三塘湖致密油非常規(guī)油藏轉(zhuǎn)變開發(fā)方式地面配套研究與應(yīng)用

董哲飛

摘要：三塘湖馬中區(qū)塊是三塘湖區(qū)域第一個(gè)規(guī)模開發(fā)的致密油油藏。開發(fā)方案由最初設(shè)計(jì)的衰竭式開發(fā)到之后二次井網(wǎng)加密后調(diào)整為初期衰竭式+注水吞吐開發(fā)，后期采取水驅(qū)開發(fā)。為保障致密油的穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)，馬中區(qū)域開展的注水吞吐開發(fā)，使用低壓供水、橇裝注水泵增壓注入的方式，采取降排量，多井注入吞吐模式，上產(chǎn)效果明顯。同時(shí)卻發(fā)現(xiàn)電驅(qū)泵運(yùn)行效率極低、吞吐增油效果差，電驅(qū)泵搬遷費(fèi)用高等問題。為解決以上問題，需結(jié)合已建系統(tǒng)實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整地面產(chǎn)能建設(shè)方案，以適應(yīng)目前生產(chǎn)實(shí)際，兼顧今后發(fā)展需要;同時(shí)編制實(shí)施可行的地面工程施工組織技術(shù)措施，提高施工進(jìn)度，削減安全風(fēng)險(xiǎn);開展“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，模塊化施工”的探索與實(shí)施。

關(guān)鍵詞：致密油藏;非常規(guī);地面配套;

三塘湖馬中區(qū)塊于 2013 年投入開發(fā)，是三塘湖區(qū)域第一個(gè)規(guī)模開發(fā)的致密油油藏。經(jīng)過近幾年的滾動建產(chǎn)及兩次加密，井距由最初的 400 米縮短至 100 米。開發(fā)方案最初期設(shè)計(jì)采取衰竭式開發(fā)，2018 年二次井網(wǎng)加密后開發(fā)方案設(shè)計(jì)調(diào)整為初期衰竭式+注水吞吐開發(fā)，后期采取水驅(qū)開發(fā)。

1 ?目前現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 ?現(xiàn)狀

目前馬 56 接轉(zhuǎn)站建有低壓供水系統(tǒng)，為馬中區(qū)塊供注水吞吐用清水。主要設(shè)施包括700m3清水罐 1 座、3000m3清水罐 1 座、供水泵 2 臺及站外供水管道，清水水源來自牛圈湖水源和馬 56 地下水源井（共 5 口）。馬中區(qū)塊注水吞吐目前采用低壓供水、橇裝注水泵增壓注入的方式。橇裝注水泵為外租設(shè)備，根據(jù)生產(chǎn)需要搬遷使用。

1.2 ?存在的問題

一是電驅(qū)壓裂泵排量大，小井組注水量小，水量不匹配，造成泵低效運(yùn)行，能耗高。2019 年馬 56 區(qū)塊共計(jì)部署電驅(qū)泵平臺 13 個(gè)，平均 25 天搬遷一次平臺，搬遷費(fèi)用高。

二是 馬中區(qū)塊井網(wǎng)二次加密后井距過小，注水吞吐排量大壓力高，部分井出現(xiàn)水竄、套損、多輪次吞吐后效果不佳等矛盾，2019 年采取降排量、多井注入方式吞吐，電驅(qū)泵運(yùn)行效率極低、吞吐增油效果差。

2 ?關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)

2.1 ?技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

一是結(jié)合已建系統(tǒng)實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整地面產(chǎn)能建設(shè)方案，盡可能適應(yīng)目前生產(chǎn)實(shí)際，兼顧今后發(fā)展需要;二是編制實(shí)施可行的地面工程施工組織技術(shù)措施，提高施工進(jìn)度，削減安全風(fēng)險(xiǎn);開展“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，模塊化施工”的探索與實(shí)施。

2.2 ?技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

一是考慮后期常規(guī)注水開發(fā)，在馬中區(qū)塊建設(shè) 35MPa 高壓注水管網(wǎng)，滿足未來注水吞吐和常規(guī)注水開發(fā)需要;二是在馬 56、蘆 104、蘆 1 分別設(shè)置永久增壓站，進(jìn)一步提高電驅(qū)泵注水效率，為區(qū)塊供高壓水，各區(qū)塊建設(shè)高壓注水管道，串接至單井，環(huán)網(wǎng)低壓供水+電驅(qū)壓裂泵+高壓管網(wǎng)至單井，電驅(qū)泵搬遷在各井區(qū)中央注水施工;三是對于個(gè)別單井壓力超過 35MPa，可采用壓裂車單獨(dú)注入;四是減少設(shè)備搬遷工作量大，優(yōu)化簡化生產(chǎn)組織，降低頻繁搬遷等安全作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

3 ?方案優(yōu)化成果及認(rèn)識

3.1 ?方案實(shí)施優(yōu)化原則

一是以經(jīng)濟(jì)效益為中心，降低工程投資;

二是盡量降低運(yùn)行費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行增效;

三是充分利用現(xiàn)有設(shè)施、優(yōu)化簡化，充分利用已建集輸管網(wǎng)，提高管輸效率，做到布局合理，安全可靠，滿足生產(chǎn)需要;

四是結(jié)合系統(tǒng)現(xiàn)狀，實(shí)施過程中及時(shí)優(yōu)化調(diào)整，滿足生產(chǎn)需要。

成果一：充分利用已建低壓供水管線，充分發(fā)揮撬裝注水泵運(yùn)行效率。

主要措施：在馬 56、蘆 1、蘆 104 各設(shè)置 1 臺橇裝電驅(qū)壓裂泵（繼續(xù)租用）。單臺電驅(qū)壓裂泵最大排量 2.18m3/min，按每天運(yùn)行 20 小時(shí)考慮，最大排量 2600m3/d，可以滿足生產(chǎn)需要。

成果二：在馬中區(qū)塊建設(shè) 35MPa 高壓注水管網(wǎng)，滿足未來注水吞吐和常規(guī)注水開發(fā)需要

主要措施：馬 56 塊最大注水量 2500m3/d，按照每次不超過 13 口井，單井按 50-200 方/天配注。單井串接干線 T 接點(diǎn)不設(shè)置控制閥門，井口預(yù)留控制閥。T 接點(diǎn)不設(shè)控制閥及閥池，注水井口材料及高壓流量儀重復(fù)利用。冬季運(yùn)行時(shí)，井口管線進(jìn)行伴熱保溫。

成果三：蘆104區(qū)塊高壓注水管道建設(shè)，提高生產(chǎn)效率

主要措施：橇裝注水泵設(shè)置就近設(shè)置在低壓供水管道和高壓注水管道交匯處。水源依托聯(lián)合站及馬56水源井來水，接就進(jìn)供水干線。新建注水干線，串接各單井。

成果四：充分利用已建集輸管網(wǎng)，提高蘆1區(qū)塊高壓注水管道管輸效率

主要措施：水源依托聯(lián)合站來水，從蘆 1 區(qū)塊已建Φ108 供水管網(wǎng)連接雙趟Φ76 廢舊油管至電驅(qū)泵儲水罐。電驅(qū)注水泵設(shè)置在低壓供水及高壓匯管交叉處。新建注水干線，串接各單井，單井管線敷設(shè)至距井口。

成果五：對井口工藝采用化設(shè)計(jì)，模塊化施工

主要措施：井口設(shè)置截?cái)嚅y、高壓流量儀、放空閥、壓力表。井口材料共計(jì) 23 套，材料重復(fù)使用。

3.2 ?取得的認(rèn)識

（1）馬 56 區(qū)塊注水吞吐依托已建成的低壓供水管網(wǎng)，一方面為提高電驅(qū)泵運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)注水靈活調(diào)控，減少電驅(qū)泵搬遷帶來的風(fēng)險(xiǎn)及壓縮搬遷增加的注水周期;

（2）在馬 56、蘆 104、蘆 1 局部建設(shè)高壓注水管網(wǎng)，采用電驅(qū)泵作為增壓站進(jìn)行注水，為區(qū)塊供高壓水，3 個(gè)區(qū)塊建設(shè) 35MPa 高壓注水管道，串接至單井;

（3）對于個(gè)別單井壓力超過 35兆帕，可采用壓裂車單獨(dú)注入。

4 ?應(yīng)用規(guī)模及經(jīng)濟(jì)效益

如果按照目前方式遷裝電驅(qū)泵小井組注水平臺移動式注水，對于每一輪次注水吞吐，馬 56、蘆 104、蘆 1 塊分別需布置遷裝電驅(qū)泵注水平臺 18 座、5 座、6 座，共計(jì)29 座。經(jīng)測算（詳見下表），每輪次需要費(fèi)用 563.17 萬元。此外，根據(jù)投資測算，本項(xiàng)目投產(chǎn)后，實(shí)施 4 輪次注水后，節(jié)約的費(fèi)用即可覆蓋項(xiàng)目投資。

5 ?結(jié)論

本項(xiàng)目區(qū)塊整體建設(shè)高壓管網(wǎng)，一次性投資較高，但具有如下優(yōu)勢：

1、一次性規(guī)模建設(shè)到位，后期區(qū)塊實(shí)施水驅(qū)開發(fā)時(shí)不用再建設(shè)高壓管網(wǎng);

2、電驅(qū)泵平臺無需二次或多次搬遷，工作量集中，施工戰(zhàn)線短;

3、節(jié)約搬遷費(fèi)用，降低安全風(fēng)險(xiǎn);

4、可任意選取及調(diào)整注水井位、機(jī)動性強(qiáng)、調(diào)控簡單;

5、形成了吞吐+水驅(qū)運(yùn)行模式，靈活注水調(diào)控;

6、集中增壓，電驅(qū)泵運(yùn)行效率高，節(jié)約電能;

7、不用搬遷注水平臺，不影響注水時(shí)效;

8、工程項(xiàng)目施工階段實(shí)施“工廠化預(yù)制、模塊化施工、機(jī)械化作業(yè)”的運(yùn)行機(jī)制，可有效促進(jìn)高效、高質(zhì)地完成，建議后期工程施工依此執(zhí)行。堅(jiān)持創(chuàng)新、精細(xì)過程控制、規(guī)范管理流程是完成優(yōu)質(zhì)工程的基礎(chǔ)條件。