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中国石油辽河油田:高水平科技支撑高质量稳产

中新网辽宁 2022年05月19日 10:59

  中新网辽宁新闻5月19日电(李晛 罗前彬 隋泠泉 顾凡)5月18日,中国石油辽河油田,苇海深处的齐40蒸汽驱块,500多口油井在蒸汽推动下为油田贡献原油超过1000吨。科研人员坦言,油田开展的科技专项攻关对挽救油井起到了至关重要的作用。

  2017年以来,辽河油田牵头的攻关团队承担中国石油集团公司重大科技专项《辽河油田千万吨稳产关键技术研究与应用》,今年4月以优异成绩通过验收。这期间,辽河油田通过一系列理论研究、技术攻关、矿床试验,取得了9项标志性成果,不仅支撑了油田千万吨高质量稳产,也引领了中国石油稠油技术发展,为实现油气科技高水平自立自强贡献了辽河力量。

  科技驱动:实现老油田稳产从资源驱动向创新驱动转变

  辽河油田原油千万吨稳产,不仅关乎油区30余万职工、家属的前途命运,对集团公司保持国内原油1亿吨规模、支持辽宁老工业基地振兴,都具有重要意义。

  但2017年前后,在保持千万吨稳产31年后,辽河油田稳产面临成熟探区优质规模储量发现难、老油田大幅提高采收率难、工程技术减排提效难三大难题。为支持辽河稳产,中国石油集团公司设立了重大科技专项,整合内部优势力量,实现技术迭代升级。

  4年多来,由辽河油田牵头的研究团队,围绕勘探、开发、工程三方面难题进行攻关,勘探上提出了“断陷湖盆裂陷层油气连续聚集成藏”等3项理论认识,开发上形成了超稠油蒸汽驱等4项核心技术,工程上打造了高含水稠油集输、稠油污水达标外排2项标志性技术。

  这些成果,推动辽河油田稳产从资源驱动向创新驱动转变。4年间,辽河油田年产原油规模保持在1000万吨,新技术年增油100万吨以上,老区采收率提高1.2个百分点。

  应用新理论,勘探人员在过去找不到油的地方找到油。

  辽河油田勘探专家郭彦民的电脑里,五颜六色的线条描绘着一个个地下迷宫。几年前,他和团队在陆东凹陷这个迷宫里“迷了路”。按照“油气在凹陷中部生成、边部富集”的传统理论,他们把找油的注意力集中在凹陷边部,没有取得重大发现。在重大专项带来的“断陷湖盆裂陷层油气连续聚集成藏”新理论指导下,他们把勘探重心从边部转向中部,新增三级储量近亿吨。

  应用新技术,开发人员把过去采不出来的油采了出来。在重大专项中,辽河油田攻关推广了SAGD中后期调控等7项技术、扩大试验超稠油汽驱等6项技术,增加可采储量2276万吨,相当于新发现一个1亿吨地质储量的油田。

  应用新成果,生产人员把以往降不了的成本降下来。专项实施期间,辽河油田桶油完全成本下降了33%。

  其中,应用SAGD技术综合调控技术,新培育5口“百吨井”,通过少井高产摊薄了平均成本。曙一区馆陶SAGD在42美元/桶低油价下仍然具备盈利能力,坚定了老油田效益开发的信心。

  科技亮剑:推动中深层稠油技术从“高原”迈向“高峰”

  “蒸汽驱实施黏度从5万厘泊拓展至10万厘泊,SAGD采收率从65%提升至70%,火驱首创分层电点火工艺……”一组组数字、一个个“首创”,助推辽河中深层稠油技术从“高原”迈向“高峰”。

  我国稠油约占剩余可采储量的40%,提高稠油开发技术水平对保障国家能源安全具有重要意义。辽河油田作为我国稠油开发的领跑者,抓住重大科技专项契机,不断挑战自我、挑战极限,取得了一批标志性成果,助力稠油技术高水平自立自强。

  在开发技术方面,水淹油藏火驱、多层火驱、超稠油蒸汽驱、蒸汽驱中后期调整、SAGD综合调控5项技术,具备国际先进或领先水平。超稠油蒸汽驱技术,更是添补了国际空白。

  “此前蒸汽驱已在普通稠油上规模应用,但超稠油的流动性只有普通稠油的四十分之一,开采机理不尽相同。”油田勘探开发研究院稠油所所长尚策说。黏度大于5万厘泊的超稠油,在常温下像未经烧制的陶土,要把它从1000多米深的地下开采出来,难度可想而知。专项实施期间,辽河蒸汽驱团队再次挑战自我,向这个“世界级”难题发起冲击。为弄清超稠油开采机理,他们进行了近百次物理模拟试验,首次揭示了“剥蚀为主、驱替为辅”的开采机理,创新形成超稠油蒸汽驱设计技术,首创汽驱环形可调注汽工具,在杜229块建成一个年产10万吨的生产基地,实现了超稠油蒸汽驱技术从无到有。

  在稠油装备方面,辽河油田在重大专项中研发出SAGD污水旋流处理、火驱移动式电点火、火驱点火监测一体化等装置和产品,添补了稠油装备领域的空白。

  其中,火驱移动式电点火装置,在国内属首例。它的“个头”虽然只有25毫米,却能在最高温度550摄氏度下工作,不但改变了过去火驱点火器不能重复使用的情况,还较传统点火方式提高效率15%。

  此外,通过重大专项,辽河油田还新增31项稠油技术专利,培养了一批稠油领军人才,修订了一批标准规范,多篇论文在核心期刊或国际论坛上发表,为国内外同行提供借鉴。

  这些成果的取得,巩固了辽河油田稠油技术策源地的地位,支撑了辽河油田建成“国家稠(重)油开采研发中心”,也为“中国石油海外稠(重)油技术支持中心”落户辽河创造了条件。目前,辽河稠油技术已输出到“十国十五地”,为中国石油多个海外项目提供了技术支持。

  科技引领:培养接替技术助力长远稳产

  “新理论、新技术效果,往往要经过一段时间才能显现出来。”辽河油田科技部副主任陆福刚说,重大专项对辽河油田千万吨稳产的意义,不仅体现在攻关期间,更体现在今后一个时期。

  经过专项攻关,辽河油田储备了一批接替技术,实现规模稳产、效益稳产、绿色稳产的信心更足。

  开发上,在稠油热采技术再突破、大幅提高采收率的同时,稀油高凝油复合驱技术也进一步成熟,为辽河油田稀油高凝油上产、改善油品结构、实现效益稳产打下基础。

  “通过攻关无碱二元驱配方体系,目前我们二元驱的驱油效率已达到国内三元化学驱水平。”辽河油田化学驱领衔专家温静说。辽河油田适合化学驱的储量约1.5亿吨,2025年前将扩大95个井组,推动化学驱产量从目前的15万吨增至50万吨,油田稠油稀油产量占比从42%增至45%。

  同时,针对传统稠油生产方式能耗大、碳排放高的劣势,重大专项攻关形成了一批低碳技术,为“碳达峰”“碳中和”大背景下实现稳产创造条件。

  其中,二氧化碳辅助稠油热采技术通过持续探索,进一步摸清了驱油机理,目前年二氧化碳注入规模达5.2万吨,年增油7万吨,为规模实施CCUS提高采收率积累了经验。小环串接集油改变了过去稠油井分散集油、分散伴热的集输方式,在高含水稠油区块采用“冷输进站、集中加热”的新模式,未来将在所有稠油新区产能建设和老区调改中应用,降低能耗15%至30%。

  此外,针对稠油污水达标处理这一世界级难题,重大专项通过多方联合攻关,采取“物化+生化处理工艺”的技术路线攻克了这一瓶颈。采取新工艺处理后的稠油污水清澈透明,含油量、COD等指标达到当前国内最严环保标准,为实现稠油绿色开发增添了信心。

  资源有限,创新无限。当前,辽河油田正立足突破采收率极限、突破深度/黏度极限、突破低碳开发极限“三个定位”,打造更多稳产利器,实现原油千万吨“稳中有进”。(完)

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