2011-5-6 08:41:51
科技日报
延 伸 阅 读 |
中国石油之为人熟知,通常因为其“大”:资产总额2.62万亿元,营业收入1.73万亿元,上交税费3182亿元,盈利1676亿元……都堪称国内“巨无霸”。
外人并不熟知的是,这些在他们看来最具震慑力的东西,中国石油人自己却不太看重。作为当之无愧的国有企业“旗舰”,他们讲的更多的是责任、贡献。
责任:中国石油人常讲“社会责任、政治责任、经济责任”三统一,而以主营业务——油气勘探开发保障国家能源安全,是“三位一体”中首要一条。
贡献:2010年,中国石油天然气集团公司国内外油气当量产量突破2亿吨,其中,国内油气当量产量1.63亿吨,油、气产量分别占全国的60%、70%以上。说它在国家能源安全大局中分量举足轻重,肯定不为过。
外人更不知晓的是,要保障这60%、70%,到底有多难?
大庆:“灭顶之灾”下的重生
对于油田而言,90%的含水量,就是淹脖子;95%的含水量,就是淹鼻子;98%以上,就是灭顶之灾。
担当中国石油“保六”、“保七”主力军作用的国内第一、第二大油田——大庆油田、长庆油田,在勘探开发难度上,恰恰也扮演了主角。
大庆之难,难在非均质、特低渗透和高含水:分100多个层,渗透率相差5000—10000倍,非均质程度为世界之最。像这样典型的特大型非均质砂岩油田,进入高含水期开发后,产量的自然递减在世界石油史上几乎是“铁的定律”。
然而,大庆人独创出一套稳油控水技术系列,包括以早期注水开发为基础的自喷分层开采技术,以层系调整为基础的机械采油技术,以井网调整为基础的综合挖潜技术及薄差油层开采技术等,靠这些技术,有效控制含水上升,减缓产量递减,使得以大庆为代表的老油田水驱采收率高达45%以上,可采储量从60年代初的10多亿吨增加到1995年的21亿吨;1995年后,又在聚合物驱三次采油技术上取得突破,可采储量再增10亿吨,一个大庆变成了3个大庆。
“大庆油田长期高产稳产的注水开发技术”1985年获国家科技进步特等奖;“高含水期稳油控水系统工程”1996年获国家科技进步特等奖;今年1月14日,“大庆油田高含水后期4000万吨以上持续稳产高效勘探开发技术”又获国家科技进步特等奖。同一家企业,不到30年间三获这一殊荣,举世无双。
在所谓“高含水后期”,每采出一吨“油”(实为油水混合液),就有95%—98%是水;用“新时期铁人”王启民的话讲,“对于油田而言,90%的含水量,就是淹脖子;95%的含水量,就是淹鼻子;98%以上,就是灭顶之灾。”
“灭顶之灾”当前,剩余油高度分散,有效减缓产量递减比登天还难;化学驱如何在中低渗透油层中大幅度提高采收率、获得规模产量;松辽盆地成熟勘探区能否再获新的重大油气发现,实现资源有序接替;每年将达到10亿立方米多样化的注采液如何安全、有效运行,保护好自然环境……中国石油人面临的难题都是世界级的。
1996年开始,大庆油田组织3000多人参加的“高科技会战”,仅“十一五”期间就累计投入科技经费70多亿元,研究、试验和推广一体化研发团队经十多年持续攻关,取得四大技术创新成果。“大庆油田高含水后期4000万吨以上持续稳产高效勘探开发技术”的推广应用,累计产油6.8亿吨,增油5774万吨,主体油田采收率达到惊人的50%以上,比国内外同类油田高10到15个百分点,同时极大地带动石油开采、化工和机械制造相关产业技术进步,获直接经济效益1279亿元,综合经济和社会效益难以估量。
大庆油田的4000万吨还能稳产多久?
面对这一世人瞩目、国际同行关注的问题,中国石油人现在有新的技术底蕴——优化聚合物驱,以及不同于传统水驱的精细水驱。目前,大庆油田已开辟1个水驱综合治理示范厂和12个示范区,其中6个示范区实现“产量不递减,含水不上升”,产量规模达到200多万吨,占到水驱总产量的9%。凭靠新一代核心主导技术,有信心实现4000万吨稳产“高效益、可持续、有保障”。
成果亮点
“大庆油田高含水后期4000万吨以上持续稳产高效勘探开发技术”取得了四大创新成果:
自主研发高度分散剩余油定量描述与精细采油配套技术,实现储层精细描述、剩余油定量识别和精细高效挖潜,达到国际领先水平。
首创聚合物粘弹性驱油理论及聚合物驱高效开发技术,在国内外首次揭示聚合物驱可以提高驱油效率的机理,创新聚合物粘弹性驱油理论,引领世界三次采油技术发展,建成世界上最大的三次采油生产基地。
首次揭示大型陆相坳陷盆地负向构造带的油气分布规律,创新薄砂体精细找油技术,突破构造高部位找油的传统认识,实现勘探思路从正向构造带向负向构造带的转变,迎来老探区石油储量增长的新高峰。1996年以来,在油田外围负向构造带落实20亿吨可探明资源量,找到18个大、中型油田。
创新并实施超大容量多样化注采液处理利用配套技术,实现特大型油田安全、清洁、高效运行,“三废”治理全部达标,保护了国家大型湿地生态环境。
长庆:“磨刀石”上“闹革命”
国际上把渗透率小于50毫达西的油田称为低渗透油田,而长庆油田70%的储层渗透率小于1毫达西,被称为几乎没有孔隙的“磨刀石”。
长庆之难,难在“三低”——低渗透、低压、低产,尤其是低渗透,堪称世界之最。
低到什么程度?以国际通用反映渗透率的基本单位“毫达西”来计,国际上把渗透率小于50毫达西的油田称为低渗透油田,而长庆油田70%的储层渗透率小于1毫达西。如此低渗透率的储油层,被称为几乎没有孔隙的“磨刀石”。上世纪80年代末,美国权威能源咨询机构在长庆安塞油田考察后得出结论:这是典型的“边际油田”,没有开发价值。
作为世界著名的“三低”油田,长庆油田从1970年开发以来,一直面临“井井有油,井井不流”的尴尬局面。至90年代初期,油气产量长期在140万吨左右徘徊。其实,其所在的鄂尔多斯盆地拥有石油总资源量85.88亿吨,天然气总资源量10.7万亿立方米,油气资源并不缺,最大问题就是怎样把它们从“磨刀石”里“挤”出来。
挑战低渗透的核心技术是“压裂”。它是在钻到油层后,通过技术手段把致密油层压出缝隙,再用特殊物质把缝隙支撑起来,形成人造通道,使石油能够流出来。如今,长庆对付低渗透的压裂技术已达到世界领先水平。
压裂技术进步使长庆的超低渗透油藏在2000年以后得到大规模开发,1—3毫达西油层,甚至1毫达西以下油层,这些别人看来根本不能开发的资源都被开发出来,原油产量迅速实现由百万吨向千万吨跨越。
低渗透难题解决了,“低压”又成为阻碍长庆上产的第二道拦路虎。虽然压裂技术让油流了出来,但是地下压力下降得很快,往往一口井投产初期能日产3吨,两个月后就下降到1吨,产量直线下行。
中国石油人又独创出“超前注水”技术,即在采油之前先往地下注水,增加地层压力。
压裂和超前注水,两大创新技术让长庆终于跨过了“低渗透”和“低压”两大传统认知无法逾越的障碍,一举解决了稳产难题。
而跨越“三低”中的低产难关,靠技术,更靠技术支撑着的管理。
以低产著称的长庆油田,油井单井日产量平均仅为2吨,气井单井日产量不到2.5万立方米。而在业界,单井日产量低于4吨的油井即属“鸡肋”,很难带来经济效益。难怪在长庆苏里格气田开发中,当初招投标进入的某国际著名石油公司,就因为单井产量低,至今都没有正式投产。
长庆油田公司总经理冉新权说,既然低产是客观现实无法改变,那么我们就打破传统思维定势中认为是金科玉律的生产组织流程,看能不能按照2吨的日产量倒推,控制好我们的成本。
束缚一旦除去,生产组织方式随之逐渐优化。比如,长庆自主研发了国内首台全数字“橇装增压集成装置”,取代了传统的占地两三千平方米、至少需10人值守的增压站。新装置占地仅100多平方米,通过远程控制实现无人值守,不仅节省大量人工费,而且建设成本降低20%,工期缩短80%。更关键的是,它还可以移动,一口井采完了,还可以移到下一口井继续使用,大大提高了效率。又如,“让数字说话、听数字指挥”的老油区数字化改造,不仅减少了用人,还真正把石油工人从传统的重体力劳动中解放出来,让过去典型的蓝领工人一下子变成白领。目前,长庆所有新建油气田全部实现了数字化,老井区也将在1到2年内完成数字化改造。仅此一项,使长庆油田年产量增长了3倍,而员工人数一直保持在7万人不变。
目前,长庆油田的原油操作成本达到9.01美元/桶,比中国石油平均水平低2.28美元/桶;天然气操作成本2.6美元/立方米,比中国石油平均水平低1.16美元/立方米。
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