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聚焦“卡脖子”难题 攻关新工艺技术
——工程技术研究院(监理公司)全力助推稠油效益开发综述
叶子 郭文轩


科技创新是企业高质量发展的力量源泉,工程技术研究院(监理公司)坚持“工程育人、技术立院、文化凝心、创新引领”的发展宗旨,聚焦油田生产卡脖子技术难题,持续开展新工艺新技术攻关。

多年来,工程技术研究院(监理公司)积极承担新疆油田稠油高效开发工艺及提质增效重大试验项目,接连攻克浅层稠油、超稠油SAGD开发采油工程技术,创新研发了双水平井SAGD快速启动、均衡控液、稠油老区VHSD封堵扩容系列技术,同时持续开展超稠油Ⅲ类油藏SAGD分段改造扩腔、水平井均匀注采等新工艺攻关。

目前,研究成果已在新疆油田全面推广应用,实现了新疆油田稠油SAGD年产量由零到百万吨的跨越,支撑了稠油老区进一步提高采收率及超稠油油藏高效开发,为新疆油田稠油上产稳产做出了积极贡献。同时工程技术研究院(监理公司)积极开拓海外市场,为哈萨克斯坦、加拿大等国外稠油油藏开发提供技术支持,提升了新疆油田稠油开发技术的国际影响力。

潜心钻研  破解难题

为经济高效开发新疆超稠油资源,2008年,新疆油田在整装超稠油油田——风城油田开展双水平井SAGD开发试验,并列为国家重大科技专项、中石油重大开发试验项目。

循环预热是双水平井SAGD开发的基础和关键,但新疆超稠油油藏为陆相沉积,具有粘度高、渗透率低、导热系数低、非均质性强的特点,采用SAGD井注蒸汽循环预热周期长、阶段蒸汽消耗量大、地面高温产出液处理困难,严重影响经济效益,制约SAGD技术规模化推广应用。为攻克该项技术瓶颈,工程技术研究院(监理公司)成立SAGD攻坚团队,开展新疆浅层超稠油储层油砂扩容特性、地应力特征、扩容启动理论、配套技术等研究,建立井间快速连通方法,形成了适合新疆超稠油油藏的SAGD扩容启动技术。

为确保该技术现场试验顺利实施,SAGD攻坚团队深入一线、扎根现场,最终该技术在重1井区现场试验成功,SAGD井间连通效率得到显著提高,成本显著降低,为后期规模化应用奠定基础。

近年来,工程技术研究院(监理公司)研究人员持续完善双水平井SAGD快速启动配套工艺技术,累计申报发明专利10件,已授权5件,发布企业标准2项。目前,该技术先后在风城、重油等油田实施150余井次,实现SAGD注采水平井快速连通,平均启动时间缩短60%,蒸汽用量减少54%,成为双水平井SAGD开发的核心技术,保障了新疆稠油稳产400万吨,服务国家国防航空等领域战略需求。

厚植优势  稳中求进

新疆油田常规稠油开发主要采用蒸汽吞吐方式,但整体采出程度较低,剩余储量潜力巨大。目前,稠油老区主要采用直平组合VHSD方式进行接替开发。但稠油老区经过长达十余年的开采储层中形成了错综复杂的汽窜通道、非均质性强,导致VHSD水平井组注蒸汽后漏失严重,注采井间连通程度低,蒸汽热效率及采注比低,难以实现经济效益开发。

针对以上难题,工程技术研究院(监理公司)借鉴超稠油油藏双水平井SAGD快速启动机理及实施经验,开展稠油老区储层地应力分布、温度场分布特征研究及现场地应力测试,并搭建大型等比例物模实验装置开展室内实验研究及热-固-流耦合岩石力学有限元数值模拟,提出了稠油老区储层改造技术方向;同时研制了耐高温长效封堵剂和复合段塞交替挤注封堵技术,并将汽窜通道封堵与储层扩容改造相结合,创新形成了VHSD封堵扩容一体化改造技术,建立了现场标准化施工流程及参数控制标准。

VHSD封堵扩容一体化改造技术现场试验成功后,工程技术研究院(监理公司)项目组对该工艺技术进行持续优化和完善,同时联合国内外科研机构和高校,创新研制了适用于不同生产阶段、不同完井方式条件下的低成本耐高温封堵体系和直井、水平井同时扩容改造提高注采连通程度工艺。

同时,工程技术研究院(监理公司)加大现场推广应用力度,2020至2022年期间,VHSD封堵扩容技术累计在重油九区、风城重32井区实施52井次,措施成功率高达95%,措施井增油节汽效果显著,统计阶段增油量超3万吨、节约蒸汽超10万吨。

创新引领 持续发展

为加快新工艺新技术的大规模推广应用及稠油生产“卡脖子”技术攻关,工程技术研究院(监理公司)搭建市级创新工作室——游红娟创新工作室。

2022年,创新工作室主动承担超稠油Ⅲ类油藏SAGD水平井分段改造扩腔新工艺试验及SAGD水平井均衡产液技术项目研究。超稠油Ⅲ类油藏是目前风城油田SAGD开发主力接替区块,产能占比达70%以上,但该类油藏储层渗透率低、隔夹层发育,导致SAGD水平段动用程度低、蒸汽腔发育缓慢、单井产量低。

为此,游红娟创新工作室创新提出SAGD水平井暂堵+分段改造技术,该技术通过在水平段注入胶塞定位封堵,然后针对性强化改造物性差的储层,提高蒸汽波及范围和扩展速度,能有效改善SAGD井生产效果。2021年10月,该技术在风城油田重18井区2对新投产SAGD井上开展现场试验,并取得成功。

今年,该技术将在重18井区SAGD老井上开展试验,目前现场试验正在有序进行,游红娟创新工作室将持续开展措施井效果跟踪及评价,全力打造SAGD分段改造措施“标准井”,为该技术进一步推广打下坚实的基础。

此外,为实现超稠油SAGD长水平段均匀动用,游红娟创新工作室在广泛调研国内外均匀注采结构应用情况及油田前期现场试验效果的基础上,提出采用封隔器+均衡注采结构的解决方法,并初步设计了两种类型小直径、高膨胀率的热敏封隔器及配套扶正装置,目前正持续开展技术攻关,计划明年进行现场试验。

面对能源行业转型之变、石油科技探索之路,工程技术研究院(监理公司)将永葆初心,始终将科技创新、提质增效摆在首位,紧密围绕油田公司最迫切、最关键的问题,主动出击、挂帅出征,同时继续发挥工程技术优势,牢筑“技术决定实力”和“质量决定市场”的思想理念,掀起科技创新热潮,为新疆油田公司高质量发展贡献坚实的工程技术力量。

本版图片均由工程技术研究院(监理公司)提供

时间:2022-12-20    来源:克拉玛依日报
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