朱益飛 耿雷 孫敬偉 章亮(中國石化勝利油田分公司孤東采油廠)
勝利油田孤東采油廠自1992年開展三元復合驅先導試驗以來,已實施化學驅單元15個,累積動用地質儲量13 543×104t,累積增油635×104t,提高采收率4.69%。但隨著油田老區開采難度的逐漸加大,采油廠利用三次采油技術提高油氣采收率,穩定油田老區產量,注聚規模逐年擴大,降低生產成本,提高注聚開發效益,提升油田注聚質量已成為油田開發企業一個重要的研究課題[1-2]。從現場注聚質量監督情況來看,存在著單井注入物濃度執行誤差較大、單井注入物黏度達不到標準要求,單井聚合物注入濃度和單井聚合物黏度有關,注聚配注合格率、注聚濃度合格率等注聚質量指標呈現波動大、質量提升難度大等突出問題,三采藥劑質量不合格的問題也時有發生,嚴重影響了注聚區塊注聚增油效果。據統計,2012年,注聚站喂入泵黏度保留率最低僅為57.9%,遠低于黏度保留率不低于85%的標準要求,單井平均黏度最低為4.6mPa·s,存在黏度嚴重偏低的問題。為此,提出依靠技術創新和管理創新兩個“車輪”驅動,實現注聚系統的降耗、提質和增效,取得了良好的效果。
上世紀90年代初,勝利油田孤東采油廠率先在國內開展小井距三元復合驅先導試驗,取得日油增加6.7倍、提高采收率13.4%的成績,使該項目居于國際領先地位。之后,黃原膠驅、黏土膠驅、交聯聚合物驅、二元復合驅、預交聯增效聚合物驅等多種方法的化學驅油先導試驗相繼在孤東油田落戶,均取得較好的降水增油效果。
為了進一步提高二元復合驅增油效果,針對孤東油田油藏特點,孤東采油廠根據二元復合驅的客觀規律和進程,進一步細分為注聚前調整階段、注聚未見效階段、逐步見效階段、低含水穩定階段、含水回升前期、含水回升后期和后續水驅共7個階段;針對不同注聚階段采取相應的調整和動態管理,建立預警指標定期進行比對,準確把握各開發單元生產動態,實施針對性治理。由于在分階段抓住了治理重點,各階段增油效果均較為顯著,保持了二元驅的高產、穩產生產態勢。孤東二元復合驅項目累計增油270×104t,提高采收率3.82%。孤東三四區二元復合驅項目被評為中國石化“十一·五”油氣田勘探開發優秀項目、勝利油田優秀油氣藏開發方案一等獎。2011年11月10日,孤東七區西63+4四類油藏先導試驗正式投注母液,開啟了二元復合驅油理論在IV類大孔道油藏驅油的艱難探索。
依靠技術創新,不斷改進注聚生產工藝是提升注聚系統運行效率,降低注聚單耗,提升注聚質量的有效途徑[3]。注聚黏度是擴大聚合物溶液波及體積、提高注聚質量的重要技術指標之一。孤東采油廠從提高黏度保留率出發,針對礦場實際積極開展現場黏度影響因素分析,深入分析三采注入工藝中使用的閥件、設備的特點及注聚工藝流程設備對黏度的影響,不斷優化工藝運行參數,提高了工藝的適應性。
過去,注聚站均為分散—熟化罐—轉輸泵—儲罐—外輸泵—過濾器—注聚泵—靜混器—注聚井固定模式,存在滲漏點多、系統黏度損失大的問題。孤東采油廠在設計建設七區中注聚工程時,全部取消了儲罐及轉輸泵,形成了無倒罐流程注聚工藝,不僅使注聚工程投資減少15萬元,而且降低了管理節點和管理難度,提高了系統運行的穩定性。針對六區3-5水射流分散裝置因返水導致聚合物溶液混合不均,組織技術力量對水射流分散溶解裝置進行升級改造,通過在水射流口加裝電動閥、調整P2C控制程序等技術攻關,徹底解決了生產難題。為消除鐵離子產生的不利影響,把孤東六區3-5、七區西54-61、七區西63+4、八區等注聚項目的高壓污水管網設計為碳鋼管線,母液外輸管網、單井管線全部采用玻璃鋼管線,同時將三四區等老區塊的高壓管匯整體更換為不銹鋼管線,有效解決了聚合物溶液的黏度降解、管線腐蝕結垢和再次利用的難題。
隨著現代化技術手段廣泛應用和信息化程度提高,自動化監控技術在注聚生產系統得到應用,具有高智能化、自動化和信息化特點的無人值守注聚站也將投入現場使用,注聚生產將實現遠程實時調控、數據自動匯總,注聚生產時率有望大幅提高,注聚系統整體效率得到進一步提高。
隨著三采技術的快速發展,采油廠注聚生產規模迅速擴大,管理注聚站達到10座,注聚用設備由2004年底221臺(套)至2013年底增加到678臺(套),管轄注聚井由125口擴至337口,工作量變成過去的3倍多。與一次采油、二次采油相比,三次采油技術工藝流程更為復雜、自動化程度高、管理節點多,而且每個注聚生產環節都有各自的質量控制點、安全隱患點、運行關鍵點和效益挖潛點。要保證整個注聚系統的平穩高效運行,就必須從點滴之處入手抓好每個注聚環節、每個生產細節。通過建立健全“生產管理點滴提升、成本管理點滴節約、科技成果點滴轉化、安全環保點滴防范、隊伍管理點滴培育”5項點滴管理機制,把精細管理文化理念融入具體的規章制度,覆蓋到注聚生產的每一個過程,使管理行為充分體現豐富的文化內涵,促進了三次采油整體管理水平提升。
1)抓好生產節點分析與控制,發揮最大效能。以“保證注聚質量、提高增油效果”為方向,抓住三次采油的關鍵環節和關鍵點,積極構建生產管理點滴提升機制,對注聚生產實行全程跟蹤管理,確保每一粒藥劑發揮最大效能。根據工藝特點把注聚過程細分為母液配制、母液輸送、配注執行、取樣化驗、藥劑管理等5個環節,從藥劑檢測、污水水質監測等多方面加強控制管理,堅持每天對聚合物母液配制、喂入等10多個取樣點進行定點取樣監測,使注聚全程實現有效監控。
◇加強三采藥劑質量監督,嚴格三采藥劑質量關。加強三采藥劑質量檢測分析,完善聚合物干粉、石油磺酸鹽、表面活性劑和甲醛等藥劑的管理制度,嚴格檢查考核,做好來料的接收登記、數量核實把關和現場使用管理,并按三采藥劑來料數量,按一定基數進行檢測,有效監控了進入現場的三采藥劑質量,從源頭控制注聚質量[4-5]。同時,加大現場檢查監控力度,對注聚質量實施全程監控,做到不漏檢,入廠三采藥劑抽檢率達到100%;進一步健全完善注聚質量相關資料,建立日跟蹤數據系統,對監督中發現的問題進行跟蹤,并對整改情況進行跟蹤監督,及時掌握注入產品質量情況,做到產品質量合格率100%,確保三采區塊三采藥劑質量。
◇加強三采用污水水質監督,確保污水水質質量。從現場調查研究分析情況來看,三采用污水水質質量對聚合物溶液黏度降解影響大。為提高污水水質質量,強化污水水質監控,在三條注聚用污水線上增加設置了5個取樣點,做到每5天檢測一次水質,不同區塊注聚站每天檢測一次水質的工作要求,發現污水水質礦化度、鈣鎂離子、含油量、懸浮物和SRB菌等水質指標不符合要求的,及時與有關部門聯系整改,確保污水水質合格達標。
◇加強注聚井單井管理。大力實施以“分準、配準、查準、調準”和“勤檢查、勤分析、勤調整”為主要內容的“四準三勤”單井注入管理,讓每一口注聚井注入動態始終保持均衡。
◇開展含水回返井治理,增強注聚增油效果。為提高注聚增油效果,減緩后續水驅后含水回返,開展了含水回返井治理,同時加強低效油井提液工作,增強注聚增油效果。
◇加強注聚全過程質量監控管理。加強注聚過程質量監控,提高注聚生產各個環節的運行質量。針對井口黏度指標偏低的情況,對單井井口黏度指標進行重點取樣監督;加強注聚質量分析,對注入不正常的注聚井進行原因分析,避免主觀因素造成不能夠正常注入情況的發生;加強注聚設備管理,提高設備運行質量。通過深入現場對聚合物配置黏度保留率、母液濃度、母液黏度、井口化驗黏度、瞬時注入量等注聚產品質量指標和現場人員進行資料比對和抽樣檢查,找出影響注聚質量的關鍵點,實現了全方位立體注聚質量監控。
2)樹立節約和效益意識,把節約放在首位,積極開展精細挖潛活動。采油廠以“精細管理、挖潛增效”為重點,著力構建起成本管理點滴節約機制,通過扎實開展“一袋干粉一噸油工程”活動,定期召開班組成本精細分析,使抓成本、促節約的精細管理理念融入生產全過程,確保了干粉藥劑“顆粒歸倉”。
3)樹立安全生產就是效益意識,倡導綠色低碳生產。大力倡導安全環保點滴防范理念,廣泛開展“安全有我、我能安全”主題教育,從注聚系統風險評價及防范控制入手防范安全事故,安全管理節點實現超前預警和全過程監控。
4)樹立以人為本觀念,不斷提升員工素質。通過“點滴式培訓”工作的有效實施,讓“點滴課堂”在一線班組實現全覆蓋,在“每天學習一點點,每天實踐一點點,每天進步一點點”的氛圍中提升員工素質,培育一流隊伍,為推動注聚精細管理提供了保障。
勝利油田孤東采油廠緊緊依靠管理與技術領域的創新,不僅掌握了具有國際先進技術水平的化學驅增油技術,而且為三次采油配套工藝技術積累了豐富的礦場經驗,實現了開發應用和技術儲備的結合,形成了獨具孤東特色的聚合物驅保黏、聚合物驅注采調整、聚合物驅地面注入工藝等化學驅配套技術系列。
1)注聚增油效果十分明顯。注聚驅油三采年產量也由2004年的74.3×104t增至2013年的91×104t,占采油廠總產量比重達到41%,三采注聚區目前已成為勝利油田孤東采油廠重要的產量接替陣地。
2)注聚系統注聚單耗降低。注聚單耗由2008年的5.557 kWh/m3下降到2013年的5.109 kWh/m3,下降了0.448 kWh/m3,注聚系統運行效率得到顯著提高。
3)注聚整體質量得到提升。把好了三采藥劑質量關,注聚用化工原材料,如干粉、交聯劑、石油磺酸鹽和表活劑、甲醛等產品的質量監督合格率均達到100%;把好了采油廠注聚用污水水質關,2013年全廠污水水質合格率達到84.5%,與2012年相比提升了9.2%;把好了單井聚合物注入濃度和單井聚合物黏度關,注聚配注合格率、注聚濃度合格率等注聚質量指標有了明顯提高。
4)注聚配套工藝技術得到進一步完善。二元復合驅技術、交聯聚合物驅油技術、注聚站生產自動監控技術、注聚泵變頻調速技術、注聚站智能無功自動補償技術等三次采油配套工藝技術更加成熟,獨具孤東油田特色的聚合物驅保黏、聚合物驅注采調整、聚合物驅地面注入工藝等化學驅配套工藝技術得以推廣應用。
先進的技術和現代化的企業管理方法理念是企業能夠保持持續穩定發展的兩個“輪子”,也是實現企業高效、低耗、高質量綠色發展的源動力。依靠技術創新和管理創新,提升注聚質量,降低注聚單耗,增加注聚增油效果,增加油田開發效益,既是老油田開發生產的需要,也是提高高含水油田原油采收率的有效途徑。實踐證明,油田開發企業只要重視技術創新和管理創新工作,積極推廣應用三次采油新技術、新工藝,強化精細管理,定能收到注聚系統降耗、提質和增效的效果。
[1]朱益飛.推進管理創新提升質量效益[J].石油工業技術監督,2007,23(8):47-48.
[2]孫煥泉,張以根,曹緒龍.聚合物驅油技術[M].北京:石油大學出版社,2002,
[3]郭萬奎,程杰成,廖光志.大慶油田三采采油技術研究現狀及發展方向[J].大慶石油地質與開發,2002,21(3):1-6.
[4]朱益飛,董玉忠,張士杰,等.精細管理提高油田注聚質量[J].石油工業技術監督,2010,26(2):60-62.
[5]朱益飛.堅持以人為本抓質量創效益[J].石油工業技術監督,2009,25(6):57-59.