解放思想助推华北油田研究院创新发展

胡锦涛总书记在党的十七大报告中指出：“解放思想是发展中国特色社会主义的一大法宝。”这是对解放思想恰如其分的历史定位和科学评价。纵观华北油田勘探开发建设历程，大发展都伴随着思想的大解放，都是以解放思想为先导的。

华北油田一体化井位研究助推油气勘探规模储量的发现

近年华北油田公司针对富油凹陷勘探程度高,预探目标发现和落实难度大与凹陷潜在资源仍较大的矛盾,深化地质前期研究过程一体化的组织管理。在具体研究中以油田内外科研课题为依托,注重多专业横向联合攻关,突出研究思路创新、尊重优先发现权,充分发挥校企专业技术特色,促进地质认识的升华。同时实施并行研究,发挥不同研究单位技术优势,以解决关键地质问题、落实圈闭为核心,充分暴露地质矛盾,有效避免了地质风险;进一步强化凹陷的整体研究,夯实地质研究基础;在井位组织把关上,突出勘探井位的三级审核,通过层层筛选,极大减少了复杂勘探区失利的风险。期间通过不断探索,形成了从目标研究到组织管理不同层面的一体化有效井位研究和组织管理模式,提高了整体勘探成效,为华北油田高成熟勘探区的规模储量发现起到至关重要的作用,同时也为实现华北油田分公司建设成地区性能源公司奠定了资源基础。

中深层地热效益开发关键技术研究与实践

研究中深层地热旨在开发一种可再生的清洁能源,以减少对化石燃料的依赖,降低碳排放,是能源行业绿色低碳转型的重要抓手。针对冀中地区中深层地热效益开发中存在的地质识别、开发方案和地面工程等难题,开展了地下和地面关键技术研究,为中深层地热效益开发提供借鉴。研究取得以下认识:(1)冀中地区中深层热储主要有层状砂岩、块状潜山等,砂岩型地热开发难点是砂层识别难,回灌能力相对较差;潜山型地热开发难点是热储非均质性强,钻井成功率与开发方案设计精准率要求高。(2)有利热储预测与甜点识别技术能够有效识别热储甜点,随钻动态分析+采灌试验+五敏试验优化开发参数相结合,实现砂岩型地热高效开发。(3)地球物理、钻录测试资料等联合应用,可准确定位潜山热储位置,重力流潜山高效开发技术实现少井高产、同层无压全回灌。(4)通过地热大温差热泵供暖和防污防垢技术,提高了地热换热效率,降低了运维成本。(5)地热供暖、地热制冷和地热制蒸汽等根据不同场景组合应用,进一步拓展地热利用形式,提高地热资源利用率,使资源效能得以充分发挥。

未来石油勘探开发技术展望

在油田二次开发的背景下,一些前缘技术或新兴技术开始出现。介绍了未来20a可能最有影响的10项石油勘探开发技术,包括极大储层接触井技术、流入量灵巧控制技术、无源地震监测技术、千兆级网格模拟技术、全自控油田技术、智能流体变性技术、仿生井技术、纳米级侦测技术、微孔钻井技术和数字油田技术。10项技术中,有的已经发展了数十年,有的还刚刚起步,但它们都还处于发展的初级阶段,远远没有达到人们预期的效果。未来这些技术的发展、成熟及完善,必将使石油工业的勘探开发进入一个崭新的阶段。

华北油田岩心数字化网络系统的建设及意义

由于受自然风化、存储条件不完善以及工作需要经常性观察、取样等因素的影响,如何避免岩心损失,并妥善保管便成为较为严重的问题。为了解决这一难题,华北油田开展了岩心库数字化建设,现已建成一套较完善的岩心数字化网络系统。该系统不仅可以减少对岩心的重复损害,更重要的是方便科研人员对岩心图文信息资料的研究分析,可有效地帮助提高勘探开发研究效率和生产决策的水平。

影响煤层气单支压裂水平井产量关键要素及提产对策——以郑庄区块开发实践为例

单支压裂水平井作为沁水煤层气田煤层气开发主体技术,支撑了气田20亿m~3/a产气量的突破。但在其规模推广应用过程中,出现井间产量差异大,局部区域适应性欠佳等系列问题,严重制约了气田煤层气产量进一步提升。一方面,众多影响单支压裂水平井产气量的关键要素已被确认,但核心关键要素却不明确;另一方面,关键要素的平面变化规律认识,普遍为简单数学外推或纯粹数学反演,缺少地质约束和修正,可靠性和分辨率低。故亟需落实影响产量核心关键要素,以此为基础建立针对性提产技术对策。首先,基于郑庄区块客观地质条件和开发生产实践认识,提出影响单支压裂水平井产量的核心关键要素初步筛选原则,并评选出纯煤层进尺、水平段倾斜幅度、全烃、GR(自然伽马)、压裂段数、平均砂量梯度、平均排量梯度、平均液量梯度、解吸压力梯度9项要素。用灰色关联分析和单因素分析方法,明确初筛9项要素与单支压裂水平井产气量间的关联程度,落实要素对产量影响的内在机制。其次,从资源基础、储量控制和改造动用3个角度,结合单支压裂水平井部署和改造设计和施工具体流程分类9项要素,并依此建立针对性的提产技术对策。在井位部署阶段,利用评价井外推资料,初步明确相对富集区域,用构造导向滤波+高频相干技术处理地震资料,圈定无隐蔽性破坏构造发育区,再钻直/斜井以获取煤层段GR和全烃,落实井位部署区资源基础;在井轨迹设计和钻井阶段,利用波形聚类技术预测井位部署区内构造煤分布规律,对地震资料叠前深度偏移处理预测井位部署区内煤层厚度和起伏变化规律,用井组模式,分批次钻井,结合近钻头地质导向技术,实钻数据实时修正局部煤层认识,增加纯煤层进尺,优化井轨迹,确保更多优质压裂段,提高储层控制;在储层改造阶段,通过GR、全烃、井轨迹条件和实钻数据等优选压裂段,采用桥射联作压裂技术提升排量、砂量和液量,扩大改造规模,强化改造,提升资源动用程度。最后,运用上述对策在郑庄区内开展相关试验,在郑庄北部部署1个井组7口井,与周边早期单支压裂水平井相比,试验井较之前解吸压力高出约1~1.5 MPa,稳产气量提高近5000~10000 m~3/d。该研究评选了影响单支压裂水平井产气量的核心关键要素和以此为基础而建立的针对性提产技术对策,经现场试验检验,能大幅提高煤层气井稳产气量和解吸压力,为沁水煤层气田产量提升和采用相同主体开发技术的同行提供生产实践经验和可借鉴的成功案例。

沁水盆地南部高煤阶煤层气高效开发对策与实践

我国高煤阶煤层气资源丰富,其高效开发利用的能源、安全、生态意义十分突出。以沁水盆地南部高煤阶煤层气开发实践为例,系统分析了早期开发过程中面临的5个主要问题及挑战:高煤阶煤层气开发理论不完善;有利区选择精度低;储层改造技术适应性不强;排采控制制度效率低、效益差;集输系统呈现“三难”“三高”。中国石油华北油田公司坚持问题导向、目标引领,室内研究与现场实践相结合,形成了高煤阶煤层气高效开发的新理念及关键技术对策:提出高煤阶煤层气疏导开发理念,构建套管单支水平井+分段压裂的煤层气开发方式;建立高产有利区优选技术,实现建产模式由大面积整体建设向精准建产选区转变;完善升级煤层气压裂改造技术,实现储层改造向构建多级有效缝网转变;创新疏导排采控制技术,实现排采控制向优快高效转变;建立低压环状地面集输技术,实现地面集输建设模式向高效益转变。经实践,平均新建产能到位率由37%提升至84%以上,平均单井日产气提高为原来的1.6倍,达产时间缩短20%以上,新建项目地面建设投资降低20%。沁水盆地不同储层类型煤层气开发均取得产量突破,沁水盆地南部煤层气田年生产能力突破21×10^(8)m^(3),建成我国最大的煤层气田,有力助推了我国煤层气的战略性发展。

不同环境下陆相页岩油气富集关键要素下限研究--以中原油田探区为例

通过研究中原油田三大探区不同环境下的页岩油气成烃成藏要素,发现不同环境下形成规模性页岩油气的成藏关键要素下限存在差异:在咸水环境下,能够形成有效烃源岩的总有机碳质量分数(TOC)下限为0.6%,镜质组反射率(R_(o))下限为0.5%;在淡水环境下,TOC下限为1.5%,R_(o)下限为1.0%;在半咸水环境下,TOC下限为0.8%,R_(o)下限为0.7%。随着沉积水体由咸变淡,形成有效页岩油气的TOC及R_(o)下限存在逐渐升高的趋势,其内在机理为不同环境下生烃母质的差异造成。

孔洞型碳酸盐岩油藏不同开发方式物理模拟研究

对于孔洞型碳酸盐岩储层,由于其特殊的孔洞结构特征,一般情况下很难使用其真实岩心开展长岩心驱替实验。在不影响原有岩心孔渗结构的基础上,对岩心表面凹陷处进行特殊填补处理,以达到长岩心实验要求。文中在油藏实际条件下,开展长岩心衰竭开采实验,水驱、气驱开发实验和气水交替驱实验,统计分析不同开发方式下各阶段的驱油效率,对比评价不同开发方式的开发效果。结果表明:衰竭开采最终采收率高达30.94%;水驱开发中,适当延迟转注时间能够充分发挥弹性驱油和溶解气驱油作用,提高最终采收率,并确定最佳转注压力为80%泡点压力;气驱开发中,气体突破速度快,突破后产油量急剧下降,采收率较低;气水交替驱能有效降低含水率,提升高含水期原油采收率,在高压高含水阶段转气水交替的开发效果更为显著。该实验为合理开发孔洞型碳酸盐岩油藏提供了基础数据和技术支撑。

D油田主力储层四性关系研究

D油田属强边底水驱动开发油田,经过近30年的开发,地层水矿化度变化大,油水关系复杂,油层、水层在一定范围内测井响应差别小,较难识别。在了解其地质和沉积背景的基础上,对主力储层的"四性"关系做了细致深入研究,进而结合生产测试资料建立了符合该油田实际的测井解释标准,提高了测井解释精度,为合理制定下一步的开发方案打下良好基础。

冀中坳陷饶阳凹陷留楚油田古近系东营组沉积微相及油气开发意义

留楚油田位于冀中坳陷饶阳凹陷中南部留楚构造带善旺断鼻,是古近纪东营组复杂断块油藏,目前已处于中高含水期。通过对岩心描述、小层对比与划分、单砂体沉积微相描述及测井相的综合分析,总结了留楚油田河流相砂体的主要相标志,分析认为东二段、东三段沉积时期留楚地区以低弯度曲流河沉积为主,并将主力含油单砂体所在地层划分了河道、堤岸和河漫3个亚相,以及河床滞留沉积、边滩、天然堤、决口扇、河漫滩、泛滥平原6个沉积微相;结合动态资料分析,指出沉积微相对储集层物性的控制作用,探讨了不同微相砂体的渗流特征;认为应根据不同沉积微相砂体的空间展布和层内非均质性特征,进行油藏注采关系调整和确定目标潜力区,为制订合理的油气田开发调整方案提供可靠的地质依据,为同类油藏的研究与开采提供借鉴。

论油田开发的二重性

油田开发不仅仅是个过程,更是个复杂巨系统和系统中多关系的综合与演化。油田开发具有自然属性,也具有社会属性。自然属性和社会属性是油田开发客观存在的两个方面,它们既相互联系,又相互作用、相互制约。只有认识油田开发的二重性,才能全程地搞好油田开发;只有掌控油田开发的二重性,才能建设好科学、绿色、和谐的现代化油田。

华北低渗透油藏烃气驱最小混相压力实验研究

为快速、准确地确定低渗透油藏注烃气驱提高原油采出程度技术的注气压力,进行了最小混相压力测定实验。通过细管实验方法结合华北油田Q区块的实际开发特点,研究了该区块自然衰竭开采效果以及原油在原始地层条件(压力24 MPa,温度74℃)及目前地层条件(压力15MPa低于饱和压力,温度74℃)下与烃气混相的最小压力及气体突破时间,为该区块低渗透油藏烃类气驱注入压力的选择提供依据。实验结果表明:Q区块在目前地层条件下注烃类气驱的最小混相压力(62.75 MPa)要高于原始地层条件下的最小混相压力(54.77 MPa),并且注入压力越高,烃气突破越晚,最终采出程度越高。在目前油藏条件下不能实现混相驱,但适当提高注入压力,可实现烃气与原油近混相,最终达到提高原油采出程度的目的。

一种油田开发项目综合评价新方法

综合评价已广泛应用于各个领域,逐渐形成较成熟完善的评价体系,但这些方法有一个共同的特点就是计算繁杂。为了解决油田开发项目的综合评价问题,提出一种目标差异程度法,其基本思想是设立一个最佳目标,以计算评价对象与最佳目标的差异程度来论短长,差异程度越小越好。通过对油田开发项目的实例计算表明,该方法理论依据明了,计算简便易行,是一种行之有效综合评价新方法,科学、可靠、适用。

蓬莱天然气区酸蚀裂缝导流能力实验研究

采用蓬莱天然气区沧浪浦组和茅口组碳酸盐岩全直径岩心,钻取和剖切标准岩心构建缝宽1 mm裂缝进行室内实验,分析了不同酸压工艺对壁面溶蚀效应的影响,分析了酸液类型、酸液用量、注入级数以及闭合压力对酸蚀导流能力与导流能力衰减率的影响规律,并评价了不同溶蚀壁面粗糙度值对导流规律的影响。研究结果表明:相比单一酸液1级交替注入,自生酸和胶凝酸组合具有更强的溶蚀效应,非均匀刻蚀程度和酸蚀导流能力更大。对比不同液量的自生酸和胶凝酸组合3级交替注入,随胶凝酸液量的增加,非均匀刻蚀程度增大,初始导流能力增大,初始导流能力衰减率减小;随自生酸液量的增加,非均匀刻蚀程度增大,初始导流能力减小,初始导流能力衰减率增大;随粗糙度值增大,初始导流能力增大,初始导流能力衰减率增大。随闭合压力增大,胶凝酸用量越多和自生酸用量越少,始终保持更大的导流能力。因此该研究成果在优化酸化压裂施工设计和提高现场施工效果方面具有一定的参考价值。

运用预测因应性原理指导油田精细开发

油田开发具有自然性与社会性二重属性,人的主动参与是它的本质特征之一。但实际上,人的参与一般是被动的,往往是事情发生后才采取补救措施。在油田开发中应自觉主动地运用预测因应性原理,从系统论的整体性观点出发,按照预测结果,对可能发生的问题主动地采取趋利避害措施,防患于未然。这样,才能有充分的余地进行油田精细开发,才能取得经济有效地开发油田和提高油田最终采收率的良好结果。要充分重视油田开发的过程和过程中的细节,局部的、某一环节的失误,可能会带来不良后果,甚至是难以补救的后果。文中实例总结了正反两方面的经验教训,说明了采取有针对性的、正确的、主动性措施的重要性。

Z35火成岩稠油油藏开发模式的研究与实践

Z35玄武岩油藏顶部埋藏深度平均为1578m，储集层孔隙、裂缝发育，生产层位为沙三段，属于重质稠油油藏：针对该油藏采出程度及水驱采收率低、地下亏空大、地层压力下降快、油井暴性水淹等问题，通过室内筛选并和分析研究，最终确定Z35玄武岩油藏深部调驱＋蒸汽吞吐的开发模式，经过现场实施，累计增油09203万吨，区块日产油从43t上升到61t，含水从8935％降低到7666％，从而说明了Z35断块深部调驱＋蒸汽吞吐的开发模式的可行性，对类似油藏开发具有借鉴意义：

基于云模型的低渗透油田开发效果综合评价方法

针对模糊综合评价方法评价油田开发效果存在弱化评价的模糊性和统计性的缺点,利用云模型解决模糊问题的优势,将云模型应用于油田开发效果综合评价中,建立了基于云模型的低渗透油田开发效果综合评价方法。首先选取并建立了低渗透油田开发效果评价指标集,然后构建了各评价指标的权重云和评价云,最后基于云算数运算法则,计算得到了油藏开发效果的评价结果。采用该方法对研究区块的开发效果进行综合评价,其结果直观、可靠,符合生产实际,具有一定的借鉴作用,可为今后的油田开发调整提供依据。

莫里青油田双一段沉积相研究

岩性油气藏已成为莫里青油田的重要勘探目标,其中双一段又是重点目的层段。通过详细观察双一段井钻取的岩心,进行了岩相划分、沉积构造、剖面结构及测井相分析,进而将研究区双一段划分为扇三角洲相和湖相沉积。通过研究区地震属性和融合属性的对比,认为融合属性能较好地反映单井情况,并在此基础上完成了双一段研究区的沉积相平面图。研究表明:受物源和古地貌控制,不同时期、不同位置的沉积相存在差异。层序Ⅰ时期,沉积活动主要分布在研究区北部,以扇三角洲沉积为主;层序Ⅱ时期,扇三角洲主要发育在研究区西部,其他地区以湖相沉积为主。该研究成果为圈闭评价和油气勘探提供了重要的地质依据。

中国煤层气开发存在的问题及破解思路

单井产量低是长期制约中国煤层气产业发展的难题,为了寻求破解良策,以中国石油华北油田公司沁水盆地煤层气开发实践为例,系统分析了该盆地煤层气开发所面临的问题和挑战,在此基础上提出了该盆地煤层气开发的技术策略。研究结果表明:(1)应针对该盆地煤层气解吸—扩散—渗流的产出特征,优选有效的工程技术手段以确保增产效果;(2)在煤层气开发低效区进行的先导性开发技术试验,已经取得了一定的产量提升,但要实现低效区块煤层气产能的整体提升还有很长的路要走;(3)目前正在实施的煤层气高效开发示范区目的层深度介于900~1200 m,一旦成功将对中国中深层近80%的煤层气资源的高效开发产生巨大的推动作用,因而极具挑战性;(4)提出了勘探评价向控制高效优质储量精准选区转变、产能建设由整体推进向寻找高效区开发转变、工程技术由改造向疏导转变的技术策略。结论认为:(1)煤层气开发的必由之路应遵循强化问题意识,持续创新思维,科学制定战略思路,做好开发建设顶层设计,实现高效建产开发;(2)具体工作中,需要重点解决好高效产能区块的选择、工程技术手段的优选、运行成本的降低等3个关键问题。