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塔里木油田碳酸盐岩油气开发突围的调查-【zixun】

发布时间:2021-10-12 17:49:17 阅读: 来源:车床厂家

塔里木油田碳酸盐岩油气开发突围的调查

9月底,塔里木油田塔北勘探开发项目经理部传来消息,截至目前,哈拉哈塘碳酸盐岩原油产量已超过80万吨,完成年产113.8万吨的任务指日可待。

跳出塔北看全局,塔里木油田碳酸盐岩累计原油产量已突破1000万吨,当前日均产量保持在5600多吨,碳酸盐岩油气藏开发进入新时期。

然而,人们难以忘记,在塔里木油田勘探开发的25年里,碳酸盐岩油气藏有十余年的“低潮期”。告别这个时期,有赖于近6年的跨越式突破。6年间发生了怎样的变化?

6年来,塔里木油田初步建立起塔北、塔中等几个区块的碳酸盐岩油气田群,且大多是少井高产的开发模式。(吕殿杰 摄 丁月婵 制图)

从低产到高产

华丽转身 变化几许

碳酸盐岩,从现在到未来很长一段时间,任何一次波动,都将牵动塔里木石油人的神经。有专家这样说,塔里木25年的勘探开发史,没有哪个时期像现在这样重视碳酸盐岩。

从时间上看,塔里木油田原油“三分天下”——碎屑岩近10年未找到优质规模储量,后备不足使产量箭头难以向上;凝析油长期稳于年产200万吨,未来预测仍“风平浪静”;而碳酸盐岩年产量从2008年的55万吨,已增至去年的近200万吨。专家预测,未来前景可期。

从空间看,东部老油田稳产压力越来越大,塔里木油田承担的上产责任越来越重。而2008年后,塔里木油田新增原油储量的90%集中在碳酸盐岩,可谓接替作用巨大。

2008年以来,塔里木石油人经过6年持续攻关后,让碳酸盐岩实现了质的飞跃。

变在数量。储量上,塔中探明两个千亿立方米凝析气藏;塔北探明一个两亿吨级的大油田,其中哈拉哈塘油田是塔里木油田近10年来最大的石油发现。产量上,碳酸盐岩原油在塔里木油田原油占比,从2008年的8.5%升至今年的37%,资源优势正逐步变为产量优势,可谓跨越式增长。

变在思路。直接的体现是,不按照以前的“预探—评价—开发—地面建设”的思路进行勘探与开发的“接力”,而是勘探与开发相融合,实施勘探开发一体化的“无缝衔接”。直接的好处是,和以前相比,从勘探到开发,节省了约4年时间,降低成本,实现效益最大化。

变在精细。以前,用均质砂岩的储量计算方法算碳酸盐岩,储量精度和动用程度都较低。现在,以缝洞系统为计算单元,采取缝洞雕刻容积法计算储量,提高了地质储量精度与动用程度。

三大变化,让塔里木碳酸盐岩频传捷报:在寒武系白云岩获突破——中深1井;在奥陶系区域勘探取得突破——古城6井;中古8、中古43地面产能建设近期投产试运行;英买2区块实现快速探明和高效开发;哈拉哈塘油田实现持续突破及规模开发……

从开花到结果

摆脱逆境 原因几何

虽然前景可期,但塔里木的碳酸盐岩是最复杂的——埋藏深、非均质、低丰度。美国知名专家克莱德·莫尔了解后,一边摇头一边说“还没见过这样复杂的油气藏”。所以,要从碳酸盐岩中获得“金豆子”,绝对是世界级难题。

塔里木油田勘探开发研究院碳酸盐岩中心副主任张丽娟这样比喻,在这里钻井,就好比射箭比赛的射程从六七十米,延长到六七公里,而且要在看不见的地下一举中靶,即命中缝洞体。

塔里木会战初期,碳酸盐岩勘探“热潮涌动”。经历一段沉寂后,到上世纪90年代中后期,又是“到处开花”。然而,囿于当时的地质认识和技术手段,石油人对地下情况尚无更深入的了解,储量高、产量低这种“开花不结果”“见油不见田”的现象让人皱眉。因此,塔里木油田对碳酸盐岩经历几上几下“脉冲式”勘探开发后,收获的却只是年产50万吨的窘境。

塔里木的碳酸盐岩是非均质的缝洞型储层,因此,搞清储层的分布规律至关重要。通过持续攻关,科研人员逐渐摸清了塔里木碳酸盐岩三大岩溶类型,并提出“一个缝洞体就是一个小油藏”等观点。认识上的突破,丰富了碳酸盐岩古岩溶及油气成藏理论,揭开了塔里木盆地碳酸盐岩油气资源的面纱。

认识和理论进一步指导勘探开发实践,促成勘探开发技术不断进步。近几年,缝洞雕刻预测技术快速发展,使地下缝和洞的样子、状态、位置、规模更加清晰,精细雕刻完成了从“望远镜”到“放大镜”观察地下缝洞的飞跃。钻完井技术愈发成熟,让碳酸盐岩直井平均钻完井周期从2008年的260多天,提速到现在的百天左右。这,对于复杂的碳酸盐岩来说,无疑是历史性突破。

从高产到高效

解困破题 还需几时

每口探井都是开发井,意味着必须贡献产量;每口开发井又都是探井,意味着有很多未知状况。从追求产量到追求效益产量的路上,挑战依旧很大。

从地下情况看,缝洞单元的能量不足,导致碳酸盐岩油井递减非常快,自然递减达30%以上,“高产不稳产”的难题依旧存在。“尤其是在2008年以前,70%的碳酸盐岩井都快速递减。初期试油单井日产在50吨以上,有的井能上百吨。但近一半的井120天以内就停喷了。而同样在塔里木,碎屑岩一般10年后才停喷。”塔北勘探开发项目经理部副总地质师陈利新说。

从地面情况看,产能建设滞后严重影响碳酸盐岩高效开发。碳酸盐岩井生产周期通常较短,而从发现到地面产能建成至少四五年时间。上产高峰期都过了,地面才建起来。见油时不见管线,造成大部分井要用罐车运油,提高了开发成本。据估算,仅哈拉哈塘油田,一年的运油和发电成本高达1.5亿元。长此以往,就会陷入“高产不高效”的困境。

深入分析,可以看到,解决地下难题,需要更有效注水注气,达到补充能量、控制递减的目的。可喜的是,塔里木油田已把整体注水纳入开发规划,把注水作为碳酸盐岩重要的开发方式。同时,单井注水替油技术也已成熟,从2008年到现在,塔北共注水200万立方米,增油50多万吨。但如果再想实现质变,就需要更细致深入地了解油藏内部结构。目前,虽然已实现从“望远镜”到“放大镜”的转变,但缝洞体的内部结构、油水关系等精确描述还需攻关,能否尽快用上“显微镜”,是延长稳产期,从而提高效益的关键。

对于地面产建难题,塔里木油田也已开始进行积极探索:正在考虑建设橇装化原油临时拉运点,以便在后期改扩建成混输站,尽可能降低成本。但从长远看,还需合理设计油气处理厂站的规模,合理布局骨干管网,确保地面系统既能满足生产需求,又能节约建设成本,缩短周期,让地面地下更加协调,治标又治本。

专家连线

提效,关键要摸清储层“脾性”

碳酸盐岩油气藏是全球油气勘探开发的重要组成部分,其储量约占总储量的72%,产量也达到60%以上。我国碳酸盐岩油气资源丰富,总资源量超过300亿吨油当量,主要分布在塔里木、四川、鄂尔多斯和华北等地区。现阶段,勘探开发程度还比较低,具有非常大的潜力,是我国陆上油气资源的战略接替区。

与国外碳酸盐岩油气藏多为孔隙型不同,我国碳酸盐岩油气藏以缝洞型为主,基质物性差、非均质性强,“先天条件”不足。同时,我国的碳酸盐岩油气藏大多埋藏较深,塔里木油田此类油藏平均埋深都在6000米左右,并且缝洞发育分布规律和油水关系十分复杂。这些因素都大大增加了识别有效储层的难度,勘探风险大,开发效果也无法保证,因此被称为世界级难题。

在这样的背景下,我们要改善缝洞型碳酸盐岩油气藏的开发效果,最根本的是要不断提升精细油藏描述水平,摸清地下储层“善变的脾性”,从而为提高钻井钻遇率和油气采收率提供更加科学、精准的依据。

过去几年,塔里木油田在实践摸索中,完善创新了超深缝洞型碳酸盐岩三维地震勘探技术,形成从轮廓到空间结构量化雕刻及连通性预测的缝洞体雕刻技术。哈拉哈塘油田储层预测符合率从75%提高到90%。同时,集成并规模化应用缝洞型碳酸盐岩钻井提速技术,钻井周期大幅缩短。要在储层改造上,形成完全自主知识产权的集裂缝转向和酸液转向于一体的转向酸压技术,有效解决常规酸压沟通缝洞少、酸液波及体积小等难题,增产效果明显。

下一个阶段,我们需要着力从以下三个方面提升缝洞型碳酸盐岩油气藏开发效果。

首先,要在实践中持续摸索,结合油气井的动、静态资料,对油藏进行更精确的描述。其次,在储层改造上,积极探索物性较差的二三类储层的高效改造方法,实现这类储量的经济有效动用。与此同时,要加强老井的重复改造研究。第三,在能量补充上,碳酸盐岩油藏的驱替机理与砂岩油藏有很大区别,目前常规的注水开发方式效果较差,今后应立足驱替试验,筛选驱油效率高、经济有效的注入介质,提高采收率,注气开发或许是提高碳酸盐岩油气藏采收率的重要方向。(本期嘉宾:周福建,系中国石油大学(北京)教授 连线主持:顾虹)

延伸阅读

中国石油矿权区碳酸盐岩主要分布情况

四川盆地

分布面积:16.3万平方公里

地质资源:3.91万亿立方米

探明储量:1.29万亿立方米

鄂尔多斯盆地

分布面积:20.5万平方公里

地质资源:1.32万亿立方米

探明储量:0.65万亿立方米

塔里木盆地

分布面积:41.3万平方公里

地质资源:石油20.6亿吨

天然气0.94万亿立方米

探明储量:石油2.9亿吨

天然气0.43万亿立方米

(数据由中国石油勘探开发研究院油气资源规划所提供)

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