西北油田：让注入的每立方米气都有效益

□ 张 洋 谢 爽

缝洞型油藏地质模型和数值模型，能清晰反映出地下五六千米隐藏的剩余油，可以控制地层五六千米以下的氮气注入量，实现注入的每立方米气都带来效益。

西北油田采用新技术新方法保老区稳产。范明 摄

2018年1月，位于新疆塔里木盆地的西北油田TH12301井前，5辆注氮车一字排开。在震耳欲聋的注氮机声消停后，注气工李长林开始向同事抱怨：“以前都是一口气注完就了事，现在是注了停，停了注，活儿不好干啊！”

与此同时，离TH12301井700多公里的提高采收率研究所里，西北油田高级专家刘学利在电脑上用数值模型还原了TH12301井组地下复杂的情况，屏幕上模拟出氮气多次注入地下后，沿着裂缝将剩余油驱替到另一口井下待采。刘学利说：“塔里木盆地的地下裂缝四通八达，导致出现气窜现象，有时候注气效果不好。今年，我们建立了缝洞型油藏地质模型和数值模型，能清晰反映出地下五六千米隐藏的剩余油，可以控制地层五六千米以下的氮气注入量，实现注入的每立方米气都带来效益。”

开启三次采油征程

1997年，我国第一个海相碳酸盐岩大型油气田——塔河油田发现后，年均增加井位200口，“十二五”期间，年产原油最高达到700多万吨。塔河油田主要是缝洞型碳酸盐岩油藏，储层非均质性极强，连通性复杂，无法形成规则的整体控制的注采井网，油井往往初产高、衰竭快，勘探开发是世界级难题。

自2005年开始，科研人员对单井单元和多井缝洞单元进行注水替油，年均注水312万立方米、增油50多万吨，减缓自然递减5个百分点。但是，随着注水轮次的增加，低产低效井不断增加，注水效果越来越差。至2011年底，注水替油井数已占总采油井数的44.5%，注水替油效果变差和失效的油井已达200余口，占注水替油总井数52.63%，且呈增加趋势。

西北油田勘探开发研究院副院长杨敏说：“当时，国外注气工艺能提高油田采收率10%以上，国内也有15个油田或区块在积极开展先导性试验。所以，我们将目光瞄向了三次采油技术。”

科研团队经过注气提高采收率的调研，首次在TK404井开展了注气替油先导试验，利用氮气与原油的密度差，将氮气注入地层，将聚集在缝洞型油藏溶洞的余油逼出来进行开采。2012年12月，TK404井经过3轮注气后实现增油5800吨，成功开启西北油田的三次采油之路。

经过多井次实践，科研人员形成一套有效的注气替油潜力井优选方法，使注气井有效率达93.3%，注气现场的注气工艺标准和安全标准也形成体系。2013年，西北油田扩大了先导试验规模，当年就实施注气替油102井次，累计增油9万吨。后来，由单井注气发展为单元注气。2014年3月，西北油田在塔河四区开展S48单元氮气驱先导试验。经过三年多注气，S48单元14口油井增油12.73吨，一组低效井重新焕发青春。

至此，西北油田开始大规模实施注气三次采油工艺，注氮气已成为注水后提高采收率的接替技术。

科研推动精细注气

2015年末，国际油价呈断崖式下滑，一些注气措施因为成本高而停止。要降低成本，不仅要优化注气工艺，更需要优化注气方式和注气参数。

“我们创新了缝洞型油藏物模构建方法，针对常规物理模型不能反映实际油藏中油气水流动规律的问题，利用成像测井和属性刻画资料。”刘学利说。

通过开展注气模拟，科研人员总结了6种剩余油基本类型，实现缝洞型油藏非均质性及剩余油复杂性的表征模拟，同时通过自主创新搭建了油藏高温高压条件下物模实验平台，开展缝洞型油藏注气流动规律、驱替效率等基础实验。西北油田完善和丰富了多井单元氮气驱气水协同开发方式，构建了科学有效的注气开发技术。2017年，西北油田对10个井组进行复合驱开发，实现增油4.7万吨。

针对岩溶储集体连片分布、规模大的风化壳油藏，西北油田设计了沿构造高部位构建高注低采面积井网，实现平面多向驱替，纵向上有效驱替。同时，针对古河道岩溶储集体呈条状展布，构建了缝注暗河采井网，进行短注长采，达到长期有效的目的。在该技术思路指导下，西北油田编制S67单元空间立体井网构建方案，单元产量由2017年初产油130吨/天提高到185吨/天，年增油0.82万吨。

通过科研攻关，2017年注气1.6亿立方米，增油62.1万吨，换油率从2013年的0.53吨/立方米提高至2017年的0.75吨/立方米。

注气应用前景广阔

塔里木盆地远景资源量达229.41亿吨油当量，至“十二五”末已累计产油9780.8万吨，累计产气282.4亿立方米，开发不足14%。“十二五”期间，西北油田探索注气三次采油、超深层稠油掺稀开采、高产井见水预警等技术，塔河缝洞型油藏自然递减率下降4.2%。但碳酸盐岩缝洞型油藏年均自然递减率达到29.39%，提高采收率成为“十三五”油气开发的关键。因此，西北油田联合科研机构、高校及塔里木油田，承担了“十三五”塔里木盆地碳酸盐岩油气田提高采收率关键技术示范工程，该工程是国家中长期科学和技术发展规划纲要确定的下属22个示范工程之一。

通过6年多的探索研究，西北油田开展缝洞型油藏注气替油成效显著，截至2017年底，单井累计注气4.8亿立方米，累计增油154.9万吨，阶段提高采收率1.77个百分点；单元累计注气2.2亿立方米，累计增油42.6万吨，阶段提高采收率0.45个百分点。

2018年，西北油田计划单井注气320口，实现55个单元注气，预计全年注气增油64万吨。