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三次采油的世界典范——从大庆油田高水平开发看中石油提高采收率尖端科技
打印 2019-11-18 16:53:03 字体: [大] [中] [小]

 

问鼎世界技术巅峰 护航大庆稳健发展

本报记者 马莹莹 刘波

 

  科技创新是企业可持续发展之路最精确的标尺。
  时势造英雄,淬炼磨利器。重大科技突破,往往考量于现实的严酷,着眼于未来的长远。在世界石油工业发展的百余年历程中,面对勘探费用大幅攀升和新增储量品位低下的形势,提高油气采收率、最大限度采出地下“碎金”,成为石油工业永恒的主题。
  提高采收率之于油田开发,可谓四两拨千斤。权威资料显示,目前全球平均原油采收率35%,老油田剩余储量依然相当可观,仍将是未来全球石油供给的主力。如果全球采收率提高1个百分点,可采储量增加50多亿吨,相当于全球两年的石油消费量。
  在提高采收率技术阵营中,大庆油田无疑是世界同行中的佼佼者,平均46%的采收率高出世界平均水平10个百分点以上。优异的业绩来源于永不止步的精细和持之以恒的创新。
  精细是大庆油田开发的灵魂。原油5000万吨以上连续27年高产稳产后,又连续12年实现原油4000万吨以上持续稳产,已开发了55年的大庆油田青春依旧……奇迹般的辉煌成绩使得大庆油田犹如我国石油工业史上的图腾,精细则是这图腾的核心精神内涵。
  从地质研究到挖潜措施再到方案调整,精益求精、精雕细琢的开发理念早已深入大庆油田血液,成为独具特色的看家本领。
  单砂体刻画和剩余油精细挖潜技术,以及第三代精细分层注采工艺技术,就是利用精细之功提升开发效益的典型代表。单砂体刻画技术犹如使用一枚更高倍数的放大镜观察地下结构,使剩余油挖潜目标更精准细化,效果更突出。第三代精细分层注采工艺技术,则使精细贯穿“分层注水、分层采油、分层压裂、套管修复”全过程,使方案更加系统优化和经济。精细、精细、再精细……一步步走向“终点”,又一次次跨越“终点”,在大庆油田的“步步精心”中,提高采收率技术不断取得新突破,稳产根基愈发坚实。
  如果说精细是在已知领域深耕的执着,那创新则是在未知领域拓荒的勇气。大庆油田在提升采收率技术方面始终兼顾当下与未来,坚持两条腿走路,把旧利器用到极致,让新利器不断磨砺。三元复合驱就是一把磨砺了30年、承载未来梦想的撒手锏。
  为何要30年磨一剑,苦苦求索三元复合驱?因为经过自喷式采油、水驱、聚驱之后,大庆油田还有50%至60%的原油隐匿地下。三元复合驱与聚合物驱相比,可以多提高采收率5个至10个百分点,增加可采储量1亿多吨。这对于面临储采失衡、储量品质变差、开发成本不断上涨等严峻挑战的大庆油田而言,犹如一把打开梦想的金钥匙!
  然而,创新之路上“拦路虎”不断。
  1986年,大庆油田与法国国家石油研究院合作进行三元复合驱可行性研究,结果却是一瓢冷水:大庆原油酸值太低,你们“忘记”三元复合驱吧!在“权威”面前,大庆油田没有轻言放弃。
  上世纪80年代,复合驱油技术在国外取得快速发展,开展了多个先导性矿场试验。随着上世纪90年代油价急剧回落,复合驱发展受到冲击。虽然2000年后油价大幅反弹,美国等国家重启了复合驱研究工作,但仅限于基础理论研究和驱油用表面活性剂及聚合物开发研制等方面。在“潮流”面前,大庆油田不为所动,选择了三十年如一日的坚守。
  慎思之,笃行之。面对一系列世界级难题,大庆油田几代科研人员历经室内合成、筛选评价、先导性矿场试验、工业性矿场试验的艰苦历程,创新三元复合驱理论技术,实现了万吨规模重烷基苯磺酸盐表活剂生产,研发了四大工程技术,工业应用采收率比水驱提高20个百分点,比聚驱提高8个百分点,主体油田采收率突破60%,比国内外同类油田高20%,建成了世界上规模最大、技术最完善、效果最好的生产基地,也使我国成为唯一大规模商业应用的国家。2015年,三元复合驱产油350万吨,累计产油1500多万吨,取得了巨大的经济效益,有力支撑了油田的持续发展。
  在保障国家能源安全的重任之下,每一滴油都异常珍贵,每一次技术突破都意义非凡,每一步坚守都诠释着忠诚与担当……精细没有终点,创新亦无极限,精细开发、持续创新已成为大庆油田开发的一面精神旗帜,传承着过去,又引领着未来……

  亮点技术

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  第三代精细分层注采工艺技术   
  形成精细分层注水、精细分层采油、精细分层压裂、精细套管修复4个成熟配套工艺技术系列,实现了水驱特高含水期高度分散剩余油的有效挖潜。此配套技术经济效益显著,最终形成9种针对不同储层类型的高效工艺组合模式,试验区油层动用比例提高8.56个百分点,累计增油48.15万吨,实现增油效益16.36亿元。

  二类油层聚合物驱油技术     
  完善聚合物驱个性化注入参数、注入方式设计方法,发展跟踪调整技术,攻克降黏损方法,进一步提高了聚合物驱开发技术及经济效益。创新发展的低黏损聚合物配注工艺技术,聚驱黏损由2010年的29.5%下降到目前的22.6%,黏损降低6.9个百分点,节约干粉7315吨,近4年多产原油292.23万吨。

  化学复合驱油提高采收率技术
  打破三元复合驱不适宜低酸值原油的理论禁区,形成两大驱油体系,使我国成为全球唯一掌握这项技术并商业化应用的国家。大庆油田三元复合驱累计产油1500多万吨,为“双高”阶段老油田储量、产量的良性循环和有序接替闯出了一条新路。

  单砂体刻画和剩余油精细挖潜技术
  创新发展井震结合精细构造描述技术,使断层识别由5米精细到3米;研发单砂体识别及内部构型定量表征技术,实现了0.2米单砂层级精细地质模型的建立;自主研发单砂体注采关系定量评价方法及软件,提高工效近百倍,单砂体水驱控制程度提高5个至11个百分点。

  数读新闻

  与国外同类型油田相比,大庆油田开发水平处于前列,实现5000万吨以上高产稳产27年,4000万吨稳产12年,创造了世界油田开发史上的奇迹。

  权威点评

  突破三元复合驱意义深远
  中国科学院院士 郭尚平

  目前,大庆油田的三元复合驱技术整体达到世界领先水平。大庆油田科研人员研发的三元复合体系配方,打破了传统低酸值原油无法形成超低界面张力的论断,发展了三元复合驱油理论,拓展了复合驱油技术的应用领域。他们量化表面活性剂结构与低酸值原油的关系,从分子水平设计指导其他类似油田驱油用表面活性剂的研发。他们建立的三元复合驱油藏工程设计原则和动态跟踪调整方法,为复合驱从室内研究走向矿场应用提供了技术规范。建立的三元复合驱配注、举升、采出液处理等配套工艺系列及三元复合驱技术体系评价标准和方法,在规模应用中取得巨大的技术效果和经济效益。
  三元复合驱技术在含水率达到98%的极限开采条件下,采收率可再提高18个百分点以上,这对于大庆油田而言,是一项跨越式进步。这对于提高我国原油产量、以高端技术拓展国际市场、维护国家能源战略安全具有重要意义。

  注重应用,打造世界先进技术
  国家“973”项目首席科学家 沈平平

  毫无争议,大庆油田的三次采油技术已经走在世界前列。
  根据原油和地质情况,大庆油田首先研发了聚合物驱油技术,成为配套技术完备、世界上规模最大、技术最先进的化学驱EOR成功应用典范。创新无止境,大庆油田在聚合物驱的基础上又研发了三元复合驱,采收率较水驱提高20%以上,自主研制的驱油用表活剂——重烷基苯磺酸盐表面活性剂实现了规模化工业生产,走在了世界前列。
  科技转化为生产力,试验和技术配套环节非常关键。大庆油田的科技管理体制是技术进步的关键因素。提高采收率技术坚持“成熟一步、坚持一步、发展一步”原则,每一步都走得非常稳健。从室内研制到小规模现场试验,再到大规模工业试验和推广,大庆油田在每个阶段都进行大量细致的科研和现场工作,一步步解决现场应用问题,最终把实验室科研变成现场实用的技术。这对于我国科研工作具有借鉴意义。


  创新感悟

  创新不唯新 叫板剩余油
  单砂体刻画和剩余油精细挖潜技术攻关团队

  精细开发是大庆油田的特色和经验。创新并不一定是要创造新事物,在开发上精益求精、精雕细刻、挑战极限,走出一条前人未走出的路,也是一种创新。
  挖潜剩余油是世界级难题,科研人员的字典里没有“止步”和“退缩”。秉承勇于超越权威、超越前人、超越自我的“三超”精神,不断提升科技进步对持续稳产的贡献率,多拿产量,拿效益产量。目前,大庆油田的剩余油精细预测技术已达到国际领先水平。剩余油描述技术成果已在大庆、华北、青海、长庆、新疆等油田推广应用。

  逐梦三十年 未敢有停歇
  化学复合驱油提高采收率技术攻关团队

  三元复合驱在水驱基础上可提高采收率20个百分点以上,大庆石油人做梦都想攻克三元复合驱技术。
  上世纪80年代至今,从无到有,从有到精,大庆油田建成了世界上规模最大、技术最完善、效果最好的三元复合驱生产基地,为“双高”阶段老油田储量、产量的良性循环和有序接替闯出了一条新路。
  创新的背后,是“应用一代、研发一代、储备一代”的科研传承,是管理模式的革新,是科研团队快节奏、强推进的忙碌与汗水,是科研团队困难当道、舍我其谁的勇气和意志。



2015-12-30 来源:中国石油报

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