和生产对接更紧密。“我们坚持‘把骨干培养成党员、把党员培养成精英’的双培养机制,现有的1000多名科研人员中党员占比达71%,博士中党员比例超过90%。”胜利油田开发地质首席专家、勘探开发研究院院长杨勇说。

编制科研项目立项指南。明确科研攻关的核心问题和“卡脖子”技术,让科研项目更符合实际需求,从源头上确保所立项目能规模化应用。“技术路线合不合理、研究方向明不明确……这些问题将得到更好地解决。”胜利油田科技管理部副经理马波说。

胜利油田油藏开发难度增大、难题增多,为广大科技人员施展才能提供了广阔的舞台。在打造技术先导型公司的征程上,胜利油田将持续进行地质理论认识、勘探开发技术等方面的创新,为油田稳产增产不断注入强劲动能,为石油石化工业科技自立自强作出更多贡献。

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