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中国石油效益开发的调查与思考(上)
2013年12月27日 10:38   来源于:中国石油新闻中心   作者:顾虹 张晗 魏枫   打印字号
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  编者按:即将过去的2013年,无疑是国内外发生深刻变化的一年,也是中国石油发展史上极不寻常的一年。

  一年来,中国石油按照党中央、国务院的统一部署,牢牢把握稳中求进的总基调,经受住了国内经济放缓、市场需求疲软和洪涝灾害频发等严峻考验,迎难而上,从容应对。

  一年来,中国石油把党和国家领导人的亲切关怀和殷切期望,化作履行三大责任的动力,全力打好“保增长、保效益”攻坚战,在建设世界水平综合性国际能源公司的征程中,砥砺奋进,共圆中国梦。

  一个声音更加清晰,那就是责任、信心和力量;一条主线贯穿始终,那就是坚持改革创新,实现有质量、有效益、可持续的发展。

  回顾以往,思考当前,谋划未来。应当看到,今后的挑战依然严峻,改革已进入深水区,有质量、有效益、可持续发展之路将充满坎坷。唯有进一步增强责任感和紧迫感,树立底线思维,观大势,谋大事,凝聚力量,开拓创新。

  即日起,中国石油报推出“深读石油”报道,结合党的十八届三中全会精神的学习贯彻,结合当前国内外石油经济形势,围绕集团公司中心工作,从长远着眼,从问题入手,力求建设性、启示性,从视点、案例、大势、高端话改革和亮点盘点等不同方面,打造系列深度报道,为企业管理提供决策参考和智力支持。

  我们邀请您一起深读石油。敬请关注。

制图:张一明

  截至12月23日,苏里格气田苏53区块累计投产水平井112口,平均单井日产气量达到直井4倍。这个区块曾用38口水平井取代300口丛式井,高效建成10亿立方米产能,是中国石油水平井高水平的缩影。预计到今年年底,中国石油将完钻水平井1620口,再次刷新年钻水平井最高纪录。

  8年前,中国石油推进水平井规模应用之初,很多人心里打鼓:这项高难度、高投资的技术,真的能遏止单井产量下滑趋势、改变“多井低产”的困局吗?

  8年来,人们欣喜地看到,水平井已成为中国石油转变油气开发方式的重要抓手和应对资源劣质化的战略性技术,开创全新局面。

  大家关切的是,当前随着老区高含水、新区资源低品位化趋势日益明显和开发难度的日益加大,水平井如何适应开发形势新变化,打出更高水平、更高质量、更高效益?

  今年下半年以来,本报推出“水平井上看水平”系列报道,深入油气田企业,就当前集团公司水平井建设情况进行调查与思考。

  ㈠水平井如何打出更高质量

  从小步探索到规模应用,从“行政摊派”到各家主动申请建设指标,水平井建设升温的同时,更需“冷思考”。水平井不能“包打天下”,技术创新也不可能一劳永逸,必须在应变中求发展。如何打得更准、更有质量、更环保,是目前亟待破解的难题。

  2006年,面对单井产量不断下滑、百万吨产能建设投资增加的形势,中国石油做出推进水平井规模应用的部署,当年完钻水平井522口,相当于此前历年的总和。

  2009年,伴随分段压裂技术攻关取得重大突破,水平井加分段压裂成为解放低渗透油藏的“金钥匙”。水平井应用领域从以稠油为主,转向以低渗透为主,并在低渗透油藏开发中,取得跨越式发展。

  去年,中国石油完钻水平井1351口。占国内油井数2.2%的水平井贡献了7%的原油产量。席卷中国石油的“水平井浪潮”,不但破解“多井低产”困局,而且在数年间为中国石油49.1亿吨难采未动用油气储量找到经济有效开发的道路。长庆合水油田利用水平井“打动”致密油藏,新疆陆梁薄层油藏“千层饼”里淘“黑金”,都是水平井应用的生动实例。

  然而,在水平井建设不断升温的同时,一些数据也引发大家思考。调查显示,2009年我国水平井平均钻遇率约为85%,去年有所下降;1996年水平井水平段长世界纪录已超过5000米,而我国今年才突破3000米……与此同时,我国大多数油田进入开发中后期,剩余储量品质越来越差、新建产能投资回报率越来越低。面对资源难题和技术短板,水平井如何打出更高质量、更好地服务于效益开发?

  从目前各企业的钻探实际来看,水平井往哪儿打,怎样打得更准、更有质量、更环保,是亟待破解的难题。

  水平井要打出高水平,往哪儿打是前提。尽管水平井在陆地与海洋、稠油与稀油、低渗与中高渗等多类油藏“大展拳脚”,但并不意味着水平井能够“包打天下”。一个共识是,水平井建设必须根据油藏特性和地质特点,系统分析什么地方适合打水平井,确保实施水平井为产量而打、为效益而打,让水平井用到“刀刃”上。

  水平井打对了地方还远远不够,更要打准油层。复杂油藏条件对水平井钻井要求日益苛刻,往往要在薄至0.5米以下的储层中“穿针引线”,不能有丝毫偏差。钻头怎么“闻着油味儿走”,长城钻探公司副总经理刘乃震认为,这既离不开精准的地质研究,又离不开实时地质导向。其中,旋转导向技术的突破,不仅会大幅度提高油层钻遇率,而且会带动我国页岩气和致密油水平井的大发展。

  近年来,中国石油水平井技术发展,始终遵循认识、实践、再认识和再实践的螺旋式上升过程。水平井要打得更有力,需要配套技术全面发力。

  压裂已成为水平井建设的“力量之源”。2006年至今,经过两轮攻关,中国石油自主分段压裂技术基本能与国外技术比肩,目前采用自主技术压裂的井数已占压裂总井数的90%以上。然而,今年美国巴肯油田3000米左右水平段已经能压到30段,而我们分段压裂最多为22段,差距在哪里?

  中国石油勘探与生产分公司副总经理吴奇坦言,如今我们更欠缺的不是硬技术,而是软理念,就是怎样结合需求、创新思维,将已有技术组合好和应用好,不唯先进、但求适用。另有专家指出,我国在压裂工具性能参数和稳定性等方面仍存在差距。国外能够根据地层条件选择相应的压裂方式、压裂液、压裂工具等。这种精细管理方式,也将是我国压裂技术未来的发展方向。

  水平井要打出高水平,重视环保才能可持续。钻井工程技术研究院的一项研究表明,钻完井各环节都可能对储层造成伤害,破坏后的储层渗透率能恢复到原来的85%以上已十分不易,后期补救为时已晚。对于如何能在前期开采阶段保护储层,这个院钻井规划所所长汪海阁给出他的答案:“在打井过程中就要有意识地保护储层,大规模推广欠平衡钻井、全过程欠平衡钻井等储层保护钻井工艺技术是前提,结合有针对性的储层工作液以及规范化管理的储层专打是关键。”

  ㈡水平井的效益路怎么走

  水平井建设要有规模,更要有效益。面对资源劣质化趋势,既要做好产量加法,还要做好成本减法,立足“系统”角度,从技术、管理、体制创新等多维度降低水平井成本,做“厚”效益文章。

  水平井铺就油气生产“少井高效”路,投入产出比达到直井的1.5倍至3倍。如今,随着储层越来越薄,渗透率越来越低,水平井的效益文章该怎样做“厚”?

  数据显示,近年来中国石油每年新增储量中,低渗透、致密油气等资源占比超过80%,正逐渐成为各大油田上产主体。据专家分析,在低渗透油气开发领域,水平井技术不断成熟,成本也相应降低。但在致密油、页岩气等开发新领域,油藏条件更加复杂,水平井工艺也更加复杂,导致成本上升。在有些致密油开发区块,水平井产量是直井的4.3倍,但投资也高达4.3倍,水平井的增产功劳被抹平了。

  能否持续降低水平井“身价”,关系到未来水平井的应用规模,更关系到中国石油效益发展。面对这项艰巨的任务,吴奇认为,水平井不但要继续推进工艺技术进步,更要变革生产组织管理模式;不但要立足单井挖潜,更要立足整体挖潜。

  近年来,工程技术队伍大力推动“三提”和“三专”等工作,为水平井降本增效做出突出贡献。据统计,2010年至今,在平均井深逐年增加、水平段不断加长的情况下,水平井机械钻速年均增速始终保持在13%以上,今年上半年建井周期较2010年缩短17%。钻井“三提”有力降低了水平井成本,那么继续降本的空间何在?

  今年,中国石油开始探索工厂化作业,掀起一场生产组织管理模式的变革。这种作业模式在集群式布井前提下,追求规模化、标准化、流水线、智能化作业,不仅能有效缩短水平井建井周期增加经济效益,还能节约大量土地和淡水资源产生明显的环保效益,同时还能减少后期管理难度,给油田开发带来多方面利好。

  长庆安83井区安平54井组,彰显工厂化作业的优势。这个井组6口水平井钻井总用时仅为69天,压裂试油总用时仅为45天,而去年这一地区1口水平井的钻井周期就达31天,压裂试油周期达79天。此外,井场共建、集中供水等节省的费用,几乎能再打1口新井。

  专家满怀信心:依靠水平井和工厂化作业“两条腿”走路,中国石油的效益开发路将越走越宽。但他们同时强调:今后要真正推进好水平井工厂化作业,不能仅关注井场共建或钻机整体平移等表象,而是要完成“一体化”开发思路的转变。加强地质与工程、地面与井筒、钻井与完井等相关专业和工序的密切配合,由关注局部转为关注全局,由关注当前转为关注长远,从油藏工程师的脑袋里,就开始为后期压裂效果考虑。

  一个共识越来越清晰:要想最大限度改善水平井的效果和效益,必须从“系统”角度出发,充分考虑生产的每个环节和每个要素,整体发力。

  日前,在集团公司咨询中心举办的专家论坛上,钻井工程技术研究院孙宁指出,在加快水平井技术进步的同时,必须全力做好水平井钻完井工具的国产化工作,进一步提升水平井效益。在这方面,集团公司相关单位已取得一些成果。西部钻探研发成功RMS-Ⅰ型磁定位系统,成本不到国外工具的一半。类似例子还有很多,但要彻底摆脱“高端装备靠国外公司、低端装备靠民营公司”的局面,依然任重道远。

  除释放技术和管理潜力外,还要释放制度活力。汪海阁指出,要通过市场化手段和更加充分的竞争,来降低水平井建设成本。在致密油气和页岩气等非常规资源开发过程中,可以借鉴苏里格气田“5+1”开发模式,通过钻井总承包,使得钻井人和采油人一样关心产量,最大限度地发挥工程技术服务队伍的力量。

  ㈢水平井如何实现可持续

  随着水平井规模化应用,其数量日益激增,亚健康问题开始显露。实现水平井可持续发展,必须树立全生命周期的理念,不仅前期要建设好,后期更要管理好,管得精细、管出活力、管得持久。

  对于中国石油陆上勘探开发业务来说,水平井为各大油田源源不断注入生机与活力。但是,一些现象正在引起上游勘探开发战线的高度重视和担忧,这就是水平井的健康问题。

  随着应用领域的扩展和开发时间的推进,部分水平井出现高含水、低产低效、出砂、套管损坏等亚健康症状,在东部一些老油田,关停和低产的水平井占到水平井总数的20%左右,个别高产的水平井,过了一两年就成了低产井甚至躺井。勘探开发研究院采油所所长熊春明介绍,目前国内水平井综合含水率为77.2%,许多水平井长期高含水生产,甚至因水淹关停。

  水平井进入发展“黄金时代”后,从油气勘探、油气藏评价到油气田开发,从石油到天然气,从常规资源到非常规资源,都有着水平井的身影。水平井应用达到一定规模后,打好、建好水平井的同时管好水平井,已刻不容缓。

  作为一种全新的技术和理念,水平井不仅深刻改变了油田开发方式,而且带来了油井管理方式的转变。从目前来看,传统的管理方式已经很难适应水平井快速发展的要求。管理跟不上,可能会导致水平井产量大起大落,造成生产被动。以变应变,探索出适合水平井的“管理经”,不仅关系着水平井当前的效果效益,更关乎水平井能否持续推进规模应用、保持高水平的开发效果。

  那么,管好水平井要管些什么?怎么管?

  “管理水平井是一项系统工程,只有前期油藏、地质乃至钻井方面做到精细,才能让水平井在后期开采中延年益寿。”勘探开发研究院副总工程师胡永乐说。一位油田管理者表示,管理水平井,必须树立全生命周期的理念,全过程精心呵护,因井制宜、因时制宜、动态管理。加密对水平井的巡检,为水平井多做体检、多打预防针。对各种生产参数的变化及时分析原因,对产量波动的水平井及时制定调整对策。

  值得注意的是,部分水平井投产初期产量较高,但产量递减较快、稳产期较短,阶段累计产油并不突出。实践证明,管理水平井,要管出活力,更要管得持久,让水平井青春常驻。对一些稳产期较长的水平井进行分析后不难发现,压力是油田开发的灵魂,保证水平井产量的平稳,控制好生产压差至关重要;水是水平井的欢喜冤家,也是影响水平井健康的一大因素,稳油控水、千方百计延长无水低水采油期,是水平井管理的另一要义。通过各方面的调整,这几年中国石油各油田紧绷的产量弦总体上已经有所好转。这也为水平井长期稳产提供了调整空间。

  专家表示,随着时间的推移,水平井经历了从试验到规模应用的过程,出现停产低效井是正常的,也符合油田开发的自然规律。对于已经停摆的水平井,则需要修井等工程技术作保障。相对于较为成熟的水平井钻井、采油技术来说,水平井后期配套工艺技术还处于起步阶段。以水平井作业技术为例,水平井井深结构复杂、摩阻力大,不利于起下管柱和油井冲砂、打捞等复杂工序作业,目前在作业工具、作业工艺、入井流体等方面缺少配套的适用技术。

  究其原因,钻井、采油技术的提升可以直观体现在增产量和降成本上,故发展速度相对较快。与之相比,中国石油的水平井后期配套工艺和技术则略显脱节。随着水平井数量的增多,堵水技术和水平井修井技术将是油田着重发展的技术。令人欣慰的是,一些局部的突破让我们规模应用水平井的信心更加坚定。在辽河油田,日产量曾高达70吨的曙1-7-5平1井由于井内筛管错断,造成停产,经过冲砂、取换套、侧钻手术,井内长达70米的原井错断套管和筛管被成功捞出,又重归高产井行列。

 

  站在新的起点上,面对复杂的开发形势和严峻的效益挑战,我们期待水平井为效益开发再立新功。(顾虹 张晗 魏枫)

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