徐學成 楊俊 萬益
軍事戰略學是研究戰爭全局和全局性戰爭指導規律的一門學科,以邏輯推理、系統分析、比較研究、統計分析等方法,探尋戰爭本質及基本規律。由于其側重于對戰爭進行宏觀上、本質上的把握,因而其研究手段和思想理論往往具有較強的普適性。本文以陸梁油田作業區(以下簡稱作業區)實施“九項工程”保持油田高效開發為例,就如何運用軍事戰略學思想指導油田科學開發進行一些有益探索。
科學開展戰略制訂 確保油藏治理有的放矢
戰略學應用的首要前提,就是要制訂系統科學且具體詳盡的戰略計劃。《史記》以“運籌帷幄之中,決勝千里之外”贊揚張良用兵如神,可見充分細致的戰前籌劃和戰略準備對于實現戰略意圖何等重要。作業區下轄陸梁和石南21兩個百萬噸整裝沙漠油田,累計探明地質儲量1.1億噸,產油氣2 440萬噸;創產值623億元,上繳利潤253.1億元;操作成本始終控制在5美元/桶以內,人均產值約1 560萬元/年。2009年來,作業區兩大主力油田相繼進入含水快速上升階段,絕對油量遞減呈增大趨勢,調整開發策略已勢在必行。通過深入調研,作業區將油田面臨的主要困難歸納為四個方面:
1.作業區油藏主要為三角洲前緣亞相沉積,儲層非均質性強,優勢滲流通道普遍存在。經過10余年的高效開發,主力油藏剖面上層內指進、平面上水線推進不均的現象嚴重,導致油井注水見效差異較大,能量和含水分布不均,水驅波及效率下降,影響油田開發效果。
2.陸梁油田是典型的低幅度、薄互層、邊底水型油藏,縱向上含油層系多、跨度大,單油層厚度薄(平均3~5m)呈上油下水形態;直井開發效率較低、水平井開發又易引起含水快速上升,且隨著注水開發時間增長,底水和注入水的雙重影響使水淹油層現象日趨嚴重,剩余油在平面和剖面上分布得均十分零散且復雜。
3.石南21油田具有低滲透、高飽和度的特點,油層僅在J2t2段發育,其內部可細分為3個小層,目前主要動用的是下部J2t23層,上部J2t21、J2t22層產吸能力被抑制,儲層剖面矛盾突出,產吸動用差異較大。
4.由于作業區一直堅持低成本開發,各類設備、設施及管線老化問題隨著開發時間的延續日益凸顯,其中尤以注水管線腐蝕、注水井管外竄等問題最為棘手,不僅影響到了注水系統能力,也給日常管理帶來了一定的麻煩。
基于此,作業區提出了油藏綜合治理“九項工程”:按照“注好水、注夠水、精細注水”的總體思路,以增注、分注、提注、洗井為主要進攻手段,通過強化注水提高油藏動用程度;以治竄、調剖為主要防御手段,重點解決單井注水受效問題,提升油藏水驅效果;精研水平井開發技術和注采配套工藝,實現對剩余油和難采儲量的經濟高效動用;同時,進一步加強日常基礎管理,保障措施效果最大化。
精細組織戰略實施 提高“九項工程”穩產效力
強化注水為戰略主攻方向,打好老區穩產進攻仗
戰略進攻是以敵方核心區域為打擊目標,旨在大量殲滅敵人有生力量或占領戰略要地的戰略行動,是體現本方戰略意圖、獲取戰爭主動權的最主要方式。法國軍事家若米尼在《戰爭藝術概論》中指出:“戰略的核心問題在于抓住全部戰爭的鎖鑰,集中主要兵力攻擊敵人的一翼或一點”。儲量是油田穩產的基石,在現有區塊內找尋大規模后備接替儲量難度較大時,通過加強注水提高現有儲量的動用程度就成了油田穩產的根本途徑。因此,作業區以強化注水為主攻方向,集中力量實施增注工程、分注工程、提注工程和洗井工程,使油藏動用程度顯著提高,對應井組油量遞減明顯減緩,從而為持續穩產奠定了堅實基礎。
增注工程
為解決注水需求增長與系統能力不足之間的矛盾,作業區一方面改擴建注水系統,增強注水能力,新建注水泵房3座,注水干線7條,日注能力由1.5萬方提升至2.2萬方。另一方面實施單井增注,對儲層物性差或遭污染的井實施擠液、酸化等措施降壓增注;對距處理站較遠,系統管損大的井安裝單井增壓泵實施提壓增注。共實施單井增注155井次,有效率85.2%,措施后日注能力提高2 992方,增注井組油量遞減減緩15.2%。
提注工程
2008年后,陸梁油田主力層系先后進入中高含水期,水油比的提高導致生產相同原油采出的水量增多,為保持地層壓力,注水強度也必須相應加大。2011年后,作業區在陸9井區優選8口注水井開展了提注試驗,應用“注水壓錐”控水穩油方式提高注水強度,擴大水驅波及面積。經過6個月的提注,試驗井日注能力累計增加220方,對應井組供液能力增強,能量、含水保持穩定,累積增油1 971噸。
分注工程
為解決石南21油田3個小層產吸動用差異較大的問題,作業區通過細分層注水提高剖面動用程度:先運用分級控制、旋回對比等方法開展精細地層劃分,詳細描述隔夾層分布狀況及厚度。再根據層內注采對應研究開展細分注水試驗,確定分注井相關技術參數。自2011年起,累計在石南21井區實施細分層注水61井次,油藏地質需求分注率由26.7%提高到69.0%,水驅儲量動用程度由65.3%提高至85.0%。油藏水驅開發效果明顯改善。
洗井工程
受污水處理能力不足及水質二次污染影響,作業區注水水質未能完全達標,加劇了注水井管柱腐蝕、結垢,造成注水井油層近井地帶和分注井水嘴堵塞、地層吸水能力下降、注水壓力升高等一系列問題。因此,必須定期清洗井筒內及配水器上的雜質以清除污染和堵塞。2011—2014年作業區累計實施洗井作業1 467井次,有效率90.7%,洗井后平均懸浮物含量由1 130mg/L降為16mg/L,井口平均壓力下降0.7MPa,注水量累計增加26 700方。
注水受效為戰略防御支點,激發低產區塊新活力
關于戰略防御,克勞塞維茨在《戰爭論》中寫道:“進攻和防御兩種作戰形式是相互交錯的”;毛澤東進一步強調:“戰略防御應是積極的而非消極的,不僅要在戰略防御全過程中積極采取攻勢行動,而且應在適當時機舉行戰略反攻,使戰略防御具有活力。”就作業區而言,以強化注水為主的進攻策略雖大幅提升了油田注水能力,但受制于儲層非均質性強、部分注水井管外竄等不利因素,如不能有效控制注入水走向,勢必會使部分區塊或層系的水驅控制程度偏低,出現“死油”現象。因此必須通過開展治竄工程和調剖工程,提升低產區塊生產能力,進一步鞏固強化注水工作效果。
治竄工程
注水井管外竄是長期制約陸梁油田注水開發效果的一個棘手問題。作業區一方面加強動態分析及管外竄驗證,對所有注水井進行拉網篩查。另一方面對竄槽判定、堵劑選擇、封竄工藝等技術細節進行反復論證,綜合考量措施效果、經濟效益和施工安全等因素,選取最適宜的堵劑類型和工藝管柱等,大大提高了封竄成功率。四年來累計“治竄”38井次,措施注水井剖面動用程度由59.4%升至80.0%,對應井組油量遞減率和含水上升率分別下降10.9和2.2個百分點。
調剖工程
為解決油藏剖面上層內指進、平面上水線推進不均問題,作業區對陸9井區呼圖壁河組、西山窯組油藏剖面上層內指進井實施淺調,封堵近井帶優勢滲流通道。對平面上水線推進不均的井組實施調堵一體化,封堵優勢注水通道和水竄通道。并分別采用黏土凍膠雙液體系和聚合物凍膠體系以滿足各井區的儲層物性差異。2011—2014年累計實施調剖67井次,有效率77.6%,對應井組增油3.6萬噸,使水驅“短路”造成的低產油井重獲生機。
科技創新為戰略突襲手段,攻堅難采儲量梗阻點
相比于戰略進攻和戰略防御,戰略突襲的使用范圍較小,其規模通常只是戰役或是戰術級別,但其目標選擇的針對性極強,往往是在關鍵區域對關鍵之敵實施打擊,從而改變戰爭全局的走勢。“第二次世界大戰”中,盟軍利用自身的海空優勢實施的“霸王行動”便是戰略突襲的經典范例。基于這一思路,作業區針對油藏現有問題,集中科研力量攻堅超薄層水平井開發技術、井筒綜合治理技術、注采配套工藝等油田亟須的穩產關鍵技術,將“科技興油”落到了實處。
注采完善工程
水平井技術在超薄層、小面積單砂體油藏開發方面優勢明顯,但也存在含水上升快、產量遞減大等問題。為此,作業區實施了水平井注采結構調整。先通過單砂體精細解剖,逐一落實800m跨度內40個單砂體的油層展布;再運用數模技術刻畫水平井與穿層注水井注采連通狀況,確定合理井網井距。最后根據單砂體規模、形態、油層類型,優選儲層連通,井距合適的井點完善注采井網,增加水驅控制儲量。2010—2014年累計補鉆注水井6口、補層分注94口。實施后地質需求分注率達100%,水驅可采儲量增加100.8萬噸,采收率提高6.7個百分點。
注采工藝配套工程
在抽油井綜合治理方面,通過分析不同油藏深度下的結蠟及腐蝕情況,有針對性地選擇桿管組合;應用固體防腐防垢藥劑、防腐阻垢管等技術延長油井防腐防垢周期。開展抽油井防腐、防垢、防蠟一體化技術研究,應用表面活性劑、緩蝕劑,使井筒中鐵、鈣離子含量降幅均達到50%以上。
在水平井配套技術方面,開展選擇性完井和全程固井完井兩項工藝試驗,引進ACP找水、中心管控水等先進技術,采用環保隔漏熱洗管柱和低溫固體防蠟管解決熱洗漏失和泵下結蠟問題。目前作業區應用水平井動用地質儲量1 958萬噸,產量規模和水平均處于國內領先水平。
工作質效為戰略保障核心,提升管理精細化程度
任何優秀的戰略部署,都必須配合完善的保障體系和精準的細節把握才能發揮最大效力。“第二次世界大戰”中的阿拉曼戰役,盟軍之所以能在前期失利的局面下逐漸站穩腳跟,最終擊敗強大的“沙漠之狐”,靠的正是己方在交通運輸、物資供給、衛勤保障等方面的明顯優勢。同樣,科學的油田開發技術政策也離不開日常工作中的精細管理和全員的有力執行。2011年來,作業區堅持“噸油必爭,向管理要產量”的工作理念,通過開展管理工程,進一步夯實了油田穩產基礎。
一是加強異常井管理,提高油井有效生產時率。為提高對異常井的“反應”速度,作業區建立了分類管理制度,將異常井按降產程度和正常期產量水平分為A、B、C三類,配合油井功圖、載荷等信息,大大加快了異常井從發現、落實到跟蹤處理的整個流程。僅2013年就處理異常井6 800井次,使單井平均有效工作時率增加1.8天,增油約2萬噸。
二是統籌安排措施,實現增油效果最大化。堅持“年有計劃、季有調整、月有落實、周有反饋”,按照增產量高低和措施難易程度,統籌安排各類增產和小修措施,力爭在每年上半年完成70%以上的增產措施工作量,以提高措施井貢獻率。2011—2014年累計實施上返補層、四項增產措施及側鉆水平井456井次,增油20.26萬噸。
(作者單位:新疆油田公司陸梁油田作業區)
(責任編輯:胡 正)