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“冷采”技术破解千万吨稠油开采难题,中原油田实现效益增产

十月底的内蒙古乌拉特后旗戈壁滩,气温已逼近零摄氏度。中原油田内蒙古采油厂员工们正为吉2-平15井等8口油井的井口管线加装

十月底的内蒙古乌拉特后旗戈壁滩,气温已逼近零摄氏度。中原油田内蒙古采油厂员工们正为吉2-平15井等8口油井的井口管线加装保温层,预防原油冻凝。这些油井生产的稠油,黏稠如蜂蜜,在低温下更容易凝固。

中原油田内蒙古探区查干凹陷储藏着超过千万吨稠油资源,但由于原油中胶质、沥青质含量高,加上地层具有低压、低温、低渗的“三低”特性,传统开采技术难以奏效,稠油一度成为“愁油”。

2022年以来,中原油田科技人员自主研发的稠油降黏冷采技术,为这些难动用的储量带来了突破性转变。

戈壁滩上,曾因开采难度大而沉睡的千万吨稠油,如今在科技创新驱动下正缓缓流入输油管道。

01 技术突破:从热采到冷采的思路转变

面对查干凹陷700多万吨稠油储量,中原油田最初借鉴了其他油田的热采经验。热采技术通过向井中注入超高温、超高压蒸汽,使稠油变稀从而易于开采。

然而,热采技术在实际应用中暴露出局限性。查干凹陷油井地层温度只有30至40摄氏度,地层压力低于7兆帕,且井下多为遇水迅速膨胀的黏土层,容易堵塞原油孔道。更关键的是,热采需要向井中注入大量超高温、超高压蒸汽,开发成本极高,难以实现规模化应用。

“既然热采行不通,为何不尝试冷采?”油田科技人员转变思路。2022年,中原油田组织科技攻关团队,探索低温、低压、低渗透条件下的稠油降黏冷采之路。

科研团队对80多组查干凹陷稠油样品进行致黏机理研究,从104种常规降黏剂中筛选出50多种进行匹配试验。经过8个月反复试验,成功研发出分别适用于毛1块和毛8块两个区块的复合驱替用水溶性降黏剂和气体辅助吞吐用油溶性降黏剂。

02 技术应用:个性化方案与精准钻井

降黏冷采技术的成功不仅取决于药剂配方,更在于“一井一方”的个性化方案和精准钻井技术的结合。

由于每口井的原油黏度、地层温度和地层水矿化度不同,本着一井一方的原则,为每口井选定最优助剂配方和最佳注采配套工艺,支撑稠油效益开发。

针对查干凹陷储层薄(只有3-4米)、多为隔夹层、岩石均质性差的特点,科研团队利用水平井网下的波阻抗体协同模拟技术,成功完成对2米内隔夹层的精细刻画及地质建模。

这一技术对提高水平井储层钻遇率发挥了关键作用。

03 效益提升:从有效开采到有效益开采

降黏冷采技术的成功应用,不仅解决了稠油开采的技术难题,更带来了显著的经济效益,实现了从“有效开采”向“有效益开采”的转变。

通常情况下,每口稠油井需要累计注入2000至3000吨二氧化碳和数十吨降黏剂或聚合物。根据工艺要求,降黏剂必须大剂量连续加注才能抵达储层最远端,最大限度与稠油接触、反应,从而实现增油。

现场应用表明,应用两款针对性研发的降黏剂后,毛1块和毛8块两个区块的稠油降黏率分别达到98%和87%。这一数据意味着,原本黏稠的地下“蜂蜜”被有效稀释成顺畅流淌的“糖水”。

此外,降黏冷采技术还与二氧化碳驱油相结合,实现环保与经济效益的双赢。至2024年初,濮东采油厂胡109注碳井累计注入二氧化碳4.55万吨,对应的胡96-3井增油1.68万吨,换油率远高于国内平均值。

随着技术的不断完善和推广,中原油田将进一步扩大降黏冷采技术的应用范围。在广袤的内蒙古草原上,曾被视为“愁油”的稠油正转化为宝贵的能源资源。

未来,随着降黏冷采技术与二氧化碳驱油等技术的进一步融合,中原油田将为中国能源安全与绿色发展贡献更大力量。