在荒凉寂寞的古尔班通古特大沙漠里的石西油田,一个开采难度属世界级的油藏,被一群名不见经传的一线青年科技人员悄悄地揭开了神秘的面纱……
到2002年12月10日止,石西油田石炭系共产油255.8万吨。新疆油田公司副总经理董培基说:石炭系底水裂缝型油藏的开发,是个世界性难题,现在的成绩,来之不易呀!
1995年3月29日,石西油田第一口开发控制井石西油田石炭系油藏的SH1014井开钻,揭开了石西油田开发建设的序幕。1995年8月4日,第一批开发井投产,1996年9月18日,日产油量首次达到1000吨,1998年年产油量首次突破百万吨。在已投产的不同类型的油藏中,开采难度最大的油藏是石西石炭系火山岩底水裂缝型油藏。
石西石炭系油藏属高温(油藏温度128摄氏度)、高压(地层压力65兆帕)、埋藏深(埋深4500米)、高角度裂缝发育且底水活跃的块状油藏,开发、管理难度非常大。1995年,中国石油天然气勘探开发总公司领导来石西油田视察时曾经说过:“如果石西石炭系油藏能够稳产3年,就是世界水平。”
该油藏从1996年起正式投产,稳产两年半,并连续4年年产油稳定在30万吨以上,成为我国该类油藏开发效果最好的油田,创造了国内、国际先进水平,为石西油田作业区4个百万吨年的实现,奠定了坚实的基础。
群策群力觅高招
1998年年初,石西油田作业区领导班子又到位了一名年轻的领导,他个头不高,瘦瘦的,但却精气神十足,他就是年仅34岁的总地质师汪政德。
大漠3月,冰雪依旧,寒气逼人。上任不久的汪政德,主持召开了他上任以来的第一个专业会议。参加会议的专业技术人员除作业区的油藏管理人员外,还有勘探开发研究院开发所的几位特邀专家。会上,汪政德神情凝重地开门见山:“石炭系油藏是作业区的主力油藏,它每年产油量占咱们石西油田的80%,占整个作业区的60%。但是它目前却面临着含水上升速度快(达20%)、产量递减大(自然递减率达30%)等一系列问题,生产形势非常严峻,因此,能不能稳住石炭系,事关全年原油生产能否突破百万吨及作业区的可持续发展。不仅如此,面对这一世界级难采油藏,我们没有国内外同类油藏开发的成功经验和做法可借鉴,摸索和探寻这类油藏的开发规律和开发技术,也是我们油藏研究人员义不容辞的责任。今天叫大家来,就是请大家出谋划策,群策群力,共同探讨石炭系油藏稳油控水的对策。”
会议室很快炸开了锅。负责地质动态分析的同志认为:石炭系油藏开发目前面临的最主要的矛盾是含水上升速度快,油藏稳产的关键是如何有效控制含水上升速度,而控制含水上升速度的关键则是采取何种措施抑制底水沿裂缝的快速锥进。研究院开发所的同志认为,做好油藏精细描述,运用数值模拟技术进行开采技术政策研究,是深入开展各项稳油控水的基础。
整整3个小时,大家各抒己见,科研人员们达成了共识:对于裂缝、基质双重介质的石炭系油藏,目前油井产出的油绝大部分为裂缝供油,而裂缝的下部直接与高压水层相通,因此导致底水沿裂缝锥进,使裂缝中的压力高于基质系统压力,造成基质中的原油被水层封死而不能流入裂缝中产出来,致使产量递减大。该油藏稳油控水的当务之急是要立即全面、合理控制每口井的产量。同时,还要立即着手开展油藏精细描述及开采技术政策及跟踪数值模拟研究,牢牢把握油藏合理开采技术政策的大方向,并为深入开展各项紧随其后的稳油控水研究奠定基础。
汪政德毕业于西南石油学院采油工程专业,来石西油田前曾任彩南油田地质办主任,石西石炭系油藏的开发对他来说是一个崭新的课题。为了寻找石炭系稳油控水的法宝,他尽其所能地收集、查阅国内外类似油藏的开发信息,沉迷在石炭系底水裂缝性油藏的开发难点和疑问之中。为了摸清井上复杂多变的地质情况,他两个多月没有回家。那时候,他的家在准东,孩子只有两岁。这期间,有几次孩子生病高烧不退,爱人打来电话,想叫他回去一趟,他都咬咬牙,忍住了。
当时石西油田作业区地质办从事地质动态分析管理工作的只有5个人,其中包括两名刚毕业分配来的大学生,年龄最大的只有30岁,他们也从未接触过石炭系油藏。由于人员少,技术力量薄弱,为了研究石炭系油藏的开发规律,探索控制含水上升和减小油田递减,他们面对繁重的工作从零开始,常常舍弃与家人团聚的机会,忘我地投入研究之中。干部双休日值班,按规定应该是周三下去补休,下周一再上油田,可是大多数同志都主动放弃了,而且几乎每天都在办公室加班到凌晨一二时才休息。现任石西油研所副所长的张礼刚,儿子两岁了,由于他在家时间少,与孩子感情联络少,到现在他儿子都“不认”他这个爸爸。周五他好不容易从油田回家赶着去幼儿园接儿子一次,叫着儿子的名字,儿子却跑向一边,爱理不理的。看见别的孩子撒着欢地往爸爸怀里扑,他感到心里有一种莫名的苦涩。
石西作业区总地质师汪政德(左4)与油研所的科研人员正在讨论油田优化注水方案。左3是阚兴福,左5是张礼刚。王卫摄
稳油控水寻诀窍
石西石炭系油藏分布在东、西两个区。东区的产量占石西石炭系产量的90%,整个石炭系的产量又占作业区总产量的60%,因而,稳住东区就是稳住了石炭系,稳住了石炭系就是锁定了百万吨的产量目标。
那次会议之后,作业区地质人员立即对石炭系油藏80%的油井进行了单井地质信息研究,并针对各井不同的地质特点为每一口井量身制定了合理的日产油量。1998年7月,他们重点对石炭系东区的油井全面实施了缩小油嘴方案,平均单井油嘴从过去的4.8mm缩至3.4mm。实施后,油井含水上升的局面很快得到了有效控制,含水上升率由原来的20%下降到10%。最令人兴奋的是,多数缩油嘴井无水采油期明显延长,东区平均单井无水采油期达311天。日产250吨的石西06水平井是作业区的王牌井,该井通过缩油嘴后,无水采油期达到888天,累计无水采油量达25.3万吨;SH1026井无水采油期长达1092天,累计无水采油量达6.8万吨,为石炭系油藏的稳产发挥了重要作用。与此同时,油藏精细描述及开采技术政策的研究工作也紧张有序地在当年完成,石炭系稳油控水的工作逐渐步入正轨。
1998年3月的一天,助理工程师张礼刚、阚兴福在对油藏东区一口高含水油井进行动态分析时发现,该井测完静压(关井一个月)开井后,日产液量由80吨上升到90吨,含水由85%下降到60%,日产油量从12吨上升到36吨。且类似的变化在另外两口高含水井上同样存在。通过认真调查,资料真实可靠,于是一个颇具增产效果的措施―――关井压水锥被推到前台。关井压水锥就是油井关井后,裂缝中的油水在重力差(油轻水重)作用下,水线下降,油重新浮于水面,因此开井后产出的是油。
从1998年4月到1999年5月底,科研人员对石炭系东区的12口高含水油井逐步实施关井压水锥18井次,有效率达87.5%,增产油量14320吨,扣除关井占产还增产8480吨。另外,绝大部分直井借压水锥之机还进行了地层压力测试,既达到了压水锥的目的,同时又录取了地层压力资料,达到了一箭双雕的目的。这个措施在当年和第二年见到了明显效果,为两年的稳产作出了贡献。
油藏一方面因油藏底下的水以锥型沿裂缝窜入油井,导致油井含水大幅度上升,致使油藏递减率居高不下;另一方面部分油井井眼没钻遇裂缝,生产过程中含水变化不明显,但与初期相比产能大幅下降,且生产压差比正常生产井明显偏大,表现出井筒附近渗透阻力大的特点。经过深入的分析,科研人员又对近井地带存在污染的井进行重复酸化,截止到2002年11月,共对19口井采取了30井次的重复酸化措施,措施有效率达80.9%,累计增产油量3.6万吨,为减缓石炭系油藏递减起到了重要作用。
利用偶然闯新路
1999年10月24日下午16时,地质管理人员肖立军在办公室计算机前作动态分析时,发现油藏西部的一口含水92%的油井液量猛然上升,但是含水稳定,日产油量增加了7吨。他分析可能是油嘴刺大,就立即上井检查并得到了证实。他将这一情况立即汇报给了汪总。汪政德听后喜忧参半。喜的是经过试验说明通过对高含水井提高产液量可以实现增加日产油量,这就为石炭系西区及东部长期高含水井实现增产开辟了一条崭新的途径。忧的是如果油井出砂,将为后期管理增加难度,并对油井的安全构成威胁。经反复考虑,汪政德请示了有关领导和专家后,指令有关人员:“把这口井拿来做个放压提排的试验,把油嘴放大两级生产,加密计量取样,密切观察液量、含水、含砂的变化情况,有什么情况随时向我报告。”
两个月的观察终见分晓,该井在日产液量比放油嘴前翻两番的情况下,每日增产原油9吨,含水依然稳定,产油效果非常理想,而前面担心的地层出砂现象并未出现。于是这一低成本增产措施首次在西区的6口井实施,当年实现增油7852吨,为稳住石炭系西部的产量发挥了决定性的作用。3年过去了,直到今天,这个措施还在生效,单井日增产油量还保持在3吨。
这几年,由于石西石炭系初期开发控制基本合理,同时,在油田公司勘探开发研究院的全力技术支持下,通过石西作业区广大科技管理工作者的科学管理,油藏的开发取得了比预计还要好的开发效果。从1996年正式投产起,稳产达到两年半,连续4年年产油达到30万吨以上,成为我国该类油藏开发效果最好的油田,创造了国内、国际先进水平。目前,石西石炭系仍是石西油田的主力油藏,现有的6口水平井和7口直井的日产油量占石西油田的80%,为整个作业区的稳产发挥着重要作用。
石西油田作业区经理、党委书记王宇明说:“石西石炭系油藏的稳产,作业区科技管理人员立下了大功,但离不开一个好环境。主要是在油藏开发初期,石油局的主要领导和有关专家提出对石炭系油藏实行保护性开采的决策,有关单位对该油藏制定了科学合理的开发政策,并与勘探开发研究院自始至终给予的全方位的技术支持也是分不开的。”
几年以来,石西人通过自己不懈的努力,锐意进取,不断创新,在世界级难采油藏的稳油控水方面取得了开创性的成果,为同类油藏的开发提供了可以借鉴的经验和做法。但是,石西人还很清楚,石西油田稳油控水的路还很长,石西人将契而不舍地不断探索,勇敢地挑战自我,继续在石西石炭系油藏的开发中攀登新高峰。 |