
千吨井钻塔耸立阿克纠宾草原
这是一个曾被视为“鸡肋”的地下油藏,但中国石油人回春有术。千吨井的诞生,不仅是肯基亚克油田高效开发的佳音,更是中国石油竞争力的表征
滚滚原油喷涌而出的声音,被人们的欢呼声淹没。7月1日,哈萨克斯坦阿克纠宾肯基亚克油田H8010井达到了最高日产量1170吨。
日前,记者就H8010井的诞生采访了中国石油勘探开发公司副总地质师卞德智。卞德智一直负责肯基亚克油田盐下油藏高效开发技术攻关项目,对这一油藏从开发前期的研究与准备工作,一直到取得重大突破的艰苦科技攻关过程,历历在目。
“鸡肋”油藏
肯基亚克油田盐下油藏于1971年6月被发现,1990年探明石油地质储量1.1亿吨。但这个油藏在开发上存在着两个世界级的难题。
难题之一,按照地质条件分析,这是一个难以开采的油藏。地质资料表明,它的主力油藏孔隙度低,渗透率非常低;地层压力属于超高压,油气中富含硫化氢,增大了危险系数;同时主力油层深埋在4180米以下,油气储层发育非常不均匀,这使得有利的高产储油层难以预测。在集团公司进入前,单井平均试油产量日产仅38-69吨。
难题之二,这里的地质情况极为复杂,地下岩石可钻性差,钻井难度大,成本高。地层中存在着超过3千米的巨厚盐岩层,最厚处达3578米,中间夹有高压气层与高压水层。钻进中,岩盐的蠕动还会导致井径不规则甚至油井报废。集团公司进入前,共钻井42口,因各种原因报废40口,能正常生产的井仅有2口,以不足50吨的日产量生产,平均建井周期13个月,最长的达到46个月。
与消耗的资金和时间比较,盐下油藏一度被视为“鸡肋”,因此发现30年未投入开发。1997年,在中油集团购买阿克纠宾公司股份时,哈方将该油藏开发许可证作为附加内容搭在石油合同中:中国人有本事,就试一试吧。
回生之术
能不能起死回生,谁也没有把握。不过,研究人员经过分析认为,虽然盐下油藏储层发育高度不均匀,但只要搞清储层发育规律、高产储层分布规律,同时配合钻井技术攻关,提高钻井速度,较好地保护好油气层,实现高产还是有可能的。
攻关历程是艰难的。第一步,研究人员完成了盐下油藏开发可行性概念设计研究,确定了开发前期准备的部署措施;第二步,进行了265平方公里三维地震的采集、处理与解释;第三步,进行钻井、取心与分析,开展试油、试采、酸化、老井恢复生产等多项作业与试验。高产储层分布规律被基本搞清,研究人员的信心也随之坚定。
2002年8月,由中哈长城钻井公司承钻的第一口新井234井实现安全完井。研究人员分析认为,在钻井周期、井身结构、完井方式等方面尚有进一步突破的较大空间。
至此,肯基亚克盐下油藏的高效开发开始展露曙光。
收获喜悦
为了加快肯基亚克盐下油藏的开发进程,2002年3月,集团公司领导决定:集中力量开展盐下油藏高效开发技术与钻井配套技术攻关,实现两个工作目标:一是单井日产200吨,二是一年要打两口井(直井)。
一个攻关体系很快组成,以中国石油勘探开发公司研究中心、阿克纠宾公司、长城钻井公司为主体,东方地球物理公司、勘探开发研究院地球物理研究所、廊坊分院、四川地质研究院、新疆油气研究院等多家研究单位的技术力量作为技术支持。
攻关围绕“在平面上寻找高产区,纵向上寻找高产带,实现稀井高产”的指导思想,组织集团公司各路顶尖技术专家系统地完成了六方面的专题研究。
六个专题研究即:盐下碳酸盐岩地震成像及有利储层预测技术应用及研究;碳酸盐岩储层评价和有利储层发育带预测;高产带分布规律预测技术应用及研究;复杂碳酸盐岩油藏综合评价及高产井位部署研究;复杂碳酸盐岩油藏高效开发技术研究;异常高压碳酸盐岩油藏油层改造技术。
科学从来就不能缺少想像。研究人员根据区域地质规律特点、三维地震资料分析与野外露头调查资料大胆推测,认为油藏自泥盆系至石炭系有发育生物礁的可能,一旦打到生物礁体,就意味着找到了高产油气富集区。即使不是生物礁地层,是生物碎屑灰岩或者是生物滩之类的岩相,也是非常有利的高产储集层。
在搞清了高产储层分布规律后,研究人员提出了非均匀布井的方式,目标是实现油田开发效益最大化。几乎在开发研究取得突破的同时,钻井完井配套技术研究以提高钻井速度、降低钻井成本、解放油层为目标,也取得了进展。
中哈长城钻井公司得到了中油阿克纠宾公司的大力支持,配备了目前世界上先进的带顶驱的国产70D钻机,在集团公司钻井专家的指导与国内研究机构的支持下,优化钻井泥浆体系、优化井身结构、实现了快速高效钻井。
2002年10月,H8001井攻克快速通过盐岩层技术难关,钻井周期控制在6个月内,日产油突破120吨。
2003年4月,第一口水平井H8002井顺利完钻。
2003年9月,H8017井实现了先期完井近平衡钻井技术突破,日产油突破500吨。
2003年11月,水 骄瓾8011井实现裸眼完井,进一步解放油层产能。
2004年1月,H8010井采用水平井裸眼完井投产,7月1日日产油达到1170吨。
满怀成功喜悦的卞德智告诉记者,H8010井能够日产千吨油最直接的地质原因有三点:一是井位处于最有利的地质部位;二是布井采用了水平井方式,使得井身能够穿越更多的油层;三是钻井技术的突破,最大限度地减少了对油层的伤害。
背景资料:
目前,肯基亚克油田盐下油藏新钻10口井,平均单井日产油能力提高到295吨,平均采油指数为过去的5倍;钻井周期由过去的13个月提高到直井7.4个月、水平井10.4个月,井身结构由过去的4层以上套管减少到3层,钻井成本明显降低;油田目前日产油水平已达到2750吨,达到年产100万吨的能力,预计年底可达到年产200万吨的生产能力。