巧采“閣樓油”

○ 文/范 明

●注氣操作人員分別在井口錄取壓力數(shù)據(jù)和巡查氮?dú)庠鰤涸O(shè)備。 攝影/范 明

塔河采油一廠利用“氮?dú)怛?qū)”開創(chuàng)出碳酸鹽巖油藏三次采油的新途徑。

2013年，塔河采油一廠共完成9口井14輪次的注氣工作，8口井見效顯著，累計(jì)增油1.7萬(wàn)余噸。目前，塔河油田通過(guò)大量注氣實(shí)驗(yàn)證明，注氣是縫洞型碳酸鹽巖油藏三次采油行之有效的新途徑，對(duì)提高塔河油田采收率有著深遠(yuǎn)應(yīng)用前景。

搏出上產(chǎn)“好彩頭”

“2014年2月采油一廠實(shí)際平均井口日產(chǎn)水平4469噸，超計(jì)劃150噸運(yùn)行，其中TP303、TK445等4口井注氣驅(qū)油見效顯著，日增油83噸……”

2月23日上午，在中石化西北油田分公司塔河采油一廠月度生產(chǎn)會(huì)上，油藏開發(fā)研究所一組匯報(bào)數(shù)據(jù)，報(bào)出了年初油田上產(chǎn)“好彩頭”。

“2014年我們廠計(jì)劃注氣30口井共60井次，并不斷總結(jié)分析，完善單井注氣、開展S48單元注氣實(shí)驗(yàn)以及多輪次注氣的參數(shù)優(yōu)化，保證注氣三采增油效果?！彼硬捎鸵粡S廠長(zhǎng)趙普春對(duì)注氣驅(qū)油技術(shù)滿懷信心。

2月12日早上，采油二隊(duì)TK462井場(chǎng)上制氮車、空氣增壓車的轟鳴聲，在塔河油田四區(qū)“引吭高歌”，再加上兩臺(tái)注水泵車等7臺(tái)設(shè)備呈扇形擺開，一縷縷氮?dú)獗黄椒€(wěn)注入地層。

氮?dú)獠僮鲉T雷占軍手拿報(bào)表，穿梭在注氣設(shè)備和井口之間，不時(shí)檢查井口壓力和調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。

“2月5日以來(lái)，采油二隊(duì)TK462H井開始注氣，今天已完成50萬(wàn)立方米氮?dú)獾淖庠O(shè)計(jì)要求，燜井后，預(yù)計(jì)投產(chǎn)增油1000噸?！辈捎投?duì)隊(duì)長(zhǎng)姜昊罡介紹道。

根據(jù)該廠計(jì)劃，2014年采油二隊(duì)將對(duì)20口井進(jìn)行注氣作業(yè)，施工40井次，計(jì)劃增油4.0萬(wàn)噸，將成為該廠乃至西北油田分公司注氣驅(qū)油的主戰(zhàn)場(chǎng)。截至2月16日，該隊(duì)累計(jì)完成注氣三采產(chǎn)量4755噸，完成全年計(jì)劃的11.89%。

采油二隊(duì)將對(duì)20口井進(jìn)行注氣作業(yè)，計(jì)劃增油4萬(wàn)噸，將成為該廠乃至西北油田分公司注氣驅(qū)油的主戰(zhàn)場(chǎng)。

注氣驅(qū)油技術(shù)首獲成功

有關(guān)注氣驅(qū)油技術(shù)在塔河油田的應(yīng)用，還要追溯到2012年。塔里木盆地1997年發(fā)現(xiàn)塔河油田以來(lái)，屬于世界級(jí)開發(fā)難題的塔河油田碳酸鹽巖油藏，其儲(chǔ)集類型、儲(chǔ)藏空間的分布規(guī)律十分復(fù)雜，裂縫、斷裂的分布具有非常強(qiáng)的非均質(zhì)性，經(jīng)過(guò)17年的開采，隨著地層能量的不斷下降，通過(guò)注水驅(qū)油和單元注水，從一定程度上改善了開發(fā)效果。但隨著注水驅(qū)油效果變差，剩余油主要分布在縫洞體的高部位，有必要探索通過(guò)注氣動(dòng)用高部位的剩余油。

據(jù)查實(shí)資料，塔河油田碳酸鹽巖油藏2011年底標(biāo)定采收率為15.6%,低于國(guó)內(nèi)外的平均水平20%,具有很大的提升空間潛力。

當(dāng)年2月，該廠引進(jìn)注氣驅(qū)油新工藝與設(shè)備，并在塔河采油一廠TK404井進(jìn)行先導(dǎo)試驗(yàn)。TK404井就屬于塔河四區(qū)奧陶系碳酸鹽巖縫洞型油藏，針對(duì)這類油藏進(jìn)行的注氣現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)成熟的注氣技術(shù)可以借鑒，能否見效還要有實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。

塔河采油一廠總地質(zhì)師馬洪濤說(shuō)，注氣驅(qū)油機(jī)理是縫洞型油藏中有一類體積較小的定容單元，多輪次注水后，次生油水界面不斷抬升，注入的油田水將縫洞體中原油驅(qū)替到儲(chǔ)集體頂部及遠(yuǎn)井地帶，形成了富集在局部構(gòu)造上的“閣樓油”?！白怛?qū)油”即向油井地層注入氮?dú)猓谥亓ψ饔孟孪蚋卟课簧v，在儲(chǔ)集體頂部形成“氣頂”，從而運(yùn)用“氣功”逼出單純注水難以驅(qū)動(dòng)的“閣樓油”，以達(dá)到提高油田采收率的目的。（“閣樓油”即油藏構(gòu)造高部位的剩余油。）

TK404井是在艾協(xié)克2號(hào)構(gòu)造北高點(diǎn)上部署的一口滾動(dòng)勘探開發(fā)井，2000年3月酸壓完井，其后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)抽、堵水、酸化、注水等措施，之前已產(chǎn)油17.65萬(wàn)噸。后期經(jīng)過(guò)8輪次注水驅(qū)油后，效果逐漸變差，日產(chǎn)油僅0.1噸。油藏技術(shù)員分析后認(rèn)為，該井縫洞體頂部存在“閣樓油”，根據(jù)水驅(qū)儲(chǔ)量計(jì)算出該井剩余可采儲(chǔ)量達(dá)高達(dá)6.2萬(wàn)噸，在注水驅(qū)油逐漸失效的情況下，綜合分析該井具有注氣驅(qū)油的潛力。

隨后在該井實(shí)施先導(dǎo)試驗(yàn)，采用“液氮+油田水”的注入方式。后經(jīng)燜井、排液等工序，于4月初開井，最初日產(chǎn)液49.5噸，日產(chǎn)油38.6噸，含水22.0%，到目前已實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)油6167噸。

為什么采用液氮？油藏技術(shù)員李建力解釋，氮?dú)饩哂袣庠磸V泛、安全性高、無(wú)腐蝕、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，要求的油藏地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征和原油物理性質(zhì)等因素變化范圍廣泛；使用油田水主要是讓油田水幫助液態(tài)氮擠入地層，在保證井筒的穩(wěn)定和安全的同時(shí)形成氣頂，達(dá)到驅(qū)替“閣樓油”的目的。

2012年8月25日，西北油田分公司在塔河采油一廠T416井施工的注氣驅(qū)油試驗(yàn)施工再次獲得圓滿成功。此次試驗(yàn)累計(jì)注入液氮1503立方米，油田水896.7立方米，日產(chǎn)油17噸。

實(shí)施注氣驅(qū)油工藝遇路障

先導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)第一口井的試驗(yàn)成功，給油藏開發(fā)專家與技術(shù)人員極大地信心，但是液氮的供應(yīng)和高額的施工費(fèi)用成為阻礙注氣驅(qū)油工藝擴(kuò)大規(guī)模的“絆腳石”。

據(jù)塔河采油一廠總工程師李新勇回憶：“起初，由于塔河油田毗鄰南疆塔克拉瑪干沙漠，液氮供應(yīng)只有庫(kù)爾勒一家，在供應(yīng)量達(dá)不到要求的情況下，無(wú)奈從四川、河北等地公路運(yùn)輸，大幅度增加了運(yùn)輸成本。”

此外，注氣前要上修井作業(yè)，井筒內(nèi)下入專用注氣管柱和安裝采氣樹，以應(yīng)對(duì)燜井期間產(chǎn)生的高壓狀態(tài)。這樣，每口井又增加了數(shù)十萬(wàn)元的作業(yè)費(fèi)用。

為了讓“吃錢”的注氣驅(qū)油工藝回歸到“賺錢”上，油藏工程專家與技術(shù)人員此后不斷開展“氮?dú)夤?yīng)、井口優(yōu)化、管柱優(yōu)化”三方面的技術(shù)改善。

白天，沙漠里留下了施工人員跋涉井場(chǎng)的深深腳??；夜晚，燈光下映照著技術(shù)人員分析資料的辛勤身影。在2012年至去年的200個(gè)日日夜夜里，通過(guò)在TK489、TK309、T415等5井次的試驗(yàn)，把“制氮車制作氮?dú)獯嬉旱薄ⅰ安粍?dòng)管柱注氣”和“抽油機(jī)井口注氮?dú)馐┕ぁ钡裙に囋囼?yàn)成功。

其中，氮?dú)馓娲旱M(fèi)用由原來(lái)的每立方米數(shù)元降低至1.8元,同時(shí)因?yàn)榈獨(dú)庠跔F井過(guò)程中反應(yīng)起壓較低，相應(yīng)地對(duì)井筒與井口設(shè)備的耐壓級(jí)別要求也有所降低，繼而減少了作業(yè)費(fèi)用。按每口井注入氮?dú)?0萬(wàn)立方米計(jì)算，注氣成本從最初的數(shù)百萬(wàn)元可降低至百萬(wàn)元以內(nèi)。施工成本的下降，使“氮?dú)怛?qū)”工藝的推廣成為可能。

去年，中石化西北油田分公司全年實(shí)施注氣驅(qū)油井60口，增油8.1萬(wàn)噸，T415CH、TK744、S80，包括TK404在內(nèi)的5口井被評(píng)為“高產(chǎn)注汽井”。其中塔河采油一廠共完成9口井14輪次的注氣工作，8口井實(shí)施效果顯著，累增油1.7萬(wàn)余噸，減緩全廠自然遞減1.14%。

為了全面抑制遞減，2013年該廠通過(guò)深化油藏再認(rèn)識(shí)，開展地層平面壓力場(chǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)整、大泵提液、單元注水、注水替油、砂巖注水等重點(diǎn)工作，拉緊遞減“韁繩”。2013年自然遞減率為21.0%，比上年降低5個(gè)百分點(diǎn)，取得歷史最好成績(jī)。

原油產(chǎn)量方面，從2007年244.4萬(wàn)噸降至2012年159.6萬(wàn)噸后，2013年完成原油156.4萬(wàn)噸原油產(chǎn)量，比計(jì)劃152.4萬(wàn)噸超產(chǎn)4萬(wàn)噸，成為建廠13年來(lái)超產(chǎn)之冠，產(chǎn)量首次逆勢(shì)上揚(yáng)，2014年任務(wù)又提高到161萬(wàn)噸。

開創(chuàng)三次采油新途徑

嘗到“甜頭”后，2014年塔河采油一廠又制定了30口井合計(jì)60井次注氣計(jì)劃，增油目標(biāo)5萬(wàn)噸，全廠產(chǎn)量也由去年的156.4萬(wàn)噸提高到161萬(wàn)噸，產(chǎn)氣5億立方米，力爭(zhēng)全年實(shí)現(xiàn)油氣當(dāng)量211萬(wàn)噸，油田自然遞減將由21.58%降至18.43%，減少3.15個(gè)百分點(diǎn)。

2014年伊始，塔河采油一廠一鼓作“氣”對(duì)已確定的第一批次10口井上修作業(yè)，繼續(xù)完善選井理論，加強(qiáng)對(duì)注氣潛力井的排查論證。其中TP303、T416和TK445等四口井已相繼見效，合計(jì)日增油達(dá)85噸，TP303井增油成果最為突出，日增油達(dá)28.2噸。

TP303井是位于新疆沙雅縣阿克庫(kù)勒凸起西南斜坡的一口開發(fā)井，完鉆井深6695.0米，完鉆層位奧陶系一間房組，經(jīng)自噴、轉(zhuǎn)機(jī)抽后于2012年10月對(duì)該井進(jìn)行注水驅(qū)油，累計(jì)增油3326噸，去年底注水驅(qū)油效果變差，持續(xù)高含水，關(guān)井壓錐。

為了使該井見產(chǎn)，油藏技術(shù)員周祿凱分析：“按照近兩年總結(jié)出來(lái)的注氣選井原則，我們通過(guò)查證資料，認(rèn)為TP303井位于巖溶斜坡上的局部殘丘部位，西面與托甫臺(tái)區(qū)儲(chǔ)層發(fā)育的北東向主控?cái)嗔严噜?，?gòu)造位置有利。”

技術(shù)人員對(duì)比選井原則，發(fā)現(xiàn)該井儲(chǔ)集體較發(fā)育，并且該井位于殘丘翼部，井周高部位存在“閣樓油”。

其次是該井酸壓完井和上返酸壓效果較好，均溝通裂縫溶洞，尤其是上返酸壓明顯溝通了溶洞儲(chǔ)集體。該井累計(jì)產(chǎn)油1.98萬(wàn)噸，采出程度只有3.7%，仍有較多剩余油。

再結(jié)合該井生產(chǎn)特征表現(xiàn)為定容特征，構(gòu)造高部位剩余油富集，判斷具有較大的注氣三次采油潛力。

2014年1月14日，該井經(jīng)注氮?dú)饫^而燜井后開井，日產(chǎn)液29.1噸，含水3.0%，截至2月15日，已累計(jì)增油583噸。

據(jù)TK462井施工人員介紹，該井就是用“氮?dú)馓娲旱钡母倪M(jìn)方案。氮?dú)庀鄬?duì)液氮而言，可現(xiàn)場(chǎng)由制氮車從空氣中分離出氮?dú)猓茸畛跏褂玫纳虡I(yè)液氮價(jià)格更為低廉，有效地降低了施工成本。

在三次采油技術(shù)中，聚合物驅(qū)油已成為東部油田實(shí)現(xiàn)技術(shù)接替穩(wěn)產(chǎn)的重要手段。如大港油田在聚合物驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)后又進(jìn)行了微生物驅(qū)油試驗(yàn)，勝利油田和遼河油田開展了火驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)。

從國(guó)內(nèi)主要油田發(fā)展動(dòng)向來(lái)看，三次采油作為注水開發(fā)后期的主要接替技術(shù)已成共識(shí)。

塔河采油一廠總工程師李新勇說(shuō)：“雖然注氣實(shí)驗(yàn)前期，在工藝上有了很大的改善，但我們廠下步計(jì)劃，由‘單井注氣轉(zhuǎn)入單元注氣’，在S48單元開展實(shí)驗(yàn)，對(duì)單元注氣效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)，不斷深入選井理論研究、注氣輪次鑒別，以及由電力代替燃油來(lái)驅(qū)動(dòng)氮?dú)鈮嚎s設(shè)備，進(jìn)一步提高施工效率和降低成本?！?/p>