烏津油田開(kāi)發(fā)綜述

溫希娟 (大慶油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院)

烏津油田開(kāi)發(fā)綜述

溫希娟 (大慶油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院)

從地質(zhì)構(gòu)造、巖性和產(chǎn)層情況等方面描述了哈薩克斯坦烏津油田的地質(zhì)概況,分階段對(duì)油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題、采取的措施及取得的效果進(jìn)行了歸納總結(jié),重點(diǎn)對(duì)油田目前開(kāi)發(fā)狀況、修復(fù)項(xiàng)目的實(shí)施及項(xiàng)目取得的效果,以及油田現(xiàn)階段開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

烏津油田 開(kāi)發(fā)階段 修復(fù)項(xiàng)目 效果 開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略

1 油田概況

烏津油田是哈薩克斯坦共和國(guó)境內(nèi)的第三大油氣田,地處哈薩克斯坦西南部的曼格什拉克半島,與阿塞拜疆的巴庫(kù)油田隔海相望。油田發(fā)現(xiàn)于1961年,1965年6月試采,1966年1月投入工業(yè)性開(kāi)發(fā)。油田原始地質(zhì)儲(chǔ)量10.1×108t,原始可采儲(chǔ)量4.55×108t。

油田儲(chǔ)集層集中在侏羅統(tǒng)的巴柔階、巴統(tǒng)階和上侏羅統(tǒng)的卡洛階,共有6個(gè)層組 (Ⅷ～ⅩⅧ),埋深1 200～1 500 m,其儲(chǔ)量占全油田儲(chǔ)量的90%以上。在侏羅系6個(gè)油層組中,主力油層是Ⅷ和ⅩⅣ2個(gè)油層組,其儲(chǔ)量占全油田儲(chǔ)量的60%以上。

儲(chǔ)集層分層性較嚴(yán)重,縱向上每個(gè)層都可劃分出幾個(gè)被泥巖夾層隔開(kāi)的小油層,小油層厚度從0.5 m至35 m不等;泥巖夾層厚度變化大,變化范圍為1～20 m,常見(jiàn)的為6～10 m,在開(kāi)發(fā)中大多能起到隔層作用。油層含油面積由上到下逐漸縮小。油藏孔隙度21%～24%,滲透率一般在100×10-3～300×10-3μm2之間,平均滲透率為 235×10-3μm2,70%的儲(chǔ)量集中在滲透率低于235 mD(1 mD=1.02×10-3μm2)的油層中。

儲(chǔ)集層的巖性較簡(jiǎn)單,具有中等物性特征,主力油層為一套陸源河流相沉積的儲(chǔ)集層,由灰褐、棕黃、淺灰和深灰色細(xì)-中粒砂巖及粉砂巖組成,與淺灰、灰綠色不滲透的泥巖組成互層。砂巖和粉砂巖分選為中-差,顆粒呈半棱-棱角狀,成分以斜長(zhǎng)石為主,占24%～38%,其次為堿性長(zhǎng)石和單晶石英,另外,還有沉積巖屑和深成巖屑;膠結(jié)物以高嶺石為主,菱鐵礦及方解石次之;未發(fā)現(xiàn)強(qiáng)水敏性礦物。各油層組的巖性均有向上變細(xì)的正韻律特征。

該油田的一個(gè)主要特點(diǎn)就是低滲透油層的儲(chǔ)量比例大 (表1)。在整個(gè)油田中,50～150 mD級(jí)別的儲(chǔ)量最大,占30.8%;滲透率小于50 mD級(jí)別的儲(chǔ)量占20%以上;滲透率大于150 mD級(jí)別的儲(chǔ)量占47.7%;而滲透率大于400 mD油層的儲(chǔ)量?jī)H占油田總儲(chǔ)量的五分之一。原油中蠟、膠質(zhì)、瀝青含量高達(dá)35%～40%。原始地層壓力為98～123 atm(1 atm=101.325 kPa),飽和壓力為75～111 atm,原始地層壓力比飽和壓力僅高12～23 atm。油層原始溫度為64℃,而原油析蠟溫度高達(dá)62℃,在32℃時(shí)原油凝固。由于膠質(zhì)、瀝青、蠟含量高,原油具有非牛頓流體的性質(zhì)。

表1 烏津油田主要儲(chǔ)集層的地質(zhì)物性參數(shù)

總之,烏津油田儲(chǔ)油層性質(zhì)變化大,非均質(zhì)嚴(yán)重,低滲透油層儲(chǔ)量比例大,原油具有結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì),這些決定了烏津油田開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性。

2 油田開(kāi)發(fā)

烏津油田的開(kāi)發(fā)可分為 4個(gè)階段[1]。油田1965年投入開(kāi)發(fā),在采取了注水開(kāi)發(fā)、分區(qū)塊投產(chǎn)、分層系開(kāi)發(fā)等措施后,原油產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)。1975年,油田年產(chǎn)油量達(dá)到峰值1 620×104t,此后,由于含水的快速上升,產(chǎn)量開(kāi)始急劇下降。20世紀(jì)80年代,在采用注熱水、分層開(kāi)采及活性劑驅(qū)油后,產(chǎn)量的急劇下降在一定程度上有所緩解。1990—1995年,基于政治經(jīng)濟(jì)的原因產(chǎn)量再次急劇下降。1996年,烏津油田開(kāi)始實(shí)施油田修復(fù)項(xiàng)目,由此產(chǎn)量急劇下降的狀況得到控制,并開(kāi)始逐步回升,2008年原油產(chǎn)量為685×10t 。

2.1 第一階段 (1965—1975年):原油產(chǎn)量上升

1965年油田開(kāi)始投產(chǎn)。1967年1月,ⅩⅦ層開(kāi)始邊外注水。1968年6月,ⅩⅢ+ⅩⅣ層以切割方式進(jìn)行注水,注入水是未經(jīng)處理的里海海水。投產(chǎn)之初,油田原計(jì)劃采取的開(kāi)發(fā)措施有:采用水驅(qū)保持地層壓力;將油田分為9個(gè)生產(chǎn)區(qū)投入開(kāi)發(fā);將ⅩⅢ～ⅩⅧ油層劃分為4套層系進(jìn)行開(kāi)發(fā);注熱水以防止結(jié)蠟堵塞孔隙。但是,實(shí)際開(kāi)發(fā)時(shí)卻實(shí)行了雙層合采,而且由于水資源短缺,大規(guī)模注水比采油晚了3～5年,造成油層壓力大幅度下降。隨著氣油比的明顯上升以及滲透率和生產(chǎn)井產(chǎn)能的下降,在油田頂部地區(qū)造成大面積自由氣聚集區(qū)。同時(shí),在這一時(shí)期并沒(méi)有采取加熱措施,注入的冷水先流過(guò)高滲層,使相鄰的低滲層冷卻,石蠟快速添堵了該層,從而進(jìn)一步降低了產(chǎn)量。

1972年,為改善注水效果,提高油田產(chǎn)量,油田開(kāi)始進(jìn)行大量加密鉆井,注水井井距降至2 km。同年,ⅩⅦ層由邊外注水改為邊內(nèi)注水,1973年開(kāi)始加密井網(wǎng)并進(jìn)行層系調(diào)整。同時(shí),注水量的大范圍增加使儲(chǔ)層壓力增大,次生氣頂下沉。1973年,為了增加驅(qū)油效率,合采單元ⅩⅢ-ⅩⅣ和ⅩⅤ-ⅩⅥ單獨(dú)分層系,分別采用獨(dú)立井網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)采。以上方法使原油產(chǎn)量大大提高,油田年產(chǎn)油量在1975年達(dá)到峰值1 620×104t。

該階段的調(diào)整措施有:分區(qū)塊開(kāi)發(fā);分層開(kāi)采;加密鉆井、優(yōu)化井網(wǎng);注熱水開(kāi)采。

由于各生產(chǎn)區(qū)塊相繼投入開(kāi)發(fā),該階段產(chǎn)量處于上升期。

2.2 第二階段 (1976—1980年):產(chǎn)量急劇下降

由于開(kāi)發(fā)方案不合理、含水上升快等原因,從上世紀(jì)70年代中期起油田產(chǎn)量開(kāi)始急劇下降。1976年,原油產(chǎn)量開(kāi)始下降的同時(shí)含水量明顯增加。到1976年末,93%的生產(chǎn)井發(fā)生水竄,25%的井內(nèi)含水量超過(guò)50%。1978年,超過(guò)半數(shù)的生產(chǎn)井含水量大于50%。高含水量導(dǎo)致原油產(chǎn)量持續(xù)下降,年遞減率為8%～10%。到1980年油田產(chǎn)量已經(jīng)降至1 010×104t,原油采收率僅為15.1%。

儲(chǔ)層的嚴(yán)重非均質(zhì)性是造成高含水和低采收率的主要原因[3]。注入水主要沿滲透率較高、厚度僅為0.5～2 m的層位流動(dòng),導(dǎo)致早期生產(chǎn)井見(jiàn)水。到了20世紀(jì)70年代末,已產(chǎn)原油多來(lái)自于滲透率大于300 mD的儲(chǔ)層,而79%的低滲透層幾乎對(duì)水驅(qū)沒(méi)有反應(yīng)。水驅(qū)并沒(méi)有完全生效,原因在于:開(kāi)發(fā)規(guī)劃的延誤執(zhí)行導(dǎo)致了次生氣頂?shù)男纬?早期見(jiàn)水以及高含水使得注入水選擇性地流向滲透性高且薄的巖層;線狀注水井網(wǎng)不適合于河道砂體;注入水導(dǎo)致低滲透層結(jié)蠟,引起儲(chǔ)層的冷卻;前期的雙層合采降低了驅(qū)油效率。

2.3 第三階段 (1981—1989年):產(chǎn)量遞減減緩

20世紀(jì)80年代以后,針對(duì)水驅(qū)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,油田采取了一系列的調(diào)整措施。1981—1982年,為防止注水井近井地帶結(jié)蠟,對(duì)注入水進(jìn)行了加熱。取得成功后,1983年開(kāi)始在全油田注熱水并且效果顯著。1980—1981年,油田開(kāi)始嘗試注入表面活性劑,在注入1 908 t表面活性劑后,增產(chǎn)原油104 378 t。

這一階段的主要措施有:注熱水;注表面活性劑;分層開(kāi)采;完善注采系統(tǒng);保持地層壓力。

在采取了這些措施后,油田產(chǎn)量劇烈下降的局面得到控制,產(chǎn)量維持在800×104t以上。

2.4 第四階段 (1990—1995年):產(chǎn)量再次急劇下降

1991年,一種新的提高采收率方法——高壓放電處理方法 (電爆震法)在烏津油田試驗(yàn)[3]。這一方法提高了油井的生產(chǎn)能力,油井產(chǎn)量也提高了3～8倍。但是蘇聯(lián)解體后,哈薩克斯坦政局動(dòng)蕩,宏觀經(jīng)濟(jì)不景氣,企業(yè)缺少必要的投資,財(cái)務(wù)狀況急劇惡化。1990—1995年,烏津油田產(chǎn)量再次急劇下降,單井產(chǎn)量從每天8 t減少到4.4 t,有效采油井從2 564口減少到1 988口,注水井從986口減少到778口。

2.5 第五階段 (1996年至今):原油產(chǎn)量再次穩(wěn)步上升

1996年,哈薩克斯坦決定實(shí)施烏津油田修復(fù)項(xiàng)目。之后,大量停產(chǎn)井得到一定程度的恢復(fù),產(chǎn)量急劇下降的狀況得到控制,并開(kāi)始逐步回升,2008年原油產(chǎn)量為685×104t。

3 油田開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

1995年,哈薩克斯坦剛從蘇聯(lián)分離出來(lái)不久,國(guó)民生產(chǎn)總值和原油產(chǎn)量急劇下降。烏津油田產(chǎn)量從1990年的730×104t降至290×104t,并且還在繼續(xù)下降。多年以來(lái),該油田作為哈薩克斯坦的主要生產(chǎn)油田,對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。此外,擁有超過(guò)8萬(wàn)人的Zhana烏津市在經(jīng)濟(jì)上完全依靠該油田。哈薩克斯坦政府對(duì)于上述情況十分重視,決定實(shí)施烏津油田修復(fù)項(xiàng)目,以提高效率、改善環(huán)境來(lái)拯救這個(gè)城市。

當(dāng)年,烏津油田對(duì)油田現(xiàn)狀進(jìn)行了評(píng)估,并制定了修復(fù)項(xiàng)目方案 。

3.1 烏津油田修復(fù)項(xiàng)目的內(nèi)容及目的

該項(xiàng)目包括以下3個(gè)組成部分:①實(shí)物投資,包括地下設(shè)施修復(fù) (提供設(shè)備、零配件和化學(xué)藥品)、地面設(shè)施修復(fù)及環(huán)境保護(hù)與恢復(fù);②良好的測(cè)試與測(cè)井服務(wù)等各方面的協(xié)同工作及咨詢服務(wù);③組織開(kāi)發(fā)支持油田經(jīng)營(yíng)的信息系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)及會(huì)計(jì)系統(tǒng),加強(qiáng)對(duì)烏津油氣公司的管理。

項(xiàng)目的主要目的在于:

◇幫助烏津油田減少原油遞減率,并且對(duì)油氣資源進(jìn)行再投資;

◇促進(jìn)烏津油氣公司的重組,使其成為具有競(jìng)爭(zhēng)力的商業(yè)公司并實(shí)現(xiàn)私有化;

◇輔助烏津油氣公司對(duì)油田以前的作業(yè)對(duì)儲(chǔ)層現(xiàn)狀的影響進(jìn)行評(píng)估;

◇補(bǔ)救油田以往的環(huán)境污染,加強(qiáng)烏津油氣公司對(duì)油田環(huán)境的監(jiān)控及系統(tǒng)管理;

◇在現(xiàn)行油田作業(yè)方法上對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn),增強(qiáng)部門(mén)組織能力,以更好地管理生產(chǎn)恢復(fù)計(jì)劃和油田作業(yè)的執(zhí)行。

這一切都需要大規(guī)模的投資。1995年,哈薩克斯坦政府向世界銀行申請(qǐng)貸款,在油田的3A區(qū)塊建立了第一個(gè)修復(fù)項(xiàng)目組,旨在實(shí)施恢復(fù)生產(chǎn)的試驗(yàn),然后將成功經(jīng)驗(yàn)推廣到整個(gè)油田。自1996年末開(kāi)始,依靠世界銀行＄1.09×108貸款,烏津油田開(kāi)始實(shí)施油田修復(fù)項(xiàng)目,致力于修井和地面設(shè)施及產(chǎn)量?jī)?yōu)化程序、新技術(shù)的應(yīng)用和目標(biāo)工程的解決辦法。

3.2 烏津油田修復(fù)項(xiàng)目的實(shí)施效果

1996年11月,烏津油田修復(fù)項(xiàng)目正式開(kāi)始運(yùn)作,2007年4月30日,該項(xiàng)目結(jié)束。2007年6月,烏津油田從以下幾個(gè)方面對(duì)油田修復(fù)項(xiàng)目實(shí)施效果進(jìn)行了評(píng)估,包括:3A區(qū)塊的產(chǎn)量;油田總體產(chǎn)量;儲(chǔ)油坑清理數(shù)量;員工培訓(xùn)情況;烏津油氣公司的財(cái)務(wù)狀況,包含利潤(rùn)和現(xiàn)金流等;貸款支出情況;烏津油氣公司及其母公司哈薩克斯坦油氣勘探生產(chǎn)公司的財(cái)務(wù)報(bào)表等。結(jié)果發(fā)現(xiàn),公司除了在私有化進(jìn)程方面出現(xiàn)了一些問(wèn)題之外,絕大部分指標(biāo)不僅圓滿完成,而且大大超過(guò)了此前的預(yù)測(cè)(表2)。其中最為突出的指標(biāo)是油田產(chǎn)量,項(xiàng)目原計(jì)劃油田于2000年達(dá)到生產(chǎn)峰值,然后逐年下降。實(shí)際結(jié)果是產(chǎn)量在2000年不僅超過(guò)預(yù)測(cè)值,且之后繼續(xù)上升,到2007年原油年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了670×104t(圖1),比修定后的目標(biāo)值超出了1倍多。

烏津油田修復(fù)項(xiàng)目實(shí)施以來(lái),油田新鉆了一批生產(chǎn)井,并恢復(fù)了大部分采油井和注水井的產(chǎn)能,原油的集輸狀況得到有效改善[5]。1999—2007年間油田有效采油井?dāng)?shù)增加了1 515口,有效注水井增加了688口,項(xiàng)目結(jié)束時(shí)油田年產(chǎn)量增加到670×104t。截至2009年1月1日,烏津油田綜合含水80%,原油產(chǎn)量為685×104t,有效生產(chǎn)井3 766口,有效注水井1 233口,剩余可采儲(chǔ)量3.1×108t[5]。

表2 烏津油田修復(fù)項(xiàng)目預(yù)測(cè)目標(biāo)與成果對(duì)比

圖1 2000—2007年烏津油田原油產(chǎn)量動(dòng)態(tài)

3.3 烏津油田修復(fù)項(xiàng)目的穩(wěn)油控水措施

烏津油田修復(fù)項(xiàng)目可謂成果斐然,這與油田近年來(lái)采取的穩(wěn)油控水措施緊密相關(guān)。除了非介入式的產(chǎn)量?jī)?yōu)化以外,還采用了一系列新工藝。從圖2和圖3可以看出,2007年,盡管油田應(yīng)用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行強(qiáng)化采油的對(duì)比井?dāng)?shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于采用新工藝進(jìn)行采油的井?dāng)?shù),但前者與后者增產(chǎn)的原油總量卻大體相當(dāng)[5]。油田采用的新的穩(wěn)油控水措施主要有 : 注交聯(lián)聚合物 “Т е м п о с к р и н”; 油田近井地帶處理技術(shù);先進(jìn)的堵水工藝等。

3.3.1 非介入式的產(chǎn)量?jī)?yōu)化 (以3A區(qū)塊為例)

根據(jù)國(guó)際投標(biāo)程序,Gaffney、Cline and Associates公司 (GCA)中標(biāo)3A區(qū)塊修復(fù)項(xiàng)目,包括433口生產(chǎn)井和106口注水井。自2000年起,由GCA協(xié)助烏津油氣公司管理油田生產(chǎn)單元3A區(qū)塊;通過(guò)修井減少產(chǎn)量遞減率;引進(jìn)新技術(shù);增強(qiáng)主體油田的組織管理能力。非介入式產(chǎn)量?jī)?yōu)化措施具體包括[6]:

◇通過(guò)采購(gòu)新型設(shè)備和技術(shù),包括測(cè)井程序包、電測(cè)井設(shè)備、熱油清蠟車、吊車、油田車輛等,優(yōu)化3A區(qū)塊的生產(chǎn)設(shè)施。

◇針對(duì)大部分設(shè)備,對(duì)烏津油氣公司員工展開(kāi)大規(guī)模的專業(yè)知識(shí)培訓(xùn),同時(shí)提供油田管理和監(jiān)測(cè)方面的培訓(xùn)。

◇通過(guò)鉆井、修井提高采油井和注水井的性能,提高原油產(chǎn)量。

◇優(yōu)化有桿泵作業(yè)。

2000—2001年,共有846口井通過(guò)加熱原油和利用非介入式技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí),烏津油氣公司通過(guò)鉆新井在全油田 (包括3A區(qū)塊)應(yīng)用了新的水驅(qū)技術(shù)。到2003年末3A區(qū)塊項(xiàng)目結(jié)束時(shí),其原油產(chǎn)量大大提高。3A區(qū)塊的有效作業(yè)為烏津油田的全面修復(fù)項(xiàng)目提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn),起到了示范作用。

3.3.2 注入交聯(lián)聚合物 “Т е м п о с к р и н”

交聯(lián)聚合物 “Т е м п о с к р и н”的獨(dú)特之處在于它可以有選擇地處理不同性質(zhì)的油層,首先滲透到多孔和滲透性較大的小層,并封堵這些小層。“Т е м п о с к р и н”溶液的這種性能能夠封堵剖面的水淹層面,從而調(diào)整產(chǎn)液剖面。為了驗(yàn)證這種可能性,需要在油井不同性質(zhì)的產(chǎn)油層剖面上進(jìn)行試驗(yàn)。選擇開(kāi)展試驗(yàn)工作的區(qū)塊需具備以下條件:采出液含水率高 (90%);注入試劑的注水井具有較高的吸水性能;在油井的剖面上,有范圍足夠大的產(chǎn)層,并含有不同性質(zhì)的儲(chǔ)集層。2001年10月,在烏津油田 4口井中共注入 5 t粉末狀試劑“Т е м п о с к р и н”?？傊?, 在所有區(qū)塊上都表現(xiàn)出交聯(lián)聚合物 “Т е м п о с к р и н”體系處理地層的總的反應(yīng)規(guī)律。地層的反應(yīng)可以分為兩個(gè)階段:第一階段,持續(xù)時(shí)間2～3個(gè)月,隨著采出流體和水體積的增加,含水率稍有增加;第二階段,在8個(gè)多月的時(shí)間里含水率迅速下降。在之后的7個(gè)月期間增產(chǎn)原油14 568 t,而每口作業(yè)井平均增產(chǎn)效果為3 642 t[7]。同時(shí),該工藝的效果還在持續(xù)。

由此可以得出結(jié)論,對(duì)于烏津油田來(lái)說(shuō),“Т е м п о с к р и н”工藝是提高原油采收率和穩(wěn)定采出液含水率的高效工藝。

3.3.3 近井地帶處理技術(shù)

隨著含水的上升,必須控制驅(qū)油劑在儲(chǔ)層水洗帶的滲透性能,防止其進(jìn)入油井。在韃靼斯坦和西西伯利亞常采用含聚丙烯酰胺的聚合物分散體系,但這種試劑成本高昂,某些成分含毒性,而且往往會(huì)增強(qiáng)水淹帶的滲濾阻力,給油田的長(zhǎng)期生產(chǎn)帶來(lái)不利影響。

繼20世紀(jì)80年代中期,采用黏彈劑 (BYC)、膠束溶液 (BMP)、烴類液體 (YP)和熱化學(xué)作用對(duì)油層近井地帶進(jìn)行了大規(guī)模的礦場(chǎng)處理以來(lái),烏津油田又采用了一種新型的近井地帶處理技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)應(yīng)用一種暫時(shí)性封堵混合劑,在一段時(shí)間內(nèi)封堵地層的高滲透含水區(qū)域,對(duì)低產(chǎn)層位進(jìn)行增產(chǎn)增注,從而提高油井產(chǎn)能。這種混合劑中含有兩組成分:一組為有機(jī)組分,一組為無(wú)機(jī)組分。前者是憎水性乳劑或聚合物溶液,在原油缺乏吸附性時(shí)可提高其黏度,從而封鎖高滲孔道;后者則是氫氧化物和酸的鹽溶液、乳液或聚合物溶液?；旌蟿?duì)溫度非常敏感,微小的溫度變化就會(huì)影響到其應(yīng)用效果。采用這種工藝后,相應(yīng)油井的平均產(chǎn)液量增加到20 m3/d,產(chǎn)油量增加到26 t/d(處理前1.3 t/d),含水從96%下降到50%[8]。

3.3.4 新型堵水工藝

應(yīng)用堿性硅酸凝膠對(duì)高滲透層進(jìn)行堵水作業(yè)是一種非常有效的堵水工藝。截至2008年,這種工藝在烏津油田已經(jīng)應(yīng)用4年,取得了良好的效果。烏津油田高滲透層堵水工藝的特點(diǎn)在于:在井旁直接制作生成凝膠,方法是在容器中將水玻璃與淡水稀釋好的鹽酸混合,然后用 Ц А-320水泥車將這種混合液直接注入井中。根據(jù)地層特性每1 m的含水厚度注入1～10 m3的凝膠。工藝效果監(jiān)測(cè)期為6～12個(gè)月。4年間烏津油田在217口作業(yè)井中實(shí)施了該工藝,共增產(chǎn)原油154 394 t,減少產(chǎn)水量176 649 m3。該工藝的堵水效果取決于油井含水原因,在高滲透層儲(chǔ)量動(dòng)用過(guò)程中采油井對(duì)注入井影響較小的,采用這種工藝效果最好[9]。

目前,在烏津油田對(duì)該工藝的認(rèn)識(shí)又有了新的發(fā)展。研究者認(rèn)為,在烏津油田這種非均質(zhì)低滲透儲(chǔ)層中,當(dāng)含水超過(guò)95%時(shí),需要用堿性硅酸凝膠對(duì)油井進(jìn)行二次處理,乃至三次處理,直至油層儲(chǔ)量完全采出[10]。烏津油田的15口試驗(yàn)井在二次處理前,60%的井離首次處理已有1年時(shí)間,7%的有1.5年,33%的有2年。其中7164號(hào)井對(duì)注入井的影響較小,其余較強(qiáng)。兩次處理的結(jié)果顯示,7164號(hào)井的處理效果最明顯:兩次處理共增產(chǎn)原油1 100 t。而且,含油層的小層數(shù)越多,采用該工藝的效果就越明顯。但是,再次處理后的增產(chǎn)原油要少于上次處理后的增產(chǎn)原油。采油井用凝膠連續(xù)處理后,可逐步動(dòng)用儲(chǔ)集性能變差的原油及難采原油儲(chǔ)量。

3.4 油田現(xiàn)階段開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略

烏津油田修復(fù)項(xiàng)目結(jié)束后,為了進(jìn)一步穩(wěn)定油田產(chǎn)量,促進(jìn)油田開(kāi)發(fā),哈薩克斯坦油氣勘探和生產(chǎn)公司制定了油田下一步發(fā)展戰(zhàn)略[5],其內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:

◇增加及接替儲(chǔ)量。利用與母公司哈薩克斯坦國(guó)家油氣公司NC KMG建立的關(guān)系協(xié)議,在哈薩克斯坦和國(guó)外對(duì)現(xiàn)有資產(chǎn)和未授權(quán)區(qū)塊進(jìn)行有選擇的收購(gòu),并繼續(xù)對(duì)現(xiàn)有區(qū)塊和新區(qū)塊進(jìn)行勘探,以期油田的可采儲(chǔ)量不斷增加。

◇維持現(xiàn)有油田產(chǎn)量。一是保持現(xiàn)有儲(chǔ)量基地的最優(yōu)產(chǎn)量水平,二是繼續(xù)使用二次采油及三次采油技術(shù)提高原油采收率,維持現(xiàn)有油田的產(chǎn)量。

◇成本及資產(chǎn)合理化。通過(guò)優(yōu)化中期生產(chǎn)成本及基建費(fèi)用進(jìn)行資產(chǎn)優(yōu)化進(jìn)程,并從非核心子公司撤資,使成本和資產(chǎn)合理化。

◇改善環(huán)境。通過(guò)制定合理的施工方針,使之符合國(guó)際環(huán)境、勞動(dòng)、人力資源及工資標(biāo)準(zhǔn)。

油田發(fā)展戰(zhàn)略制定以后,油田積極利用地壓模擬及油藏?cái)?shù)值模擬模型更新儲(chǔ)量評(píng)價(jià)及進(jìn)行可行性研究,并采用新方案進(jìn)行加密井位部署及優(yōu)化水驅(qū)/注水系統(tǒng)。同時(shí),引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和工藝加大油田勘探力度,取得了突破性進(jìn)展。

2009年,公司采用Aterra油氣勘探技術(shù)公司的IHD (IntegratedHydrocarbon Detection)技術(shù)。這是一種綜合油氣檢測(cè)技術(shù),它將傳統(tǒng)的地質(zhì)方法與空間成像解釋方法結(jié)合在一起,根據(jù)多學(xué)科方法形成與先前不同的完整地質(zhì)圖像,并已經(jīng)在多個(gè)油田獲得了成功。這些油田在應(yīng)用了IHD方法之后,鉆井成功率為70%～90%[11]。

IHD方法與傳統(tǒng)地質(zhì)和二維/三維地震方法不同的特點(diǎn)是:根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)確定烴類異常區(qū)域,從而發(fā)現(xiàn)難以成像的探區(qū);所有密封巖石在一定程度上都存在烴的散逸和運(yùn)移,IHD可以成功捕獲在地面和地下的地球化學(xué)異常、熱異常和礦物異常,并使之成像;一旦新的探區(qū)被遙測(cè)確定,就會(huì)采用傳統(tǒng)地震方法來(lái)進(jìn)一步鎖定這些區(qū)域,以避免在無(wú)前景區(qū)域采用地震工藝,從而節(jié)省成本。采用IHD方法之后,1 000 km2的區(qū)域通?？稍?～3個(gè)月內(nèi)以最低成本完成研究。

在應(yīng)用IHD技術(shù)之后發(fā)現(xiàn),烏津油田具有從北到東北向延伸的復(fù)雜階梯式/多級(jí)的構(gòu)造。衛(wèi)星圖像東北角的地球化學(xué)異常顯示了大量的增加原油儲(chǔ)量。

此外,從2009年1月1日起哈薩克斯坦開(kāi)始采用新的稅收制度,其中包括:租用稅代替出口稅;引入礦物開(kāi)采稅 (MET)來(lái)替代礦區(qū)使用費(fèi);超額利得稅 (EPT)的計(jì)稅基數(shù)和稅率發(fā)生改變;2009年公司所得稅 (CIT)率自30%降至20%,2010年降至17.5%,2011年降為15%。這些稅收調(diào)整可保證油田即使在油價(jià)較低的環(huán)境下,利潤(rùn)依舊為正,從而促進(jìn)油田的進(jìn)一步勘探開(kāi)發(fā)。

預(yù)計(jì)在正確開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的引導(dǎo)下,在積極稅收政策的配合下,烏津油田的穩(wěn)產(chǎn)期將延長(zhǎng),設(shè)計(jì)采收率將由42.2%增至45.9%。

4 結(jié)論及建議

(1)烏津油田的一個(gè)主要特點(diǎn)就是低滲透油層的儲(chǔ)量比例大,占整個(gè)油田儲(chǔ)量的60%～70%。此外,該油田的原油屬性也異常復(fù)雜:油田原始地層壓力接近于飽和壓力;原油析蠟溫度高達(dá)62℃,在32℃時(shí)原油凝固;膠質(zhì)、瀝青、蠟含量高,原油具有非牛頓流體的性質(zhì)。這些特點(diǎn)決定了烏津油田開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性。

(2)由于開(kāi)發(fā)規(guī)劃方案的不合理,加上諸多方案的延時(shí)執(zhí)行,導(dǎo)致油田實(shí)際開(kāi)發(fā)效果要遠(yuǎn)低于開(kāi)發(fā)規(guī)劃中設(shè)計(jì)的原油產(chǎn)量及采收率。盡管20世紀(jì)80年代在采取了種種調(diào)整措施后,原油下降速度得到了實(shí)質(zhì)性的減緩,但由于80年代末國(guó)家政治體制的劇變和經(jīng)濟(jì)的動(dòng)蕩,導(dǎo)致油田開(kāi)發(fā)再次遭受重創(chuàng)。90年代中期,由于烏津油田之于哈薩克斯坦政治、經(jīng)濟(jì)的重要性,油田開(kāi)發(fā)得到了哈國(guó)的大力支持;同時(shí),原油價(jià)格的節(jié)節(jié)攀升及油氣能源的緊缺,吸引了大量外資的介入,烏津油田開(kāi)發(fā)重新獲得生機(jī),其中烏津油田修復(fù)項(xiàng)目就是一個(gè)成功的實(shí)例。可見(jiàn),正確的政策引導(dǎo)及大量投資的介入是油田開(kāi)發(fā)不可或缺的重要條件。

(3)烏津油田是一個(gè)已開(kāi)發(fā)40多年的老油田,其設(shè)備的落后、老化、年久失修與開(kāi)發(fā)技術(shù)的滯后是制約油田開(kāi)發(fā)的瓶頸。從油田修復(fù)項(xiàng)目可以看出,通過(guò)原有生產(chǎn)設(shè)備的維修和優(yōu)化,新型生產(chǎn)設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)的采購(gòu)與應(yīng)用,以及對(duì)油田員工的大規(guī)模培訓(xùn),油田產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)。除了油田近年來(lái)所采用的非介入式的產(chǎn)量?jī)?yōu)化以外,油田采用的新的穩(wěn)油控水措施主要有:注交聯(lián)聚合物“Т е м п о с к р и н”; 油田近井地帶處理技術(shù) ; 先進(jìn)的堵水工藝等。2009年,在采用IHD方法之后油田探明儲(chǔ)量獲得重大突破。預(yù)計(jì)在正確開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的引導(dǎo)下,在積極稅收政策的配合下,烏津油田的穩(wěn)產(chǎn)期將延長(zhǎng),設(shè)計(jì)采收率將由42.2%增至45.9%。

(4)在油氣田開(kāi)發(fā)方面,中國(guó)與哈薩克斯坦進(jìn)行了一系列卓有成效的合作。1997年,中國(guó)和哈薩克斯坦兩國(guó)政府簽署了油氣合作協(xié)議,規(guī)定由中國(guó)承包阿克糾賓斯克油田和烏津油田,同時(shí)修建從烏津到阿拉山口的長(zhǎng)達(dá)3 000 km的輸油管道。借此,中國(guó)既可參與開(kāi)采哈薩克斯坦的石油,又可通過(guò)鋪設(shè)輸油管道與中亞地區(qū)現(xiàn)有的和正在計(jì)劃修建的石油輸送管道網(wǎng)絡(luò)接軌,建立一個(gè)通向中東和里海地區(qū)石油的陸上輸送線路,從而站到“泛亞全球能源橋梁”的戰(zhàn)略位置上。

中哈石油管道的成功貫通一方面實(shí)現(xiàn)了國(guó)家與國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的對(duì)接,使兩國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展互有促進(jìn);另一方面,哈薩克斯坦與新疆接壤,中哈石油管道的建設(shè)必將使新疆成為中國(guó)油庫(kù),其中的部分投資轉(zhuǎn)化為對(duì)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)需求,也有利于相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對(duì)于中國(guó)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。建議相關(guān)部門(mén)繼續(xù)加強(qiáng)同哈薩克斯坦的油氣合作,加大對(duì)哈國(guó)類似油田的關(guān)注力度,為中石油拓展“走出去”戰(zhàn)略提供及時(shí)、可靠、準(zhǔn)確的調(diào)研情報(bào)。參考文獻(xiàn)

[1]http://www.kmgep.kzdatafiledatPressreleases Presentation_UMG_20Sept.pdf.

[2]http://www.aterraexploration.comimgAterra_Exploration.pdf.

[3]DAKS數(shù)據(jù)庫(kù)(數(shù)字類比知識(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù))

[4]Kazakhstan,Uzen Oil Field Rehabilitation Project.

[5]http://www.kmgep.kzdetailsd.phpidf=124&lang=eng,Presentation for Central-Asian Oil& Gas Outlook.

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[9]С т а р к о в с к и йАВ,С т а р к о в с к и йВА. И з о л я ц и яп р и т о к а в о д ывн е ф т я н ы хс к в а ж и н а х щ е л о ч н ы м ис и л и к а т н ы м иг е л я м и[J]. Н е ф т я н о еХ о з я й с т в о,2008(9).

[10]С т а р к о в с к и А В. П о с л е д о в а т е л ь н а я о б р а б от к а с к в а ж и н щ е л о ч н ы м и л и к а т н ы м и г е л я м и к а к с п о с о б п о в ы ш е н и я н е ф т е о т д а ч и[J]. Н е ф т я н о е Х о з я й с т в о,2009(7).

[11]http://www.aterraexploration.com/img/Aterra_Exploration.pdf1.

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2010-01-26)