2011年,中國海油黨組提出“二次跨越”的新目標,明確了2020年的油氣產量目標??偣军h組提出油氣生產是公司的核心業(yè)務之一,油氣產量是公司核心價值的體現,開發(fā)生產隊伍是“二次跨越”的主力軍。我認為,主力軍或核心價值最終要體現在核心技術上。在“十五”、“十一五”,我們使用了一系列的提高采收率技術,使海洋石油年產量突破5000萬噸并穩(wěn)產到現在。但要實現新的跨越,油氣開發(fā)的核心技術究竟是什么?我想,需要我們做進一步的理清。我認為,以整體加密和海上注聚為主的綜合開發(fā)技術(包括熱采、適度出砂和多枝導流等技術),以及利用現有設施最大限度降低開發(fā)成本的區(qū)域性開發(fā)思路,構成了新一代提高油氣采收率技術體系。我的思考是,這不是一般性的油田增產措施,而是新一代技術體系的接替,是油田開發(fā)戰(zhàn)略性的技術體系發(fā)展的新階段。這是我國海上油氣田開發(fā)的核心技術,我們進入到這個新技術體系的接替時期,條件已經成熟。
十年摸索 來之不易
從中國海油30多年的開發(fā)歷史看,我們主要經歷了自噴采油和注水開發(fā)為主的第一個開發(fā)時期,這也是國內外油田開發(fā)通常經歷的歷史。在這個時期,我們在“注好水、注夠水、注精水”上花了功夫。2004年,當一大批海上稠油油田開發(fā)起來的時候,總公司黨組考慮到提高油田采收率的重要性,因此決策成立了“海上油田提高采收率重點實驗室”。海上油氣田開發(fā)因為受到海上風浪流的影響、平臺壽命有限等因素,使得陸地油田開發(fā)的成熟技術無法直接應用,摸索出一套在平臺壽命內最大限度提高采收率的技術迫在眉睫,因此確立了海上油田高效開發(fā)的新模式的技術方向,即模糊一、二、三次采油界限,把三階段的系列技術集成、優(yōu)化、創(chuàng)新和綜合應用,實施早期注水、注水即注聚、注水注聚相結合的技術政策,油田投產盡可能提高采油速度,在較短時間內,達到最大采收率并盡可能延長高速開發(fā)的時間。
重點實驗室成立后,我們利用十年左右的時間進行了整體加密和海上注聚相結合為主的綜合調整技術實驗,也取得了明顯效果。關于井距問題,海上油田整體加密經歷了少井高產到適度加密和整體加密的摸索過程,當渤海油氣年產量達到1500萬立方米時,總井數僅1000口,而在相同產量規(guī)模時,勝利油田已經達到了10000口,大慶油田則達到25000~30000口井,現在它們的井數又已經翻番。這就向我們提出了一個問題:海上油田合理井距究竟應該是多少?全世界海上油田都實行少井高產,井距一般都在300~450米左右,收到了良好的效益,但這是否就是最合理最經濟的井距區(qū)間?我們成為“第一個吃螃蟹的人”,大膽在綏中36-1油田進行了加密調整試驗,非常成功。2006年,決定對綏中36-1油田一期進行整體加密后,產量和采油速度實現了翻番,最近又進行了二期整體加密,產量又獲得大幅度增長,該項目既獲得國家科技進步二等獎,作為工程建設項目也獲得了國家優(yōu)質工程金質獎。
在整體加密的同時,我們對3個油氣田的注聚實驗進行了精心的設計。綏中36-1油田是原油黏度高、配注水礦化度高的油田,旅大10-1是世界第一個注水即開始注聚的油氣田(先導試驗),錦州9-3西則開展在中高含水期進行注聚的實踐。三個油田已實施注聚39口,一線采油井143口,聚驅動用地質儲量超過億噸,平均見效率達74.7%,三個油氣田注聚的投入和產出比平均達到1:3.63,注聚效果良好。綏中36-1油田注聚累積增油215萬噸,2013年僅注聚就增油63萬立方米,占油田總產量的12%,效果非常顯著。3個油田的生產實踐表明,井網整體加密和注聚二者相輔相成,配合適度出砂、多枝導流、熱采等輔助技術,將極大地提高油氣開發(fā)效果,為海上油田增儲上產開辟了一片新的天地。
海上注聚一路走來,我們確實經歷了彷徨、迷惑,很多人也經歷了從被接受到接受的轉變,我們也經歷了無數的坎坷和挫折,當綏中36-1油田一期加密的6口井不出油的時候,當注聚2~3年后沒有明顯見效的時候,當返出水含大量“油泥”而影響正常生產的時候,我們的科研人員和一線員工堅信科學,查找問題的原因,不斷探索,頂住壓力,克服困難,終于見到了曙光。盡管在理論上我們還未完全搞清,諸如海上油氣田合理井距、合理開發(fā)層系、井網布局究竟如何設計,實踐上也有很多工作要做,諸如產出液處理技術、產出物的管理如何優(yōu)化、完善和規(guī)范,海上注聚設備的模塊化、標準化,生產過程中的其他工程技術問題如何與新的技術體系無縫連接等,都還有大量的工作要做,但這些都不影響這一戰(zhàn)略技術體系的推廣,我們可以在實踐中進一步地探索和完善。把走一步看一步式的工作方法逐漸過渡到有意識、有計劃、有理論指導的大布局中。
統一認識進入技術接替新時期
經過十年的摸索和實踐,大家對綜合調整技術體系從懷疑到觀望,再到認可和贊賞,經歷了長期反復的認識過程。其實這里也有認識的誤區(qū),在殘余油飽和度比較高的層位打加密井,只要殘余油飽和度分布描述準確,就一定會有產量,至于井數多少合適,主要是經濟問題、成本問題,因此整體加密技術很容易理解。注聚技術就不太容易理解了,很多人認為既然“注夠水、注好水”就能提高油田產量和采收率,為什么還要注聚或注入其他化學藥劑?這是一個很大的誤區(qū),其實注水只是補充地層能量,依靠機械沖刷提高波及體積和掃油面積,從而達到提高產量和采收率的目的,而注聚技術拿出的產量是注水技術無法拿出的;也有人提出調剖技術可以提高采收率,是否可以替代注聚?調剖技術也只是注聚的輔助手段,調剖是通過調剖劑,對大孔道大滲透率的層位進行封堵,調整吸水剖面,使注水的前緣整齊推進,無論注水還是調剖,都只是注聚的基礎條件;注聚提高采收率的原理是,聚合物注入油藏后會增加水相的黏度,同時因為聚合物的滯留,引起水流通道上的滲透率下降,從而降低水的流度,改善流度比,使驅替前緣更加穩(wěn)定,防止水的錐進和舌進,擴大波及體積,達到提高采收率的目的。技術上的進一步認識有助于我們提高對于進入新的技術體系接替時期的認識?,F在我們既然認識到了,是否應該下決心做好進入新的技術體系接替時期的各種準備?目前,建議應從以下幾方面繼續(xù)努力:
第一,上下形成共識,把整體加密與注聚相結合為主的綜合調整技術作為又一代新技術體系的核心技術予以推廣。盡管對于這項技術體系的推廣有較一致的認識,但是我們很多人僅僅把它作為一種油田增產措施,尚未把這種技術體系提升為海洋石油開發(fā)的戰(zhàn)略性基礎技術體系來考慮。就像我們做開發(fā)方案的同志,首先要考慮基礎井網、井數,能注水的馬上考慮注采關系一樣,把綜合調整、適時注聚技術體系作為一項基礎技術體系,在進行油田開發(fā)方案編寫時充分考慮。要改變人們的觀念是很困難的,有時候推動新技術的使用比技術研發(fā)更困難,要鋪開這樣大的攤子,需要上下一心、全力推動。
第二,綏中36-1油田已經設計但尚未實施注聚的井應進行系統評價。綏中36-1油田設計注聚35口,目前僅注19口,對尚未注聚的井進行動態(tài)分析、經濟分析和綜合對比,根據目前實施情況進行系統評價。盡管我們目前已經取得了良好的經濟效益,但從技術角度講,如未達到合理的注聚量,2015年其增油的高峰期一過,產量就會下降,不僅產量接替會有困難,而且使整個注聚效果受到影響,受效前緣不能按設計“整齊”推進。當然通過評價,也許不需要19口井,但無論如何,這種后期評價工作還是應該進行。此外,建議針對錦州9-3東ODP原方案與實際開發(fā)實施情況對比、分析和評價,確定是否需要在整體加密同時進行注聚,以便及時為注聚預留各類條件和空間,否則重新進行工程設計建造會浪費更多的時間和資金,也將影響整個油田的開發(fā)效果。
第三,當前最重要的是,建議把在生產的油氣田和在建設的油氣田都按照這個思路編制ODP報告和整體調整方案。初步估計,利用新一代綜合調整技術海上油氣田產量將增加1500萬~1600萬噸,這將是我們實現“二次跨越”的主要油氣增量。盡管有的油氣田已經打了調整井,產量也有一定幅度的提高,是否需要進行進一步加密和注聚,需要評價分析,根據每個油田具體情況具體分析決定。整體加密、適時注聚是一個漫長的實施過程,既有技術的問題,更有管理的問題。因此,在做新的ODP報告的時候首先要考慮這種基礎方案的可行性,對于已經投產的整體油氣田也要進行全面研究,如蓬萊19-3、蓬萊9-1等大型整裝油田。只有在認識上形成共識,將綜合調整技術作為“二次跨越”的核心技術體系來貫徹執(zhí)行,才能上下一條心、擰成一股繩,用技術創(chuàng)新推動實現“二次跨越”戰(zhàn)略的實現。
第四,注重新技術體系的理論提升工作。這是我們這項工作的必須,也是國家重大專項對我們的要求,去年綜合評價時,幾個重大專項中與新技術體系相關的項目雖然評分很高,但專家院士們都給我們提出進一步從理論上歸納總結、進一步凝煉的要求?;A理論是我們的薄弱環(huán)節(jié),我們沒有足夠的精力和人力,可以與有關院校和科研院所合作完成,成果共享。
第五,如果進入到新的技術體系接替期,就應建立與這套技術體系相適應的技術管理程序、標準,以及相應的管理組織。這需要我們進一步的探索和完善,其中又要分兩個大類:一類是正在生產和正在開發(fā)建設的油氣田,另一類是還在做開發(fā)方案的油氣田,當然應采取不同的措施進行梳理和評估,其中最麻煩的是第一類油氣田,因為海上生產設施已經成型,要重新加密和注聚帶來很多“額外”工作量,當然投資也會大大增加,這就需要整體進行經濟技術評價,分步實施。由于每一個油氣田的地質條件、油藏條件不同,油品性質不同,在井網井距的布局上,驅替液的篩選上,注入化學藥劑的用量上、方法上、程序上也有不同,且要隨生產實踐、動態(tài)適時作出調整。這是一個龐大的系統工程,除有限公司內部的管理程序、管理制度的調整,還有與技術服務公司之間的關系調整的問題,不僅是與中海油服、海油工程和海油發(fā)展,也包括與其他技術服務商之間系統高效的配合,我們也可以探索“風險共擔、效益共享”的合作機制,目標只有一個——平穩(wěn)進入到新技術體系的戰(zhàn)略接替期,讓新的核心技術體系為中國海油的“二次跨越”作出重大的貢獻,起到核心的作用。
兼容發(fā)展新技術體系與“三低”、非常規(guī)技術不矛盾
目前一批大型主力油氣田按照綜合調整技術體系的實施要求作業(yè)已基本結束,但是,一些新投產的大型油氣田的開發(fā)方案并沒有按照新的技術體系進行思考和設計。我們認為,在“十二五”、“十三五”甚至更長的時間,這項技術體系仍然是我們維持高產、實現“二次跨越”的主要技術體系。目前全球掀起了頁巖氣熱,據統計,2010年美國頁巖氣的總產量達到了1378億立方米,占美國天然氣總產量的23%。得益于頁巖氣這一生力軍,美國能源供應壓力得到極大緩解,原本屬于天然氣進口國的美國戲劇性地逆轉成為潛在性的天然氣出口國,美國因此改變了整個國家發(fā)展戰(zhàn)略以及外交策略。美國頁巖氣革命對我國也有非常重大的啟示作用,不可否認我國頁巖氣儲量也非常豐富,但是我們還有一個摸索前進的過程,對于海上頁巖氣就有更長的路要走。目前我們公司在陸上有很多致密氣和煤層氣區(qū)塊,在海上也有很多低滲透的油氣藏,可以預料陸上的致密氣和煤層氣將很快成為我們公司另一支油氣產量的生力軍,但是海上的頁巖氣和“三低”油氣藏等非常規(guī)油氣開發(fā),無論是儲量產量規(guī)模,還是技術成熟度和開發(fā)成本,要達到產量主力軍的地位還需要進一步的研究和實踐。因此說我們在積極研發(fā)海上“三低”油氣藏等非常規(guī)油氣開發(fā)的同時,為完成“二次跨越”產量目標,工作的重心仍然要放在目前我們已經發(fā)現和正在開發(fā)的常規(guī)油氣藏的開發(fā)技術體系上。從整體上講,公司的油氣田開發(fā)已進入到了新的技術體系接替時期,這與我們要繼續(xù)進行海上“三低”油氣藏的開發(fā),以及陸上的致密氣和煤層氣的研發(fā)并不矛盾,可以兼容發(fā)展,但是作為完成公司“十二五”、“十三五”產量目標的主要貢獻力量,仍然要把重心放在常規(guī)油氣藏新一代開發(fā)技術體系接替上。
作為一名科研工作者,在技術層面提出一些自己的思考,希望能與開發(fā)戰(zhàn)線的廣大技術人員和管理人員在海洋石油開發(fā)新一代技術體系的方向上達成共識,引起大家對海洋石油開發(fā)是否應該進入到新技術體系接替時期的思考。技術發(fā)展之路還很漫長,回顧起來,前十年我們在模糊中摸索起步,我希望從現在起的后十年,技術體系能夠在過程中清晰完善,統一認識,在有意識、有計劃、有理論指導下全面推進,這一新的技術體系會對“二次跨越”戰(zhàn)略作出更大的貢獻,這也就是我撰寫本文的初衷。
(作者系中國工程院院士)