????2020年9月21日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)重1井區(qū),一座座高大的新式抽油機,矗立在高低起伏的雅丹地貌之上。目前,SAGD新技術(shù)已在風(fēng)城油田規(guī)模投用。本報記者戴旭虎 攝
????烏爾禾是克拉瑪依市下轄的一個區(qū)。烏爾禾境內(nèi)有舉世聞名的雅丹地貌——“世界魔鬼城”。這些奇形怪狀的“魔鬼城堡”的土丘是億萬年來被狂風(fēng)雕琢而成的,所以“魔鬼城”又叫風(fēng)城。
????在烏爾禾荒涼的地貌下面,蘊藏著大量的稠油。這里的稠油黏度極高,所以叫超稠油。在這里開發(fā)稠油的油田,就是歸于“克拉瑪依油田”這個廣義概念下的風(fēng)城油田。
????開發(fā)建設(shè)風(fēng)城油田的,是新疆油田公司下屬的風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)。
????風(fēng)城油田的超稠油資源開發(fā),曾困擾了克拉瑪依石油人很多年。
????因為這里的超稠油油藏地質(zhì)條件和物性都很差:黏度超高、滲透率極低、豐度極低、油藏非均質(zhì)性極強、埋藏很淺。
????通俗來講,那里地下的稠油像紅糖一樣,幾乎是固態(tài)的,滲透性很差,油層里雜質(zhì)很多,單位內(nèi)含油量也很低。
????幾乎所有不利于效益開發(fā)的缺點,風(fēng)城超稠油油藏都具備了!要想利用在克拉瑪依油田其他區(qū)域采用的蒸汽驅(qū)開采方式來開發(fā)風(fēng)城超稠油,難度極大。
????從上世紀90年代初以后的15年時間里,這里的超稠油開發(fā)被加拿大石油公司、法國道達爾公司、美國雪佛龍公司這三大國際石油公司相繼判了“死刑”,被列為“禁區(qū)”。
????但是,克拉瑪依石油人卻不信這個邪。2008年起,經(jīng)過4年的艱苦奮斗,他們創(chuàng)新性地探索出了雙水平井蒸汽輔助重力泄油技術(shù),簡稱雙水平井SAGD技術(shù),為風(fēng)城油田3.6億噸超稠油開發(fā)找到了“金鑰匙”,破解了超稠油開發(fā)的世界級難題。
????在新疆油田公司之前,世界上類似條件的油藏從未有過商業(yè)開發(fā)成功的先例。即使是現(xiàn)在,新疆油田公司也是唯一成功的。
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????本報首席記者 閔勇 攝 2020年9月21日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)重32井區(qū),一名石油工人正在SAGD先導(dǎo)試驗區(qū)生產(chǎn)區(qū)塊進行巡井作業(yè)。
????五上五下,“稠油”開發(fā)使人愁
????風(fēng)城油田的超稠油早在1958年就被發(fā)現(xiàn)了。但在20世紀中葉技術(shù)條件有限的情況下,這種基本上為固體的不流動的油,根本無法開采。
????直到1989年,新疆石油管理局為了取得風(fēng)城稠油的黏度、產(chǎn)量等基礎(chǔ)相關(guān)資料,曾在這里打過一口直井進行試驗,發(fā)現(xiàn)日產(chǎn)油只有一兩噸,而且,一口井開井還沒抽兩天油,抽油桿就被凝固在井里面無法動彈了。
????風(fēng)城超稠油開發(fā)第一次被迫放棄。
????1990年,新疆石油管理局的決策層想請外援再試,邀請了加拿大石油公司的專家來風(fēng)城商談合作開發(fā)事宜。但是,對方測量了風(fēng)城的超稠油油藏后使勁兒搖頭:“油太稠了,物性也很差,動用不了?!?/p>
????意思就是,以他們的技術(shù)來衡量,風(fēng)城超稠油資源開采不了,沒有任何開采的經(jīng)濟價值。
????風(fēng)城超稠油開發(fā)被國外大石油公司第一次判“死刑”。
????其實,這很好理解。
????風(fēng)城稠油是陸相油藏,物性和儲藏條件都很差。而加拿大的稠油以海相油藏為主,物性和儲藏條件都很好。
????“用道路來比喻,加拿大的稠油油藏就像是高速公路,風(fēng)城超稠油的油藏就像是山間小道,開發(fā)就像在這兩條道路上跑車,差距就是這么大,一點都不夸張。”中石油集團公司高級技術(shù)稠油專家、新疆油田公司勘探開發(fā)研究院企業(yè)技術(shù)專家孫新革說。
????本報通訊員 吳小川 攝 2017年2月15日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)部分新建產(chǎn)能區(qū)塊已經(jīng)投入采油作業(yè)。SAGD技術(shù)的不斷攻關(guān)和先導(dǎo)試驗區(qū)屢獲突破,使得稠油乃至超稠油實現(xiàn)了規(guī)模性開發(fā)。
????也就在1990年,孫新革大學(xué)畢業(yè)被分配到新疆石油管理局勘探開發(fā)研究院,從事稠油開發(fā)研究工作。4年后,也就是1994年,不甘心的克拉瑪依石油人又把風(fēng)城超稠油區(qū)塊的研究撿了起來,再次進行了評估。該項目的方案《風(fēng)城超稠油水平井FHW001油藏工程方案》正是孫新革獨立完成的。
????他們用直井和水平井組合方式來進行注蒸汽開采——橫著鉆穿油層,可以比直井?dāng)?shù)倍、數(shù)十倍地增加采油面積。這是中國陸上第一口斜直水平井。
????果不其然,這口井日產(chǎn)量是直井的5倍以上。但這口井采了6000噸油之后就停了。因為井眼是斜的,所以修井作業(yè)和維護設(shè)備、零件、工藝也得使用配套的裝備和技術(shù),新疆石油管理局根本扛不起這樣的生產(chǎn)成本!
????雖然無法實現(xiàn)經(jīng)濟開采,但是通過這口井,孫新革他們也有了很大收獲:“至少證明了水平井注汽吞吐是可行的,是有希望的,并且我們也取得了許多寶貴的試驗資料?!?/p>
????這一停,長達7年。
????本報首席記者 閔勇 攝 2020年9月21日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)二號抽油聯(lián)合處理站,技術(shù)人員正在對稠油采出液進行含水率檢測。
????2001年,隨著克拉瑪依油田產(chǎn)量即將突破1000萬噸,新疆油田公司又對風(fēng)城超稠油開發(fā)產(chǎn)生了興趣。這一次,他們邀請了法國的道達爾公司前來商談合作開發(fā)事宜。
????經(jīng)過評估,道達爾公司給出的結(jié)論和7年前的加拿大石油公司一模一樣。
????風(fēng)城超稠油開發(fā)被國外大石油公司判“死刑”,這是第二次。
????又隔了4年,2005年,新疆油田公司又邀請了美國的雪佛龍公司前來商談合作開發(fā)事宜,結(jié)論依然如故。
????風(fēng)城超稠油開發(fā)被國外大石油公司判“死刑”,這是第三次。
????二十年多年時間,風(fēng)城超稠油開發(fā)五上五下,命運多舛。
????孫新革說,在新疆石油管理局開發(fā)歷史上,這種情況是前所未有的,在中國石油開發(fā)歷史上也是極其罕見的。
????但這也確鑿無疑地證明了一個最重要的結(jié)論:風(fēng)城淺層超稠油開發(fā)是世界級難題。
????本報首席記者 閔勇 攝 2019年9月21日,風(fēng)城油田重1井區(qū),一名采油工正在井口產(chǎn)出液取樣器下取樣。SAGD技術(shù)的不斷進步,也促進了采油工藝改變。
????別無選擇,SAGD進入視野
????2006年底,勘探開發(fā)研究院開發(fā)研究所副所長孫新革如往年一樣,早早完成了下一年各種稠油的開發(fā)方案制定。
????以往,每年稠油的新建產(chǎn)能大概70萬噸,就能保證稠油年產(chǎn)400萬噸持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。但這一年,因為稀油發(fā)現(xiàn)的儲量很有限,新疆油田公司180萬噸產(chǎn)能計劃尚有30萬噸缺口。
????為此,孫新革帶領(lǐng)同事們選擇了風(fēng)城油田超稠油區(qū)塊,在黏度較低、大家都認為可以開發(fā)的重32井區(qū)部署了30萬噸產(chǎn)能建設(shè),并主持完成《風(fēng)城油田超稠油整體評價》方案。
????當(dāng)時,有的井打的是直井,有的井打的是水平井,采用蒸汽吞吐或蒸汽驅(qū)的方式進行開采。2007年初,重32井區(qū)投產(chǎn)初期,產(chǎn)量不斷提高。但沒過幾天就出問題了,要么抽油桿承受不住斷裂,要么抽油泵被堵塞,導(dǎo)致大面積停產(chǎn)。
????技術(shù)人員只好采取加重抽油桿、提高蒸汽干度等方法,終于把問題暫時解決了。
????孫新革他們很快意識到,這種開采方式很難行得通,因為能量消耗太大,效益很差。
????但是,新疆油田公司的生產(chǎn)形勢開始發(fā)生惡化。按照老區(qū)產(chǎn)量遞減趨勢,如果新的產(chǎn)量不能及時補充進來,就很難繼續(xù)保持1000萬噸年產(chǎn)量。對新疆油田公司和克拉瑪依市來說,石油產(chǎn)量一旦持續(xù)進入下滑通道,誰都明白意味著什么。
????新疆油田公司決策層再次將目光轉(zhuǎn)到了風(fēng)城超稠油上面。
????2007年7月17日,油田公司副總經(jīng)理楊學(xué)文召集油田公司工程技術(shù)處、開發(fā)處、評價處、勘探開發(fā)研究院、采油工藝研究院等單位相關(guān)負責(zé)人劉明高、錢根葆、張學(xué)魯、周紅燈等討論稠油產(chǎn)能建設(shè)問題。
????楊學(xué)文說:“目前,我們新疆油田公司稠油年產(chǎn)量400萬噸左右,風(fēng)城油田超稠油資源再不開發(fā)動用,按現(xiàn)在油田公司已動用稠油開發(fā)資源的遞減速度,兩三年后,稠油產(chǎn)量將逐漸下降到200萬噸以下。所以,我們必須要有憂患意識……”
????400萬噸稠油產(chǎn)量不保,新疆油田公司將難以穩(wěn)產(chǎn)千萬噸。
????這番話讓在座人員感受到了巨大壓力。
????在場的孫新革建議:“要想有效開發(fā)超稠油資源,只有啟動 SAGD!”
????什么是SAGD呢?SAGD是“蒸汽輔助重力泄油”技術(shù)的英文簡稱,是一種將蒸汽從位于油藏底部附近的水平生產(chǎn)井上方的一口直井或一口水平井注入油藏,被加熱液化的稠油和蒸汽冷凝液利用重力作用流到油藏底部的水平井,然后被采出的采油方法。
????早在上個世紀70年代末,加拿大石油專家就研究試驗并推出了SAGD技術(shù)。1998年,“國際第十屆重油及油砂大會”上,加拿大與會專家利用多媒體介紹并宣稱,“利用SAGD技術(shù),可以將超稠油采收率提高到50%以上?!边@個信息讓孫新革感到不可思議,因為采用傳統(tǒng)的注蒸汽熱采技術(shù),超稠油采收率均在20%左右。
????后來,孫新革密切關(guān)注并不斷收集有關(guān)SAGD技術(shù)的信息和發(fā)展動向。他了解到,2005年,在中石油股份公司的支持下,遼河油田從加拿大引進SAGD技術(shù)進行先導(dǎo)試驗,獲得成功。
????孫新革關(guān)于“采用SAGD”的建議,讓楊學(xué)文興奮不已,他說:“SAGD代表著當(dāng)今世界超稠油開采的最新技術(shù)。既然這條路早晚都要走,我看,早走比晚走要好?!?/p>
????由此,SAGD技術(shù)正式開始被新疆油田公司納入重要的攻關(guān)議程。
????本報首席記者 閔勇 攝 2020年9月27日,重油公司采油作業(yè)二區(qū),一名技術(shù)人員對抽油機進行恢復(fù)生產(chǎn)作業(yè)。
????從零起步,先導(dǎo)試驗正式啟動
????2007年底,新疆油田公司開始著手SAGD先導(dǎo)試驗的準備,試驗區(qū)域就選在風(fēng)城油田的重32井區(qū)。
????作為長期從事稠油研究,并對風(fēng)城超稠油資源油藏各方面非常熟悉的孫新革,毫無懸念地被選中承擔(dān)起編制《新疆風(fēng)城油田超稠油SAGD開發(fā)先導(dǎo)試驗方案》的重任。這一次,他們是和中石油勘探開發(fā)研究院合作。
????但是,SAGD的核心技術(shù)是什么?方案編制該如何入手?不要說其他科研人員,就是孫新革,也僅僅進行過很淺顯的摸索研究。
????山大的壓力沒有讓孫新革和同事們退縮。他們查閱一切可以找到的國外文獻和論文,可是,卻沒有查到任何有關(guān)SAGD核心技術(shù)的內(nèi)容,只有油藏深度、厚度、黏度等寥寥幾項最基礎(chǔ)的概念。
????孫新革等人傻眼了:“數(shù)模都沒做過,只能看著別人最簡陋的示意圖依葫蘆畫瓢,也就這種水平?!?/p>
????2008年2月28日,新疆油田公司召開了一年一度的“油田開發(fā)工作會議”,更把孫新革他們的工作提到了一個新的高度。
????會議在介紹2008年生產(chǎn)任務(wù)必須面對的困難時是這樣說的:評價動用風(fēng)城超稠油資源,是新疆油田公司持續(xù)發(fā)展的需要,也是產(chǎn)業(yè)下游企業(yè)——煉油廠生存與發(fā)展的需要。目前,我們的稠油年產(chǎn)量400萬噸左右,如果不開發(fā)動用風(fēng)城超稠油資源,兩三年以后,產(chǎn)量將逐漸遞減到300萬噸以下。400萬噸煉油廠的處理裝置不能滿負荷生產(chǎn),企業(yè)經(jīng)濟效益將受到影響。所以,風(fēng)城超稠油開發(fā)試驗迫在眉睫,此項工作意義重大。
????無數(shù)個日日夜夜,孫新革和同事們幾乎沒有休息日和業(yè)余生活,一頭扎進探索SAGD的工作中。
????2008年5月,經(jīng)過半年艱苦的思索與準備,新疆油田公司和以中石油集團公司高級技術(shù)專家馬德勝為首的集團公司勘探開發(fā)科學(xué)研究院團隊聯(lián)合編制的《新疆風(fēng)城油田超稠油SAGD開發(fā)先導(dǎo)試驗方案》終于完成。
????5月12日,汶川大地震發(fā)生,孫新革一輩子都不會忘記這個日子。當(dāng)天上午,在北京中石油總部,在油田公司副總經(jīng)理楊學(xué)文等領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下,孫新革代表新疆油田公司向二十多位專家整整匯報了4個小時。方案最終順利通過。
????2008年7月31日,在中石油集團公司重大開發(fā)試驗工作會議上,《新疆風(fēng)城油田超稠油SAGD開發(fā)先導(dǎo)試驗方案》被評為重大開發(fā)試驗項目優(yōu)秀設(shè)計方案一等獎。風(fēng)城油田淺層超稠油SAGD先導(dǎo)試驗列為股份公司十大開發(fā)項目之一。
????隨著風(fēng)城油田超稠油SAGD開發(fā)先導(dǎo)試驗項目的正式啟動,新疆油田公司將SAGD先導(dǎo)試驗方案的采油工程部分交給采油工藝研究院負責(zé)。
????根據(jù)先導(dǎo)試驗方案,首座先導(dǎo)試驗井區(qū)——重32井區(qū)內(nèi)將部署4個SAGD井組,觀察井13口,采用雙水平井開采方式,水平井水平段長400米,在同一縱向剖面上垂直間距5米布一對平行水平井,形成一個SAGD注采井組。
????接下來,科研人員加班加點調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)資料、編制采油工程方案,參與設(shè)計工藝、制造配套工具、外協(xié)技術(shù)談判等諸多工作。他們還將方案設(shè)計與油藏、鉆井、地面等各專業(yè)有機銜接,確保了采油工程總體高效、有序進行。
????2008年10月,重32先導(dǎo)試驗區(qū)完工,2009年1月7日正式投產(chǎn)。
????2012年5月15日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)稠油生產(chǎn)基地上產(chǎn)區(qū)塊,作業(yè)區(qū)負責(zé)人和技術(shù)專家正在現(xiàn)場研究稠油開采技術(shù)和產(chǎn)能布局。(風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)供圖)
????全員駐守,“爭吵”中摸索前進
????為確保項目順利運行,從新疆油田公司到風(fēng)城油田作業(yè)區(qū),紛紛成立相關(guān)機構(gòu),力爭打好這場攻堅戰(zhàn)。
????2008年10月初,新疆油田公司成立“風(fēng)城油田重32井區(qū)SAGD開發(fā)試驗小組”,下設(shè)地質(zhì)、工藝、現(xiàn)場三個專業(yè)項目組。
????在SAGD開發(fā)試驗小組下,新疆油田公司還成立了SAGD先導(dǎo)試驗項目部,由開發(fā)公司第三項目部、勘探開發(fā)研究院、采油工藝研究院為成員單位,宋渝新任經(jīng)理、張建華任副經(jīng)理、孫新革任副經(jīng)理兼總地質(zhì)師、王澤稼任副經(jīng)理兼總工程師。
????承擔(dān)現(xiàn)場試驗重任的風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)為項目保駕護航,成立了以經(jīng)理馬國安為組長、副經(jīng)理樊玉新為副組長的SAGD試驗項目領(lǐng)導(dǎo)小組。
????只是,他們誰也沒想到,這一試驗過程竟然長達4年之久,各種不可預(yù)知的問題和困難幾乎每天都在上演。
????在投產(chǎn)后的一年多時間里,孫新革、樊玉新等人幾乎一直住在現(xiàn)場,隨時監(jiān)測各項數(shù)據(jù)、參數(shù),隨時指揮調(diào)控。
????2009年1月21日20時,SAGD先導(dǎo)試驗區(qū)4組水平井全部進入循環(huán)預(yù)熱階段,也就是將蒸汽注入油層進行充分加熱。這個階段完成后,就可以正式采油。按照加拿大的經(jīng)驗,這一階段需要3個月時間。
????期間,各項參數(shù)控制十分嚴格,稍有偏差,將無法達到先導(dǎo)試驗的要求標準。
????運行不到一個月,溫度、井口壓力、鍋爐注汽等問題層出不窮,猶如“按下葫蘆浮起瓢”。
????在定期組織的SAGD先導(dǎo)試驗技術(shù)研討會上,開發(fā)公司、勘探開發(fā)研究院、采油工藝研究院、風(fēng)城SAGD領(lǐng)導(dǎo)小組的專家、技術(shù)人員,將試驗過程中不同環(huán)節(jié)出現(xiàn)的不同問題帶到會上,共同切磋研討。
????大家各抒己見,都試圖從各自的角度去尋找合理的解釋。然而,因為當(dāng)時誰都不了解這項技術(shù),誰都說服不了誰,結(jié)果,探討變成了激烈的“爭吵”。
????“爭吵”歸“爭吵”,但這種“頭腦風(fēng)暴”,也使大家對SAGD技術(shù)不斷取得新認識。
????在一次次碰撞中,風(fēng)城油田超稠油的油藏條件、物性、黏度,開采理念、方法、配套工藝技術(shù),現(xiàn)場操作方法、實施流程等問題,逐漸清晰起來。
????不知不覺,到了2009年3月底,雙水平井循環(huán)預(yù)熱將滿3個月。參照加拿大的SAGD開發(fā)經(jīng)驗,此時差不多就到了采油階段。
????當(dāng)大家滿懷信心地將試驗井轉(zhuǎn)入生產(chǎn)采油階段,并等待見油的時候,結(jié)果卻讓人大跌眼鏡——采出液都是“泥湯湯”,哪有半點油的影子?
????把“泥湯湯”處理后,大家發(fā)現(xiàn)含油量很低。
????連續(xù)一周都是如此,大家的心再次沉到谷底。
????此時專家們開始懷疑,相距5米的上下井之間的油層還沒有完全加熱。用專業(yè)的話來說就是:雙水平井的上下井之間并沒有充分連通,依靠重力泄油的通道還沒有建立起來。
????2020年9月21日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)SAGD一號采油站稠油生產(chǎn)現(xiàn)場,一座座豎式抽油機高高聳立。本報首席記者 閔勇 攝
????于是,這口井又重新被加熱了將近兩個月,一直到2009年5月,重32井區(qū)SAGD試驗區(qū)第一口生產(chǎn)井才自噴產(chǎn)出了油。
????這件事讓孫新革意識到,參照加拿大開發(fā)海相均質(zhì)稠油油藏的SAGD經(jīng)驗設(shè)計的方案,并不適用于風(fēng)城的陸相非均質(zhì)超稠油油藏,也說明他們對風(fēng)城超稠油油藏認識還不深入。
????試驗升級,先導(dǎo)試驗再次啟動
????由于重32井區(qū)先導(dǎo)試驗不斷出現(xiàn)問題,新疆油田公司決策層經(jīng)過研究討論,決定在更有代表性的重37井區(qū)做雙水平井SAGD先導(dǎo)試驗。
????相較于重32井區(qū),重37井區(qū)先導(dǎo)試驗區(qū)的油藏深度更深一些,物性條件更差一些,油層厚度更薄一些,黏度更大一些。
????2009年8月14日,新疆油田公司啟動風(fēng)城油田重37井區(qū)SAGD重大開發(fā)試驗。
????有了重32井區(qū)的試驗經(jīng)驗,重37井區(qū)開發(fā)試驗方案工藝更加合理,流程更加簡單,同時實現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)施、設(shè)備從依靠外援到自主研發(fā)。
????按照《重37井區(qū)SAGD先導(dǎo)試驗方案》,重37井區(qū)先導(dǎo)試驗區(qū)部署7對半水平井井組,24口觀察井、2口直井。
????為解決油井套管下入困難、采油泵沉沒度不夠等問題,重37井區(qū)先導(dǎo)試驗在兩對水平井中采用了“雙水平井+直井”的開采方案,水平井與直井聯(lián)通,直井采油定向?qū)Υ?。在國?nèi),這也是開先河的超稠油開采技術(shù)。
????從2009年8月14日開鉆至12月中旬建成投產(chǎn),重37井區(qū)SAGD先導(dǎo)試驗區(qū)的建產(chǎn)周期僅僅用了122天。
????2009年12月24日,風(fēng)城重37井區(qū)SAGD先導(dǎo)試驗舉行了投產(chǎn)儀式。
????然而,雖然項目組已經(jīng)做足了準備,但面對時間緊、零經(jīng)驗的現(xiàn)實,他們還是遇到了重重困難。
????認識不到位就開展基礎(chǔ)地質(zhì)研究和儲層建模分析;井組連通狀況不好就更換生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu);為防止過多的熱能被損耗,就進行高低壓交替注汽……同時,大家嚴格遵守現(xiàn)場操作指令,規(guī)范錄取各項資料,跟蹤分析生產(chǎn)動態(tài),生產(chǎn)調(diào)控規(guī)范到位,加強現(xiàn)場管理水平。
????在SAGD開發(fā)試驗過程中,克拉瑪依石油人深深體會到,必須根據(jù)油藏自身的具體特征研究適合自己的操作模式,決不能盲目照搬國外成功模式。
????針對雙水平井SAGD采油工程難題,新疆油田公司勘探開發(fā)研究院、采油研究院、風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)、CPE新疆設(shè)計院和中石油公司勘探開發(fā)研究院等單位的科研人員,在重32、重37SAGD試驗區(qū)積極開展技術(shù)攻關(guān),開展循環(huán)預(yù)熱工藝、均勻注汽工藝、SAGD大排量舉升工藝、SAGD配套井口工藝、SAGD注采控制工藝、SAGD井下溫壓監(jiān)測工藝等技術(shù)研究與試驗,不斷取得新突破。
????他們在與時間賽跑,因為每一天的時間都是寶貴的。
????本報首席記者 閔勇 攝 2020年9月21日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)稠油生產(chǎn)基地,一名采油工正在井區(qū)巡檢。
????試驗遇阻,新團隊再迎挑戰(zhàn)
????2011年3月,春寒料峭、乍暖還寒,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)迎來了新一任經(jīng)理霍進、新一任黨委書記周光華,這對陸梁油田的老搭檔又一起相聚在風(fēng)城這片熱土上。
????對于稠油開發(fā),霍進再熟悉不過了,他本身就是資深的稠油開發(fā)專家。從1990年大學(xué)畢業(yè)進入重油開發(fā)公司到2007年5月以重油開發(fā)公司副經(jīng)理兼總地質(zhì)師的身份離任,他把最美好的17年青春年華都獻給了克拉瑪依油田的稠油開發(fā)事業(yè)。
????然而,風(fēng)城SAGD先導(dǎo)試驗的形勢,讓新上任的霍進心情很沉重。
????雖然經(jīng)過兩年多的先導(dǎo)試驗,重32、重37兩個試驗區(qū)的多項關(guān)鍵技術(shù)都取得了突破,但依然存在著致命的問題:一是油層蒸汽腔發(fā)育緩慢,產(chǎn)量增長緩慢;二是油層水平段的動用程度差異很大,精細調(diào)控技術(shù)亟待進一步優(yōu)化。
????多數(shù)時候,這兩個試驗區(qū)11對半井的日產(chǎn)量都維持在一百一二十噸,離設(shè)計日產(chǎn)280噸的規(guī)模開發(fā)效益相距甚遠。
????SAGD項目要不要繼續(xù)搞?不管是油田公司的領(lǐng)導(dǎo)和專家,還是現(xiàn)場項目組的人員,大家都感到很疑惑。
????然而,根據(jù)新疆油田公司規(guī)劃,2012年,風(fēng)城油田必須大規(guī)模上產(chǎn)SAGD技術(shù),否則400萬噸產(chǎn)能就要落空了。
????“風(fēng)城SAGD試驗不成功,400萬噸產(chǎn)能就不可能實現(xiàn),當(dāng)時我非常愁,壓力非常大?!被暨M說。
????把風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)各個單位調(diào)研了一遍之后,霍進對SAGD先導(dǎo)試驗項目作出了3個重要決策:
????一是告訴員工必須要堅定信念,相信SAGD項目一定能成功;
????二是風(fēng)城超稠油開發(fā)必須用SAGD技術(shù),否則堅決不新建產(chǎn)能;
????三是立即成立由霍進擔(dān)任組長的作業(yè)區(qū)SAGD重大開發(fā)試驗領(lǐng)導(dǎo)小組,同時組建SAGD重大開發(fā)試驗站。
????與霍進前后腳進入風(fēng)城油田的是魏新春、桑林翔,他們兩人此前分別在重油開發(fā)公司從事過23年、12年稠油開發(fā)相關(guān)工作,調(diào)到風(fēng)城油田后分別擔(dān)任重大開發(fā)試驗領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主任、副主任。
????SAGD重大開發(fā)試驗站成立后,魏新春又擔(dān)任站長。桑林翔擔(dān)任作業(yè)區(qū)地質(zhì)研究所副所長、開發(fā)總監(jiān)。但對于SAGD技術(shù),他們也不知道是怎么回事,完全“兩眼一抹黑”。
????要想繼續(xù)做好SAGD先導(dǎo)試驗工作,必須先學(xué)習(xí)和熟悉SAGD技術(shù)。在霍進的要求和指導(dǎo)下,一群年輕的技術(shù)人員開始專職大量收集國外有關(guān)SAGD的文獻資料,并進行翻譯和整理,然后融會貫通加以消化吸收。
????他們夜以繼日地工作,經(jīng)過幾個月的努力,終于將SAGD的技術(shù)、參數(shù)、工藝等資料翻譯成厚厚的三大冊。同時,他們還把SAGD的技術(shù)規(guī)程、操作規(guī)程、管理制度等從無到有全部制定了出來,形成另一個完整的SAGD開發(fā)操作手冊,為SAGD后期開發(fā)奠定了堅實的理論和制度基礎(chǔ)。
????但是,多頭管理、隊伍薄弱、稠油開發(fā)經(jīng)驗缺乏等問題仍沒有解決。
????作為當(dāng)時的SAGD重大開發(fā)試驗站站長,魏新春遇到的一大難題就是蒸汽保障不足的問題。因為當(dāng)時為SAGD試驗項目生產(chǎn)蒸汽的供熱站并不歸風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)管理,而是歸另一個采油廠管理。
????“蒸汽鍋爐一天能停10次,根本無法保證蒸汽質(zhì)量。一旦鍋爐停汽,就需要通過各種方式去協(xié)調(diào),特別麻煩?!蔽盒麓赫f。
????同時,當(dāng)時SAGD試驗站的人手也不足,但是干事業(yè)又需要人手。
????為了解決這些難題,霍進向新疆油田公司申請,將供汽站和重油公司二區(qū)整體劃轉(zhuǎn)到風(fēng)城油田管理。這個建議很快得到了批準。2011年7月,這兩支隊伍正式劃歸風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)。
????這兩個單位劃歸完畢后,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)立即人強馬壯,總?cè)藬?shù)由六七百人一下子增長到上千人。
????蒸汽質(zhì)量有了保障,生產(chǎn)經(jīng)驗也有了提高,SAGD井產(chǎn)量也有了一定的增長,但日總產(chǎn)量依然只有一百四五十噸,距離試驗?zāi)繕瞬罹嘁廊缓艽蟆?/p>
????本報首席記者 閔勇 攝 2020年9月27日,重油公司采油作業(yè)二區(qū)原油生產(chǎn)現(xiàn)場,SAGD技術(shù)已經(jīng)開始在老區(qū)稠油的新建產(chǎn)能區(qū)塊推廣開來。
????認識模糊,低產(chǎn)謎團難破解
????2011年5月,桑林翔又擔(dān)任SAGD重大試驗項目攻關(guān)小組組長,他帶著楊果、劉名兩名年輕的技術(shù)員組成了SAGD技術(shù)三人攻關(guān)組。
????此前桑林翔向霍進匯報工作的時候,霍進說了這么一番讓他至今心潮澎湃的話:“我們既然來風(fēng)城了,而風(fēng)城產(chǎn)量也要上去,那關(guān)鍵技術(shù)就不能只依賴別人,風(fēng)城人必須要掌握風(fēng)城開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)?!?/p>
????這句話讓桑林翔等人倍感壓力,但也勁頭十足。
????桑林翔帶著楊果、劉名兩人邊干邊學(xué),邊學(xué)邊干,夜以繼日地學(xué)習(xí)SAGD項目部歷年來做的各種方案,研究SAGD技術(shù)理論、生產(chǎn)規(guī)律和現(xiàn)場的生產(chǎn)歷史等海量的資料,又帶領(lǐng)攻關(guān)組建立了兩個試驗區(qū)精細三維地質(zhì)模型,從而加深了儲層的認識。
????按照SAGD技術(shù)理論曲線,油井上產(chǎn)初期產(chǎn)量不斷上升,然后有一個很長的穩(wěn)產(chǎn)期,最后進入減產(chǎn)期。
????但桑林翔查閱所有試驗井的單井生產(chǎn)曲線時卻發(fā)現(xiàn),這些井的產(chǎn)量全都是起起落落、上下起伏,很不穩(wěn)定。他們還發(fā)現(xiàn)這些井的調(diào)控都特別頻繁,一天調(diào)整好多次。為什么會這樣呢?桑林翔始終找不到頭緒。
????參加項目組的討論會時,魏新春、桑林翔和一些去過加拿大的專家閑聊時對方提到,加拿大一個年產(chǎn)幾十萬噸的采油廠,一個SAGD采油站只有十幾個人。
????這讓桑林翔一下子感覺快要抓住問題的“命門”了,他當(dāng)時就斷定:像風(fēng)城SAGD井這種調(diào)控頻率,在加拿大無論如何也做不到,而且這么麻煩的事情“老外”肯定也不可能這么干,“一定是我們哪里做錯了?!?/p>
????2011年7月的一天,重37先導(dǎo)試驗區(qū)106井突然出現(xiàn)“異?!鼻闆r:生產(chǎn)井井口溫度突然下降,產(chǎn)油量突然明顯上升。
????項目組人員開會討論后,依然沿用以前的方法進行調(diào)控:井口溫度下降,調(diào)大油嘴,提高采液量;井口溫度升高,調(diào)小油嘴,降低采液量,使井口溫度保持在一個可控范圍內(nèi)。
????但提液后產(chǎn)量反而降下來了。于是,106井再次回到了低產(chǎn)的老路上。
????“為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象?”桑林翔詢問其他專家時,對方答復(fù):“這種現(xiàn)象以前就有,可能是泄油不均勻。一股子冷油下來了,采完就沒有了?!?/p>
????對于這樣的解釋,桑林翔當(dāng)時認為是正確的。
????4個多月后,桑林翔才恍然大悟:他們錯過了一次摸清楚生產(chǎn)調(diào)控原理的絕佳機會。否則,風(fēng)城油田的SAGD先導(dǎo)試驗就可能提前幾個月宣告成功。
????本報首席記者 閔勇 攝 2020年4月15日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)稠油生產(chǎn)基地,我市地方油服企業(yè)——地質(zhì)工程公司20008鉆井隊正在鉆井平臺上作業(yè)。
????自噴存疑,SAGD全井轉(zhuǎn)抽
????在SAGD項目各項工作推進的過程中,霍進很快又發(fā)現(xiàn)了另一個令他不能理解的現(xiàn)象:兩個先導(dǎo)試驗區(qū)的11對半井組,只有2個井組是機抽井,剩下的都是自噴井。
????魏新春和桑林翔也注意到了這個問題。一前一后有兩位外國專家在查看現(xiàn)場的時候,也對此持否定態(tài)度。
????一位說:“我在國外沒見過SAGD自噴井,這不叫SAGD?!?/p>
????另一位也說:“這不是SAGD,轉(zhuǎn)抽才叫SAGD,必須轉(zhuǎn)抽?!?/p>
????機抽和不機抽到底有什么差別?原因是什么,國外的專家也沒有說。但大家當(dāng)時都有一個感覺,這可能是提高產(chǎn)量的一個關(guān)鍵點。
????但是霍進心里卻很清楚:“自噴井靠壓差,消耗的就是注入油層汽腔的能量。如果用抽油機抽,把汽腔的能量節(jié)省出來,就可以把更多的能量用來采油。”
????在這個過程中,魏新春、桑林翔等人通過研究生產(chǎn)情況,也發(fā)現(xiàn)了自噴井和機抽井的規(guī)律:在一定范圍內(nèi)對自噴井提壓是可以提高產(chǎn)量的,超過一定壓力,注再多的蒸汽都提高不了油量,但是采用機抽就比較穩(wěn)定可控,產(chǎn)量更高。
????于是,霍進果斷作出了一個重大決定:SAGD先導(dǎo)試驗區(qū)的油井全部轉(zhuǎn)抽。
????這個決定得到了新疆油田公司決策層和專家的認可。
????然而,看似一句簡單的“轉(zhuǎn)抽”,所需要做的工作量卻是巨大的。
????由于當(dāng)時還處于先導(dǎo)試驗階段,SAGD井的很多指標、參數(shù)都無法確定,需要的抽油機、管柱、井口等關(guān)鍵設(shè)備的型號、規(guī)格、性能也無法確定,而市場上的產(chǎn)品種類也都不一樣。
????開會討論、論證、請示、確定……這又是一個多月時間。經(jīng)過緊張的準備,這些基礎(chǔ)而又重要的工作終于準備就緒。
????此時,已到了2011年的9月底,SAGD自噴井轉(zhuǎn)抽工作正式開始。10月初的一天,經(jīng)過一個星期的施工,第一口轉(zhuǎn)抽井完成排液工作,第二天進入轉(zhuǎn)抽,眼看著就要大功告成。
????可是,看著天色已晚,又有些冷,很多技術(shù)人員嚷嚷著第二天再干,魏新春也沒堅持,大家就收工回去了。
????第二天早晨大家來到井上時全都傻眼了:井涼了,幾十米的管柱全被稠油凝固住了,設(shè)備無法啟動,轉(zhuǎn)抽無法繼續(xù)。
????“如果昨天連續(xù)施工干完就好了。”看著這種情況,大家很后悔,但是已經(jīng)晚了,大家只好重新返工。
????又經(jīng)過一星期的施工,這口井的轉(zhuǎn)抽工作才算結(jié)束。
????通過這次教訓(xùn),魏新春他們也總結(jié)出了經(jīng)驗:要轉(zhuǎn)抽,必須連續(xù)施工,什么時候都不能停。
????到11月初,所有SAGD井的轉(zhuǎn)抽工作結(jié)束。
????而轉(zhuǎn)抽的效果也比較明顯,兩個試驗井區(qū)日產(chǎn)油逐漸上升到一百七八噸。
????背水一戰(zhàn),不解“密碼”誓不還
????轉(zhuǎn)抽為SAGD井的生產(chǎn)打下了良好基礎(chǔ),但低產(chǎn)的問題還沒有從根本上得到解決。
????根據(jù)新疆油田公司的規(guī)劃,2012年風(fēng)城油田就要大規(guī)模推廣SAGD技術(shù)。
????時間一點點臨近,大家的心就一點點揪起來,越來越焦躁不安。
????2018年9月10日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)稠油生產(chǎn)區(qū)塊產(chǎn)能建設(shè)如火如荼。本報通訊員 吳小川 攝
????在SAGD調(diào)控技術(shù)陷入困境之時,霍進一次次鼓勵大家:“我們是在進行世界級先進技術(shù)的攻關(guān)。這項技術(shù),加拿大搞了15年。遼河油田兩下三上12年??梢哉f,我們風(fēng)城油田才剛剛開始。超稠油開采是世界級難題,攻關(guān)過程中遇到這樣那樣的問題在所難免。我相信,SAGD技術(shù)在國外能夠成功,在中國也能夠成功。遼河能夠成功,風(fēng)城就一定能夠突破!”
????為盡快揭開提高產(chǎn)量的“密碼”,承擔(dān)地質(zhì)研究重任的桑林翔和楊果、劉名三人幾乎把除了睡覺、吃飯的所有時間投入在了工作上,每天工作時長達16個小時以上。
????桑林翔早已豁出去了,他跟劉名和楊果說:“搞不成我就不回市區(qū)了,你們兩個人每周輪流回市區(qū),留下一個人陪著我就行?!?/p>
????事情就是那么不湊巧。2011年9月到12月,桑林翔的妻子到南京市掛職,5歲的女兒只能放到岳父岳母家照顧。此后4個月多時間,桑林翔只和女兒見過3次面。說是見面,也僅僅是看一眼。
????有一天,桑林翔白天加完班,晚上去看女兒,可是女兒瞅了他一眼就迅速跑開了,連一聲“爸爸”都沒喊!
????那一刻,桑林翔心里很不是滋味兒。
????有一次,新疆油田公司機關(guān)一個部門讓桑林翔回機關(guān)匯報工作,被桑林翔果斷拒絕:“我不回,我死也要死在上面?!?/p>
????本報首席記者 閔勇 攝 2017年4月30日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)稠油生產(chǎn)基地原有的老式抽油機和新建的新式抽油機正在采油作業(yè)。SGAD技術(shù)的攻關(guān)、試驗和應(yīng)用,加快了稠油生產(chǎn)老區(qū)和上產(chǎn)新區(qū)的開發(fā)進程。
????異常再現(xiàn),堅持己見找“密鑰”
????它山之石,可以攻玉。
????為了SAGD先導(dǎo)試驗的突破,2011年10月23日,霍進率領(lǐng)魏新春、桑林翔、蔣能記等22位技術(shù)人員前往遼河油田考察,對方毫無保留地傳授與講解,給了他們很多啟示。
????此后,霍進把大部分時間和精力都投入到SAGD先導(dǎo)試驗技術(shù)攻關(guān)中。他與專家、技術(shù)人員不斷探討,到SAGD先導(dǎo)試驗區(qū)與攻關(guān)小組的技術(shù)人員共同研究實驗中出現(xiàn)的問題。
????遼河油田之行,桑林翔也意識到兩地調(diào)控技術(shù)上的差異,并堅定了他破局的信心。
????2011年11月中旬,106井再次出現(xiàn)井口溫度下降、產(chǎn)量提高的“異?!鼻闆r,日產(chǎn)油量從十來噸上升到二十多噸。
????桑林翔不太敢相信:“我們認為要么是數(shù)據(jù)異常,要么是設(shè)備原因,可能只是一個很短暫的時間?!?/p>
????也有人告訴他,這種情況以前見過,“堅持不了多久?!?/p>
????戲劇性的是,此時105井剛轉(zhuǎn)抽完,井下的測溫裝置出現(xiàn)故障,桑林翔就讓井燜了幾天,才把測試管重新下到井底。
????再抽油的時候,神奇的一幕再次出現(xiàn):105井和106井的狀態(tài)一模一樣——井口溫度下降、含油量大幅上升,也就是所謂的“一股子冷油下來了”的現(xiàn)象。
????“不對!”桑林翔和楊果、劉名一起討論的時候興奮地說:“這里面肯定有門道。每次油井生產(chǎn)效果變好了我們就按照以前的認識提液,一個星期就恢復(fù)原樣了。這么好的效果,我們認識不清楚還不如不動,看看是什么樣子,看看它到底能堅持多久?!?/p>
????直覺告訴桑林翔,這次很可能就能找到突破口。他決意不進行任何操作上的調(diào)整:“失敗的回頭路不能再走了!”
????沒有采取任何調(diào)整措施的105井,一下子堅持穩(wěn)定生產(chǎn)了十幾天。
????這種現(xiàn)象讓桑林翔喜出望外,在討論的時候他提出:“也許不調(diào)整才是正常的生產(chǎn)狀態(tài)。提液了以后會不會沒有了subcool?”
????subcool是指生產(chǎn)井井底流壓對應(yīng)的飽和蒸汽溫度與流體實際溫度的差值。SAGD生產(chǎn)階段操作參數(shù)的核心就是汽液界面控制,而汽液界面控制采用的是subcool控制方法。
????這時候,桑林翔帶領(lǐng)小組人員就開始著手計算、推算。通過對井下操作壓力、溫度等參數(shù)進行比對,他們自己總結(jié)了一套計算subcool的觀點——以汽腔供液能力為核心控制產(chǎn)液量。
????也就是說,在生產(chǎn)井上面和注汽井下面要形成一個油水混合物的池子,這個池子要達到一定的深度,能堵住所有蒸汽向生產(chǎn)井竄流的通道,建立合適的井下汽液界面,提高整體采油效果。
????但要想驗證這種認識,就必須再進行推廣驗證。
????桑林翔他們最終決定再把這種方法運用到104井進行驗證。
????當(dāng)時,104井日產(chǎn)液量90噸左右,但含油量只有8噸到10噸。按照桑林翔的方法判斷,這口井發(fā)生了嚴重的汽竄,但也有其他專家認為這是正常的。
????因此,桑林翔就按照自己的想法制定了一個建立汽液界面的方法,主要是先逐步降低注汽井的蒸汽量,再控制生產(chǎn)井的采出液量,監(jiān)測井下溫度變化。
????霍進等領(lǐng)導(dǎo)對這種方法很支持。
????日采液量是試探性地緩慢控制降低的。90噸、80噸、70噸……眼看著多日的調(diào)整見不到效果,桑林翔面臨的壓力越來越大。
????但霍進沒有任何責(zé)怪,反而鼓勵說:“如果找到門道,覺得對,就大膽去試、去調(diào)、去干就行。”
????當(dāng)將日采出液降到40噸以下的時候,過了一兩天,期待已久的變化終于發(fā)生了:生產(chǎn)井口溫度開始下降,采出液含水量也跟著下降,油量不斷上升。
????再通過調(diào)整,等日產(chǎn)液量提高到60噸的時候,產(chǎn)油量上升到15噸,比最初產(chǎn)液量90噸的時候還高。
????這意味著,井下汽液界面真正建立起來了!
????那一刻,桑林翔他們的心終于放松下來了,幾個月來的陰霾心情一掃而空。
????本報首席記者 閔勇 攝 2020年4月15日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)稠油產(chǎn)能建設(shè)區(qū)塊,我市地方鉆井企業(yè)正在鉆井平臺上奮戰(zhàn)。
????五點認識,SAGD揚名國內(nèi)
????先導(dǎo)試驗的關(guān)鍵難題不斷被攻克,霍進的心里也越來越有底氣。
????結(jié)合SAGD先導(dǎo)試驗取得的一系列成果和開發(fā)特點,霍進總結(jié)提出了5點創(chuàng)新性理論認識,對SAGD后來的開發(fā)起到了至關(guān)重要的作用:
????一是原油黏度不再是影響SAGD開發(fā)的主要因素,二是油層內(nèi)部發(fā)育的不連續(xù)隔夾層對蒸汽腔的最終形成影響不大,三是SAGD能否成功動態(tài)調(diào)控是核心,四是持續(xù)增汽提液擴腔的思路是正確的,五是SAGD采出液溫度高達180℃是必然結(jié)果。
????而長期以來,SAGD的傳統(tǒng)理論認為,原油黏度是影響SAGD開發(fā)的主要因素,油層內(nèi)部發(fā)育的不連續(xù)隔夾層對蒸汽腔的最終形成影響很大,SAGD能否成功不存在動態(tài)調(diào)控一說,持續(xù)增汽提液擴腔的思路是錯誤的,SAGD采出液溫度高達180℃是異?,F(xiàn)象。
????這5點認識就像“撥開迷霧見月明”,突破了對SAGD的傳統(tǒng)理論認識,解決了外界對風(fēng)城SAGD先導(dǎo)試驗長久以來的疑惑,掀開了風(fēng)城超稠油開發(fā)的嶄新篇章。
????2011年11月,中石油股份公司副總經(jīng)理趙政璋來到風(fēng)城油田考察。當(dāng)霍進把這5點通俗易懂的認識向趙政璋等領(lǐng)導(dǎo)匯報完畢,他們很震驚:“你們這個認識太好了,水平太高了?!?/p>
????“這5點認識,也讓集團公司領(lǐng)導(dǎo)堅定了開發(fā)風(fēng)城超稠油的信心和決心,否則,風(fēng)城超稠油開發(fā)很有可能就停止了?!被暨M說。
????一個月后的2011年12月20日,隨著新調(diào)控方法的推行,日產(chǎn)油量大幅提高,兩個SAGD先導(dǎo)試驗區(qū)日產(chǎn)油突破280噸大關(guān),這是項目組最初提出的產(chǎn)量目標。
????SAGD技術(shù)取得階段性突破,使新疆油田公司有了為SAGD大規(guī)模工業(yè)推廣的決心。
????2012年,SAGD技術(shù)開始大規(guī)模應(yīng)用于風(fēng)城超稠油開發(fā)。風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)以春季上產(chǎn)大會戰(zhàn)為契機,在重32井區(qū)、重1井區(qū)、重18井區(qū)3個SAGD開發(fā)區(qū)計劃建產(chǎn)能13.5萬噸,開啟了新一輪產(chǎn)能建設(shè)的大幕。
????2012年6月28日,重32、重37井區(qū)SAGD井日產(chǎn)水平達到325噸,且重32井區(qū)SAGD平均單井組日產(chǎn)攀升至45噸,油氣比0.48,超過設(shè)計指標。當(dāng)天下午,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)召開SAGD攻關(guān)技術(shù)總結(jié)會。
????在這次會議上,霍進首次全面系統(tǒng)總結(jié)了SAGD先導(dǎo)試驗形成的8大技術(shù),即“雙水平井設(shè)計”“雙水平井鉆、完井”“高壓過熱蒸汽鍋爐應(yīng)用”“機采系統(tǒng)優(yōu)化”“循環(huán)預(yù)熱與生產(chǎn)階段注采井管柱設(shè)計”“水平井與觀察井溫壓監(jiān)測”“高溫產(chǎn)出液集輸處理”“動態(tài)調(diào)控”。
????2012年7月15日,標志著風(fēng)城油田重1井區(qū)開啟產(chǎn)能建設(shè)大幕的SAGD試驗區(qū)首口生產(chǎn)水平井開鉆。重1井區(qū)完鉆控制直井19口,正鉆生產(chǎn)水平井FHW310P一口。重18井區(qū)部署的8對SAGD雙水平井及6口控制井已完成交接。這一天,重32井區(qū)SAGD已完鉆42口,其中觀察直井19口,水平井23口,正鉆水平井6口。
????2012年7月18日,這是一個參與風(fēng)城SAGD先導(dǎo)試驗的克拉瑪依油田人永遠無法忘記的日子。
????為慶祝SAGD開發(fā)試驗重大突破,新疆油田公司總經(jīng)理陳新發(fā)帶領(lǐng)三十多位領(lǐng)導(dǎo)、專家來到風(fēng)城油田作業(yè)區(qū),將這個年度的首個總經(jīng)理嘉獎令給了風(fēng)城油田作業(yè)區(qū),獎金額也是歷次總經(jīng)理嘉獎中最高的。
????總經(jīng)理嘉獎令寫到:“今年以來,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)緊緊圍繞超稠油開發(fā)的核心技術(shù),深入研究、精心調(diào)控,SAGD開采技術(shù)及應(yīng)用取得重大突破,形成了雙水平井設(shè)計、高壓過熱蒸汽鍋爐應(yīng)用等8大主體技術(shù)、發(fā)明了21項專利,自主研制了SAGD雙管井口、井口防噴密封裝置等11種設(shè)備……充分證明了SAGD技術(shù)已具備規(guī)?;I(yè)推廣應(yīng)用條件,為風(fēng)城400萬噸超稠油生產(chǎn)基地建設(shè)提供了技術(shù)與管理保障……”
????陳新發(fā)進行了熱情洋溢的講話:“SAGD試驗的階段性突破,使風(fēng)城稠油處于工業(yè)化開采狀態(tài),把幾代石油人的愿望變成了現(xiàn)實?!?/p>
????從2012年秋天開始,SAGD先導(dǎo)試驗捷報頻傳:
????9月11日,重18井區(qū)薄層SAGD試驗井組10口水平井勝利完鉆;
????11月1日,完成連續(xù)油管、測試管柱入井作業(yè),試驗區(qū)地面建設(shè)工程告成,投產(chǎn)前的一切準備工作就緒;
????11月13日,作業(yè)區(qū)當(dāng)年SAGD產(chǎn)能建設(shè)最后一口試驗井——FHW3089I完井;
????11月21日,自動化升級改造實現(xiàn)突破,SAGD先導(dǎo)試驗區(qū)進入了“無線時代”,在重32井區(qū)建立的無線通訊基站,實現(xiàn)了重32 井區(qū)SAGD數(shù)據(jù)的統(tǒng)一便捷管理——風(fēng)城油田即將進入200萬噸年產(chǎn)的新時代!
????難題又至,循環(huán)預(yù)熱再攻關(guān)
????2012年,SAGD技術(shù)在風(fēng)城進入工業(yè)化推廣階段。但是,很多影響產(chǎn)量和效益的因素仍然存在。
????其中,循環(huán)預(yù)熱啟動周期長達3個多月甚至半年的時間以及能耗大的問題,是開發(fā)方案中重點提到的。
????作為SAGD項目部的技術(shù)員,工程技術(shù)研究院的年輕科研人員陳森把注意力放在了國外的一家油田。通過查閱相關(guān)文獻資料他發(fā)現(xiàn),這個國家有一些SAGD開發(fā)項目也存在循環(huán)預(yù)熱時間過長的問題,且對方正在從事這方面的研究,希望把3個月的循環(huán)預(yù)熱時間縮短到1個月甚至20天。
????在其中一篇文獻中,一位專家留下了郵箱。陳森通過郵件聯(lián)系上這位專家,得知他們曾于2010年做了兩個井的試驗,取得了成功,效果不錯。
????通過陳森不斷聯(lián)系溝通,新疆油田公司最終把這位專家邀請了過來。經(jīng)過交流,大家認為這位專家的方法可以解決風(fēng)城SAGD技術(shù)中循環(huán)預(yù)熱過長的難題。
????新疆油田公司決定和對方進行聯(lián)合研究,由對方提供技術(shù)服務(wù)。
????2012年6月起,由陳森主持的SAGD開發(fā)快速預(yù)熱試驗進行了延伸試驗、模擬試驗和直井測試。
????這口井,讓陳森和同事們吃了很多苦頭。
????雖然戈壁灘上白天最高溫度達四十多攝氏度,但為了精確測量數(shù)據(jù),在取巖心的時候,陳森一直在現(xiàn)場盯著。一塊塊巖心取出來的時候,他像拿到寶貝一樣,小心翼翼地將每一塊都包好,并且詳細標記。
????由于施工不分晝夜,為了確保測試準備階段不出現(xiàn)問題,陳森像采油工一樣,周一到現(xiàn)場上班,周末才回到市區(qū)的家里。
????由于住的板房里有縫隙,現(xiàn)場經(jīng)常刮大風(fēng),他的耳朵、頭發(fā)里面滿是沙子,但他也管不了那么多。
????終于,當(dāng)年12月初,第一口快速啟動現(xiàn)場試驗井在風(fēng)城重1井區(qū)進行試驗,其原理是:往井里注蒸汽前先注水,通過水的沖擊力把儲層里面的小通道打開,改善油藏的孔隙度、滲透性。如此一來,隨后注入的蒸汽就更容易在油層里面擴散波及。
????這種方法不但會大幅縮短SAGD井的循環(huán)預(yù)熱時間,還能提高蒸汽的波及速度、擴大波及體積,并且能加快泄油速度,提高采收率。
????2020年9月27日,重油公司采油作業(yè)二區(qū)稠油老區(qū),立起了一架架新式采油設(shè)備。本報記者 戴旭虎攝
????然而,四五天之后,現(xiàn)場試驗反映出來的特征、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)和施工的曲線與在國外稠油油藏的差異很大。
????那位外國專家也認為,這種方法可能確實不適用。
????但是陳森不死心:“風(fēng)城的超稠油油藏條件我們自己最清楚。雖然油藏條件影響確實很大,但我們還是有辦法克服?!?/p>
????隨后,陳森和項目組的同事們抓緊時間分析研究,逐漸找到了影響試驗效果的因素,有針對性地對方案進行了調(diào)整和優(yōu)化,修改了施工方案。
????試驗項目再次施工。1個月后,也就是2013年元旦過后,陳森和項目組成員通過壓力、溫度等數(shù)據(jù)進行分析判定,兩井間已連通,試驗確如預(yù)料的一樣達到了預(yù)期目標。
????他們宣布,第一口井快速預(yù)熱試驗獲得成功——以往需要6個月循環(huán)預(yù)熱才能實現(xiàn)井下連通,現(xiàn)在只需要1個月。
????接下來,陳森帶領(lǐng)項目組又在3092井和3094井進行擴大試驗。此時已是2013年的6月份。
????但這次試驗喜憂參半——3092井成功,3094井失敗。
????讓陳森沒想到的是,3094井的失敗幾乎斷送了整個快速預(yù)熱項目。
????當(dāng)時,很多人認為,這個快速預(yù)熱技術(shù)有重大缺陷。
????鑒于此次試驗的不確定性,新疆油田公司決策層對此后的試驗按了“暫停鍵”,要求重點觀察兩口快速預(yù)熱成功的油井生產(chǎn)情況和快速預(yù)熱試驗失敗井注蒸汽后的生產(chǎn)情況,等解釋清楚失敗的原因后再做決定。
????2012年5月23日,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū),石油工人在SAGD試驗區(qū)作業(yè)。(風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)供圖)
????機緣巧合,試驗重啟終成功
????對于公司的決定,陳森雖心有不甘,但也能理解:“畢竟,一次試驗的成本、代價都非常大。在有較大不確定性的情況下,貿(mào)然繼續(xù)試驗,是有很大風(fēng)險的?!?/p>
????如果不是接下來一個機緣巧合的機會,SAGD井快速預(yù)熱技術(shù)可能就真消亡了,今天可能仍使用過去的老辦法。
????陳森和團隊成員一直在找出路。
????新疆金戈壁油砂礦開發(fā)有限責(zé)任公司(以下簡稱“金戈壁公司”)由中石油集團公司和我市一家地方企業(yè)合資組建。
????在3094井試驗失敗之前,已經(jīng)一年多沒有打油井的金戈壁公司突然決定要打3對井,而方案也正是陳森他們參與設(shè)計的。什么時候打井、什么時候投產(chǎn),他們都知道。
????這讓陳森重新看到了希望,他抱著試一試的態(tài)度和金戈壁公司的領(lǐng)導(dǎo)層談了重啟快速預(yù)熱試驗的想法和意圖。沒想到,對方很爽快地就同意了:“反正都要試,那就試一試吧?!?/p>
????2013年10月到11月,陳森帶著項目組成員在金戈壁公司對第一口井重啟了快速預(yù)熱試驗,2014年3月份啟動第二口井的試驗。
????結(jié)果,進展十分順利,全部達到預(yù)期效果!
????陳森他們十分激動,迅速將試驗情況向新疆油田公司領(lǐng)導(dǎo)匯報。領(lǐng)導(dǎo)一聽,也非常高興,對他們說:“做了5口井的試驗,成功了4口井,成功率也達到了80%。按照這樣的成功率,是值得去做的。因為節(jié)約的蒸汽成本完全可以彌補20%失敗的損失。極個別試驗失敗的井,對大局沒有影響。這是個好事,值得去推廣?!?/p>
????這一錘定音,讓陳森的心徹底放下來了。
????由此,風(fēng)城稠油SAGD井快速預(yù)熱試驗重新恢復(fù)啟動。
????2014年,陳森帶著團隊成員在風(fēng)城對8口井做了快速預(yù)熱試驗,全部成功。
????此時,他們已經(jīng)完全實現(xiàn)了技術(shù)自主和設(shè)備自主,不再依賴外國專家。
????從此,快速預(yù)熱啟動技術(shù)在風(fēng)城油田全面鋪開。
????日漸成熟,SAGD技術(shù)建新功
????風(fēng)城的雙水平井SAGD技術(shù),一直在向前不斷突破。
????尤其是2012年到2017年,先導(dǎo)試驗成功后,不斷放大到工業(yè)化階段,通過一邊建設(shè)一邊完善,技術(shù)基本定型。
????這5年,在風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)擔(dān)任總地質(zhì)師的孫新革參與了全部過程。
????隨著采出程度的不斷提高,一些物性較好的區(qū)塊逐漸減少,孫新革帶領(lǐng)風(fēng)城油田的科研人員開始打破SAGD技術(shù)的應(yīng)用界限,逐步向物性、油藏條件更差的區(qū)域推廣。
????在這個過程中,他們也對SAGD技術(shù)不斷進行優(yōu)化。起初,他們采用蒸汽腔擴容的方式提高采收率,接著又采用直井輔助、水平井輔助、一級分支井、二級分支井等等方式,井網(wǎng)技術(shù)、控制技術(shù)等都在不斷優(yōu)化。
????目前,風(fēng)城超稠油已經(jīng)實現(xiàn)了SAGD管理智能化。通過建立全區(qū)精細地質(zhì)模型、軌跡數(shù)據(jù)庫、動態(tài)數(shù)據(jù)庫和生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng),將油藏搬到桌面上,實現(xiàn)了SAGD管理重大變革。
????在水熱循環(huán)方面解決了復(fù)雜乳液脫水、水質(zhì)凈化、污水回用問題,脫水效率同比提高30倍,首次實現(xiàn)了回用稠油采出水產(chǎn)生過熱蒸汽,油田水熱資源綜合利用率由75%提高到90%以上,保障了SAGD年產(chǎn)量100萬噸。
????針對稠油生產(chǎn)高溫高壓等特殊安全生產(chǎn)環(huán)境,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)率先在國內(nèi)建成了首個稠油物聯(lián)網(wǎng)示范基地,改善了工作環(huán)境,提高生產(chǎn)效率效益,大幅減少了一線值守人數(shù),減少用工75%以上。
????據(jù)了解,2017年,風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)利用SAGD技術(shù)開采的超稠油已達到101萬噸,2018年達到102萬噸。預(yù)計2025年,將達到200萬噸以上。
????與此同時,SAGD也開始逐步走出風(fēng)城油田。后來,孫新革又主持了一個轉(zhuǎn)化開采方式的產(chǎn)能建設(shè)規(guī)劃,規(guī)劃建產(chǎn)100萬噸,向新疆油田公司重油開發(fā)公司所轄的九7區(qū)、九8區(qū)、九6區(qū)和紅淺1區(qū)等老區(qū)逐步推廣SAGD技術(shù),通過打水平井加密,把采收率再提高20個百分點。
????“通過不懈的攻關(guān),我們掌握、升級了SAGD,解放了風(fēng)城3.6億噸的超稠油資源,變不可能為可能?!被暨M說。
????升級SAGD,形成自主研發(fā)的核心技術(shù)體系,這對克拉瑪依油田超稠油的開發(fā),無異于一場科技革命。
????值得克拉瑪依石油人自豪的是,這場“革命”是由他們迎難而上、百折不撓、獨立自主完成的。
????相關(guān)說明
????1、從1955年10月29日克拉瑪依一號井噴射出工業(yè)油流開始,克拉瑪依油田就以新中國第一個大油田的身份名揚全國。后來,由于中石油重組,“新疆油田”又成為正式文件中對“克拉瑪依油田”的稱謂。為了不給讀者造成困惑,本文統(tǒng)一采用“克拉瑪依油田”這個名稱來作為新疆石油管理局、新疆油田公司先后在準噶爾盆地開發(fā)的各個油田的總稱。
????2、克拉瑪依油田的開發(fā)主體由于中石油的重組,名稱也在變化,以前主要是“新疆石油管理局”,現(xiàn)在為“新疆油田公司”。本文中,開發(fā)主體在所述年代叫什么名字就用什么名字。
????3、文中涉及到的人物的職務(wù),所述新聞事實發(fā)生時是什么職務(wù)就寫什么職務(wù)。
????明日請關(guān)注克拉瑪依油田稠油開發(fā)的奮進歷程系列報道之七:《余熱廢水變?yōu)閷毥?jīng)濟環(huán)保兩相宜——克拉瑪依油田稠油開發(fā)水熱資源高效利用紀實》
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