誰是“采收率”的主角
——中國石油80%的原油產量來自注水開發,水驅涉及地質儲量150億噸。采收率每提高1個百分點,可采儲量就增加1.5億噸。中國石化75%的原油產量來自注水開發,水驅涉及地質儲量62億噸。采收率每提高1個百分點,可采儲量就增加6000萬噸。
20世紀初期,油藏開發主要是依靠天然能量,一般采收率僅為5%-10%,被稱為一次采油。早期油氣田開發技術水平較低,使90%探明石油儲量遺留在地下。隨著滲流理論的發展,人們認識到油井產量與壓力梯度呈正比關系,一次采油采收率低主因是油層能量衰竭,從而提出人工注水(氣)保持油層壓力的二次采油方法,使原油采收率提至25%-35%。但二次采油仍有60%-70%的原油被遺留在地下。于是,三次采油工藝方法應運而生。

“注水開發是保持油層壓力,實現油田高產穩產和改善油田開發效果最經濟、最成熟、最具潛力的方法。在我國油田儲集層中,92%為陸相碎屑巖沉積,非均質性強。為加強中、低滲透層注水,提高水驅開發效果,分層注水技術成為油田開發系統的主攻方向之一。”中國石化股份公司總地質師蔡希源介紹,目前中國石油80%的原油產量來自注水開發,水驅涉及地質儲量150億噸。采收率每提高1個百分點,可采儲量就增加1.5億噸。中國石化75%的原油產量來自注水開發,水驅涉及地質儲量62億噸。采收率每提高1個百分點,可采儲量就增加6000萬噸。
在“水到油出”的話劇里,水是絕對的主角。
地下油層汪洋一片,處處水淹、層層高含水……在2010年的中國石化勝利采油廠,幾乎沒人能看清出路在哪兒。打開該廠水淹圖,綜合含水高達96%的地下,幾乎是汪洋一片。正是認識到水驅油藏仍是老油田開發的主戰場,該廠將精細注水提升到戰略高度,把水量當產量管,把水質當措施做,把分注當命脈抓。他們為剩余油量身定制個性化井網,摸索出“大網套小網”“大網連小網”“小網變大網”等模式,調整單元15個,覆蓋地質儲量1.32億噸,新建產能20.6萬噸,注采對應率和儲量動用程度均大幅提高,同時提高采收率2.52個百分點。截至2014年底,該廠生產原油219.3萬噸,交油量超計劃6700噸,稀油自然遞減率、含水上升率、水質達標率、躺井率、作業返修率等各項關鍵指標全線飄紅。
孫煥泉介紹:“勝利油田有8.8億噸儲量已進入含水大于95%的特高含水后期開發階段,平均采收率已達41.9%,采出程度39.1%。由于高含水關井多、套損井多、地面設施老化等原因,部分單元處于待廢棄狀態,需要突破傳統思維,創建特高含水后期的開發調整模式,進一步提高采收率。”
問題與建議
Q&A
隨著注水開發的不斷深入,儲層非均質性逐漸加劇,油水關系將變得更為復雜,剩余油分布更加零散,在提高精細水驅效率方面,深部液流轉向與調驅技術將變得越來越重要、越來越關鍵。無論是對儲層宏觀、微觀非均質刻畫,還是對油水關系和剩余油分布的研究,甚至對調驅新體系的研發上,都需要企業不斷努力,超前儲備諸如智能調驅等新技術,為開發后期精細有效注水提供技術保障。
多年來,中國石油針對不同類型油藏如何采用人工注水補充地層能量,積累了豐富經驗。中高滲透油藏以大慶油田為代表的“精細細分注水”,低滲透油藏以長慶油田為代表的“超前溫和注水”,復雜斷塊油藏以渤海灣為代表的“一塊一方案”“一井一措施”,都已在長期的生產實踐中不斷完善、不斷配套……這些源于實踐的“水術”驅出了真金白銀,更產生了“四個精細”和“五個不等于”等一系列注水理念。
用水驅動油藏,學名水驅,就是將水注入地下,進入砂巖孔隙里,在壓力作用下,“趕”出油藏剩余油。油田開發建設以來,水驅工藝一直是大慶油田的看家本領。在大慶油田產量構成中,66.09%是水驅產量。近3年來,在油井措施工作量沒有明顯增加的情況下,大慶科研人員從油層認識開始、從注采關系開始、一個層一個層地優化措施,徹底改善了地下壓力系統,讓大慶主力油田采收率突破50%,水驅開發技術居國際一流水平。“十二五”前3年,中國石油勘探開發研究院與大慶、新疆、大港、冀東和玉門等油田攜手,針對中高滲透高含水油田、圍繞提高水驅采收率這一核心,開展了應用基礎研究、關鍵技術攻關和儲備技術研發,已在儲層精細結構表征及注采結構調控技術、水平井井筒控制與控水工藝技術、同井注采及新驅替體系研究等方面取得5項重大創新成果,為中國石油水驅油田較長期穩產、不同類型油藏大幅度提高采收率提供了理論和技術保障。
截至2012年,在中國海油已開發油田中,水驅開發油田原油總產量2338.86萬噸,占當年原油產量的62%。中國海油研究人員通過對既有水驅油實驗方式的創新,將文昌13-1油田和文昌13-2油田部分主力油組驅油效率分別提高了24% 和58%,采收率預計比ODP設計翻一番。“這不僅首次建立了適合于文昌油田群的水驅油效率研究的實驗配套評價技術,帶來了對文昌海相疏松砂巖油藏驅油效率的新認知,也意味著南海西部在老油田挖潛上又邁出了堅定的一步。”中國海油湛江分公司研究院油藏室經理、總師助理雷霄介紹。對于水驅油田來說,可采儲量總是隨著開發進程而不斷加深認知。與短巖心驅替方式相比,長巖心可以更加準確地評價油藏開發過程中水驅油效率的變化特征,并通過油藏數值模擬等方法準確地描述剩余油分布,從而令油田潛力進一步實現精確預測。
長期以來,水驅一直被視為傳統二次采油方法。近10年來由于對低礦化度效應揭示,人們對水驅技術認識也在發展,BP研發了低礦化度水驅技術,殼牌形成了自己的設計水驅技術,斯塔萬格大學及Statoil等提出了智能水驅概念。這些以海水淡化、產出水稀釋后回注為特點的注入水水質調整技術在阿拉斯加的Endicott、北海的ClairRidge等油田開展了多項現場試驗,部分試驗見到了成效。