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【中国化工报】新技术为油气勘探开发护航

作者:宣传部  发布时间:2017-04-10  浏览:

320日,在西安石油大学于北京主办的2017国际石油石化技术会议上,来自国内外石油企业、行业协会、科研院所校的与会专家,围绕非常规油气田勘探开发、页岩气开采、油气储运、数字与智能油田技术等,进行深入交流与研讨。他们认为,油基钻井液、油气混输、相渗对油层的保护等前沿关键技术,已成为油气田勘探开发降本增效、储层保护的利器。

油基钻井液国产化

“我们在涪陵页岩气示范区勘探开发过程中,开发成功油基钻井液技术,在降低页岩气水平段钻井井壁失稳风险等方面优势明显,构建了具有涪陵特色的页岩气绿色环保钻井技术。”中国石化石油工程技术研究院教授级高级工程师张金成说,国产化油基钻井液体系具有“四低三高”的优点,动切力、电稳定性及失水优于国外油基钻井液体系。四低是指低滤失、低粘度、低加量、低成本,三高即高切力、高破乳电压、高稳定性。

该团队同时还研发了油基钻井液关键处理剂,包括性能稳定的乳化剂、能吸附在亲水固体表面使其转化为亲油性的润湿反转剂,以及对松散、破碎和遇水失稳地层井壁稳定的降滤失剂。与国外油基钻井液体系处理剂相比,国产油基钻井液体系外加剂加量仅为11%,而国外体系需要15.35%,使用量明显减少;国产油基钻井液体系乳化剂总量仅为3%,而国外体系需要5.6%

据介绍,他们采用油基钻井液重复利用工艺技术,在涪陵建成了国内首个油基钻井液集中回收站,油基钻井液再利用率达100%。目前产油基钻井液在涪陵页岩气田推广应用256口井,水平段最长2130米,水平段钻井施工顺利。油基钻井液性能稳定,井眼清洁良好,配制成本不到6000万元/立方米,在钻井效率、防漏堵漏和回收再利用等方面均优于国外。

油气混输降本增效

 与油气分输不同,油气混输是实现油气田地面工程降本增效、安全环保的前沿技术,可实现油气田高效开发,国内外石油企业需求旺盛。

“对于新开发的常规油气田和边际油气田,采用油气混输技术可使油气集输工艺流程达到最简省化,比油气分输工程投资节省1040%。”大庆油田建设设计研究院总工程师宋承毅介绍说,采用油气混输技术,可以避免油气田开发初期的高压力地层能量无用释放,充分利用油藏的原始自然压能实现油气产物输送。在自压不加热输送工况下,采用混输工艺可使油气田产物输送的生产能耗趋近于零,实现无外加人工能量油气开采,集输运行成本达到最小化。也可使自然条件恶劣的油气田或地域边远的区块实现无人值守集输生产、智能化监控运行。

近年来,大庆油田建设设计研究院通过理论研究、模拟试验和工业化试验,取得了系列研究成果,形成了不加热自压、加热自压、不加热增压、加热增压等4种油气田井群混输工艺模式,以及多相管式分离器、多相激振除砂装置、混输泵组入口匀流装置、管式加热炉气液分离分流装置及新型管式段塞流捕集器等5种油气混输关键设备,开发了大型混输工艺模拟计算软件GOPS和复杂混输管网仿真监控软件GOPOS

目前这些技术已在国内外实现工业化应用,建成了20多个油气混输系统工程,累计节省投资4亿多元人民币,取得了简化油气集输工艺、降低工程投资的良好效果。其中海外某油田不加热自压长距离油气混输系统已平稳运行了12年;国内某凝析气田加热自压长距离油气混输干线的压力和长度达到中国陆上油气田之最,也平稳运行了9年多。

相渗储层立体保护

 “油气田开采过程中,油藏平衡状态容易发生改变。油井生产过程中也会形成沉淀物,造成油气产能下降,注水难度增加。其实这些油层伤害都是可以预防的。”中石化胜利油田石油工程技术研究院教授级高级工程师张星谈到,相渗是流体在油层渗流中的综合反映,对储层保护、开采工艺、提高采收率等具有重要意义。比如通过相渗可以计算油井产量流度比、驱油效率及采收率,分析油水井产水规律,确定油水分布等,减少油水井堵塞伤害概率,降低渗流阻力,形成立体的储层保护。

比如胜利油田低渗透油藏粘土矿物平均含量达9.07%,遇水易发生膨胀使孔喉减小,渗流阻力增大,注入能力大幅下降。通过采取防膨处理,渗透率保留率达98%,可有效保护储层,维持油藏注入能力。该工艺技术目前已在胜利油田樊151、樊14738个区块共计360余口井进行了现场应用,实践表明可达到保护储层与降压增注的目的。在义34、樊107等低渗透区块推广应用150井次,平均降压30%以上,其中樊107块实施后注水压力降低6MPa,注水日增加93立方米,年自然递减降低6.7%

张星认为,目前储层保护及解除伤害主要集中在近井地带,下一步将增强油藏动态分析,改善注入流体性质及控制开发参数,提高远井地带储层保护,建立储层流体有效渗流,实现高效开发。

试井解决复杂问题

“随着监测技术由勘探阶段向开发阶段发展,作为一种新的探测技术,试井可在油藏调驱中应用,而且可解决的问题越来越复杂,为油气井和油藏管理决策提供参考。”西安石油大学油藏监测与管理研究室主任林加恩说,油气井测试包括油气描述、层位流量、流体性质监测、井突破浸入和流出、井完整性及流动保障等。

林加恩表示,试井能有效挖掘调驱油藏内部动态信息;试井解释具有极大的多解性,必然需要辅助多种信息来减少多解性,其中多井对比和历次对比是减少多解性的必然要求;数值试井能够有效地解决聚合驱中复杂多相流问题以及调驱油藏问题,比如刻画油藏化学驱过程单井渗流特征和规律、聚合物等化学剂平面和纵向分布规律、聚合物化学剂堵塞、窜流等。(记者  李军)