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胜利油田创新探索海上化学驱油“埕岛模式”

2024-07-30 14:32:00    来源:能源科技

庞世乾 陈 杰

 

截至目前,中国石化胜利油田海洋采油厂所属的埕岛油田埕北22F区块实施化学驱油后,日产原油达到1310吨,比试验前增加了485吨,平衡油价显著降低。

埕北22F区块原油储量1204万吨,自2020年进行化学驱先导试验,从动用储量和原油产量等指标来看,成为全球最大规模的海上单一注聚区块。

胜利油田勘探开发研究院首席专家元福卿说,埕北22F区块探索出了独具胜利油田特色的海上化学驱油“埕岛模式”,与陆上油田化学驱的“孤岛模式”并驾齐驱。

王艳珍“下海”

从陆上油田化学驱到负责海上油田化学驱先导试验,海洋采油厂科研所开发室主管王艳珍戏称自己“下海”了。“下海”之前,王艳珍是胜利油田孤岛采油厂地质所的一名技术人员,专事化学驱油。

化学驱油方式就是用化学的办法把原油采出来,相对于利用地层能量自喷和注水采油,被称为“三次采油”,是大幅度提高采收率的主导技术,能够有效降低采油成本。

孤岛采油厂在胜利油田最早进行化学驱采油,经过32年的发展,形成成熟高效的陆上油田化学驱“孤岛模式”。数据显示,孤岛采油厂通过化学驱累计增油2050万吨,成为中国石化最大的三次采油基地。

正当陆上油田化学驱采油如火如荼之际,埕岛油田作为胜利油田的海上油田,自1994年开发以来,逐步进入高含水期,综合含水率高达88%,采收率仅有36%。

海洋采油厂党委常委、副厂长龚俊介绍,海上采油平台寿命有限,越到后期开发成本越高。既要稳中有进,还要提高效益,化学驱油必须“下海”,实现大幅增油,进一步提速提质提效。

事实上,早在2008年,胜利油田就进行海上化学驱技术攻关,2012年采取陆上化学驱成熟设备开展先导试验,但因为黏度不达标、设备故障频发导致试验提前结束。

“海上化学驱不能简单复制陆上模式,必须转变思路。2019年,埕北22F区块实施化学驱先导试验。这一年,王艳珍“下海”,从事海上油田化学驱基础研究。

海洋采油厂建立化学驱动态分析制度,跟踪监控化学驱开发效果。图为技术人员正在开展海上化学驱动态分析。

聚合物“入海”

从陆上油田成熟的化学驱到海上油田搞化学驱,王艳珍面对的是空白和未知。

埕北22F区块原油储量1204万吨,设计22口注聚井和57口油井。尽管埕北22F区块的地下油藏条件最好,但由于开发最早,导致注采矛盾复杂。

一开始,王艳珍有点儿“水土不服”。一是没有相关的基础资料和动态数据库,需要一点点积累;二是一口井多达7~8个油层合采,上部是水驱,下部是化学驱,相当于一口锅里同时用水煮和爆炒两种办法做菜,界面还要清晰。

注聚井是化学驱的注入端,从这里往地下油藏注入聚合物在地下发生反应后,驱动更多的原油从油井采出,此为采出端。

海上油田实施化学驱注入端,面临容易堵和干粉受潮容易板结、空间受限、利用采出水配注不成熟等难题。此前,国内其他油田也尝试开展化学驱,但因为这些难题而不得已停掉。

海上环保要求极高,这是先导试验要过的第一道关。第一轮方案编制完成后,等注聚井作业、地面设备到位和海上建设环评完成,用了近两年时间。

此时注入和采出两端都发生了变化,仅注聚量就从设计之初的3800立方米提高到了5000立方米。这一数据的变化,给设备和流程都提出了新的要求。

化学驱的核心是保黏。先导试验中,技术人员攻关应用全密闭配注工艺,并筛选解堵配方,既避免干粉板结,保证配注液黏度,又从源头上阻断了与硫分子和氧气的接触,防止发生氧化降解反应。

经过不断调试系统和优化注采关系,聚合物溶液在注入端得以顺利“入海”进入地下油藏,通过提高油藏中水的黏度,降低油水流度比,驱动更多原油向油井流动。


图为海洋采油厂采用专业船舶为海上埕北22F化学驱平台运送补给化学驱聚合物

更多油“出海”

海上修井成本高,常规维护就需要500万元,是陆地的20多倍。习惯了原先地下环境的油井遇到聚合物溶液就开始“罢工”躺井。“这样的一口井,修好得花费1000多万元。”龚俊心疼地说。

既要保证黏度,又不让油井“罢工”,技术人员研发了高效混合器、低剪切调节阀,形成了“一泵多井”的注入工艺,既实现了全过程保黏,又降低了躺井数量,让更多的原油“出海”上岸。

2021年8月,第一口井埕北1FA-平4井见效,日产原油50多吨,是实施化学驱之前的两倍。此后,经过储层改造后的VB22A-5井见效,日产原油最高达110多吨,目前还维持在40多吨。

“看到了希望,坚定了信心。”王艳珍和同事们信心满满,先后培育出16口见效井,当年增油1.4万吨,一举扭转了被动局面。

随着受效井的增加,2022年、2023年化学驱增油分别达到7万吨和8.9万吨。同时,化学驱注采动态管理平台建成并日臻完善,成为海上化学驱的管理和“作战”中枢。


图为海洋采油厂员工正在录入井口注入聚合物,进行粘度和浓度化验分析

王艳珍介绍说,先导试验自见效至今增油43.9万吨。日产原油达到1310吨,比试验前增加了485吨,采收率提高14.2%,含水下降了10个百分点,平衡油价显著降低。

 “所有这一切,对胜利油田持续稳产和海上高产意义重大。”元福卿说,“胜利油田海上可以实施化学驱的储量2.2亿吨,按照目前提高的采收率计算,全部实施的增油量将达3000多万吨。同时,集约化配注技术应用到陆上油田,可以大幅降低投资,提高驱油效果。

据悉,海洋采油厂今年将新建埕北25G、埕北11N两个化学驱项目。目前,王艳珍和同事们正持续攻关单管细分注聚工艺和高效药剂研发,开展7项技术迭代提升和12项优化提升。


 

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