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        海上稠油高效熱采關鍵技術創新與工業化應用

        2024-01-11 11:39     來源:中國化工報     中國海油油氣鉆采海上油氣

        由中海石油(中國)有限公司、中海油研究總院有限責任公司等團隊創新形成的“海上稠油高效熱采關鍵技術創新與工業化應用”項目成果,讓這個魔術變成了現實。該成果在行業內首創海上大井距高強度熱采高效開發理論,首次形成了海上稠油熱采井長效防砂及耐350℃一體化高效注采技術,夯實了完備的海上稠油規?;療岵善脚_工程配套技術體系。

        基于此,該技術于近日榮獲2023年度中國石油和化學工業聯合會科學技術獎科技進步一等獎。鑒定委員會認為,該成果整體達到國際領先水平。

        技術突破,勇敢邁出第一步 首個海上規模熱采平臺誕生

        不同于陸地油田,海上稠油熱采面臨著“安全、經濟、高效”開發難題。據統計,海上稠油熱采鉆完井投資、工程建設投資是陸地油田的10倍,陸地油田數十年攻關形成的技術體系在海上“水土不服”。有一個數字曾經讓科研人員殫精竭慮——10萬噸,這是行業專家給出的海上稠油熱采經濟累產“門檻”。按照常規方法評價,數億噸稠油儲量面臨著無法經濟開發的難題。

        面對挑戰,中國海油熱采團隊多方案比選,優中選優,不斷尋求技術突破,圍繞熱量高效利用,深入探索大井距高強度熱采開發可行性。研究結果表明,為了適應海上稠油熱采條件,在更大井距、更高強度注采條件下,溫度、壓力與滲流場會發生多區域、多場耦合變化,熱采團隊明晰了海上水平井注采條件下溫壓時變與多場非穩態擴展精細描述方法,提出了海上“高強度”特色注采模式,即:高注入速度、高注入量、高注入干度、高采注比,實現了海上稠油熱采井單井產能和單井累產的不斷翻倍。

        2020年9月14日,世界首個海上稠油規?;療岵墒痉?mdash;—旅大21-2油田正式投產,油田第一周期平均單井產量可比肩陸地熱采油田全生命周期產量,標志著我國自主攻關形成的海上稠油熱采高效開發技術走在了世界前列,正式拉開了海上規?;療岵砷_發帷幕。

        腳踏實地,堅定走出第二步 從普通稠油到特超稠油

        中國海油科研人員又將目光瞄向了超稠油油藏——旅大5-2北油田。與普通稠油不同,超稠油地下黏度高達5萬厘泊以上,在油層中基本沒有流動性,在地面上甚至可以做到“踩而不陷”。

        面對超稠油動用半徑小、加熱范圍有限、采出程度低等問題,熱采團隊提出了“過熱蒸汽吞吐+側鉆”的全生命周期高效開發模式,實現超稠油蒸汽吞吐采收率突破20%。針對蒸汽吞吐注采兩趟管柱周期作業時間長、油藏冷傷害、生產時率低等問題,熱采團隊研制了全球首套耐350℃射流泵一體化系統,并配套長效防砂工藝以及熱采井井下均衡配注等技術;完善靜電聚結稠油脫水裝置、動力液除砂工藝、鍋爐水處理簡化規范,規?;療岵善脚_不斷實現緊湊、精簡與高效。

        持續創新,向更高目標進發 從固定式到移動式注熱技術

        “十四五”以來,海上稠油熱采產量呈階梯式上漲,研究團隊又將探索的目光聚焦到了“共享”上。

        面對墾利9-5/6油田依托距離遠、儲量資源小、全專業降本增效基礎上經濟效益仍不理想的困境,提出“移動”共享注熱模式。

        共享平臺不僅能實現油田的經濟熱采,還能帶動周邊儲量高效動用。中國海油攻關形成井口平臺與移動注熱平臺管線連接工藝,將服役結束的鉆井船改造為移動注熱平臺。墾利9-5/6油田采用移動注熱工藝后,項目內部收益率顯著提高,臨界油價顯著降低。同時,渤海油田“邊、低、薄”低品質稠油儲量可實現移動注熱經濟開發,為實現海上稠油上產目標夯實了基礎。

        當前,海上稠油熱采技術已經實現了“從0到1”的突破,從旅大21-2到旅大5-2北,多項“卡脖子”技術得以攻克,我國也成為全球唯一實現海上稠油規?;療岵傻膰?。

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