历经十多年探索,创新形成国内首套海上化学驱油技术体系,为国内外同类海上油藏提供“胜利方案”。看胜利油田如何
海上“砺剑”
截至今年6月底,胜利油田海洋采油厂所属的埕岛油田埕北22F区块实施化学驱油后,累计增油突破110万吨。
110万吨的背后,是胜利油田科技人员用十多年的探索不止,趟出的一条化学驱油海上坦途。
海上砺剑,铸就国内首套海上化学驱油技术体系,为国内外同类海上油藏高效开发提供了“胜利方案”。
风吹浪打——杀手锏技术遭遇海上滑铁卢
胜利油田所属的埕岛油田是我国极浅海地区投入开发的第一个年产油百万吨级的海上油田,动用石油储量3.27亿吨。
1993年投产以来,埕岛油田2014年开始年产量迈上300万吨台阶。截至到今年6月,累计产油突破8200万吨。
然而,由于海上的特殊条件,给石油稳产增产带来一系列难题。
一是采出液量逼近海上平台的油水分离和集中输送高限,靠加密打新井和提液量增产的路子走不通;二是随着综合含水的上升,开发成本成倍增加;三是由于寿命有限,平台退役时仍有近60%的石油在地下拿不出来。
“提液提不了,加密打不了,平台又不能无限延期——不换思路,这块资源就废了。”胜利油田勘探开发研究院院长曹小朋说,他们盯上了陆上那套成熟的化学驱技术。
通俗来讲,化学驱油就是往地下油藏注入一种叫做聚合物的化学物质,它能提高注入液的黏度,进而扩大波及范围,把更多的原油采出来,提高产量,被称为大幅提高采收率“杀手锏”技术。
拿过国家科技进步奖,登过世界石油大会讲台。经过30多年的发展,胜利油田陆上油田化学驱油技术体系覆盖地质储量6.6亿吨,增油超过3900万吨。
2012年,科研人员把陆上的化学驱设备和配方搬上了埕北1F平台。然而配好的聚合物溶液,注入井后黏度只剩下4毫帕·秒,几乎和清水一样。
化学驱最核心的就是保黏,黏度没了,还咋驱油?最终,风吹浪打,“撒手锏”技术由于水土不服而“折戟”。
劈波斩浪——从原理到工艺的系统革新
埕北1F平台化学驱项目停了,但海上油田实施化学驱这事没有停。
科研人员多次复盘,找到了几只“拦路虎”——路太长,黏度损耗加剧;空间小,设备摆不开;环境潮,聚合物干粉极易受潮板结下料难。
最大的“拦路虎”是水。陆上化学驱能用清水配溶液,海上只能用采出水。采出水里的硫化物遇到氧气,就像无数把剪刀把聚合物分子链一节一节剪断,成为黏度保不住的根本原因。
聚合物靠像项链一样的长分子链的缠绕和拖拽增加水的黏度。分子链被剪切成小段后撑不开、缠不住、拖不动,黏度就会骤降,这被公认为全球石油工程领域的极高难度挑战。
科研团队围绕保黏这一目标,从原理到工艺,完成驱油体系、配注工艺、溶解装备、运行模式等四个方面的的系统性革新,形成多项原创核心技术。
创新“全流程绝氧防护加生化除硫”技术路线——从干粉下料起用氮气密闭隔氧,同时引入微生物“吃掉”硫离子,既避免了干粉板结,保证了配注液黏度,又从源头上阻断了硫离子和氧气的接触,破解了海上产出水配注黏度损失大的难题。
“路太长”,科研团队自主研发高黏弹聚合物,构建高黏弹、低吸附的二元复合驱体系;“空间小”,设备系统集成后占地不足陆上的十分之一;“环境潮”,创新设立30分钟吸潮率等评价指标,注聚时率从60%跃升至98%以上。
劈波斩浪,一只只“拦路虎”被消灭,海上化学驱油一体化平台规模化落地成为现实。
乘风破浪——海上油田持续稳产的底气
万事俱备,东风又来。
2020年11月,埕北22F平台先导试验区正式投注。22口注入井、57口油井,覆盖地质储量1204万吨,成为全球最大规模的海上单一注聚区块。
现实比理想来得更快。2021年8月,第一口井见效,日产油从20多吨跃升至50多吨。此后,CB22A-5井峰值日产油达110多吨,成为海上第一口化学驱百吨井。
自2022年4月至今,区块日产油从830吨突破1000吨,峰值达到1427吨。综合含水的大幅降低,扭转了依靠强提液量维持稳产、含水持续攀升的被动局面,预测全周期增产原油172万吨。
胜利油田走出了一条自主可控的海上化学驱高效开发之路。2023年7月,中国石化专家组鉴定认为,海上化学驱技术整体达到国际先进水平,多项核心成果达到国际领先水平。
乘风破浪。胜利油田将分批对现有的12座采油和修井一体化平台实施化学驱规模化应用,覆盖海上石油地质储量2.2亿吨,彻底扭转采出液含水率高、储量动用程度低、开发成本高的困局。
曹小朋介绍,按照目前提高14%的采收率计算,增油量将达3000多万吨,“这是海上油田稳产15年的底气,也为全国海上油田高含水后期开发探索一条可复制、可推广的路径。”(庞世乾)
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