經(jīng)過60多年開發(fā),大慶油田的主力油田即將進入后油藏階段,采收率每提高一個百分點,難度堪比百米跑成績提高0.1秒。在這樣的階段,大慶油田該如何突破瓶頸,謀求發(fā)展?
近日,大慶油田發(fā)布消息,企業(yè)自主創(chuàng)新復合驅大幅度提高采收率技術已達到國際領先水平,在水驅基礎上提高采收率20個百分點以上。數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,復合驅在大慶油田累計動用地質儲量2.57億噸,累計從石頭縫里“洗”出原油3759萬噸,產(chǎn)量連續(xù)5年超過400萬噸。
依托不同時期國家重大專項、中國石油重大專項科技攻關等一系列重大科研任務,大慶油田自主創(chuàng)新的復合驅技術大幅度提高了原油的采收率,科技創(chuàng)新為老油田帶來曙光。
每個油田的開采都有自己的周期,大慶油田也不例外。
開采初期,原油是靠地層自身壓力作用,通過油井“噴”出來。第二個時期,需要將水注入地下,把油“擠”出來。進入開發(fā)中后期,則是靠化學劑,把石頭縫里的油“洗”出來,就好比用洗衣液把衣物上的污漬清洗掉一樣。
復合驅技術是一種大幅度提高原油采收率的方法,通過在注入水中加入堿、表面活性劑和聚合物,形成三元復合體系來驅替常規(guī)水驅、聚驅無法開采的原油。
不盲從權威,研發(fā)出“國字號”表活劑
上世紀80年代初,外國專家對復合驅在大慶油田的應用判了“死刑”,認為大慶原油酸值低不適合三元復合驅。
權威論斷是在特定條件下形成的,可借鑒,但不能迷信。大慶油田科研人員不盲從、不放棄,經(jīng)過大量實驗、理論分析,首次揭示了原油中雜環(huán)化合物在堿性環(huán)境下與外加表活劑協(xié)同作用形成超低界面張力機理,創(chuàng)建了表活劑與原油定量匹配關系,打破了依賴原油酸值的傳統(tǒng)理論,得出“復合驅技術在大慶不但可行,而且效益可觀”的結論,為大慶油田進一步提高采收率找到突破口。
搞復合驅試驗最“卡脖子”的是表面活性劑,只能從美國進口,高昂成本成為制約推廣瓶頸。
“外國人能做到的,我們不但要做到,還要做得更好!”大慶油田科研團隊夜以繼日展開攻關,吃住在實驗室。經(jīng)過上千次實驗、上萬次分析,實驗記錄本摞起來有一人多高,團隊用不到一年時間完成了三年工作量,終于成功研發(fā)出“國字號”表活劑,填補國內空白,綜合性能優(yōu)于國外同類產(chǎn)品,成本降低40%,為油田節(jié)省了大量引進資金。
復合驅油井結垢是又一個令大慶人“頭疼”的世界級難題。大慶油田采油工程系統(tǒng)科研團隊展開技術攻關,2012年,自主研發(fā)清防垢劑系列產(chǎn)品,配套三元復合驅采油井復雜垢質清防垢舉升工藝技術,截至今年油井連續(xù)生產(chǎn)時間由87天延長到463天以上,大幅度降低了維護成本。
如今,大慶油田在油田含水率達到98%的極限開采條件下,復合驅大幅度提高原油采收率技術再提高采收率16個百分點以上,使大慶主力油田采收率突破60%,達到國際領先水平,創(chuàng)造了中國石油開發(fā)奇跡。
作為大慶油田的戰(zhàn)略性接替技術,三元復合驅于2014年正式實施規(guī)模化工業(yè)推廣,并取得顯著效果:當年實現(xiàn)產(chǎn)量首次躍上200萬噸臺階,2015年生產(chǎn)原油首次突破300萬噸,2016年生產(chǎn)原油超400萬噸,至2020底,產(chǎn)量連續(xù)5年超過400萬噸,已成為大慶油田建設百年油田的重要開發(fā)技術之一。
“我們一直向‘技術越來越高,成本越來越低,效果越來越好’這個目標努力。”大慶油田首席技術專家、復合驅技術攻關團隊負責人程杰成介紹,如今,大慶油田在油田含水率達到98%的極限開采條件下,復合驅大幅度提高原油采收率技術,再提高采收率16個百分點以上,使大慶主力油田采收率突破60%,達到國際領先水平,創(chuàng)造了中國石油開發(fā)奇跡。
走出國門,復合驅成為中國石油科技的“世界名片”
大慶油田巖心庫。
大慶石油人30年持續(xù)創(chuàng)新,占領了世界三次采油技術制高點,復合驅成為大慶油田戰(zhàn)略性接替技術,使我國成為世界上唯一大規(guī)模工業(yè)化應用復合驅技術的國家。
2012年底,大慶油田決定與國外某油田開展合作,讓三次采油技術“走出去”。但該油田屬于超高溫和高礦化度油藏,超出了世界范圍內復合驅公認的技術界限。
此項技術,在大慶行,到國外油田應用行嗎?技術人員經(jīng)過幾十個方案、上萬次實驗,攻克了理論和技術難題,研制出性能優(yōu)良的抗高溫高鹽的表面活性劑和聚合物產(chǎn)品。
實驗結果表明,該三元復合驅體系可提高采收率20個百分點以上。經(jīng)外方國家實驗室驗證,性能指標均優(yōu)于國外大公司提供的配方,外方由衷贊嘆“大慶人是世界復合驅技術的No.1!”
異軍突起的大慶油田復合驅技術及工業(yè)化應用,迅速成為國際原油市場萬眾矚目的焦點,引起了中東、中亞、俄羅斯及亞太等主要產(chǎn)油區(qū)各國的關注,也吸引了美國等多國專家學者前來考察。目前,科威特、俄羅斯和印度尼西亞等國家先后與大慶油田達成復合驅技術服務和技術咨詢合作意向。
2018年,大慶油田大膽提出了“對象變差、效果不變”的攻關目標,再次踏上了新型高效復合驅技術攻關的新征程。
如今,大慶油田實現(xiàn)了國內復合體系評價技術的飛躍,首次利用國產(chǎn)原料研發(fā)出高效界面位阻表面活性劑,已開始工業(yè)化生產(chǎn),計劃今年6月底投注,預計較現(xiàn)有復合驅油體系采收率提高3個百分點以上,噸油化學劑成本降低20%以上。
預計2024年,這項技術將在大慶油田全面推廣應用,將有力支撐百年油田建設。