華北創(chuàng)新之技

○ 文／本刊記者 盧凱瑞／馬獻(xiàn)珍 柴高華

依靠工藝技術(shù)的不斷創(chuàng)新，華北油氣分公司發(fā)展質(zhì)量不斷提高，油氣生產(chǎn)更加清潔。

華北油氣分公司高質(zhì)量發(fā)展之路越走越寬。

今年以來(lái)，華北油氣分公司實(shí)現(xiàn)了天然氣生產(chǎn)水平持續(xù)上升、油田復(fù)產(chǎn)效果逐步顯現(xiàn)、經(jīng)營(yíng)績(jī)效大幅改善、發(fā)展質(zhì)量不斷提高的良好態(tài)勢(shì)。

于油田企業(yè)而言，高質(zhì)量發(fā)展不僅僅意味著多產(chǎn)氣、多獻(xiàn)油，更需要多產(chǎn)效益油氣，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

在華北油氣分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院與工程技術(shù)研究院中，一群身穿白大褂的研究人員正夙興夜寐解決著油氣田生產(chǎn)中的種種問(wèn)題來(lái)使油氣藏?zé)òl(fā)活力，讓油氣生產(chǎn)更加清潔。

部署最優(yōu)化

晚上十點(diǎn)，華北油氣分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院燈火通明，研究人員或忙于井位部署，或忙于地質(zhì)分析論證。

他們忙碌的一個(gè)焦點(diǎn)是大牛地氣田。

大牛地氣田儲(chǔ)層呈現(xiàn)“橫向復(fù)合連片，縱向多層疊加”特征，具有7個(gè)大層14個(gè)小層。經(jīng)歷十幾年的規(guī)模開(kāi)發(fā)，大牛地氣田先后采用了直井單層、直井多層合采和全水平井開(kāi)發(fā)等開(kāi)發(fā)方式。目前，易開(kāi)發(fā)的“甜點(diǎn)”越來(lái)越少，氣田發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入精細(xì)挖潛階段，傳統(tǒng)油氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)已難以將油氣藏“吃干榨盡”。

面對(duì)日趨精細(xì)化的開(kāi)發(fā)要求，勘探開(kāi)發(fā)研究院創(chuàng)新形成三類沉積體系單砂體刻畫(huà)、致密氣單井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量分析技術(shù)，精確鎖定氣藏開(kāi)發(fā)“甜點(diǎn)”，使氣田獲得最大效益產(chǎn)量，讓氣井長(zhǎng)壽、氣田硬穩(wěn)產(chǎn)，企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

“通過(guò)儲(chǔ)層單砂體刻畫(huà)技術(shù)，我們儲(chǔ)層刻畫(huà)精度大幅提升，從原來(lái)的幾公里精細(xì)到現(xiàn)在的幾百米，井位部署也由針對(duì)范圍精確到針對(duì)‘甜點(diǎn)’精確，這使得產(chǎn)量大幅提升。”華北油氣分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院工程師安川介紹。

此外，對(duì)單砂體的刻畫(huà)，也為工程壓裂施工提供技術(shù)參數(shù)。針對(duì)砂體不同厚度優(yōu)選壓裂規(guī)模，遇到多層疊加時(shí)實(shí)施穿層壓裂，溝通多套砂體，以獲得最大單井產(chǎn)氣量。華北油氣分公司在對(duì)地質(zhì)整體認(rèn)識(shí)下部署井位，利用單井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量的計(jì)算，分析單井產(chǎn)能潛力，優(yōu)選潛力良好井位進(jìn)行部署。

新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)研究人員也有了更加嚴(yán)格的要求，地質(zhì)資料的分析也從“六圖一表”變?yōu)椤笆畧D兩表”。“只有將單砂體刻畫(huà)清楚，我們才能進(jìn)行精確的剩余研究，使每口新井都得以實(shí)現(xiàn)效益最大化。”勘探開(kāi)發(fā)研究院工程師任廣磊認(rèn)為。

開(kāi)發(fā)至今，大牛地開(kāi)發(fā)對(duì)象的地質(zhì)條件逐年變差，開(kāi)發(fā)由中心優(yōu)質(zhì)區(qū)塊轉(zhuǎn)入邊緣邊際效益區(qū)塊，而井位部署水平卻并未下降。

產(chǎn)量最大化

勘探開(kāi)發(fā)人員優(yōu)選出高產(chǎn)“甜點(diǎn)”井位，接下來(lái)需要工程技術(shù)人員使用其手中法寶打開(kāi)油氣藏。

油氣滲透率為10～50毫達(dá)西的油氣藏為低滲透油氣藏；滲透率為1～10毫達(dá)西的為特低滲油氣藏；滲透率小于1毫達(dá)西的為超低滲油氣藏。而在華北油氣分公司，主力產(chǎn)氣區(qū)正是那些滲透率低于1毫達(dá)西的超低滲致密油氣藏，連“磨刀石”都難以道盡其油氣開(kāi)采的艱難。

“國(guó)內(nèi)油田化學(xué)劑主要針對(duì)常規(guī)油氣藏，但這些可使常規(guī)油氣藏大幅增產(chǎn)的化學(xué)劑在面對(duì)致密油氣藏時(shí)往往會(huì)‘水土不服’，難以發(fā)揮應(yīng)有的效果。”華北油氣分公司工程技術(shù)研究院實(shí)驗(yàn)所所長(zhǎng)喬國(guó)安介紹，“我們需要自主研發(fā)出適用于致密油氣藏的化學(xué)劑，幫助油氣田實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化。

油氣藏特性不同，所需壓裂液也不同。針對(duì)高溫氣藏類型，工程技術(shù)研究院開(kāi)始攻關(guān)耐高溫壓裂液。經(jīng)過(guò)一系列研究比對(duì)，研究院采用有機(jī)硼交聯(lián)劑、環(huán)保殺菌劑、碳酸鈉pH調(diào)節(jié)劑等無(wú)公害材料，研制成新型壓裂液，耐溫性能達(dá)到了120℃～160℃。優(yōu)化后的壓裂液添加材料綜合成本降低26.4%。2014年以來(lái)，在柳楊堡氣田共應(yīng)用11口水平井，累計(jì)增產(chǎn)天然氣176萬(wàn)立方米，節(jié)約成本264萬(wàn)元。

在華北油氣分公司，因地下水系復(fù)雜，氣井產(chǎn)液多，幾乎每口氣井均需使用泡排劑排水。地層條件復(fù)雜使得華北油氣分公司往往需使用五六個(gè)廠家的10余種不同泡排劑。泡排劑采購(gòu)費(fèi)用頗高，且外部所采購(gòu)泡排劑并不能完全適合生產(chǎn)所需，工程技術(shù)研究院決心自主研發(fā)合適的泡排劑。

“泡排劑的核心技術(shù)需要自己掌握，以免受制于人，且自主研發(fā)泡排劑可大幅節(jié)約成本。”喬國(guó)安認(rèn)為。工程技術(shù)研究院與外部科研院所聯(lián)合研制泡排劑生產(chǎn)設(shè)備，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際研發(fā)適于井型的泡排劑。采氣創(chuàng)新工作室聯(lián)合研發(fā)的PQ-2高抗凝析油泡排劑，4口現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)井有效率75%，單井日均增產(chǎn)978方/天，增產(chǎn)效果初顯。

生產(chǎn)綠色化

在美麗富饒的鄂爾多斯盆地，綠色是這里的主色調(diào)，一望無(wú)際的大草原隨處可見(jiàn)。扎根在這片土地上的華北油氣分公司想要守護(hù)這份美麗。

在采氣過(guò)程中，各種化學(xué)劑的使用不可避免，而傳統(tǒng)的化學(xué)劑或多或少都會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。盡管這些化學(xué)劑的使用都在環(huán)保要求范圍之內(nèi)，華北油氣分公司仍然努力探索著更加清潔的生產(chǎn)方式。

10月之后的鄂爾多斯盆地迎來(lái)了漫長(zhǎng)的冬日。一方面，北方地區(qū)激增的天然氣消費(fèi)量需要更多地天然氣供給；另一方面，冬季低溫使得氣井水合物防治工作更加嚴(yán)峻，產(chǎn)量下滑嚴(yán)重。水合物解堵工作必不可少。

為探索能夠替代甲醇的天然氣水合物防治工藝，工程技術(shù)研究院從10種抑制劑材料中實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出了PPG、PVCap和PVP作為新型抑制劑的成分，成功研發(fā)了LQ-1型水合物抑制劑，并不斷優(yōu)化配方比例。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室性能測(cè)試，LQ-1能將水合物生成溫度降低11℃，效果優(yōu)于甲醇，加注一次能夠保證氣井連續(xù)生產(chǎn)10天。“新型水合物抑制劑的使用，不但避免了甲醇污染，更為企業(yè)節(jié)省了大量污水處理費(fèi)用，目前東勝氣田已經(jīng)不再使用注甲醇防治水合物工藝了。”工程技術(shù)研究院采氣所所長(zhǎng)王錦昌介紹。

此外，對(duì)于開(kāi)發(fā)后期的氣田而言，積液、水淹成為制約產(chǎn)量的重要因素。秉承綠色環(huán)保的理念，工程技術(shù)研究院創(chuàng)新形成出機(jī)器人排水采氣法，利用氣體舉升智能柱塞排液。不僅較傳統(tǒng)泡排法更加綠色環(huán)保，更可有效盤活水淹關(guān)停井。