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塔河油田:梦想照进现实

2019-11-13文/张

中国石油石化 2019年18期
关键词:塔河碳酸盐岩稠油

○ 文/张 洋

原油产量破1亿吨!8月13日,西北油田主力区块塔河油田传来喜讯。以此为标志,塔河油田成为我国首个以海相碳酸盐岩油藏为主、个体原油产量达到亿吨级目标的油田。

自1997年发现以来,西北石油人发扬“敢为人先、创新不止”的“塔河精神”,创立了海相碳酸盐岩油气藏成藏理论和缝洞型油藏开发理论,集成创新形成了适合塔里木盆地复杂地质条件的勘探开发配套技术,成功破解了碳酸盐岩油藏勘探开发这一世界级难题,将1亿吨的梦想照进了现实。

●二十余年艰苦跋涉,迎来1亿吨的突破。摄影/张 洋

大发现

1984年以前,中国发现的100多个油田都是中、新生代陆相油藏,而世界上多数油气田是海相生油。中国海相油田的发现亟待突破。

1984年9月22日,塔里木盆地北部沙雅隆起带上的沙参2井获得高产工业油气流。“沙参2井的成功,是我国下古生界工业油气流的首次发现,对我国古生代海相油气田的勘探开发具有重要意义。”著名地质学家关士聪说。

塔里木盆地新一轮石油大会战由此开启。在以古生代海相为主要目的层的勘探热潮中,雅克拉、阿克库勒、东河塘、塔中等油气田先后被发现。

1990年10月,艾协克构造上部署的沙23井完钻,在石炭系下统获高产油气流,并在奥陶系灰岩中发现良好油气显示,激发了西北石油人勘探古生界碳酸盐岩的热情。

1991年11月,在桑塔木构造钻探的沙29井于三叠系获高产油气流。从此,艾协克—桑塔木油气区带成为西北石油人主要勘探区块之一。

1997年,西北石油人提出奥陶系潜山具有良好油气勘探潜力,优选部署探井沙46、沙48,均获高产工业油气流,拉开了下古生界奥陶系碳酸盐岩岩溶残丘大规模勘探开发的序幕,宣告了中国首个海相碳酸盐岩大油田——塔河油田的诞生。

至此,由三维地震勘探确定的桑塔木、艾协克1号、艾协克2号及艾协克南构造均获油气突破,奠定了塔河油田的雏形。

大创新

海相碳酸盐岩油藏非均质性强,像一个个深埋在地下5500米的桂林山水溶洞。国内外无经验可借鉴,勘探开发属于世界级难题。西北石油人深知:只有创新才有出路。

通过大量研究,科研人员沿着“精细速度建模,保护绕射低频,优化偏移参数”的思路,给地层做CT扫描,得到合格的地震成像资料。

“在地震剖面上,奥陶系地下岩溶洞穴像羊肉串一般排列,因此称之为‘羊肉串’找油法。”科研人员形象地说。这一方法解开了地下溶洞系统储层预测的“地下方程式”,成为井位部署的重要依据。

为实现塔河油田的高效探明与科学开发,西北油田开展了缝洞型碳酸盐岩油气田勘探开发理论创新和技术攻关研究。一系列创新成果破空而出——缝洞型碳酸盐岩油气藏成藏模式与勘探理论创立,缝洞型碳酸盐岩油藏开发模式与理论创建,超深层缝洞型储层预测与刻画、基于缝洞型油气藏精细描述的注水开发、超深复杂地层钻完井等七项核心技术形成……

超稠油的开采也成了西北油田科技攻关的重要对象。稠油埋藏在地面5000米以下,在地下高温中像黏稠的蜂蜜。开采时随着温度降低,逐渐凝固成凉粉状。到了井下3000米时,成了固体沥青状,无法开采。

塔河油田的超稠油储量达7.5亿吨,是世界上埋藏最深、储量最大、黏度最高的超深井超稠油油藏。随着国内油气需求的日益增加与技术进步,稠油开采的潜力不断凸显,已成为资源接替的重要阵地。

西北油田自主创新《超深井超稠油高效化学降黏技术研发与工业应用》项目,针对低含水、高含水和特高黏度的超稠油,开发出水溶性、油溶性和复合型降黏剂系统,攻克了超深超稠油开采难题。

在理论与技术创新的强有力支持下,塔河油田原油产量由2000年的194万吨增至2007年的536万吨,迅速成为国内陆上十大油气田之一。《塔河奥陶系碳酸盐岩特大型油气田勘探与开发》项目获得了2010年国家科学技术进步一等奖,《超深井超稠油高效化学降黏技术研发与工业应用》项目获得了2014年国家科学技术进步一等奖。

硬稳产

随着油藏的不断开发,塔河油田面临着巨大的稳产压力。如何破解稳产之“忧”?

目前,塔河油田中深层有6.5亿吨剩余资源量。然而,这里属于未开发的“处女地”,储层成因和成藏规律与塔河油田表层都有很大差异。

向深层领域进军!

科研人员建立了地面6600米以下鹰山组古岩溶储层发育模式,在3000平方千米的地下,大海捞针般优选出300多个成藏有利目标。目前,中深层已建产21口井,提交控制区域储量8135万吨,建成产能10万吨。

针对海相碳酸盐岩油藏“产量高、衰竭快”的特点,西北油田采用注水、注气进行措施增油,提高采收率。

2005年开始,科研人员对单井单元和多井缝洞单元开展注水措施,将大量油田处理水注入地层循环利用,补充地层能量,通过驱替结合实现以水换油。截至目前,注水累计增油755.72万吨。

但是,随着注水轮次增加,低产低效井不断增加,注水效果越来越差。2012年开始,科研人员利用氮气与原油的密度差,将氮气注入地层后使其聚集在缝洞型油藏溶洞顶部,把顶部“阁楼油”逼出来。截至目前,注气累计增油300万吨。

针对油藏高含硫、高压、高温等难题,西北油田建立了领导责任矩阵,强化承包商安全考核,编制操作人员作业指导书,出台安全责任问责制,每月进行安全检查、分析、总结、问责、整改、追查,确保油田生产安全平稳。

“塔河油田的稳产,为全力保障国家能源安全贡献出了‘石化力量’。西北油田通过提升油气勘探技术手段和能力,将持续加大油气勘探开发力度。”中国石化西北石油局有限公司执行董事、党委书记刘宝增表示。

十年磨一剑。2013年以来,西北油田的科研人员对烃源岩分布和成藏特征进行再认识,在顺南、顺托、顺北等区块相继取得突破,实现了“塔河之外找塔河”。

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