2010年度:大庆油田高含水后期4000万吨以上持续稳产高效勘探开发技术
发布时间:2015-11-12 16:01

大庆油田高含水后期4000万吨以上持续稳产高效勘探开发技术

2010年国家科学技术进步奖特等奖

一、项目概况

大庆油田依靠三代自主创新技术,到1995年产量达到5600万吨,实现了5000万吨以上20年长期高产稳产,油田进入产量递减阶段。按当时的资源和技术,到2009年产量将下降到3000万吨以下。为满足国家对石油的迫切需求,大庆油田提出4000万吨以上高产稳产新目标。要实现这一目标,必须通过技术创新解决四大难题:一是高度分散剩余油准确描述与精细挖潜技术;二是聚合物驱在中低渗透油层大幅度提高采收率技术;三是松辽盆地老探区寻找新的规模储量技术;四是超大容量多样化注采液处理技术。经过十多年持续攻关,形成了大庆油田新一代技术体系,累计增产原油5774万吨,实现了4000万吨以上14年高产稳产。

项目主要技术创新如下:

1.自主研发了多层非均质大型砂岩油田高含水后期高度分散剩余油定量表征及深度挖潜技术。创新形成了多层非均质储层精细描述技术,实现由小层向单砂体及层内精细描述转换,研究编制了920平方公里、覆盖6万多口井的沉积相带图,应用规模达到世界之最;创新了精细到0.2米单砂层级剩余油定量表征技术,自主研发了新一代水淹层测井系列和并行油藏模拟技术,剩余油预测符合率提高到86%;创新形成了以完善单砂体注采关系为核心的深度挖潜技术系列,薄差油层动用程度由38.5%提高到72.3%,实现了薄差油层精细注采。应用上述成果,实施综合调整措施近5万井次,实施调整新井9286口,自然递减率由13%控制到8%,年均多产油190万吨,累计多产油2681万吨。

2.首创聚合物粘弹性驱油理论及相应的聚合物驱高效开发技术,建成了世界上最大的三次采油生产基地。创新建立了聚合物弹性驱油理论,揭示了聚合物弹性驱油机理,量化了弹性对提高驱油效率的贡献。依据这一原始理论创新,自主研发了具有弹性和多种分子量混合驱油功能的新型聚合物驱数值模拟器,与国际同类商业化模拟器对比,处于领先地位;发明了二类油层“分段式”、“混合式”聚合物驱技术,采收率提高12个百分点以上;创新发展了高分子量、高浓度聚合物驱技术,比原有技术又多提高采收率5个百分点。该成果推广应用后,使大庆油田聚合物驱年均多产油220万吨,累计增油3093万吨,产量连续8年超过1000万吨。

3.首次揭示了大型陆相坳陷盆地负向构造带的油气分布规律。发现了松辽盆地负向构造带可形成大面积岩性油藏、断层-岩性油藏以及致密型砂岩油藏,创新了薄砂体精细找油技术,实现了3~5米薄互层河道砂体的精细刻画,在老探区发现石油储量10亿吨

4.创新并实施了超大容量多样化注采液处理利用配套技术,实现了特大型油田安全、清洁、高效运行。发明、创新和应用31种新设备、26项新技术、14种新工艺,形成了可适应每年高达10亿方多样化注采液的新一代降本增效地面工程技术体系;发明聚合物母液一管多站供液工艺和目的液一泵多井撬装注入系统,单项工艺降低投资20%~30%;发明高寒区高凝原油采出液低温集输处理工艺技术,突破“不能低于凝固点”集输的技术禁区,降低耗气量40%;创新了油田废弃滤料回收处理技术、含油污泥无害化处理装置等,实现了生产和生活污水零排放。

该成果获得省部级一等奖8项;取得发明专利49项,形成各种新技术标准52项。整体技术达到国际领先水平。2010年获得国家科技进步奖特等奖。

二、获奖后的主要进展

该成果获奖后,技术上不断成熟配套,推广规模不断扩大,同时,针对资源基础不断变差给持续稳产带来的新的勘探开发技术难题,在“十一五”取得成果基础上,继续开展对稳产关键技术的持续攻关,得到国家和中国石油天然气集团公司重大科技专项计划支持,技术得到进一步完善,技术适应性进一步增强,油田技术水平和创新能力得到进一步提升,促进了行业技术进步,取得了显著的技术发展成果和经济效益。

1.通过不断的持续攻关,在技术发展上取得了新成就、新进步,为持续稳产提供了强有力支撑

(1)油气勘探技术取得新进展,确保增储目标顺利实现。一是发展了中浅层常规油精细勘探技术。构建了长垣扶余油层“油源、构造、断裂、河道砂”四位一体控藏模式和西部斜坡区“北西向运移、北东向成藏”运聚模式,发展形成了薄互储层地震预测、低渗透复杂油水层测录井精细评价及超长水平井大规模压裂等配套技术,新增探明储量2.01亿吨。二是初步形成致密油勘探技术。形成“甜点”地震预测、“七性”参数评价和低成本水平井优快钻完井和增产改造等核心技术,落实致密油资源总量12.7亿吨。

(2)发展了长垣水驱精细挖潜技术,油气开发技术取得新进展。完善了多学科精细油藏描述、精细开发调整和以“精细分层注水”为核心的挖潜工艺等三项主体技术,使自然递减率和综合递减率分别下降到5.22%和2.63%。

(3)发展形成了聚合物驱油提效技术。建立了注入参数定量优化设计及对标分类评价方法,研发了高效测调工艺,发展了低粘损聚合物配注工艺,聚驱开发效果及效益有效提升,与2010年相比,多提高采收率2.73个百分点,吨聚增油由40.5吨回升到50.9吨,节省聚合物干粉13435吨。

(4)初步形成了二类油层三元复合驱油技术。建立了油藏工程设计、动态调整、配制注入、清防垢举升等四项主体工程技术,并实现了主要工艺设备定型和低成本防垢剂自主生产,基本满足了工业化应用需要,两个工业性示范区提高采收率分别达到18.5和19个百分点,2015年产油量将突破300万吨。

2010年以来,相关技术发展又取得丰硕成果,先后获得省部级一等奖以上成果奖励18项,国家发明专利46项。

2.成果推广转化效果显著,取得巨大经济和社会效益

自2010年以来,通过获奖成果“大庆油田高含水后期4000万吨以上持续稳产高效勘探开发技术”的规模化推广应用和新的关键技术的进一步研究与应用,大庆油田又连续5年实现4000万吨稳产,到2014年底累计增油达到10674万吨。主体油田采收率突破50%,比国内外同类油田高10~15个百分点。该获奖成果已在中国陆上15个高含水老油田推广应用,相继在苏丹、印尼、哈萨克斯坦等国家得到应用,有力支撑了我国能源“走出去”战略,促进了地方经济发展。

3.获奖后研发条件平台得到进一步建设发展

2010年以来,建成了原油及成品油计量检测重点实验室等 2个集团公司重点实验室,三次采油先导试验基地、地面工程试验基地等5个试验基地,初步形成了支持油气勘探、开发、工程技术等领域的基础研究、技术开发、质量检测、现场试验等科技基础条件平台,开发形成了多项具有代表性的特色技术,促进了企业自主创新能力的提升。

4.科技人才队伍建设得到加强

通过承担国家和集团公司重大专项,担任课题长、首席专家等措施,培养了伍晓林等一批学术技术专家,孙刚等一批优秀中青年学术技术带头人。“十二五”期间,培养集团公司专家41人,油田公司专家及学术技术带头人454人。2013年项目负责人被评为国家第一批科技创新领军人才。

完成单位:大庆油田有限责任公司,中国石油勘探开发研究院,大庆石油学院,中国石油大学(北京),中国地质大学(武汉),清华大学,山东大学


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