来源:中国石化报 时间:2025-10-13 08:31

中国石化油气开发企业探索在三次采油高峰期实施井网二次优化,变传统的“找剩余油富集区”为“造剩余油富集区”,通过“网-剂-油”协同增效,实现大幅度提高采收率
“3+2”技术的提出
传统化学驱期间井网和驱油体系相对固定,含水变化呈现漏斗形,谷底平台期是提高采收率的主导阶段,通常持续3~5年。胜利油田孤岛东区南Ng3~4化学驱矿场实施过程中,见效初期优化注采、谷底平台期局部加密新井、平台延续期侧钻避水,含水谷底期延长至8年,采收率突破60%,达到61.7%,由此提出“3+2”(三次采油高峰期实施井网二次优化)协同提高采收率技术。
“3+2”技术内涵
针对传统化学驱井网和驱油体系相对固定、谷底平台期短的问题,变化学驱前一次井网调整为化学驱期间适时井网调整,变全程固定驱油体系为动态多段组合体系,变常规小段塞为强化大段塞,主动培育、优化壮大及高效动用“油墙”,见效初期、谷底平台期、含水回返期全过程“网-剂-油”协同增效,保持全生命开发期流场处于最佳状态,最大程度延长谷底平台期,实现三次采油和二次采油协同增效,大幅度提高采收率。
“3+2”技术协同增效机理
剂-网协同增效:剂强化网的控油效果,网扩大剂的动用范围。数值模拟研究发现,井网加密调整可以转变液流方向、增加驱替压力梯度,在高波及程度条件下,波及体积提高5%。可视化物理模拟实验表明,驱油剂可强化井网流线对剩余油的携带效果。剂-网协同作用提高采收率5.6个百分点。
油-网协同增效:“油墙”是井网调整的基础,井网是“油墙”高效采出的条件。化学驱过程中剩余油分布呈现“分散-聚集-再分散”的动态变化特征,抓住“油墙”聚集形成的时机,优化调整井网提高采收率。
剂-油协同增效:剂驱替培育壮大“油墙”,“油墙”增阻强化剂波及作用。随着驱油体系波及范围扩大,孔喉中的剩余油被驱替聚集形成“油墙”。储层动态非均质性得到改善,“油墙”保持壮大和稳定,进一步增加了渗流阻力,促进驱替相扩大波及。
“3+2”技术矿场实施效果
胜利油田胜二区东三5单元2018年8月实施二元复合驱。该单元在实施二元驱前,综合含水率高达97.6%,水驱调整新井初产每日只有1~2吨。化学驱累计注入0.27PV(孔隙体积倍数)后,综合含水率下降到89.8%,整体进入谷底平台期。矿场实行“3+2”调整,油井间、水井间加密新井,将五点法井网转变成行列式井网,井距由360米加密为180米,排距由254米加密为150米,井网储量控制程度由89.6%提高至98%。新井平均单井初产每日8.8吨,是水驱调整井的4倍以上,平均综合含水率64.1%(老井平均综合含水率91.1%)。油井排上新钻井的含油饱和度上升9.0~14.2个百分点。同时,驱油体系由二元复合驱转变为非均相复合驱,数模预测谷底平台期由3年延长到8年,采收率在原二元复合驱方案提高8.1个百分点的基础上再提高7.5个百分点,最终采收率达到60.5%。
2022年以来,中国石化在13个单元应用“3+2”技术,在化学驱基础上再提高采收率3~7.5个百分点,整体提高采收率15~20个百分点,成为采收率突破60%的主导技术。
“3+2”技术攻关方向
如何抓住“油墙”形成的有利时机,实现全周期“网-剂-油”协同增效,还需要攻克几个难题:一是摸清化学驱不同阶段“油墙”在什么地方,需要明确“油墙”的动态演变规律和分布特征;二是针对不同阶段主要矛盾,通过驱油体系-工艺-注采一体化优化减缓含水率回返,培育、壮大及高效动用“油墙”,需要攻关全过程“网-剂-油”协同增效技术政策界限和协同优化措施;三是不同见效阶段驱油体系变化、段塞增大及井网调整等均会影响“油墙”的培育和壮大,需要深化“3+2”协同提高采收率机理研究,指导技术优化提升。
石勘院提高采收率技术研究所 张 莉 提供
胜利油田:人造“甜点”,延续黄金采收期

□张道宇
开发60多年的老油田,如何打破“自然递减魔咒”?胜利油田胜利采油厂采油管理二区胜一区沙二1~3单元给出了答案:去年至今,通过“3+2”井网精调技术,该单元综合含水率从94.28%降至92.63%,峰值日增油44.3吨,数模预测采收率提高16个百分点。
数据背后,是老油田开发范式从“广种薄收”到“精雕细琢”的革新。
胜一区沙二1~3单元自1965年投入开发,历经天然能量、注水开发、加密调整、聚合物驱等多轮开采。2016年实施聚后非均相复合驱开发后,单元迎来见效高峰,同时也面临含水回返的严峻挑战。如何扼住含水回返,延续黄金采收期?
“老油田不是开发末期的‘鸡肋’,而是藏着剩余油的‘富矿’,关键要找对开采的‘金钥匙’。”采油管理二区经理、党总支副书记冯益富点出了技术革新的核心。
面对聚驱后含水率回升的难题,他们开展油藏精细描述联合攻关。技术人员从海量动态数据中发现:注聚在0.15至0.45PV区间,油井排剩余油饱和度可达35.5%以上。如果在这个时间段加密新井,初期单井日产油可稳定在5.5吨以上,是常规阶段采油的2.2至4.5倍。“就像找到了油藏的‘代谢旺盛期’,此时加密,事半功倍。”管理区副经理曹翠指着数模成果图解释。
基于这一规律,该管理区“3+2”井间加密方案精准落子,即在原井网基础上,优选剩余油滞留位置增布新井,进行二次井网调整,将剩余油富集优势转化为产能增长优势。
对于东部主力区块,技术人员实施“井网加密战”,300米井距内新增井数达原井网的60%,注采强度提升42%,单井控制储量优化至5.9万吨,快速释放高峰产能。在西部边际区块,他们开展“流线重塑战”,通过调整注采方向,使驱替波及半径扩大20%,唤醒沉睡的边部剩余油。纵向上,他们则实施“靶向狙击”,在280米井距的“盲区”中,优选双潜力层厚度超6米的“甜点”区布井,实现“开钻一口,成功一口,增效一口”。今年初,新井ST12XN154投产后喜获日产油12.7吨。去年至今,他们共部署新井14口,累计产油1.51万吨。
“每口井的坐标都精确到米,就像给油藏做微创手术。”技术管理室经理骆培说,这种分区分层策略,让新井成功率达100%。
“3+2”精调技术不仅是井数的增加,更是流场体系的重构与升级。12口新油井与9口调整井组成“新骨架”,配合5口油井补孔改层、4口水井重分层,注采井网实现从“双向驱替”到“多向包围”的转变。
与此同时,他们推行“三线管理法”:对老流线实施“限流降压”,减少无效循环;对弱流线采取“增注提能”,激活低效区域;对新流线开展“定向培育”,打通深层通道。“现在注入水像有了导航,直奔剩余油富集区”,在技术员宋广龙展示的流线模拟图上,红色驱替带已深入储层腹地。
采油管理二区“3+2”精调技术的实施,使油水井数比从2.8优化至2.2,三向及以上注采对应率提升24个百分点,含水率曲线成功由快速回返的“V”形转为稳步下降的“W”形。“这不仅是技术的胜利,更重塑了老油田开发的思维。”冯益富坦言。
■点评
胜利油田胜利采油厂专业顾问 李健康:
化学驱“3+2”调整技术是胜利油田的重点攻关项目,体现了极致开发的思路创新。通过主动培育、壮大动态剩余油富集区(油墙),适时调整井网、重构流场、均衡注采,高效动用、采出“油墙”,实现三次采油和二次采油的协同增效。胜一区沙二1~3单元精细调整取得成功,探索出一条提高老油田采收率的新途径。
中原油田:变“寻”为“造”,建剩余油富集区

□杨静丽 王 璇 郭焕玲
截至目前,位于中原油田明16块的明225侧2井已平稳生产14个月,日产油6吨,从一口关停井成功逆袭为高产井。这是“3+2”协同提高采收率技术带来的显著成效。
“通俗来说,该技术就是做两件事:聚油成墙和调网采油。”中原油田勘探开发研究院提高油气采收率研究所副所长卢久涛解释,“我们先注入聚合物,把分散的油像‘赶羊’一样聚集起来,形成一道富集的‘油墙’,在此基础上,适时调整井网布局,改变地下流体流动路径,实现均衡开采。”
“油墙”是井网调整的基础,而合理的井网又是高效采出“油墙”的关键。在聚合物驱油过程中,剩余油会经历“分散-聚集-再分散”的动态变化。“聚合物驱油并不是注入量越大效果越好。”卢久涛说,明16块聚合物驱不同阶段的剩余油数值模拟分布图清晰显示了这一过程。
在注入0.12PV的聚合物溶液时,零散的原油开始汇集,形成初步的“油墙”;当注入量达到0.25PV时,“油墙”达到最厚、含油浓度最高;此后继续注入,“油墙”会逐渐被推散。因此,精准掌握注入时机和剂量至关重要。
针对明16块非均质性强、层间差异大、常规配水器机械剪切严重的难题,工艺技术团队研制地面分注器、井间差异化注入工艺、大压差分层注聚工艺,确保聚合物注入更精准。
此外,地质人员通过数值模拟发现,井网优化调整能够改变地下液流方向,聚合物可进一步提高驱替压力扩大波及体积,即使在较高水淹条件下,仍可使波及体积提升5个百分点,实现“剂-网”协同发力。
明225H井因套管破损关停,聚合物驱促使地下剩余油重新富集。2024年7月,该井侧钻后日产油达7吨。
目前,明16块聚合物驱已进入“6注9采”整体实施阶段,日产油增加7.7吨,综合含水率下降6.7个百分点,开发形势持续向好。
中原油田油藏大多高温高盐,中高渗油藏水驱开发油田平均含水率达96.17%,与其他驱油技术相比,二氧化碳驱油具有适用范围大、提高采收率幅度大等显著优点。
“在地层中注入二氧化碳,形成剩余油‘二次富集’区域,再通过部署新井或实施补孔措施等,重构注采井网,从而达到增产目的。”提高油气采收率研究所副所长郑晶晶解释。
通过对濮1-64井、濮1-66井两口井稳定注气,形成了剩余油的二次富集,再通过补孔、调整优化流线方向,濮70井初期日增油10吨,目前仍保持5吨以上的稳定日产量。
针对二氧化碳驱易气窜、增油差异大等问题,科研团队深化增油机理认识,同时与石勘院联合攻关二氧化碳多元封窜技术,确定封窜提效方向及对策。他们还依托参数优化和矢量调整,创新提出“五段差异调控”理念,形成涵盖油、气、地质、工艺等多方法协同的全流程调控体系,并编制了复杂断块油田注二氧化碳开发技术规范。
目前,基于“3+2”模式的高温高盐油藏二氧化碳驱油技术已在中原油田19个区块、46个井组推广应用,覆盖地质储量2100余万吨,累计注气87万吨、增油19万吨。
■点评
中原油田勘探开发研究院数值模拟专家郭立强:
特高含水老油田水驱可动剩余油大幅减少,传统且被动的“找剩余油、采剩余油”的方式已逐渐不适应进一步提高采收率的需要。而变被动为主动,通过“3+2”协同开发模式,由“找剩余油富集区”变为“造剩余油富集区”,将是大幅提高采收率的主要方向。目前油田三采效果均印证了这一点。随着研究不断深入,“3+2”协同提高采收率模式将会有更大的应用空间,也会收到更好的效果。
河南油田:“聚鱼成群”,高效采出剩余油

□本报记者 常换芳 通讯员 杨光辉
“H3-137井原来日产油只有0.4吨,应用‘3+2’技术后,日产油增加到了5.1吨。看来,思路一调整,新技术应用成效就会显著增强。”近日,河南油田水驱油藏工程研究专家张连锋和科室人员一起分析“3+2”技术的阶段应用成效,强调转变开发思路的重要性。
“3+2”技术,就是在三次采油过程中利用二次井网重构技术定向动用剩余油,充分延长增油高峰期。
目前,河南油田有化学驱动用区块29个,覆盖储量9500多万吨。历经30多年三次采油开发,三次采油区块的剩余油分布更加零散、隐蔽。在剩余油富集时,依靠传统的三次采油技术,通过给油藏注入化学剂,可以等“鱼”入网。但是,经历多年三次采油开发,地下通道发生了很大变化,有的像“高速公路”畅通无阻,有的像“羊肠小道”崎岖坎坷,导致注入的化学剂顺着优势通道窜流,有的地方被“淹”,有的地方“旱情”严重,继续等“鱼”入网,往往等来一场空,探寻新的开发技术势在必行。
从去年开始,河南油田转变开发思路,一边优化驱油体系,提高驱油性能,一边运用“太极拳法”,通过“推、拉、压”等方式,调整地下的流线流场,使驱油剂均衡推进,从而将零散分布的剩余油引导、培育、壮大,直至形成“油墙”,达到“聚鱼成群”的目的。
“最终目的是集中捕鱼,也就是高效采出剩余油。采的时机也非常重要,不能急,也不能慢。”张连锋介绍。
“聚鱼成群”为顺利采出剩余油创造了良好的环境和条件,但是,受地下油藏复杂条件的影响,采油时机也因井、因层、因油藏而异。只有实现“网-剂-油”全程协同配合,才能实现“油墙”动用最佳、均衡驱替最优、效果保障最强。
在井井高含水、层层高含水、剩余油高度分散的单元,河南油田在优化驱油体系促进均衡驱替、扩大化学剂波及面的基础上,通过注入和开采交叉进行的耦合注采方式调井、调层,主动封堵高含水、高窜流层段,在剩余油重新富集形成“油墙”且尺度最大时,重新打开油井采出“油墙”。其中,下二门H2Ⅳ油组双5-420井日产油由0.8吨上升到7.2吨。
针对剩余油尺度小、高度分散、无井控制的区域,河南油田通过控强提弱、耦合注采等技术,主动培育、壮大“油墙”,根据“油墙”富集位置,部署靶向调整井、侧钻井,高效动用“油墙”。其中,调整井T6-249井日产油达16吨、侧钻井K4521井日产油达7吨。
该技术在先导试验区取得成功后,应用范围不断扩大,有效延长了三次采油增油高峰期,助力三次采油区块产量持续攀升。截至今年8月底,河南油田累计实施“3+2”技术22井次,日增油62.9吨,阶段增油1.12万吨。
■点评
河南油田水驱油藏工程研究专家 张连锋:
地下剩余油是动态变化的,而且呈日趋复杂的态势。只有研究透剩余油的富集规律,才能有的放矢采出效益油。河南油田创新应用“3+2”协同增效技术,正是根据剩余油的变化规律,动态匹配井网与驱油剂协同作用,有效破解了剩余油分布零散、驱替效率低的难题。这也启示我们,延长增油高峰期、提升开发效益,不能一味走传统路径,必须解放思想,持续开拓新路径。