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擊破“斷層”,讓功勛區塊再立新功—看普光氣田如何保持高效穩產

2018-07-11 09:43:10 中國石化新聞網   作者: 施興峰  

普光氣田的開發始于2009年10月普光主體的投產。至今,普光主體已連續高效穩產了8年多。截至今年7月4日,普光主體累計生產井口氣506.6756億立方米,約占普光氣田井口氣總產量的74%。從這一占比來看,投產以來的8年,普光主體絕對是普光氣田的“主力”和“功勛區塊”。正因為如此,才有了“普光主體產量穩則普光氣田產量穩”的說法。

8年間,以普光主體為主要產氣區的普光氣田,為長江經濟帶沿線70多個大中型城市輸送著源源不斷的清潔能源,在肩負國企三大責任的同時,打造了響當當、金燦燦的“中原普光”品牌。這塊含金量十足的金字招牌,讓中原石油人為之驕傲,讓中國石化人為之自豪,就連氣田所在的四川省達州市也驕傲地宣布自己是“中國氣都”。

根據地質開發方案的規劃,目前,普光主體這個老區塊已勝利完成了前8年高效生產的歷史任務。

今年,油田提出,到2035年前,普光高含硫氣田開發管理要保持世界一流水平。作為油田著力打造的“五大品牌”之一,“中原普光”品牌的核心要素就是保持高含硫氣田開發管理一流水平。

今年,根據集團公司和油田的整體部署,普光氣田定下了高效穩產至2025年的長遠目標。

高含硫氣田開發管理要保持世界一流水平,與普光氣田高效穩產至2025年的長遠目標、“中原普光”品牌三者之間的關系,可作如下解讀:前者是“表征”,后兩者是“結果”,其內涵是相通的,目標是一致的。開發管理水平保持世界一流,意味著氣田持續高效穩產和擦亮“中原普光”品牌這兩個“結果”一定可達成;反過來,氣田持續高效穩產和“中原普光”品牌含金量不斷上升,也反襯出了普光氣田開發管理水平這個“表征”的“高”。

說一千道一萬,最終全部的結果只有兩個字——產量。因為產量是一個氣田的“生命線”,沒有了產量,其他一切無從談起。

“一塊蛋糕再大,連續8年不停地切割,終究要變小。”普光分公司采氣廠普光采氣區分管地質開發的副經理黃德明這樣形容普光主體已探明的可采地質儲量。

“地質開發方案勾勒的普光主體高效穩產期就是8年。過了這8年,就像人上了年紀,身體機能和狀況會逐漸下降,可以說,在當前沒有取得新的重大地質勘探突破的情況下,現在的普光主體已經從產能巔峰期逐漸進入產能下降期。”普光分公司開發管理部主任彭鑫嶺說。

地質專家們關于普光主體“產能下降”的論斷,就是普光主體實實在在的現狀。

"地質儲量動用不充分“和”邊底水水侵能量大“,是當前制約普光主體保持穩產的兩個主要原因,也是當前普光主體產能下降的最主要根源

連續高效穩產了8年多的普光主體,后續保持穩產能力的支撐點在哪里?

問題擺在了眼前。

“在可預期的未來,普光主體這個老區塊依舊是普光氣田開發的主力區塊。我們必須想方設法減緩普光主體產能下降的速度,讓這個功臣區塊為整個普光氣田高效穩產至2025年長遠目標的實現再立新功。”油田分公司副總工程師、普光分公司經理張慶生說。

如何千方百計挖掘出普光主體的產能潛力,讓每一口生產井把該釋放的產能都有效釋放出來,最大限度保持普光主體高效穩產的趨勢,為整個普光氣田穩產至2025年長遠目標的實現作出應有的貢獻,是普光主體在“第二個8年”征程中的新的歷史使命。

兩相對比,普光主體產能下降的現狀與新的歷史使命之間存在著一個無形的“斷層”。這個“斷層”對“高含硫氣田開發管理要保持世界一流水平”的要求而言,是個現實的、巨大的挑戰;對普光主體未來的穩產而言,則是極其強大的“攔路虎”。這個“斷層”是普光主體當前及今后一段時期無法繞過,且必須全力攻克的“關坎”。

“只有攻克了普光主體‘地質儲量動用不充分和邊底水水侵能量大’這兩個難題,盡全力保證普光主體今后8年一定的生產能力,才能實現整個普光氣田持續高效穩產。”普光分公司氣藏工程首席專家李濤說。

據研究,導致地質儲量動用不充分的主要原因是氣井生產剖面不完善。“舉例說明,普光主體X井投產氣層一共有260米的厚度,但由于種種客觀原因的限制,目前只有其中某一段的30米在產出,其他層段氣層沒有產出,這就叫‘生產剖面不完善’。”普光分公司采氣廠采氣研究所技術專家劉愛華介紹,“生產剖面不完善導致了普光主體飛仙關組三段和長興組儲量動用不充分,就是說飛仙關組三段和長興組儲量該發揮的生產能力沒有發揮出來。”

普光主體的天然氣儲層分布在一個“斜坡型”的地質構造當中。斜坡的高部位有氣井,低部位、邊緣部位也有氣井。地層當中的水,則分布于“斜坡型”地質構造的低部位和邊緣部位。

在氣田開發過程中,天然氣和地層水存在著不可調和的矛盾。天然氣開采出去后,邊底部位的地層水必然通過儲層當中的高滲帶推進到氣藏里面,形成“邊底水水侵”,造成液氣比上升,影響天然產氣量。因此,邊底水推進的速度在相當大程度上決定了天然氣的最終采出程度。水侵程度大的話,還會導致氣井“水淹停產”,直接威脅著氣井的“生命”。

由于邊底水侵入是不可避免的客觀存在,普光主體投產這8年,也是氣田開發者與邊底水水侵反復“較量”的8年。隨著開發實踐的深入,氣田的開發者發現,普光主體實際的邊底水水侵能量要大于地質方案最初的預測,水體整體能量為中度偏強,較為活躍。其中,普光主體飛仙關組一、二段水體相對較大,經計算,目前水體倍數為6倍。

也就是說,邊底水水侵的能量相比預測,要強大太多。據了解,現在普光主體共有11口氣井見水,其中4口氣井因水淹導致停產,普光104-3井就是其中之一。

問題還不止這些。作為老區塊,隨著普光主體開發時間的不斷延長,氣藏開發過程中逐漸出現了井筒堵、壓力降、套管變形、縱向儲量動用程度差異大等一系列困難和挑戰。仿佛一個人由于長期勞作,身體出現了各種各樣的“疑難雜癥”。這些“疑難雜癥”無時無刻不在制約著普光主體的高效穩產。

“就像喉嚨里有痰時,人會呼吸困難一樣,井筒堵塞后氣井也會出現‘不舒服’。”在談到井筒堵塞問題對氣井產能的影響時,普光分公司天然氣技術管理部副主任古小紅打了個形象的比喻。

普光主體投入開發以后,由于原先鉆井施工中殘留的巖屑、酸壓施工中殘留的暫堵劑等沉積在生產井井筒當中,部分氣井相繼出現井筒堵塞現象。這不僅影響氣井正常生產,而且讓氣井產能“大打折扣”。

普光204-2H井就是其中的典型。該井投產初期日產氣在30萬立方米左右。因為井筒堵塞,該井于2016年5月被迫關井,一直未能復產。僅這一口井,普光氣田一年就損失近1億立方米的產能。井筒堵塞成了影響氣井產能發揮的“痼疾”。

普光主體的氣藏儲層埋深通常在5500米至6000米,由于地層蠕變的強力擠壓,導致部分生產井出現了套管變形,給氣井的平穩生產,以及整個普光主體的安全和井控管理工作帶來較大威脅。

控制住邊底水侵入速度,有效解決地質儲量動用不充分、井筒堵塞、套管變形和氣藏整體壓降速度快等諸多難題,牢牢把握高效穩產主動權

若想志在必得,先需穩操勝券,但“勝券”在哪里?

在冷靜分析現實困難的同時,我們更要客觀看待經過艱苦努力而取得的成績。

一看邊底水水侵控制情況。普光氣田的開發人員立足實際,積極開展氣藏壓降與邊底水推進關系研究,通過加強氣田動態監測,建立儲層裂縫、硫沉積三維雙重介質模型和動態模擬數學模型,跟蹤模擬地下氣藏的變化情況,逐漸摸清了普光主體水侵規律。

根據實際生產情況,結合數值模擬成果,形成了“控、排、堵”相結合的綜合治水策略,其中的核心內容就是為高、低部位氣井合理配產,嚴控邊底水侵入,成效顯著。據測算,氣田一億立方米天然氣水侵量已由2013年初的8.9萬立方米降至目前的4.5萬立方米。這延長了氣井無水采氣期,提高了氣藏的最終采收率。

二看地質儲量動用不充分攻關的情況。油氣田的開發簡單講就是建立油氣從深部地層流向地面的有效通道。只有確保這個通道通暢,地下的資源才有望變成地面的產量。因此,如何完善氣井生產剖面,提高氣田地質儲量動用程度,喚醒“沉睡”的資源,提高氣井采收率,是延長整個氣田穩產期的關鍵所在。

受永久性生產管柱的限制,普光氣田天然氣儲層改造手段有限,現有的工藝技術難以實施。為解決這一難題,從2015年起,普光分公司開展了提高儲量動用程度調研,采取開發與工程、研究與生產相結合的模式,同多家單位進行了技術交流,于2017年最終確定了“過油管深穿透射孔技術”的可行性。

“該技術采用抗硫化氫無槍身系統,射孔深度和強度都遠優于傳統方式,確保可以重建井筒與地層的通道。”普光分公司副經理張世民介紹。

2017年,普光氣田開發人員在普光202-1井、普光303-3井先后開展“過油管深穿透射孔”工藝先導試驗。這兩口井生產剖面改善效果明顯,目前日增產天然氣均超過10萬立方米。這標志著氣田找到了科學合理、切實可行、簡單有效的改善生產剖面的工藝措施。

經技術人員初步評定,該技術還將應用于普光301-2井等11口井,預計實施后可新增動用儲量187億立方米,每年增加新建產能近7億立方米,為氣田持續穩產提供了有力保證。

針對橫向井網控制不完善的問題,普光氣田計劃在普光主體部署6口調整井,將增加動用儲量152億立方米,新增產能8.91億立方米,全部措施實施后,該區塊儲量動用程度將提高8.4個百分點。目前,調整井普光108-1T井已鉆進3450米,普光306-1T井等后續調整井正在可行性研究中。

三看井筒解堵的情況。普光分公司聯合石油工程技術研究院開展了自主研發取樣器的工作。經過為期兩年的攻關,2016年9月,技術人員成功研制出滿足普光氣田高含硫氣井井筒堵塞物取樣要求的工具,并在普光203-1井成功應用。這在我國高含硫氣田尚屬首次。

不僅如此,面對水平井取樣難題,成功攻克了水平井取樣工具貼邊、難以加壓、堵塞雜質難以順利進入“樣品存儲腔”等難題,研制了可用于水平井取樣的錐形取樣器。針對以碳酸鈣為主的無機堵塞物與混合了單質硫、瀝青質等多種組分的有機堵塞物,并且堵塞位置也由井底轉移到了近井口地帶的新情況,在堵塞成因分析、建立氣井堵塞模型等一系列研究基礎上,技術人員最終形成了“溶堵點、擴通道、慢放噴、防凍堵”的技術復產方案。

普光204-2H井應用該解堵新技術后,于今年3月7日成功復產,日產氣量穩定在20萬立方米。

四看套管變形管控和治理的問題。普光氣田根據集團公司和油田的要求,認真開展風險識別與管控,將套管嚴重變形等井控風險列入“十大風險”清單,并定為普光氣田的“1”字號風險。為做好風險分析與評估,普光氣田制訂了“一井一策”管控措施。

除此之外,普光氣田還對出現套管變形的井定期進行綜合分析。在工程技術管控措施制訂方面,普光氣田研發出油管套變監測儀器,初步實現套變井變形程度定量解釋,確保了風險可控。在此基礎上,加快套變井修復技術現場試驗與應用,延長氣井壽命,確保安全生產。加快推進套管變形監測、套變處理、加固技術研究及現場試驗,并在大灣405-3井首次完成了高含硫氣井安全封井。這都為普光主體套變生產井的安全管理提供了可靠的保障。

除了上面取得的成績,當前,普光主體還有一個最終的“撒手锏”。這是普光主體延緩產能下降、保持穩產最大的“底氣”,也是最大的“勝券”。

如果說控制邊底水侵入速度,是把控氣田開發的“命門”,那么控制氣藏整體壓降,則是抓住了氣田開發的“靈魂”。經過反復論證與實踐檢驗,投產8年多來,普光氣田的開發者通過合理配置氣井產量、優化生產組織運行等措施,有效控制了邊底水侵入速度,氣藏整體壓降控制在設計范圍內。也就是說,氣田開發的“命門”與“靈魂”,目前都攥在普光開發者的手里。一句話:普光主體當前開發水平整體優于方案設計。

堅定信心,找準破解”產能下降“難題的”藥方“,盡全力減緩產能下降速度,有效延長穩產時間,確保普光主體這個”功勛區塊“勝利完成新的歷史使命

綜上所述,無論從地質開發水平上看,還是從現實工藝技術上看,普光主體都存在繼續保持穩產的能力。

成績粲然可觀,底氣了然于胸。對比當前普光主體在地質開發和工藝技術方面取得的“暖心”成績,在面對保持區塊穩產的重重困難與險阻時,我們是否有能力拾起信心、有辦法堅定信心?

答案不言而喻。

“疑事無功”與“信心滿懷”的結果是截然不同的。在天大的困難面前,堅定信心,團結一致,哪怕是背水一戰,很多事情注定會峰回路轉。

“天下難事,必做于易;天下大事,必做于細。”擊破橫亙在普光主體現狀與新的歷史使命之間的無形“斷層”,讓普光主體這個功勛區塊再立新功,重擔壓在了普光氣田人的肩頭。

如“離弦之箭”,他們已經帶著高度的責任心、使命感,以時不我待、只爭朝夕的昂揚銳氣,投身到了保持普光主體乃至整個普光氣田高效穩產的工作中。

他們憑借千百次理論推演和無數次生產實踐所積淀的知識和經驗,根據潛力目標區研究結果,及時評價落實可動用儲量,調整措施提高普光主體動用程度,增加儲量,提高建產能力。比如,部署普光主體開發調整井和開發評價井,增加飛仙關組三段和長興組的動用程度。其中,普光3021-4H井作為開發評價井,主要是實現普光主體南部探明未動用儲量的有效動用,預計控制地質儲量29億立方米,新增無阻流量290萬立方米/天。普光306-1T井作為開發調整井,主要是針對普光主體氣藏長興組的普光6礁體的動用,該井將實現動用地質儲量53億立方米,預計新增無阻流量402萬立方米/天。計劃開展普光304-1井等8口氣井過油管深穿透射孔作業,預計措施后每口單井日增氣量10萬立方米以上。

他們精細管理,千方百計減少自耗氣用量。普光101集氣站職工在實踐中摸索出了節約自耗氣的小竅門。操作崗的職工從天氣、風力等因素著手,因時制宜精細控制火炬吹掃用氣量:風小的時候,進氣量控制在每小時20立方米即可滿足生產需要;大風天氣時,進氣量適當調高到每小時23立方米,既不影響井站安全,又不耽誤井站生產。

2018年前5個月,該集氣站每天平均消耗燃料氣僅22立方米/小時,比采氣管理區下達的最低耗氣指標還低9立方米。一天時間,普光101集氣站就可以節約燃料氣216立方米。日計不足,歲計有余。把該節能工藝推廣到普光主體其他14座集氣站乃至全部普光氣田的集氣站,勢必會產生“積沙可以成塔”的效果。他們建立了“地質-開發-采氣”一體化工作新機制,三方位全面分析、有機整合,群策群力加大相關氣井的復產攻關。地質部門分析氣井剩余儲量等潛力;開發部門通過建立井筒節點模型,根據生產參數提出復產措施;生產部門預判堵塞情況,將可行的復產措施與現場實際相結合,大力開展氣井復產施工。不同專業的密切協同,取得了事半功倍的效果。

普光氣田人立足當前實際,秉承“特別能吃苦、特別能戰斗”的傳統精神,勇于直面客觀存在的困難與挑戰,腳踏實地,真抓真干。希望,就在前方。

“任憑風浪起,穩坐釣魚船”。我們只需堅定信心,在科學決策出來的道路上心往一處想、勁往一處使,把千般力量凝聚成一只鐵拳,擊破“斷層”,盡全力延緩普光主體產能下降,就能讓這個功勛老區塊在新的歷史征程中再立新功。




責任編輯: 中國能源網

標簽:普光氣田,天然氣,氣田開發