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三核增压推动西北油田高质量发展

2021-10-22 17:16:27 来源:中新网新疆
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  中新网新疆新闻10月22日电(张俊 沙旭光 李兰兰) 进入十四五,西北油田在油气勘探、钻井工程、产能工程等方面加快建设步伐,突出科技创新,形成了发展新合力,成功攻克世界级的勘探开发难题。

顺北41X井。付莲 摄

  顺北41X井。付莲 摄

  勘探上,连获四口测试日产千吨井,新增超2亿吨资源量,创历史最优;钻井上,在全球最深的顺北油气田成功钻出并建产51口超深井,逐步攻克了超深、超高温、超高压的世界级钻井难题;产能上,建成投产了100万吨级处理规模的顺北油田联合站在内的84项地面工程。这是西北油田分公司前三季在增储工程、钻井工程、产能工程度交出的亮眼成绩单。

  截至9月底,西北油田累计探明石油地质储量15亿吨、天然气地质储量740亿立方米,累计生产油气当量超1.5亿吨。今年部署新井234口,开钻119口,已经提前完成今年和明年上半年的布井任务。

  增储工程 找到资源接替新阵地

  国庆前夕,塔里木盆地顺北11井北三维地震勘探项目开工仪式在新疆阿拉尔市十四团启动,截至10月21日,该项目仅用20天就已完成物探计划的28%,标志着西北油田在顺北区块11号断裂带三维地震勘探项目建设全面顺利展开。

  此前,西北油田已经在顺北油气田勘探开发6条断裂带,开井51口油气井,累产油304.5万吨、天然气11.9亿方,累计探明石油储量超1.8亿吨,溶解气543亿方。经勘查,顺北共有18条断裂带油气藏。西北油田在2020年拟定的高质量发展规划中,已将顺北油气田设为增储上产的接替阵地。

  顺北油气田所处的塔里木盆地面积56万平方公里,油气资源丰富。自2013年以来,随着西北油田“立足原地烃源岩、沿着高陡断裂带、寻找晚期油气藏”勘探新思路的出现,先后在顺北1号、5号断裂带实现了重大油气新突破,顺北5井、顺北51X井、顺北53X井的相继突破,进一步证实北塔里木盆地古生界碳酸盐岩走滑断裂带具有整体含油、分段富集的油藏特征,是世界上独具特色的油气藏类型。

  科研人员在此成果基础上,乘热打铁,通过不断的研究发现,顺北4号断裂带与8号断裂带与1号断裂带相似度极高,而且断裂带长度更长。

  由于该类型油藏走滑断裂带埋深大、地表沙漠覆盖较厚、断裂宽度小,要弄清楚地下储集体“庐山真面目”难度更大。

  “8000多米地下的断控缝洞型油气藏到底是个什么样?怎么找到它?这就需要我们科研人员像医生诊疗一样,用先进的地震技术先给它拍一张清晰的‘CT’片子,然后地质工程组进行‘会诊’,确定好动手术的位置,也就是定好我们的井位,最后由钻井工程团队成功地把高产油气流打出来。如何拍?用什么机器?怎么精准‘会诊’?还要把井打好?就是我们科技攻关的核心所在。”勘探院顺北项目部主任韩俊一语解开谜团。

  2021年,科研人员以油气藏储集部位为目标,以自主创新的“三层一带”立体成像技术和地震信号吸收补偿技术,及VSP测井技术为手段,精细刻画出了断裂带位置和内部形态,还原了地下构造真面貌。

  “以前勘探是摸着石头过河,有可能深一脚浅一脚。现在通过技术手段,我们把水变得清澈透明,现在哪里有石头,可以看的一清二楚。”技术人员李弘艳打了一个形象的比喻。

  顺北41X井是部署在4号断裂带台盆区海相碳酸盐岩领域第一口气井,技术人员根据野外露头调研、模拟实验等分析发现顺北41X井所在的走滑断裂带断控裂缝-洞穴型储层垂向具有非均质性,“断裂面+串珠”是其主要反射特征,预测含有丰富的油气量。

  3月底,顺北41X井钻至8645米,在顺北4号带中段的弱挤压段获得超高产工业油气流,日产天然气超百万方,验证了顺北地区北东向主干断裂带储集体发育,成藏条件好。

  高质量的勘探最终连锁油气开发的重大突破。今年3月以来,西北油田在4号断裂带和8号断裂带部署的顺北42X井、顺北41X井、顺北8X井、顺北44X井四口勘探井,接连获得突破,测试初期均获日产超千吨油气当量的可喜成果。目前的4口井均已投产,目前日产油516.4吨、气108.77万方,勘探成果高效转化为油气产量,加快了顺北上产步伐,标志着西北油田在顺北4号和8号带找到了新的资源接替阵地,估算拥有超过2亿吨的资源量。

  除此之外,西北油田与中石油塔里木油田等外部单位开展“大兵团”作战模式,大打勘探进攻仗。

  针对超深层断控储集体高精细成像和井轨迹优化调整需求,科研人员还建立了VSP随钻地质导向采集处理技术,利用VSP资料实现井控约束下的地面地震速度模型更新,提高了井位目标空间靶点准确性。

  同时充分挖掘宽方位地震资料信息,建立以“全方位速度建模+偏移成像+五维道集综合利用”为核心的角度域处理技术和质控评价标准,探索了基于方位各向异性的叠前裂缝预测方法,提高了不同尺度目标的成像精度和可识别能力。

  通过技术创新,西北油田逐步攻克了顺北这个世界级的勘探开发难题。截至目前,西北油田今年新发现圈闭23个,提前完成今年探明石油储量任务,成功找到新的油气资源接替阵地,为高质量发展夯实了资源基础。

  钻井工程 科技攻克世界级难题

  截至10月20日,西北油田的测试日产千吨探井——顺北8X井的两项集输工程已完工30%,预计12月中旬投产。该井不仅成功拉开了顺北8号断裂带的勘探开发序幕,也是钻井板块的样板工程。

  时间回溯到2018年,顺北8X井当时是西北油田部署在顺北四区8号断裂带上的第一口探井,于2018年年初上钻,8月份钻至三开中完,获悉邻区在同一构造目的层钻遇异常高压。地质工程小组在充分对比邻井资料、评估井控风险后决定先停下来,重新组织耐高压套管和井口,等各项物资准备到位后再重新上钻。

  这一等就是一年多。

  直到2020年的3月份才恢复上钻,如今终于打完侧钻井眼,测试期间却又因为出现极端工况导致套管变形。

  本井能否顺利测试,不仅涉及到储量、产能任务能否完成,而且直接关系到该条带后期勘探开发部署和油藏评价认识,意义极其重大。地质工程小组经过细致分析和周密安排,决定以保护套管为先,换用能够满足下支撑管柱的小号钻头进行通井,事实证明这一决策是正确的,在钻至地下8396米时,顺利下入88.9毫米支撑管柱后经过储层改造,喜获油气当量1027吨的高产工业油气流。

  从塔河油田和顺北油气田,西北油田分公司开发区域跨度广,地质结构复杂,面临超深、超高温、超高压的世界级钻井难题,要想顺利钻至地下八九千米目的层,面临太多未知。

  “针对顺北的‘三超’世界级钻井难题,我们总结出了二叠系随钻堵漏工艺、易垮塌地层微纳米封堵工艺、易斜地层垂直钻井技术、超深高温定向钻井等一系列的技术组合,同时利用信息化手段进行大数据统计分析和钻进情况实时监控,使钻井由过去的‘摸着打’升级为‘看着打’,可以提前预判和规避风险,在地下8000米可以准确命中目标靶区。现在,我们终于成功钻出并建产51口超深井。”工程技术管理部副经理张红卫揭开了世界级难题的神秘面纱。

  顺北42X井3月成为西北油田近十年的首口日产千吨井,拉开了顺北4号带的开发序幕,井深7996米,超过顺北油气田平均井深。该井设计之初就实施地质工程一体化管理,地质团队根据地层情况,提前规避了高压和易垮塌层位等风险点。

  顺北42X井在钻井过程中实施物理化学耦合防塌、超深高温定向钻井等技术攻克了“三超”难题,较之过去钻井技术提效15%,使得该井提前36天完钻。于3月11日开井测试,试获日产油气当量超千吨。考虑长期稳产需要,目前8毫米油嘴控制生产,日产油104吨、气36万方。

  顺北41X井是西北油田今年部署在顺北4号断裂带上的一口重点探井,完钻井深8645米,井底温度172℃,压力100MPa。在完井钻进过程中,该井多次发生卡钻,井况异常复杂,且水平段长达1100米,施工难度较大。

  技术人员提出了二叠系随钻堵漏工艺、易斜地层垂直钻井技术和储层“低密度+控压”钻井工艺,顺北41X井顺利钻至井深8472米,实钻周期由223天缩短159.5天。该项技术创造了4号断裂带钻井周期最短记录。

  由于该井属于深部发育储层,常规改造难以动用,技术人员采用“近井酸化处理+小规模压裂+深度酸化疏通”的思路,通过优选酸液类型、优化酸液配方及注入工艺,形成解堵疏通改造技术,顺北41X井改造后日产原油289吨、日产气115万方,取得了4、8号条带的突破,形成了独创的断溶体油藏解堵疏通改造技术。

  今年来,钻井工程技术人员锚定“塔河能力提升、顺北增储上产、天然气快增长”的工作目标,针对性推出了地质工程一体化管理,地质工程结合提前规避各项风险并做好预案,及时召开地质工程联席会,协调解决生产中出现的问题。同时,扎实推进油气藏基础研究工作,加强钻井工艺和长水平段分段压裂完井工艺等技术攻关,加快产能建设方案编制和井位部署工作,全面聚焦顺北建产和塔河稳产,钻完井技术取得10大突破和3大提升,科技攻关取得实质性突破。

  产能工程 硬件保障高质量发展

  中秋佳节正是万家欢聚的日子,油建工程技术干部刘文胜、杨新勇一大早就赶往沙漠腹地的顺北油气田。他们说,得赶快把顺北的油气井全部投进顺北油田联合站,要不心里特着急。

  在双节至今期间,他们坚守大漠一线,每当他的手机恢复信号时,就能收到关于某某工程投产的喜讯。9月29日,西北油田重点工程——顺北油气田二区至顺北油田联合站联络线工程和塔河油田托甫台南地面油气设施迁建工程同日成功投产;10月6日,顺北二区4条带内部集输工程和2021年试采评价项目干线完工投产;10月12日,顺北53-2井酸压见产后成功接入顺北油田联合站流程,日产气35万方、产油34吨。

  其中,顺北油二区至顺北油田联合站联络线工程是顺北一区与顺北二区4条带的油气通道,较原计划工期110天压缩了32.7%,创西北油田地面建设速度新纪录,设计每年输送原油40万吨、天然气气7.13亿方。标志着顺北二区规模开采的序幕随之拉开,投产后拥有4口“千吨井”的顺北4条带正式纳入顺北油气田集输流程,西北油田最重要的产能接替区块正式商业开发。

  刘文胜、杨新勇兑现了加快建产步伐的承诺,换来的是双眼通红。顺北53-2井投产时,他们熬了四个通宵,看见持续增产的数据,他们露出了欣慰的笑容。

  前三季度,西北油田顺北工区实施重点工程17项,塔河工区实施重点工程5项,均为续建工程,已完工3项,产能建设,紧跟部署,为高质量发展提供地面工程保障。

  7月19日,中国石化西北油田在新疆塔克拉玛干沙漠腹地建设的顺北油田联合站成功投产,这是中国石化首座实现国产化数字孪生工厂和实体工程同步建设、同时交付的数字化联合站,标志着顺北一区百万吨产能全面建成。

  作为西北油田“一字号”工程,顺北油田联合站总投资2.21亿元,通过标准化设计、工厂化预制、模块化施工、机械化作业、信息化管理的“五化”建设模式,标准化设计率90%,模块化建设率80.6%,工厂化预制率71%,在大漠中像搭建大型“钢铁积木”般快速建设联合站。有效工期仅10个月,如期竣工投产,设计年处理原油100万吨、天然气3.8亿立方米。

  在设计阶段,顺北油田联合站优化整合工艺流程及各种选材,协同设计三维“拼装图”,将建设材料在工厂中制作,再拉运到建设工地组装,不仅实现高效建设,还提高了工程质量,降低了作业风险,建设工期从18个月缩短至14个月,单项、单位工程合格率100%,焊接一次合格率达到98%。并在油田板块首次建立数字化交付标准,搭建数字化交付平台,实现设计、采购、施工全过程数字化交付,为完整性管理、数字化管理打下良好基础。截至13日,该站开井39口,目前日产油2270吨、气177万方、轻烃80吨。

  今年5月份,五号联合站启动年处理能力10亿立方米的第二列天然气处理装置建设工程,目前已经按照进度全力推进,保障顺北地区天然气快速上产。

  截至目前,西北油田拥有各类油气集输处理站场145座,各类油气水管线6323条,1100万吨综合性油气处理系统,建成了点线面结合功能齐全的产能建设阵地,可保障油田高质量发展规划高效推进。

(编辑:闫文陆)