惠 宁 李 硕 朱克斌

能源供给安全是经济保持稳定增长的关键,关系着国家的安全、社会的稳定和人民的安乐。我国从1993年开始成为能源净进口国,未来缺口将越来越大,根据新一轮油气资源评价结果,石油资源量中属于低品位的为54%;天然气资源量中属于低品位的为50%。低品位油藏开发是一大难题,但要实现稳产增产目标,必须正视开发低品位油藏面临的问题,寻求相应的对策。只有这样,才能让这类难动用储量成为现实的石油产量。

一、低品位油田的定义

“低品位”油田是一个相对概念,是相对于已发现的规模大、丰度高、油品好、产量高油气田的“高品位”而言的,也是相对于一定时期的技术经济条件而言的。自然界中的“低品位”资源数量相当大,有些盆地的“低品位”资源总量可以等于甚至超过“高品位”资源总量,其重要性不容忽视。发达国家十分重视对本土“低品位”资源的利用。“低品位”的成因有两种:一是天然生成的,我国通常将复杂的小断块油气田、稠油油田和低丰度、低渗透油气田的资源称为“低品位”储量;二是人为造成的,由于长期开采,油气田剩余的,品位变差的储量。

油气资源的开发总是随着勘探工作的加深,找到的油气储量中“低品位”的比例必将越来越大;随着开发时间的延长,剩余的资源中因开采多年而品位变低的比例也将增加,其地位将日益重要,唯有促进低品位资源又好又快地开发,才能缓解国内油气供应的紧张局面。

二、低品位油田有效开发的精细化管理

针对坪北油田特点及难点,在不断实践与创新过程中,通过不断开展管理创新,形成了低品位油田开发的精细化管理:即“精查细找、精雕细刻、精益求精、精打细算”,充分发挥员工主观能动性,集思广益,降低运行成本,确保开发效益。

1.精细化管理是实现合作开发稳产的基础。坪北油田合作开发始终坚持“整体部署、分步实施,先肥后瘦、先易后难,跟踪分析、及时调整”的滚动开发原则,采取评价与滚动相结合的方式实施,具体做法是:1998年围着评价井滚动,1999年在富集区滚动,2000年“挑肥拣瘦”,2001年“瘦中选肥”,取得了显著的效果。

(1)精查细找,夯实稳产基础。经过四年的规模产建期,坪北油田完成了油田基础井网。但是并没有停止对区块精细化地质研究工作,仍然在有限的区块内,深化地质研究,最大程度的发现储层,挖掘油藏的开发潜力,取得了新突破:一是对老区重新评价认识,对于原来没有贡献的层位,获得了工业油流;二是未动用储层进行再评价、再认识,通过加大压裂改造力度,获得了工业油流。

(2)精雕细刻,提高开发水平。在注重宏观管理的同时,在微观上的细化管理同样落到实处。在合作开发过程中,严格落实开发纲要,狠抓技术细节,不断总结摸索,建立适合自己的制度和培植适用的技术。制定与坪北相适应的基础资料录取制度:计量工作要求准确、及时、真实;巡回检查工作要及时,并及时填写材料;单井生产异常及时上报,先自行检查可能存在的原因;在开发技术上引进智能开关找卡堵水、老井暂堵压裂技术、陀螺测斜技术,加深了油藏认识,提高了储量动用程度;在井筒管理方面引进空心抽油杆、闭式采油等技术,改善了井筒性能。

(3)精益求精,细化企业管理。精益求精是四精管理的核心,坪北合作项目根据不同的岗位,不同的对象,采用不同的措施,管理要求高、管理约束性高,同时发挥员工主观能动性,实现精益求精的管理。

成立专业管理项目组,分别是储量及发现成本组、产量及开发成本组、操作成本组、采油工程指标组、节能管理组、化学助剂组、油田开发指标组、创新创效组、清洁生产工作组、安全设备管理工作组,这些工作组层层分解细化到每个单位和岗位,逐层管理,逐层监督,形成一级对一级负责的责任链和考核链。

在油水井管理上,推行“一井一策”和“双曲线”管井法,“一井一策”及由平台单井提供准确的生产资料,由经理部制定单井生产措施,“双曲线”管井法及油井电流及液量曲线图管理;在成本管理上,按照“模拟市场管理,内部成本货币化”的思路,实行成本票和定额票管理,增强了职工的成本控制意识。通过精细化管理,2008年一类平台达76%,采油时率达99.4%,油井平均检泵周期达862天。

(4)精打细算,创建节约型企业。由于坪北油田单井产量低,综合成本高,如何实现高效开发不仅仅是技术政策问题,需要多方面降低成本,才能实现效益的最大化。

利用系统优化节能降耗,利用油井套管抽气装置、大罐抽气装置、油气分输等技术,日收集伴生气300余方,保证了联合站和基地的生产、生活用气,年节约燃煤1000余吨。

因地制宜节能技改,根据陕北地形特点,实施技术改造,达到节约的目的。一是与厂家联合开发、投用低速永磁电机140台,节点率15%;二是组织力量自主革新,在4个结转站进行系统节能改造,节电率40%。

通过调动员工积极性,取得了可喜的成绩,分别解决了延长抽油机皮带实用寿命、自制节能环保火嘴、注水井井口防冻措施、平台水套炉盘管穿孔报警、空心光杆密封器跑油治理等8个方面的问题,降低了劳动强度和运行费用,提高了安全等级。

2.重视基础管理是实现合作开发的保障。要实现有效合作开发,不仅要有科学合理的宏观管理体制,还需要深入细致的基础管理。在开发过程中,更需要对生产动态、油藏特点、地质认识进一步深入地分析,为后期合理调整提出指导意见,从而确保区块的稳定开发。

认真录取基础资料,共取得了孔隙度、渗透率、粒度分析、薄片、相对渗透率曲线等19个岩心分析项目的6725个样品分析资料;积极开展有针对性的课题研究,基本形成了丛式井钻井工艺技术、储层预测技术、分层压裂技术、注采配套技术、动态监测技术等坪北油田开发配套工艺技术;广泛开展低渗透油田开发技术调研,合理部署井网;逐步总结油井试采特征,确立了早期注水开发的基本思路;编制油田开发部署方案,经过精细的前期评价工作,编制了《坪北油田合作开发25×104t 产能建设工程油藏工程方案》,具体提出了技术政策。以上所做的各项工作,奠定了区块开发的基础,给制定开发技术政策提供了指导作用。

3.采用先进适用技术是实现有效合作开发的主要途径。针对坪北油田的特点,推行简单实用的开发配套技术,创新、发展和完善了各项简单、实用、可靠、经济的工艺技术,合理开发利用自然资源,降低工程造价和运行费用,努力提高油田开发经济效益和社会效益。

(1)配套技术的主要对策。实行丛式井钻井技术,所有井均为定向斜井;实施先期压裂投产,结合本地区油层特性和井网特点,进行整体压裂设计,优化压裂施工参数;实行早期注水、补充地层能量开发,实施分注合采技术;油井均采用有杆泵机械采油方式生产,突出小机、小杆、小泵、小井口的特点;采用成熟的配套采油工艺技术来满足生产;地面工程建设坚持“地面服从地下,地面地下相结合”的方针,按照“统一规划、分步实施、注采配套、简化工艺、节省投资”的原则,对油田地面工程建设进行总体规划、远近结合、分期实施。设计以井组平台为单元进行地面配套建设。井站及其配套系统按需求分期实施、逐步到位。集输干线等骨架工程建设一次到位,避免重复建设。

(2)采用主要工程技术政策。油层压裂改造工艺:坪北油田油井无自然产量,所有油井均要实施先期压裂投产。在产建前期,针对坪北油田的特点,以降低成本、提高油田开发经济效益为指导思想,先后与长庆油田、江汉采油院、北京勘探开发研究院等单位合作,实施“深穿透、细分层、快排液”的油层压裂改造方法。采用一套井网开发C4+52、C61、C62三套层系,平均单井至少钻遇2套油层,采用分层压裂。

老油层重复改造技术:坪北每个油层都是经过水力压裂后投产的,加之油层本身微裂缝发育,注水驱替效果客观上受到限制,因此,油层无论在平面上还是在纵向上都会存在很多难以驱动的死油区,如何动用这部分储量,是一个重要课题。从1999年起,坪北油田就开始着手摸索老油层的重复改造技术,经历了三个阶段:普通重复压裂、先封堵油层后压裂、暂堵重复压裂,取得了良好的增油效果。

分层注水工艺技术:根据方案设计要求,坪北油田采用一套井网分注合采,针对层间吸水状况极不均匀的实际情况,从油田注水开发初期就开展了分层注水。多为一级两层,部分井还实现了二级三层的注水工艺。

(3)开展合理有效的注采综合调整。逐步完善油田注采井网:井网的完善分三个方面,一是逐步完善基础井网,坪北油田产能建设速度快,少部分区域井网未及时完善,产建结束后根据情况适时完善方案井网;二是增加边缘注水井点,主要是针对油区边部油层物性差、油井产液量低、油层能量低的状况;三是在适当时机转注部分二注井,二注井进入高含水或水淹后,控制注水井的注水量已无必要,适时转注二注井加强注水,形成真正水线,有利于增加侧向油井地层能量,可进一步提高侧向油井受效程度,从而有利于侧向油井稳产或上产。

不断摸索不稳定注水规律:坪北油田通过对不稳定注水规律摸索与调整,注水强度从0.1方/米.天至1.7方/米.天;单层注水量从5方/米.天到20方/米.天不等;注水周期从1个月至6个月不等,其中部分井组进行了注10天停20天的超短周期注水试验。注水针对性逐步加强,效果不断变好,一批井产量得到恢复、一批井含水得到控制。

深化老区加密调整试验:为进一步研究注水波及状况并为今后的整体调整挖潜指明方向,2001年进行了局部加密调整试验,新钻井点基本分布在油井井排上。4口加密调整试验井投产初期平均单井日产油3.9吨,含水35.0%, 效果较好。从钻遇情况看,均钻遇油层分布稳,生产时除3口井排加密井因压裂出现高含水外,其余投产井初期平均日产量4.2吨,最高单井初期产量达6.4吨。2003年至2008年共钻加密调整井69口井,累计产油16.5万吨。为油田的稳产作出了贡献。

低品位油田的有效开发是目前油田开发的难点,也是中国石油国内油气资源开发的重点方向,充分利用“低品位”石油和天然气资源,对保障国家能源安全具有重要的战略意义。在鄂尔多斯盆地的实践证明,高速、高效开发和利用“低品位”石油资源是可能的和可行的。坪北油田的有效开发,在机制创新、管理创新、技术创新上,都取得了较好的成绩,丰富了低品位油田开发管理经验。在经历了两次金融危机的情况下,仍实现了高效开发,其经验对于油气田企业具有一定借鉴作用。

(作者单位:长庆油田公司)