2020-08-20     來(lái)源：中國(guó)石化新聞網(wǎng)
石化新聞

中國(guó)石化新聞網(wǎng)訊 面對(duì)東部老區(qū)勘探資源豐度低、勘探目標(biāo)小、圈閉發(fā)現(xiàn)難等考驗(yàn)，勝利油田大打勘探進(jìn)攻仗，突出技術(shù)進(jìn)步，以技術(shù)換資源，讓老區(qū)精細(xì)勘探有“技”可施。

單點(diǎn)高密度：從標(biāo)清到4K

剛買了一臺(tái)4k電視機(jī)，尚新民沒想到8k電視機(jī)上市了，他追悔莫及“電視買早了”。

之所以看重電視機(jī)的分辨率，與尚新民的工作分不開的。中國(guó)石油大學(xué)（華東）地球物理專業(yè)出身的他自稱“給地層拍照片的人”，工作的主要內(nèi)容是地震技術(shù)研究，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新提高地震資料分辨率，精準(zhǔn)成像，尋找有利勘探區(qū)域。

每一次地震技術(shù)的進(jìn)步都伴隨著勘探的新發(fā)現(xiàn)和儲(chǔ)量的增長(zhǎng)。勝利油田物探研究院總工程師尚新民把1964年稱之為“勝利油田勘探開發(fā)元年”。56年來(lái)，勝利東部探區(qū)累計(jì)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量約53億噸，其中，1964年-1985年二維地震技術(shù)應(yīng)用階段，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量20億噸；1985年以來(lái)，地震技術(shù)歷經(jīng)常規(guī)三維地震到二次采集三維地震再到高精度地震的演變，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量33億噸。

隨著勝利東部探區(qū)進(jìn)入勘探開發(fā)中后期，勘探目標(biāo)具有“薄、小、碎、深”的特點(diǎn)，對(duì)地震資料縱橫向分辨率都提出了更高的要求。

“以前用大網(wǎng)捕魚，當(dāng)大魚捕得差不多了，要想再捕魚，只有織密漁網(wǎng)才能捕著魚?！鄙行旅裼脻O網(wǎng)比喻地震技術(shù)面臨的瓶頸。

檢波器是地震資料采集必不可少的的工具。傳統(tǒng)的動(dòng)圈式檢波器已經(jīng)使用50年，動(dòng)態(tài)范圍窄、組串接收，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高密度采集，制約了地震精度的提高。尚新民說(shuō)，地震密度越高，組合圖形擺放越困難，施工周期長(zhǎng)，施工成本會(huì)大幅增加，難以滿足高效勘探的需求。

陸用壓電式檢波器是單點(diǎn)高密度地震技術(shù)的產(chǎn)物，尚新民視其為最大榮耀。

常規(guī)動(dòng)圈檢波器的原理是磁電感應(yīng)，當(dāng)震源激發(fā)時(shí)，地面與檢波器殼體一起運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生震動(dòng)，線圈切割磁力線產(chǎn)生電信號(hào)。而新型陸相壓電式檢波器“和話筒發(fā)聲原理如出一轍”，把地震波轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，而且其陶瓷材質(zhì)的壓電元件更靈敏。

和傳統(tǒng)的動(dòng)圈式檢波器相比，陸用壓電式檢波器單點(diǎn)激發(fā)、單點(diǎn)接收、自主存貯，具有小面元、寬頻帶、寬方位、高密度優(yōu)勢(shì)。

新技術(shù)的誕生徹底改寫了羅家地區(qū)的命運(yùn)。由于老資料地震預(yù)測(cè)技術(shù)精度低，不同尺度的儲(chǔ)層與地震屬性關(guān)系不明確，羅家地區(qū)勘探一直原地踏步。2018年，在未鉆探新井的情況下，利用單點(diǎn)高密度地震新資料，勝利油田在羅家地區(qū)渤南油田沙三段上報(bào)預(yù)測(cè)儲(chǔ)量852.76萬(wàn)噸。2019年，探井羅176井在羅家地區(qū)紅層獲得高產(chǎn)工業(yè)油流，打破了羅家地區(qū)紅層勘探停滯近十年的困局。

從二維到三維、從高精度到高密度，尚新民把地震技術(shù)的迭代形容為從標(biāo)清到4k的升級(jí)。

炮道密度是每平方公里的炮數(shù)乘以每炮的接收道數(shù)，代表了三維地震的密度，炮道密度越大，地震采集精度越高。常規(guī)三維地震炮道密度一般在每平方公里1-2萬(wàn)道之間，單點(diǎn)高密度地震炮道密度在100萬(wàn)道以上。

尚新民說(shuō)，單點(diǎn)檢波器及節(jié)點(diǎn)設(shè)備只有國(guó)外同類產(chǎn)品的四分之一，并且單點(diǎn)激發(fā)、單點(diǎn)接收的優(yōu)勢(shì)大幅降低了排列布設(shè)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工效率，在地震密度大幅提高的情況下，能夠保持施工成本不變或略有下降，更具性價(jià)比。

“只要地震精度能提高，探明儲(chǔ)量一定有增加?！鄙行旅裾f(shuō)。目前，勝利東部探區(qū)已實(shí)施三維地震面積3.5萬(wàn)平方公里，探明儲(chǔ)量33億噸，平均每100平方公里探明儲(chǔ)量近1000萬(wàn)噸。根據(jù)七年行動(dòng)計(jì)劃，勝利油田每年實(shí)施高密度地震上千平方公里，預(yù)計(jì)可增加8億噸探明儲(chǔ)量，可以增加10年效益穩(wěn)產(chǎn)期，為“百年勝利”奠定堅(jiān)實(shí)的資源基礎(chǔ)。

組合縫網(wǎng)壓裂技術(shù)：打通油藏的“奇經(jīng)八脈”

物性差，油氣顯示不活躍，“是直接進(jìn)行裸眼完井，還是下套管進(jìn)行試油？”勝利油田油氣勘探管理中心試油管理室高級(jí)主管孟憲波心里打鼓。

探井車斜791井屬于致密油藏，解釋資料表明油層普遍較差，采用常規(guī)工藝試油，可能顆粒無(wú)收，試油作業(yè)很勉強(qiáng)。

出乎孟憲波意料，采用組合縫網(wǎng)壓裂技術(shù)試油，油井獲得17噸的高產(chǎn)工業(yè)油流，而且，目前油井日產(chǎn)量依然保持10噸高位運(yùn)行。

組合縫網(wǎng)壓裂技術(shù)是高導(dǎo)流通道壓裂和體積壓裂技術(shù)的集成和創(chuàng)新。傳統(tǒng)的壓裂工藝是砂粒注入地層，利用壓裂車在油層中壓出一道裂縫，砂粒充入裂縫形成支點(diǎn)，砂粒支撐起的空隙成為原油流動(dòng)的通道。高導(dǎo)流通道壓裂技術(shù)差別在于，壓裂液中增加纖維，通過(guò)纖維纏繞砂粒凝聚成柱，支點(diǎn)支撐改支柱支撐，為原油進(jìn)入油管提供更廣闊通道。

油氣勘探管理中心副經(jīng)理周廣清將其形容為油氣流動(dòng)鋪就了一條“高速公路”，導(dǎo)流能力提高10倍左右，“相當(dāng)于滲流變?yōu)楣芰鳌薄?/p>

隨著勘探目標(biāo)越來(lái)越復(fù)雜，探井依靠地層天然能量愈加難以獲得工業(yè)油流。目前，勝利油田三分之二的探井需要采取壓裂等增產(chǎn)措施，其中，80%以上的井通過(guò)增產(chǎn)措施獲得工業(yè)油流。

高導(dǎo)流通道壓裂技術(shù)極大地提高了探井成功率，但也有其“硬傷”——部分井“高產(chǎn)不穩(wěn)產(chǎn)”、產(chǎn)量衰減快。

“目前，勝利油田的勘探區(qū)域大都是致密油藏，就像是磨刀石，油鹽不進(jìn)。高導(dǎo)流通道壓裂技術(shù)只是壓開一條主裂縫，主干道流動(dòng)性好，分支通道溝通流動(dòng)性差，位于細(xì)枝末節(jié)的油很難流出，因此，壓裂完井投產(chǎn)遞減快?！泵蠎棽ㄕf(shuō)。體積壓裂技術(shù)是在分支裂縫末端新造裂縫，同時(shí)對(duì)原有微裂縫進(jìn)行改造，增大油層泄油面積，提高泄油能力。

高導(dǎo)流通道壓裂和體積壓裂技術(shù)的結(jié)合，堪稱“黃金搭檔”，二者的組合相當(dāng)于在高速公路上建立了無(wú)數(shù)分支小路和羊腸小道，形成互聯(lián)互通的交通網(wǎng)，打通了油藏的“奇經(jīng)八脈”，讓油流得到充分釋放。

“硬核”技術(shù)讓孟憲波屢試不爽。2019年，組合縫網(wǎng)壓裂技術(shù)在勝利油田探井儲(chǔ)層改造中得到普遍應(yīng)用，壓裂23井次，有效率100%、工業(yè)油流率75%。

二氧化碳輔助降粘冷采技術(shù)：組合拳攻克稠油勘探難題

探井羅斜653井初期自然獲工業(yè)油流，產(chǎn)能峰值9噸，短短數(shù)日，產(chǎn)量直線下跌，幾近為零。如今，該井保持10噸日油能力生產(chǎn)上百天，產(chǎn)能峰值達(dá)17噸的。

羅斜653井起死回生，二氧化碳輔助降粘冷采技術(shù)功不可沒。二氧化碳輔助降粘冷采技術(shù)是發(fā)揮二氧化碳和降粘劑的協(xié)同作用，大幅降低稠油黏度。

降粘劑具有降粘作用，二氧化碳的優(yōu)勢(shì)是增能、降粘。對(duì)于像羅斜653井這樣的含水稠油井來(lái)說(shuō)，二者缺一不可，相輔相成。

熱采是勝利油田稠油開發(fā)主流工藝，但對(duì)于含水稠油油藏而言，效果不盡如人意。由于油藏含水，蒸汽注入大部分熱量損失，而且稠油熱采受埋藏深度影響，井深超過(guò)1800米，注氣壓力難以承受，熱采技術(shù)無(wú)法施展。

孟憲波說(shuō)，降粘劑只能改善近井地帶的粘度，油層深處卻鞭長(zhǎng)莫及。而液態(tài)二氧化碳阻力小，波及體積大，增大了油層泄油面積，而且其在臨界狀態(tài)下和原油的特性類似，二者相似相容，提高了原油流動(dòng)性，降低了原油粘度。室內(nèi)試驗(yàn)研究表明，液態(tài)二氧化碳?xì)饣w積增大500倍。

除了增能降粘外，二氧化碳還能加速壓裂液返排，延長(zhǎng)壓裂有效期。目前，預(yù)置二氧化碳是勝利油田探井壓裂的“標(biāo)配”。

2019年，勝利油田9口實(shí)施二氧化碳輔助降粘冷采技術(shù)，其中，8口獲得工業(yè)油流。

二氧化碳在油氣開發(fā)中凸顯的作用令孟憲波大開眼界。近兩年了，孟憲波對(duì)二氧化碳有些癡迷，閑來(lái)無(wú)事，他就會(huì)深化對(duì)二氧化碳作用研究?；屹|(zhì)含量高的巖石又硬又脆，這樣的巖石就像水泥膠結(jié)，常規(guī)壓裂很難在地層中壓開裂縫。他意外發(fā)現(xiàn)注入二氧化碳后，“巖石的破裂壓力降低了，而且還能粹取輕烴”。

從事壓裂技術(shù)研究與應(yīng)用十多年，最近幾年，石油工程技術(shù)研究院戰(zhàn)略規(guī)劃室專家肖春金發(fā)覺引領(lǐng)油氣新的增產(chǎn)技術(shù)風(fēng)向標(biāo)變了，由開發(fā)轉(zhuǎn)向勘探了。以往，增產(chǎn)技術(shù)通常成長(zhǎng)于開發(fā)，勘探跟跑；如今，增產(chǎn)技術(shù)由勘探主導(dǎo)和引領(lǐng)。

目前，合縫網(wǎng)壓裂技術(shù)在勝利油田未動(dòng)用儲(chǔ)量開發(fā)中大行其道，成為未動(dòng)用儲(chǔ)量壓裂主導(dǎo)工藝。

（王維東）