
张毅,博士,教授级高级工程师,中国石油学会会员,SPE会员。曾在美国马歇尔大学工商管理(MBA)班学习,现任胜利油田有限公司副总工程师兼采油工艺研究院院长。主要研究领域为老油田提高采收率的主导技术和低品位石油储量开发的关键技术。
参加工作以来,共获国家科技进步奖1项,省部级科技进步奖10项,获国家专利9项,著书2部,在国际会议及学术刊物发表论文27篇。曾获胜利石油管理局科技英才金奖、山东省政府一等功,被评为山东省优秀青年知识分子、山东省优秀科技工作者、山东省有突出贡献的中青年专家、中国专利山东十大优秀发明家、中国石化有突出贡献的科技和管理专家等。
采油工程技术的创新与进步,是搞好油藏经营管理的一个重要支撑。胜利油田已经进入特高含水、高采出程度、高采油速度的“三高”开发阶段,开采矛盾越来越复杂。尤其是新增探明储量中低品位储量占主要比重。因此,采油工程技术如何突破制约油田生产和发展的瓶颈?进而形成“大采油工程”和“新型采油工程”?近日,记者就这些问题采访了胜利油田副总工程师兼胜利采油工艺研究院院长张毅。
张毅介绍说,采油工程当前乃至今后相当长一段时期的阵地主要有:一是难动用储量如何经济有效动用;二是老油田如何保持稳产和进一步提高采收率;三是通过技术集成和规模化推广来实现降本增效。
采油工程技术攻关与突破:为新区产能建设和低品位难动用储量开发提供技术支撑
张毅说,目前,低品位新区和难开发储量逐渐成为胜利油田产能建设的主阵地。“十五”前4年,稠油、低渗透、复杂潜山油藏(这些都属低品位油藏)当年建产比例达43.1%,2005年规划建产比例达到了58%,是“九五”期间的两倍。采油工程技术的攻关与突破,为新区产能建设和低品位难动用储量开发提供了技术支撑,具体讲主要取得了“一个突破、两个进展、一个进步”。
一是难动用稠油油藏开发取得重大突破。2000年前,胜利超稠油难动用储量虽然进行了多井次试采,都没有成功,主要原因是:埋藏深,原油黏度高,注汽困难;原油携砂能力强,防砂难度大;与特稠油油藏相比,注汽和回采压差大;油稠使井筒举升更加困难。
为有效开发超稠油资源,从研究超稠油的化学组成、储层物性和渗流特征出发,探索影响超稠油开采效果的内、外因素,胜利采油院开展了增加注入热能、改善超稠油渗流能力、提高防砂及举升效率的工艺研究与集成,实现了中深层、中厚层、黏度小于10万兆帕·秒超稠油难采储量的经济开发。
“十五”前四年,通过采油工程技术的攻关与突破,胜利油田共在难动用超稠油、滩海稠油、敏感性稠油方面动用稠油储量3011万吨,共建产能81.7万吨。2004年同2001年相比,胜利油田稠油产量增加了41万吨,为油田稳产上产做出了重大贡献。
二是难动用特低渗油藏开发取得重要进展。“九五”以来,胜利油区新探明低渗透储量中特低渗透的比例占70%以上。针对层薄、隔层差的矛盾,胜利油田通过技术创新,低渗透油藏的勘探开发效果显著。2000年以来,胜利油田新动用低渗油藏48个区块,新建产能95.1万吨。特别是滨660-665、利853等双重介质特低渗储量的开发,以及临盘基山砂岩体勘探压裂改造中,建立的薄层、双重介质储层的压裂技术,使特低渗透储量进一步得到了经济动用和探明。
三是难动用粉细砂岩油藏开发取得重要进展。胜利油区粉细砂岩油藏储量约一亿吨,但该类油藏地层砂粒度中值细,且泥质含量较高,防砂难度大,制约了该类油藏的有效开发。针对该类油藏的特点,确定了“近井解堵,深部稳砂,多级挡砂,排沉结合”的防砂策略,在林樊家油田和草104稠油粉细砂岩油藏开展了研究与试验,成功地实现该块的防砂试采,平均单井日产油量6.5吨。
四是复杂潜山油藏开发技术取得新的进步。截至2004年底,胜利油田复杂潜山油藏含油面积126.1平方千米。对已投入开发的潜山油藏,主要矛盾表现为:一是在储层段采用全井段注水泥固井完井,储层污染严重;二是裸眼完井,不能实现后期分段改造;三是常规酸压效果差。针对这些矛盾,通过加强裂缝描述、近平衡钻井及全过程油层保护技术、选择性完井技术、大型酸压工艺技术的攻关,形成了选择性完井工艺、高温深层酸压工艺技术两项主导技术。
采油工程技术的集成应用:为老油田改善开发效果和提高采收率提供技术支撑
针对老油田如何保持稳产和进一步提高采收率,张毅认为,胜利油田主力老区包括整装构造、中高渗断块、稠油等油藏,大都是开发多年的老油藏、老区块,剩余油分布状态更加复杂,开发矛盾非常突出。但是,这些老区的年产油量仍占有较大比重。老区稳,则全油田稳。采油工程技术的集成应用,能够为老油田改善开发效果和提高采收率提供技术支撑。近年来,胜利采油院通过不断强化关键技术攻关,实现了六项主导工艺技术的整体提升。
一是分层注水工艺技术。近两年,重点开展了以“分层注水示范工程”为载体的分注工艺技术研究与应用,形成了适合不同注水开发油藏类型的配套注水工艺模式。长寿命分层注水管柱技术通过采用锚定、补偿相结合的管柱组合,有效解决了管柱的蠕动问题,提高了封隔器的使用寿命,该技术总体处于国际领先水平。分层机械防砂分层注水工艺技术较好适应了海上大斜度定向井分层注水需要,为埕岛海上注水提供了有力的技术保障。
二是机械采油技术。先后研制成功的浸入式、串联式、双筒环空沉砂式等系列抽稠油泵及大排量的螺杆泵等,克服了抽油杆柱下行阻力,平均提高泵效15%;创新防偏磨观念,抽油杆自动扶正防偏磨技术已现场应用2500余井次,平均提高油井检泵周期3个月~6个月;分采工艺技术实现了配套,主要包括不动管柱换层采油技术和特殊结构井分采技术,不动管柱换层采油技术已应用180多口井,一次施工成功率达97.2%。
三是堵水调剖配套技术。近5年来,胜利油田发展了以区块深部堵水调剖为中心的控水稳油综合治理,充分利用水驱提高采收率的措施。随着堵剂技术的系列化以及配套施工工艺的逐步完善,堵水调剖技术已经成为胜利油田整装油田及中高渗断块控水稳油主导工艺之一,缓解了平面、层间、层内水驱不平衡的问题。
四是高含水防砂工艺技术。胜利油区疏松砂岩油藏所占比例大。疏松砂岩油藏主要特点是储层埋藏浅,胶结疏松,易出砂。近几年,胜利油田加强了防砂基础理论和防砂新工艺研究攻关。目前新工艺、新技术在胜利油田进行了大面积的推广,胜利油田年防砂工作量也降低了五分之一,油井平均防砂有效期从“九五”末的310天延长到目前的720天。
五是套损井修复技术。由于胜利油田套损井数量的不断上升,加剧了油田注采井网的不完善程度,恶化开发矛盾,造成储量控制程度进一步变差。2003年~2004年,胜利油田开展了套损井治理示范工程,对套损井进行集中治理,两年共治理套损井839口,成功率91.3%。
六是复杂结构井完井采油技术。水平井、侧钻水平井、侧钻井等复杂结构井完井采油技术在油田应用越来越多。近年来,水平井技术在改善薄油层储量动用状况和整装油藏韵律段油层挖潜方面取得良好效果,已经成为老油田挖潜和新区产能建设的重要手段。侧钻井技术已经成为老油田挖潜的主要手段,形成了不同类型油藏的设计、钻井和采油系列配套技术。
谈到下一步采油工程的总体思路,张毅说,没有基础研究就没有采油工程的突破;没有技术集成就没有采油工程的规模;没有管理与技术并重就实现不了降本增效。目前,胜利油田已在火烧油层、微生物采油、多效泡沫驱、耐温抗盐交联聚合物驱油技术等6项前沿和储备技术方面取得了新的突破。面对油田采油工程主要矛盾和技术难题,采油科技人员应强化“大采油工程”观念,努力在老区提高采收率、难动用储量开发和油田开发降本增效等方面大有作为,进一步提高采油工程在油田开发中的贡献率。