大慶油田鉆機轟鳴,年產(chǎn)油氣當量繼續(xù)保持在4000萬噸以上;勝利油田濟陽頁巖油勘探多點突破,首批預測儲量4.58億噸;塔里木油田攻堅克難,發(fā)現(xiàn)10億噸級超深大油氣區(qū)……2021年我國油氣行業(yè)交出了一份提氣的成績單,原油產(chǎn)量連續(xù)3年企穩(wěn)回升,天然氣連續(xù)5年增產(chǎn)超百億立方米。
黨的十八大以來,從廣袤的東北平原到遼闊的黃河三角洲,再到浩瀚的塔克拉瑪干沙漠,增儲上產(chǎn)的背后,是石油人“我為祖國獻石油”的接力奮斗,是“沒有條件創(chuàng)造條件也要上”的頑強拼搏,迎風雪,戰(zhàn)風沙,立井架,把井打,讓“能源的飯碗必須端在自己手里”。
從只有頭發(fā)絲直徑1/500寬的縫隙里找油,實現(xiàn)非常規(guī)石油資源勘探新突破
“大家再琢磨琢磨,不同油層的參數(shù)有什么差異,對產(chǎn)量有什么影響。”在大慶油田勘探開發(fā)研究院的一間實驗室里,非常規(guī)石油研究部署項目經(jīng)理部經(jīng)理張金友和團隊熱烈討論。
儲量是油田的根基。大慶油田曾連續(xù)27年實現(xiàn)5000萬噸以上高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),但高峰過后,石油還能從哪兒來?大家將目光瞄向了非常規(guī)石油。
大慶油田的非常規(guī)石油屬于陸相泥級非常規(guī)石油,黏土礦物含量高達35%以上,巖石孔隙度低、滲透性差,曾被國外地質(zhì)學家認為基本不可能儲油。
2018年底開始,張金友仿佛在溫度不到零攝氏度的巖心庫里生了根。張金友和同事將上百斤的巖心從庫房架子上搬下,再用刷子蘸著冷水細細清洗,蹲著觀察巖心的沉積紋理、裂縫特征等,“將水滴在巖心上,如果含油量高,便會呈現(xiàn)水珠狀?!?/p>
分析了近5000米巖心、3000多張微觀樣品照片,光描述巖心特征的記錄本就有半米多厚,張金友和團隊終于在只有頭發(fā)絲直徑1/500寬的縫隙中找到了石油。
鉆井周期縮短約87%,征服地質(zhì)構(gòu)造極其復雜,易塌、易漏的“青山口組”
找到石油后,還面臨著采油難關。春寒料峭,大慶油田非常規(guī)石油試驗區(qū)中,60米高的井架巍然矗立,“鋼鐵1205隊”字樣的隊旗迎風飄揚。
這支“鐵人”王進喜曾帶過的隊伍建隊近70年,這是他們打的第2490口井,累計進尺突破319萬米,大約相當于360座珠穆朗瑪峰的高度。“幾個月前,我們剛創(chuàng)下了鉆井周期新紀錄,從最開始的113天縮短至13.77天,縮短了約87%?!钡诙蝗侮犻L張晶自豪地說。
開采非常規(guī)石油,1205隊面臨的最大挑戰(zhàn),便是“青山口組”的復雜地質(zhì)。“‘青山口組’地層的地質(zhì)構(gòu)造極其復雜,易塌、易漏。特別是打水平井,就像拿根吸管橫穿千層酥餅,勁小了速度太慢,泥漿可能會泡塌井壁;可勁大了,酥餅就得掉渣兒甚至裂開,相當于井壁掉塊。”張晶打比方解釋。此前曾有4支鉆井隊在這里折戟,一口井還差點打廢。
果然,有一回井打到3460米,連續(xù)出現(xiàn)掉塊和卡鉆,鉆頭像汽車陷進了泥坑,進退兩難。張晶決定改變原有的泥漿設計,增加壓井用的重晶石粉,提高比重,撐住井壁??傻降滋岫嗌倌兀看蠹倚睦锒紱]底。
“我們每次只提0.01的比重,好比在一鍋粥里每次只加一粒米,并且將測量泥漿性能的時間從1小時一次縮短到半小時一次?!苯?jīng)過不斷嘗試,張晶和隊友們終于找到最佳比重,成功穩(wěn)住了地層。
不同于常規(guī)區(qū)塊采出的黑褐色原油,大慶油田的非常規(guī)石油呈淡黃色?!斑@種石油油品好、輕烴含量高,有助于下游石化產(chǎn)業(yè)深加工利用?!睆埦дf。
化學驅(qū)油,把地層犄角旮旯里的油“洗”出來;二氧化碳驅(qū)油,大幅提高石油采收率
一臺電腦,幾摞半米高的學術資料,一本寫滿了工作計劃的臺歷,幾乎占滿了油氣開發(fā)高級專家曹緒龍的辦公桌。今年58歲的曹緒龍已扎根勝利油田近40年。他帶領團隊創(chuàng)新發(fā)展化學驅(qū)油技術,專注挑戰(zhàn)復雜油藏采收率的極限。
經(jīng)過地壓“頂”油、注水“驅(qū)”油兩個階段,勝利油田已進入特高含水期,綜合含水率高達92%以上。也就是說,100噸的采出液中,油還不到10噸?;瘜W驅(qū)油通過在水中加入化學物質(zhì),好比洗衣粉,能夠把地層犄角旮旯里的油“洗”出來。
2017年,在第二十二屆世界石油大會上,曹緒龍向國外同行介紹,勝利油田的非均相復合驅(qū)技術可以使個別區(qū)塊采收率突破60%的極限。發(fā)言結(jié)束后,曹緒龍被同行們團團圍住,咨詢技術問題。
“上世紀80年代,經(jīng)過兩年多實地研究,國外公司曾得出結(jié)論‘勝利油田化學驅(qū)油不可行’。但事實證明并非如此?!睂τ诮陙韲鴥?nèi)化學驅(qū)油技術的發(fā)展,曹緒龍感受很深,“過去只能跟跑,現(xiàn)在可以并跑甚至是領跑了,更多沉睡地下的石油儲量被‘喚醒’”。
如今,化學驅(qū)年產(chǎn)油量占到勝利油田年總產(chǎn)量的12%,應用化學驅(qū)技術已覆蓋地質(zhì)儲量5億噸,累計產(chǎn)油6900多萬噸、增油3200多萬噸。
在勝利油田勘探開發(fā)研究院,氣驅(qū)試驗室經(jīng)理張傳寶,與二氧化碳已經(jīng)打了10多年的交道。如今,他和團隊的研究成果已經(jīng)應用到了勝利油田的二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)項目。
“將收集的二氧化碳注入油井,可以增加原油流動性,大幅提高石油采收率?!睆垈鲗毥榻B,二氧化碳驅(qū)油效率比水驅(qū)高40%,一次封存率能達到60%至70%,最終封存率達100%,既能提高石油產(chǎn)量還能減少二氧化碳排放,兼具生態(tài)效益與經(jīng)濟效益。
今年,我國首個百萬噸級CCUS項目“齊魯石化—勝利油田CCUS項目”全面建成。項目每年可減排二氧化碳100萬噸,預計未來15年可實現(xiàn)增油近300萬噸。“繼續(xù)完善技術,油田綠色低碳轉(zhuǎn)型前景可期?!睆垈鲗毢苡行判摹?/p>
關鍵詞: 二氧化碳 青山口組 地質(zhì)構(gòu)造
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