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大慶油田精細油藏描述技術追蹤剩余油紀實

所屬類別:2018-05-19 閱讀:865次
千米地下,神秘油藏。開發了50多年的大慶油田,要想摸清哪里有剩余油,就如同繡一幅十字繡,需要拿起“繡花針”,在細小的網格里穿針引線。這根“繡花針”,被專家稱為精細油藏描述技術。

目前,大慶油田長垣主力油田綜合含水率已達94%,尋找剩余油尤其需要好“眼力”。精細油藏描述技術,如同給油田開發工作者增添了一雙“千里眼”、一副“透視鏡”。

8月25日,記者從大慶油田開發部了解到,通過精細油藏描述技術,看清地下剩余油分布,再采取壓裂、作業等措施,近10年來,大慶油田新增動用可采儲量近億噸。

精確:取全取準每個生產數據

大慶油田對地質認識的進程,相當于從放大鏡到顯微鏡的進化。而這,離不開大慶油田50多年來基礎數據資料的準確翔實。

大慶油田自誕生以來,地質技術人員就練就了扎實的基本功:取全取準各項資料,及時準確上報匯總。大慶油田副總地質師王渝明回憶說:“我在小隊做技術員的時候,每口井的生產數據都要手寫,下面墊7張復寫紙,層層上報匯總。每天,各廠地下調度都要打電話上報開發數據,每個月都要做每口井的井史。那時,每名技術員都有一把漂亮的算盤和一把計算尺。”

取全取準每個生產數據,“三老四嚴”在大慶油田一直被“完整”地傳承著。2013年年底,由大慶采油工程研究院設計的杏7-20-斜632井,位于斷層破碎帶,取芯難度很大。駐井技術人員告訴記者,這口井取芯收獲率達到99.31%,114.51米的巖芯裝了整整150盒。從開始取芯他們就反復拍照,記錄好每段巖芯的情況,為地下斷層的巖芯樣本留下上千張寶貴的圖片資料。

可以說,大慶油田50多年積累的勘探開發數據資料,是汗水和智慧的結晶,是進行再分析、再認識的知識基礎,是企業的寶貴財富。

為了適應發展需要,大慶油田加大數據資產管理力度,為這些精準的數據插上“E翅膀”。從最早的標準數據庫,到2004年大慶油田作為試點啟動重大信息化建設項目A1系統,如今,大慶油田不僅擁有亞洲規模最大的巖芯庫,而且擁有龐大的油田開發數據資料,堪稱無形的寶庫。

大慶油田平均每年打6000口井,每打一口新井,就多一次重新認識油層的機會,精細描述的數據不斷更新。

在大慶采油四廠,當記者問到計算的數據是不是海量時,這個廠地質大隊副大隊長沈忠山的回答是“比海量還多”。他說,假如一個區塊100口井,縱向上有100個層,那么數據就有1萬個。在這1萬個數據中,還要分析它們之間的聯系與區別。

2013年,大慶采油五廠通過對全廠18個區塊1826萬個節點數據的整理分析,在大慶油田首次實現多學科精細描述全廠全覆蓋。據悉,這個廠建立的模型網格節點數達891萬個。

精準:工具應手降低人為因素

扎實的基礎管理,讓數據基礎平臺存有海量信息。如何在應用時得心應手?如何使工具平臺更為精準、規范,甚至使其精準程度能達到操作者應用起來“個體差異”最低?

初期是7000口井的資料,現在是10萬口井的資料,從勉強看清地下油藏“骨架”,到現在“有血有肉”地呈現,大慶油田精細油藏描述技術的發展依靠三個平臺的建設:數據基礎平臺、軟件工作平臺和地質研究應用平臺。

大慶油田副總地質師王渝明告訴記者:“2008年以后,三維地震的全覆蓋,為精細油藏描述提供了很好的平臺,使地質認識從‘一孔之見’變得‘豁然開朗’。”

通過沉積相控制地質建模技術,技術人員已經可以熟練地將測井資料、地震資料結合起來,利用層序地層學和構造理論,結合沉積相數字化成果進行相控建模。這一模型可以在一個比較小的單元網格上,高度數字化地表達儲層物性特征和流體分布規律。

地質建模離不開軟件工作平臺。大慶油田大規模開展多學科精細油藏研究的關鍵技術攻關,即精細油藏數值模擬技術。他們構建了用于并行油藏模擬的雙CPU微機群,研發出具有自主知識產權的大規模數值模擬軟件PBRS,不僅擺脫了對國外數值模擬軟件的完全依賴,而且適應大慶長垣油田大規模水驅并行數值模擬。從此,大型數值模擬在采油廠進入規模應用時代。

通常來講,精細油藏描述進行到油藏模擬的步驟,就已經完成了整個程序。但是,由于建模和數模工作對技術要求高、對專業軟件依賴性強,并不是所有人都能直接應用其研究成果,導致研究成果與油田實際開發調整銜接不夠好。

油藏研究成果很豐富,格式復雜不利于應用卻是問題。大慶油田再接再厲,“降低”平臺應用“門檻”。他們研發多學科集成化油藏研究成果應用平臺,實現了研究成果與動態分析、綜合調整方案編制的對接。這一平臺的應用大大提高了編制措施調整方案的工作效率,規范化的流程也讓新人更容易上手,更為關鍵的是,有助于改善開發效果。大慶采油五廠是最初建設這個平臺的倡導者和嘗試者。2010年以前,采油五廠平均自然遞減率達10.05%,平均含水上升率1.02。多學科油藏研究成果規模應用后,平均自然遞減率下降為7%,平均含水上升率僅為0.09。

2002年至2013年年底,大慶油田多學科油藏研究共完成長垣193個區塊,水驅區塊已達100%覆蓋;外圍64個區塊,覆蓋面積超過40%,今年將爭取達到60%。

大慶油田巖芯庫簡介

大慶油田巖芯庫建于1982年,主要負責大慶油田會戰以來所有巖芯實物資料的匯交、保管和利用,是大慶油田唯一的巖芯實物資料庫。

大慶油田巖芯庫現有巖芯庫房5座,總建筑面積1.62萬平方米。其中,1995年和2009年投入使用的4號庫和5號庫,采用高架密集型設計,具有占地面積小、庫存量大的特點,實現了巖芯存取機械化。截至2014年8月,共入庫巖芯4671口井、45.28萬盒,其中巖芯41.83萬盒,巖屑3.46萬盒,庫存量居亞洲第一。

目前,巖芯庫已建立形成巖芯驗收管理、巖芯樣品制備、巖芯薄片制作、密閉取芯檢查井現場實施、熒光檢測分析、巖芯圖像掃描、人造巖芯及巖芯長久保存八項配套的巖芯管理及實驗前期準備技術,為巖芯實驗分析及科研生產提供巖芯資料服務。(大慶油田勘探開發研究院巖芯資料室主任劉寶林提供)

由“靜”而“動”,全面提高預測精度

精細油藏描述是推動老油田可持續發展的重要基礎。近年來,我國精細油藏描述技術的研究單元已從小層細化到單砂層(體),逐步實現了單砂層(體)精細表征及其剩余油分布預測,對地下情況的掌控精度好比醫學檢查從“X光”發展到“CT”。這為鉆加密井、部署開發調整方案,以及按單砂層(體)完善注采井網、精細注采調控提供了有力支撐,有助于控制含水上升率和自然遞減率,改善水驅開發效果,確保老油田持續穩產。

精細油藏描述技術取得的進步,主要得益于油田日益豐富的動靜態資料和多學科理論方法的綜合應用。在資料層面,油田不僅采集高精度三維地震、新加密井鉆井測井和密閉取芯等靜態資料,而且增加了油井和注水井的動態監測資料。由于地下情況不可見且十分復雜,憑借資料描述地下情況的過程猶如盲人摸象,資料越豐富,就越有利于認識完整的“大象”。

目前,我國油藏描述技術已經能夠滿足對地質體的靜態認識和剩余油分布的預測要求,但還不能描述油藏的動態變化特征。因此,由“靜”而“動”,精準描述變動中的油藏,規避刻舟求劍式的局限性,將是未來我國精細油藏描述技術的發展方向。

具體來說,在中高滲疏松砂巖或砂礫巖油藏開發中,長期的水流沖刷會導致儲層孔隙結構發生改變,加劇儲層層內非均質性,形成水流優勢通道。這不僅影響油水相對流動能力和剩余油分布,而且影響油田堵水和深部調驅效果。為此,水流優勢通道識別及表征是未來精細油藏描述的重要方面。而在低滲油藏開發中,受巖石力學性質和注采強度等因素驅動,油藏局部范圍內會出現規模不等的動態裂縫,既影響低滲油藏剩余油分布,又影響低滲油藏水驅開發效果。為此,動態裂縫識別及表征也將是未來精細油藏描述的重要內容。此外,儲層孔隙結構、滲透率、潤濕性和原油性質等參數也會隨油藏開發階段發生一定程度的改變,應將這些變化與注水倍數、注水流線等因素統籌考慮,全面提高儲層非均質表征和剩余油分布預測精度。
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