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來源標(biāo)題：系列技術(shù)挖掘南海老油田新潛力

南海西部油田是我國海上石油勘探的發(fā)祥地，誕生了我國海上石油勘探的多個(gè)“第一”。然而，經(jīng)過50余年的發(fā)展，這些油田“老了”：含水率越來越高，開發(fā)成本日益上升，維持高產(chǎn)量的難度越來越大。

“但是，在保障國家能源安全的大背景下，我們的目標(biāo)又是增產(chǎn)。”中國海油湛江分公司工程技術(shù)作業(yè)中心總經(jīng)理劉和興近日對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說，“除了建設(shè)新的開發(fā)項(xiàng)目，如何挖掘老油田潛力，是我們必須面對(duì)的課題。”

(資料圖)

而要做好這一課題，唯一途徑是科技創(chuàng)新。

超短半徑水平井、深度酸化、數(shù)字輔助鉆井……在一系列自主創(chuàng)新技術(shù)成果的加持下，2023年，南海西部油田依然保持在全國十大油田之列。

“吃干榨盡”邊際油藏

南海西部石油的開發(fā)，面臨著“老小邊窮低”的系列挑戰(zhàn)。老，是指老油田井槽資源緊缺;小，是指調(diào)整井單井增油量小;邊，是指井位部署需邁向更深更遠(yuǎn);窮，是指調(diào)整井項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性差;低，是指低滲特低滲儲(chǔ)層開發(fā)難度大。

其中，油田“老小窮”問題尤為突出。中國海油湛江分公司鉆井總監(jiān)胡杰說，這些近井地帶的邊際油藏看得見，吃不著。

如何將陸地油田開采邊際油藏的超短半徑水平井技術(shù)應(yīng)用于海上油田?

“海上油田的環(huán)境與陸地油田有著巨大差異，海上油田的套管層次、地質(zhì)條件等因素都給技術(shù)改造帶來了極大挑戰(zhàn)。”胡杰說，同時(shí)，南海西部邊際油藏“又小又散”，這就要求相關(guān)技術(shù)必須實(shí)現(xiàn)對(duì)水平段軌跡的精準(zhǔn)控制，同時(shí)盡可能延長水平段長度，以增加產(chǎn)能。

最終，胡杰和團(tuán)隊(duì)研發(fā)出更靈活的新型鈦合金鉆桿，引進(jìn)小尺寸的鉸接螺桿，實(shí)現(xiàn)鉆井工具“指哪打哪”，完成可控軌跡超短半徑水平井技術(shù)的適配性改造。

隨后，該技術(shù)成功應(yīng)用于文昌某油井，使其成本從4500萬元降低到1800萬元。該井投產(chǎn)后，日產(chǎn)油量超計(jì)劃產(chǎn)量的67%。

“可控軌跡超短半徑水平井技術(shù)的成功應(yīng)用，極大提高了邊際油藏開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性，為老油田的精準(zhǔn)挖潛開拓了全新思路。”劉和興說，以年均應(yīng)用于10井次的規(guī)模測(cè)算，相較于常規(guī)老井側(cè)鉆實(shí)施調(diào)整井，該技術(shù)降低成本超億元，年均增油量18萬立方米。

讓“鄉(xiāng)間小道”擴(kuò)容

石油“藏”在地層深度巖石孔隙中，通過一個(gè)個(gè)吼道流通到井底，再被“抽出來”。如果把常規(guī)儲(chǔ)層原油流出的通道比作寬闊的“高速公路”，那么低滲透儲(chǔ)層就是狹窄崎嶇的“鄉(xiāng)間小道”。如何讓“鄉(xiāng)間小道”擴(kuò)容，也是老油田潛力挖掘的重要課題。

中國海油湛江分公司完井總監(jiān)簡(jiǎn)成介紹，目前，儲(chǔ)層改造方法主要有壓裂和酸化。由于海上平臺(tái)空間受限、作業(yè)成本極高、作業(yè)難度大，壓裂法幾乎無用武之地。“酸化的成本較低，所需的設(shè)備和材料相對(duì)簡(jiǎn)單，施工過程也較為簡(jiǎn)便，可以大大降低油氣田開發(fā)的成本。”簡(jiǎn)成說。

簡(jiǎn)單來講，酸化就是用酸性物質(zhì)將巖石溶解，使得石油通過的孔道變大。但常規(guī)的酸化只能解決近井地帶的問題，距離井稍遠(yuǎn)一些的“道路”依然不通暢。中國海油湛江分公司項(xiàng)目組積極探索，創(chuàng)新提出“深部酸化”的概念，將狹窄的孔隙、吼道擴(kuò)容。

項(xiàng)目組探索形成一套深部酸化改造液體系和深部酸化完井方式，根據(jù)不同類型儲(chǔ)層對(duì)癥下藥，攻克低滲、特低滲“頑疾”，建設(shè)了原油流動(dòng)的“高速公路”。

劉和興介紹，目前，中國海油湛江分公司已經(jīng)成功實(shí)施9口井的深部酸化儲(chǔ)層改造作業(yè)。這些井的產(chǎn)量達(dá)到計(jì)劃產(chǎn)量的197.1%，儲(chǔ)層改造效果顯著。目前南海西部油田低滲、特低滲儲(chǔ)層占比超30%，儲(chǔ)量巨大，未開發(fā)低滲儲(chǔ)量8000萬噸以上，深部酸化的應(yīng)用前景廣闊。

大數(shù)據(jù)輔助“降本增效”

由于海上環(huán)境復(fù)雜多變，鉆井過程中經(jīng)常遇到未知巖層，導(dǎo)致進(jìn)度延誤、成本超支。僅憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和直覺難以應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的鉆井環(huán)境，急需一種新方法來提升鉆井效率、降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

文昌油田開發(fā)鉆完井項(xiàng)目經(jīng)理鄭金龍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，收集并整理了大量鉆井?dāng)?shù)據(jù)，研發(fā)出一套大數(shù)據(jù)智能輔助鉆井系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集鉆井現(xiàn)場(chǎng)的各種數(shù)據(jù)，利用高級(jí)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速識(shí)別分析，并自動(dòng)生成最優(yōu)鉆井策略。同時(shí)，系統(tǒng)還具備自我學(xué)習(xí)功能，能夠不斷優(yōu)化算法，提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。

大數(shù)據(jù)智能輔助鉆井系統(tǒng)在文昌探井中應(yīng)用30余口井，作業(yè)效率顯著提升，成本大幅降低。

“中國海油湛江分公司在鉆完井油氣增產(chǎn)技術(shù)及智能鉆完井領(lǐng)域取得的顯著技術(shù)成果，不僅展現(xiàn)了我國海洋油氣勘探開發(fā)能力的不斷提升，更是技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)際應(yīng)用深度融合的典范。”中國石油大學(xué)(北京)安全與海洋工程學(xué)院院長楊進(jìn)說，隨著這些技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化與推廣應(yīng)用，該公司將在老油田穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)方面取得更大的成績，進(jìn)一步引領(lǐng)我國海上油氣勘探開發(fā)技術(shù)的新潮流。