□ 張 洋 謝 爽

縫洞型油藏地質(zhì)模型和數(shù)值模型，能清晰反映出地下五六千米隱藏的剩余油，可以控制地層五六千米以下的氮氣注入量，實現(xiàn)注入的每立方米氣都帶來效益。

西北油田采用新技術(shù)新方法保老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)。范明 攝

2018年1月，位于新疆塔里木盆地的西北油田TH12301井前，5輛注氮車一字排開。在震耳欲聾的注氮機聲消停后，注氣工李長林開始向同事抱怨：“以前都是一口氣注完就了事，現(xiàn)在是注了停，停了注，活兒不好干??！”

與此同時，離TH12301井700多公里的提高采收率研究所里，西北油田高級專家劉學利在電腦上用數(shù)值模型還原了TH12301井組地下復雜的情況，屏幕上模擬出氮氣多次注入地下后，沿著裂縫將剩余油驅(qū)替到另一口井下待采。劉學利說：“塔里木盆地的地下裂縫四通八達，導致出現(xiàn)氣竄現(xiàn)象，有時候注氣效果不好。今年，我們建立了縫洞型油藏地質(zhì)模型和數(shù)值模型，能清晰反映出地下五六千米隱藏的剩余油，可以控制地層五六千米以下的氮氣注入量，實現(xiàn)注入的每立方米氣都帶來效益?！?/p>

開啟三次采油征程

1997年，我國第一個海相碳酸鹽巖大型油氣田——塔河油田發(fā)現(xiàn)后，年均增加井位200口，“十二五”期間，年產(chǎn)原油最高達到700多萬噸。塔河油田主要是縫洞型碳酸鹽巖油藏，儲層非均質(zhì)性極強，連通性復雜，無法形成規(guī)則的整體控制的注采井網(wǎng)，油井往往初產(chǎn)高、衰竭快，勘探開發(fā)是世界級難題。

自2005年開始，科研人員對單井單元和多井縫洞單元進行注水替油，年均注水312萬立方米、增油50多萬噸，減緩自然遞減5個百分點。但是，隨著注水輪次的增加，低產(chǎn)低效井不斷增加，注水效果越來越差。至2011年底，注水替油井數(shù)已占總采油井數(shù)的44.5%，注水替油效果變差和失效的油井已達200余口，占注水替油總井數(shù)52.63%，且呈增加趨勢。

西北油田勘探開發(fā)研究院副院長楊敏說：“當時，國外注氣工藝能提高油田采收率10%以上，國內(nèi)也有15個油田或區(qū)塊在積極開展先導性試驗。所以，我們將目光瞄向了三次采油技術(shù)?！?/p>

科研團隊經(jīng)過注氣提高采收率的調(diào)研，首次在TK404井開展了注氣替油先導試驗，利用氮氣與原油的密度差，將氮氣注入地層，將聚集在縫洞型油藏溶洞的余油逼出來進行開采。2012年12月，TK404井經(jīng)過3輪注氣后實現(xiàn)增油5800噸，成功開啟西北油田的三次采油之路。

經(jīng)過多井次實踐，科研人員形成一套有效的注氣替油潛力井優(yōu)選方法，使注氣井有效率達93.3%，注氣現(xiàn)場的注氣工藝標準和安全標準也形成體系。2013年，西北油田擴大了先導試驗規(guī)模，當年就實施注氣替油102井次，累計增油9萬噸。后來，由單井注氣發(fā)展為單元注氣。2014年3月，西北油田在塔河四區(qū)開展S48單元氮氣驅(qū)先導試驗。經(jīng)過三年多注氣，S48單元14口油井增油12.73噸，一組低效井重新煥發(fā)青春。

至此，西北油田開始大規(guī)模實施注氣三次采油工藝，注氮氣已成為注水后提高采收率的接替技術(shù)。

科研推動精細注氣

2015年末，國際油價呈斷崖式下滑，一些注氣措施因為成本高而停止。要降低成本，不僅要優(yōu)化注氣工藝，更需要優(yōu)化注氣方式和注氣參數(shù)。

“我們創(chuàng)新了縫洞型油藏物模構(gòu)建方法，針對常規(guī)物理模型不能反映實際油藏中油氣水流動規(guī)律的問題，利用成像測井和屬性刻畫資料?！眲W利說。

通過開展注氣模擬，科研人員總結(jié)了6種剩余油基本類型，實現(xiàn)縫洞型油藏非均質(zhì)性及剩余油復雜性的表征模擬，同時通過自主創(chuàng)新搭建了油藏高溫高壓條件下物模實驗平臺，開展縫洞型油藏注氣流動規(guī)律、驅(qū)替效率等基礎(chǔ)實驗。西北油田完善和豐富了多井單元氮氣驅(qū)氣水協(xié)同開發(fā)方式，構(gòu)建了科學有效的注氣開發(fā)技術(shù)。2017年，西北油田對10個井組進行復合驅(qū)開發(fā)，實現(xiàn)增油4.7萬噸。

針對巖溶儲集體連片分布、規(guī)模大的風化殼油藏，西北油田設(shè)計了沿構(gòu)造高部位構(gòu)建高注低采面積井網(wǎng)，實現(xiàn)平面多向驅(qū)替，縱向上有效驅(qū)替。同時，針對古河道巖溶儲集體呈條狀展布，構(gòu)建了縫注暗河采井網(wǎng)，進行短注長采，達到長期有效的目的。在該技術(shù)思路指導下，西北油田編制S67單元空間立體井網(wǎng)構(gòu)建方案，單元產(chǎn)量由2017年初產(chǎn)油130噸/天提高到185噸/天，年增油0.82萬噸。

通過科研攻關(guān)，2017年注氣1.6億立方米，增油62.1萬噸，換油率從2013年的0.53噸/立方米提高至2017年的0.75噸/立方米。

注氣應用前景廣闊

塔里木盆地遠景資源量達229.41億噸油當量，至“十二五”末已累計產(chǎn)油9780.8萬噸，累計產(chǎn)氣282.4億立方米，開發(fā)不足14%?！笆濉逼陂g，西北油田探索注氣三次采油、超深層稠油摻稀開采、高產(chǎn)井見水預警等技術(shù)，塔河縫洞型油藏自然遞減率下降4.2%。但碳酸鹽巖縫洞型油藏年均自然遞減率達到29.39%，提高采收率成為“十三五”油氣開發(fā)的關(guān)鍵。因此，西北油田聯(lián)合科研機構(gòu)、高校及塔里木油田，承擔了“十三五”塔里木盆地碳酸鹽巖油氣田提高采收率關(guān)鍵技術(shù)示范工程，該工程是國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要確定的下屬22個示范工程之一。

通過6年多的探索研究，西北油田開展縫洞型油藏注氣替油成效顯著，截至2017年底，單井累計注氣4.8億立方米，累計增油154.9萬噸，階段提高采收率1.77個百分點；單元累計注氣2.2億立方米，累計增油42.6萬噸，階段提高采收率0.45個百分點。

2018年，西北油田計劃單井注氣320口，實現(xiàn)55個單元注氣，預計全年注氣增油64萬噸。