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勘探与钻采工程

中国工程院院士韩大匡谈如何应对高油价带来的挑战

2008-01-28   关键字:   来源:中国石油石化工程信息网
较复杂,产能压力差别大,产液成份多,主要是含有凝晰油、蜡质、残留的压裂液等,对这些成份分别进行室内药剂实验,筛选出了相应药剂UT-11C;同时中深井中还有一些是斜井,由于其造斜和转角,对泡排又有特殊要求,不能以起泡率而是以泡沫稳定性衡量,实验结果就优选了UT-11C;对超低压井,又专门进行了药剂试验,优选药剂XH-2。第二是优选参数。按照气井压力和产能不同,分别进行技术参数实验,为具体施工设计最佳参数,如确定药剂用量,注药速率,施工周期,特别是针对超低压的增压气井,在实践中专门摸索出了少量、慢速、多次、短周期的给注参数。第三是优选方式。追求多元化和气井个性化,筛选了三种泡排药剂投注方式,气井压力和能量较好的气井使用泡排作业车压力注射,压力太低的则使用平衡罐或者投注固体药剂。第四是优选辅排。辅助排液,这是实现泡排效果的一道工序,若不及时辅助排水,则井筒内聚集的泡沫就会滑落井底,作业失效;已经带出井口的则滞溜地面管线形成二次堵塞,施工无益反累。该队不仅优选了两种助排方式,而且研讨出实施时机。
   优化泡排技术,使每口老井得到匹配的技术治理,确保老井稳产,近两年多来获得老井增产约2800万方,自然递减率由以前的15%降至6%,这是川西气田成藏条件下难得的老井稳产指标,被业界誉为“老井稳产奇迹”。
   井底净化——“疾病气井”焕新春
   针对新场气田气井井筒易堵塞、井底普遍结垢,因节流效应和增大井筒磨擦阻力损耗,导致地层能量消耗更快、产量递减也更快,不仅影响气井产量,恶化正常生产状态,更影响气井寿命。
   该队率先在西南油气分公司开展井底净化研究应用,判断井底井筒积液和结垢程度,分析垢质成份,明确结垢类型,认准三个关键,进行洗井研讨和尝试,一是优选清洗药剂,保证既能有效清除污物和结垢,又不腐蚀井壁、破坏井底环境,通过室内实验,产液中凝晰油和蜡等有机质较多的中深井选用XJ-1和JD-3(2)效果理想,其余则选用药剂XH-A和UT-3。二是针对井底积液严重的低压气井,先清理积液,设计了“慢排、清洗、排液”的施工方案。三是利用泡排技术,将清洗液从井底排出。选出蜡质结垢典型的川孝470-2井进行现场实验,带出包含井底污物、以蜡为主的井筒垢质、凝晰油、地层水等液体13余吨,油套压差由9.8Mpa畅通到0.6Mpa,日产提高近50%。
   同时不断丰富净化技术措施,相继推出井口放喷净化和瞬时提产净化等措施工艺,而且改进治污思路,变事后治理为源头防范,为新开发井研究制订了“大压差”生产的防污措施,在新井投产初期,放大生产压差,以2倍工作制度配产生产10-15天,清除钻井和压裂时残留的作业废液,消除气井最主要的污染隐患。防污技术应用于川西气田新井后,气井内环境大大改善,进一步促进了平稳生产,堵塞现象降低了约80%。
   “突破深层”——提供最优深层开采指南
   该队瞄准西南油气分公司“突破深层”,充分把握投产开采分公司重要深井的难得机遇,在采气厂分队中领跑“高产、高压、高温”的“三高”深井管理,不仅在1年余时间里快速投产管理深井6口,深井采气逾2亿立方米,而且开展技术攻关,完成了重要科研课题——“川西气田深井投运及现场管理”研究,填补了采气厂深层“三高”气井现场投运和管理技术空白,为川西“三高”深井投产、运行和现场管理提供了应用模版,被誉为川西“三高”深井投运和现场管理“教科书”。    上级向该队下达投运“三高”深井计划时,该队在“三高”管理领域还是空白,眼看分公司重要深井新2井和新3井投产在即,该队加大了投产前准备工作步伐,一方面组织技术组进行与深井相关的基础研究,物色选拔井站员工开展深井知识和管理技能培训,组织生产技术管理人员和片区员工到新856井、河坝1井等“三高”深井现场观摩、见习,让相关人员熟悉生产现场和一些操作细节。另一方面研究摸索深井投运作业和管理程序,编制《投运方案》,编制具体操作方案和计划。提前组建好井站队伍,驻进现场,对油嘴、高压阀门等重要深井生产设备进行现场操作培训,精心编制投运预案开展投运作业和管理培训、练习和演练,很快该队培训出了第一支深井作业管理队伍。 深井投产运行后,大家边学边干,边干边学,摸索气井产气、产液规律,熟悉正常生产运行状态,在日常运行中仔细观察和辨别任何细微的异常征兆,加强操作现场训练,积极开展深井应急演练。进而对重要设备维护操作、油嘴参数调节、作业流程等进行优化探索,一是为阀门“背压”,优化开井时设备操作工艺。高压深井开井时,由于阀前压力高达60MPa,而阀门后仅为大气压,前后压差太大,开启阀门非常困难,而且由此带来一定操作安全隐患,于是该队就用泡排作业车为阀门后管线注入约阀门前一半的压力,降低前后压差,方便阀门快捷操作。二是优化管汇台,由于“三高”深井不时出现撕坏流程设备现象,而初期投产的深井管汇台为单套单翼,因此出现一次设备撕漏或损坏,就必须关井几小时更换设备,该队通过调研,借鉴早先双翼双套管汇台设计,改进现时单套单翼设计为单套双翼,日常启用一翼,备用一翼,出现设备事故或故障时,开启备用,而不用关井。三是优化采气流程压力配置,如何将井口温度摄氏80度、压力达60Mpa的高温高压天然气通过三级调节流程安全降到常温和1.5Mpa左右的压力,也是一门学问,压力分配设计不当,可能压力降不到位,或者压力降到位,但同时生产节流效应,温度过低,导致流程管线冰堵,甚至可能冲蚀流程弯头,造成隐患。为此,该队组织技术人员进行了研讨和现场尝试,掌握了实现合理配置的关键,就是合理选择产量调节油嘴规格。该队技术人员再接再厉,进一步总结现场经验,借鉴别人长处,及时完成了“川西气田深井投运及现场管理研究”课题任务。    通过“三高”深井管理突破,该队产能建设提速,生产态势强劲,截至10月27日,今年已产气4.147亿方,接近去年总产,5亿大关已基本锁定,再创历史新高趋势明朗。ft>  韩大匡院士说,从这个基本认识出发,老油田挖潜的最好办法是对剩余油富集区和分散的剩余油分别采取不同的对策。从各油田已钻遇的剩余油富集区的资料分析来看,这些富集区多存在于断层以及砂体上局部遮挡的附近区域、微构造的高部位、正韵律厚层的上部以及注采ἲẛ    [中国石油报2008年11月5日] 在华北油田已投入开发的几十个油藏中,采油三厂的河间油田绝对称得上是老字辈。该油田因位于河北省河间市而得名,到今年10月,已投入开发31年,累计生产原油1800多万吨。尽管已进入高含水开发后期,但经过地质创新、综合治理和精细管理,目前,油藏采油井从36口上升到63口,日产油从187吨上升到284吨,含水从83.7%下降到81%,自然递减从12%下降到3.8%,河间油田的开发形势有了明显好转。   一个进入高含水开发后期的老油田,何以老而不衰,其奥妙何在?   深挖细找沙里淘金不断捕捉老区产能接替的新亮点   河间油田位于华北油田冀中坳陷饶阳凹陷中部,为典型的复式油藏。1975年钻探以来,先后发现上第三系馆陶组、下第三系东营组、长城系高于庄组、常州沟组等六套含油层系,目前上报含油面积5.4平方公里,地质储量1364万吨,可采储量537万吨。近年来,随着油藏进入高含水开发后期的低速开发阶段,资源接替的矛盾十分突出,稳产难度越来越大。   河间油田1977年投入开发以来,先后经历全面投产、注水开发、综合治理调整和调水增油阶段。从2000年开始进入三次采油及滚动扩边调整阶段,针对主断块平面矛盾和层间矛盾逐步加剧的情况,进行了微生物驱替,调驱三次采油探索,油田南部、东部井区滚动扩边和注采调整,在潜山内部加密钻探和滚动扩边,油田实现了开发后期稳产。   潜山产量在河间油田占有相当大的比例。潜山井产油量由开发初期的830吨曾一度下降到2005年初的48吨,含水高达90%。为恢复河间潜山的活力,科技人员强化精细油藏描述,运用高品质的地震解释资料,结合精细的井对比,有效弥补了地震资料在纵向上和井资料在横向上的精度不高的问题,最终落实了河间潜山构造,发现了在潜山顶部有一个被断层遮挡的有利圈闭构造,进一步研究还发现潜山构造高部位依然存在无井控制区,针对新发现的潜山构造高点部署了一批新井,含油面积不断扩展,地质储量新增101.7万吨。  
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