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浅谈海上油田高效开发技术

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摘 要:我国海域蕴藏着丰富的油气资源,目前陆地油气产量呈现递减趋势,海上油田产量的持续增长已经成为国家石油产量增长和产量接替的重要组成部分。我国海上原油主要集中在渤海海域,已勘测到各类石油,包括稠油与重油,但是我国的陆地上的油田开发技术不能运用到海面上开发,加上国际先进国家没有可借鉴开发手段的情况下,我国研发了一种适用于海上原油开采的先进技术。本文分析了油田开发面临的问题与挑战,并且提出了一系列开发技术对策,可以为国内外同类油藏开发提供借鉴。

关键词:海上油田 高效开发技术

一、油田地质油藏特征

1.储层非均质性特征

渤海油田为浅水三角洲相。浅水三角洲是三角洲沉积体系的一种特殊类型,是指在水体浅、地形平缓部位形成的以分流河道砂体为主体的三角洲类型。其储层由于受河流作用的控制,砂体具有明显的方向性,分流河道十分发育,并频繁多级分叉、改道,在沉积特征上表现为非均质性较强。渗透率变异系数是描述油藏宏观非均质程度的一个重要参数。采用洛伦茨曲线法研究了油藏的渗透率变异系数,根据岩芯所测得的渗透率数值。分别计算相应的渗透率贡献百分比及其对应的有效厚度百分比。然后在直角坐标纸上标绘成洛伦茨曲线。所得渗透率变异系数为0.6,表明油田储层非均质性较强。

2.非均质性对油田开发效果的影响

定向井多层合采不仅对产能损失较大,而且对油田的开发效果影响也较大。采用数值模拟方法对定向井合采开发和水平井分层系开发进行了对比研究。通过分析,我们得出以下结论,水平井分层系开发方案的指标明显优于定向井合采方案。

3.地质油藏特征

渤海油田位于渤海南部海域,为一继承性发育并被断层复杂化的断块油田,主要含油层系发育于新近系明化镇组下段,共分为六个油组,22个小层。油田范围内明下段属于浅水三角洲沉积,沉积微相主要为分流河道沉积,河口坝和远砂坝沉积相对不发育。主力含油层段具有高孔高渗的储集物性特征,但每个小层的平面渗透率极差较大。油田地面原油密度中等、黏度中等,地层原油为饱和油藏,溶解气油比中等、原油黏度中等,温度、压力系统均为正常。

二、海上油田开发的主要问题与挑战

1.开发井网部署难度大

中国陆上油田开发井网采取不断调整完善的方式:先实施基础井网,在此基础上开展地质、油藏综合研究,再确定整体开发井网与加密井网。而对于海上油田,由于受高开发成本的制约,致使探井密度低、资料相对少,同时受海上平台空间、寿命、井槽资源限制,不具备多次调整的条件。要实现油田高效开发,必须加强前期研究,在精细地质油藏认识的基础上部署开发井网。

2.资源优化配置困难

渤海海上河流相油田断块油藏多、资源平面分布分散,就渤海油田而言,受成本限制,探井少,难以评价每个断块的油气储量,地下资源认识不清,地下资源与工程设施优化配置存在挑战。要实现高效开发,必须充分认识开采设施覆盖范围内的油气资源,统筹规划,进行滚动评价,实现地下资源与工程设施的优化配置。

3.储集层精细描述难度大

渤海油田新近系明化镇组和馆陶组河流相油田以复杂断块油藏为主,受河道控制,砂体相带窄、频繁迁移且多级分叉、改道,厚度薄(单层厚度一般小于10m)、多期叠置、连通性差,非均质性强。加上探井密度低、开发井距大,采用常规技术难于实现对储集层的精细描述。

三、海上油田高效开发技术对策

1.海上稠油少井高产技术

针对渤海稠油多、难开发的技术难题,围绕如何实现少井高产,在找准油藏、注海水强采、防砂、上岸4个方面进行技术攻关,形成了海上稠油少井高产技术体系,主要包括远程制导实时油层追踪技术、砾石充填多层防砂技术、注海水强采技术、长距离海底稠油混输技术。该技术能够保证钻头准确进入有效层段,及时补足能量实现强采,并在强采情况下油藏骨架不受损害,能够通过把大量设备放置陆地而降低开发成本。

2.海上优快钻完井技术

针对海上油田开发成本高,钻完井成本占总开发成本50%以上,为了降低开发成本,提出通过快速钻完井降低开发成本的新思路。从缩短建井周期,提高钻机有效利用率与做好储层保护,防止泥浆污染油层两个方面开展技术攻关,形成了海上优快钻完井技术体系,主要包括10大钻井关键技术(顶驱钻井技术、PDC钻井技术、储层保护、组合测井技术、非钻机作业时间固井质量检测技术、表层集中钻井技术、非钻机作业固表层技术、上部井段海水快速钻井技术、一个钻头一个井段一套钻具组合钻井技术、海上丛式井表层套管同深钻井技术)和7大完井技术(一趟管柱多层射孔技术、隐形酸完井液技术、隔板传爆技术、一趟管柱多层防砂技术、一变多控技术、优质梯级筛管适度防砂技术、陶粒压裂充填防砂技术)。

3.自喷与多样化人工举升相结合的采油工艺

电泵举升的最大优点是提液量大,但易受出砂影响,同时检修时间长、费用高,影响生产时率和增加生产成本。气举比较适合于大斜度井、生产层比较薄、易出的砂井,但提液量有限。在油田开发中后期,提液往往成为提高采收率的重要措施。但对于薄层,随着含水上升产液量不断加大而导致生产压差过大,油井更容易(激动)从而影响正常生产,因此电泵大排量优势有时无法发挥。

四、结语

海上稠油高效开发新模式已经得到国内外专家的肯定,并纳入到国家重大专项项目研究,已经开展其新技术探索,包括海上开发地震技术、海上稠油化学驱油技术、多枝导流适度出砂技术和丛式井网加密及综合调整技术,这些技术的突破将为海上稠油提高采收率闯出一条新路子。本文通过对我国海上石油开发技术对提过采收率的作用进行阐述说明,为提高原油开发采收率提出了新模式,以最大的程度来提高原油采收率以降低成本,获得更好的经济效益与社会效益,同时对保护资源、合理利用资源有着积极重要的作用。此模式不仅获得国内外相关专家的肯定而且已纳入我国国家重大专项项目研究,同时已开展新技术探索。

参考文献:

[1]周守为.海上油田高效开发新模式探索与实践[M].北京:石油工业出版社,2007.

[2]周守为,韩明,向问陶,等.渤海油田聚合物驱提高采收率技术研究及应用[J].中国海上油气,2006,18(6):386-389.