由中海石油(中國)有限公司、中海油研究總院有限責(zé)任公司等團隊創(chuàng)新形成的“海上稠油高效熱采關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與工業(yè)化應(yīng)用”項目成果,讓這個魔術(shù)變成了現(xiàn)實。該成果在行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)海上大井距高強度熱采高效開發(fā)理論,首次形成了海上稠油熱采井長效防砂及耐350℃一體化高效注采技術(shù),夯實了完備的海上稠油規(guī)模化熱采平臺工程配套技術(shù)體系。
基于此,該技術(shù)于近日榮獲2023年度中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎科技進步一等獎。鑒定委員會認為,該成果整體達到國際領(lǐng)先水平。
技術(shù)突破,勇敢邁出第一步 首個海上規(guī)模熱采平臺誕生
不同于陸地油田,海上稠油熱采面臨著“安全、經(jīng)濟、高效”開發(fā)難題。據(jù)統(tǒng)計,海上稠油熱采鉆完井投資、工程建設(shè)投資是陸地油田的10倍,陸地油田數(shù)十年攻關(guān)形成的技術(shù)體系在海上“水土不服”。有一個數(shù)字曾經(jīng)讓科研人員殫精竭慮——10萬噸,這是行業(yè)專家給出的海上稠油熱采經(jīng)濟累產(chǎn)“門檻”。按照常規(guī)方法評價,數(shù)億噸稠油儲量面臨著無法經(jīng)濟開發(fā)的難題。
面對挑戰(zhàn),中國海油熱采團隊多方案比選,優(yōu)中選優(yōu),不斷尋求技術(shù)突破,圍繞熱量高效利用,深入探索大井距高強度熱采開發(fā)可行性。研究結(jié)果表明,為了適應(yīng)海上稠油熱采條件,在更大井距、更高強度注采條件下,溫度、壓力與滲流場會發(fā)生多區(qū)域、多場耦合變化,熱采團隊明晰了海上水平井注采條件下溫壓時變與多場非穩(wěn)態(tài)擴展精細描述方法,提出了海上“高強度”特色注采模式,即:高注入速度、高注入量、高注入干度、高采注比,實現(xiàn)了海上稠油熱采井單井產(chǎn)能和單井累產(chǎn)的不斷翻倍。
2020年9月14日,世界首個海上稠油規(guī)?;療岵墒痉?mdash;—旅大21-2油田正式投產(chǎn),油田第一周期平均單井產(chǎn)量可比肩陸地?zé)岵捎吞锶芷诋a(chǎn)量,標(biāo)志著我國自主攻關(guān)形成的海上稠油熱采高效開發(fā)技術(shù)走在了世界前列,正式拉開了海上規(guī)模化熱采開發(fā)帷幕。
腳踏實地,堅定走出第二步 從普通稠油到特超稠油
中國海油科研人員又將目光瞄向了超稠油油藏——旅大5-2北油田。與普通稠油不同,超稠油地下黏度高達5萬厘泊以上,在油層中基本沒有流動性,在地面上甚至可以做到“踩而不陷”。
面對超稠油動用半徑小、加熱范圍有限、采出程度低等問題,熱采團隊提出了“過熱蒸汽吞吐+側(cè)鉆”的全生命周期高效開發(fā)模式,實現(xiàn)超稠油蒸汽吞吐采收率突破20%。針對蒸汽吞吐注采兩趟管柱周期作業(yè)時間長、油藏冷傷害、生產(chǎn)時率低等問題,熱采團隊研制了全球首套耐350℃射流泵一體化系統(tǒng),并配套長效防砂工藝以及熱采井井下均衡配注等技術(shù);完善靜電聚結(jié)稠油脫水裝置、動力液除砂工藝、鍋爐水處理簡化規(guī)范,規(guī)?;療岵善脚_不斷實現(xiàn)緊湊、精簡與高效。
持續(xù)創(chuàng)新,向更高目標(biāo)進發(fā) 從固定式到移動式注熱技術(shù)
“十四五”以來,海上稠油熱采產(chǎn)量呈階梯式上漲,研究團隊又將探索的目光聚焦到了“共享”上。
面對墾利9-5/6油田依托距離遠、儲量資源小、全專業(yè)降本增效基礎(chǔ)上經(jīng)濟效益仍不理想的困境,提出“移動”共享注熱模式。
共享平臺不僅能實現(xiàn)油田的經(jīng)濟熱采,還能帶動周邊儲量高效動用。中國海油攻關(guān)形成井口平臺與移動注熱平臺管線連接工藝,將服役結(jié)束的鉆井船改造為移動注熱平臺。墾利9-5/6油田采用移動注熱工藝后,項目內(nèi)部收益率顯著提高,臨界油價顯著降低。同時,渤海油田“邊、低、薄”低品質(zhì)稠油儲量可實現(xiàn)移動注熱經(jīng)濟開發(fā),為實現(xiàn)海上稠油上產(chǎn)目標(biāo)夯實了基礎(chǔ)。
當(dāng)前,海上稠油熱采技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了“從0到1”的突破,從旅大21-2到旅大5-2北,多項“卡脖子”技術(shù)得以攻克,我國也成為全球唯一實現(xiàn)海上稠油規(guī)模化熱采的國家。