5月20日,冀东油田碳捕集、利用与封存(CCUS)联合科研团队成员正在视频讨论高深北区高66X1断块低渗油藏CCUS先导试验推进情况。冀东油田通过不断探索和实践“二氧化碳吞吐+驱油”技术系列,形成二氧化碳利用与埋存产业化新模式,迎来了冀东油田绿色低碳转型高质量发展的新阶段。
近年来,冀东油田深入贯彻习近平生态文明思想,坚定不移走生态优先、绿色低碳循环发展道路,以高度的政治自觉、行动自觉加快落实国家、中国石油集团碳达峰碳中和决策部署,按照“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走部署,依托技术创新与进步,实现了增收创效与环境保护双赢,为推动实现“双碳”目标作出了贡献。
利废为宝 实现效益开发
“‘二氧化碳吞吐+驱油’技术系列不仅增加了原油产量,同时实现二氧化碳的埋存,将二氧化碳物尽其用,变废为宝,并逐步发展成为冀东油田浅层水驱油藏第一代提高采收率技术,实现环境保护与油藏效益开发共赢。”5月20日,冀东油田陆上作业区副总工程师兼油田开发管理中心主任王佳音介绍。
为改善老油田开发效果,进一步提高特高含水油藏采收率,冀东油田从2010年开始探索二氧化碳吞吐及二氧化碳驱技术。联合科研攻关团队提出“堵疏结合,以疏为主”的技术思路,并从矿场试验到室内研究开展了一系列技术攻关,将二氧化碳注入地层,利用二氧化碳溶胀、降黏、泡沫贾敏效应等机理,提高原油流动性并改善油水流度比,有效改善特高含水油藏低产低效的生产现状。截至5月20日,12年间冀东油田在浅层、中深层油藏应用二氧化碳吞吐及二氧化碳驱技术增产效果显著,累计综合利用二氧化碳108万余吨,阶段累计增油98万吨。其中,实施二氧化碳吞吐2697井次,有效率88.9%;综合利用二氧化碳101万余吨,全周期累计增油94万吨,投入产出比2.83,实现了特高含水油藏效益开发。
先行先试 做好示范引领
二氧化碳吞吐技术作为冀东油田“CCUS技术1.0版”,自2010年应用以来,共分为“单井吞吐+协同吞吐+精准挖潜”3个阶段。
通过不断地研究与探索实践,冀东油田进一步明确了增油机理。在剩余油精准预测的基础上,冀东油田科研团队建立油藏敏感性关键参数图版,结合油井动态见水特征、大数据自动统计分析、生产管理经验摸索等,细化完善选井选层技术标准体系,指导了不同类型油藏吞吐潜力筛选与实施。同时,综合运用油藏工程、数值模拟、矿场统计等理论与方法,细化三大类11项二氧化碳吞吐相关开发技术政策,指导参数设计优化、生产制度制订与现场实施等,确保实施效果。
在开展增油机理、选井选层、技术政策优化研究的同时,科研团队发展与完善了常规吞吐、复合吞吐配套工艺技术系列,复杂井筒状况与地面环境下二氧化碳吞吐施工快速注入工艺,形成以“化学防腐为主、电化学保护和材料防腐为辅”腐蚀防治技术体系,实现了井筒杆管和套管密闭酸性条件的腐蚀防护。为避免低温注入液态二氧化碳造成油管结冰冻裂,完善配套杆式泵完井注采一体化工艺。
科研团队制订了二氧化碳吞吐施工管理、生产管理、资料录取等配套管理规范,实现了全过程质量管控;形成了二氧化碳回收循环利用技术体系,实现了二氧化碳全流程密闭集输利用。
12年间,通过技术创新与进步,冀东油田从油藏工程、采油工程、地面工程、日常生产管理4个方面形成了冀东油田“二氧化碳吞吐”特色技术体系,为打造“CCUS技术2.0版”提供了技术和经验储备。
从2010年实施11井次到2021年实施451井次的规模应用,实现了冀东油田内部全面推广应用。在此期间,国内同类型油气藏兄弟单位多次来油田开展调研和相关技术交流合作,得到一致认可和好评,在行业内发挥了良好的示范引领作用。如今,冀东油田二氧化碳吞吐覆盖地质储量已达到3800万吨,累计注入二氧化碳100万吨,累计地下埋存二氧化碳60万余吨,阶段二氧化碳埋存率59.4%,为保护生态环境做出了积极有效探索。
循环利用 推进全新升级
“冀东油田整体已进入‘双高’开发阶段,剩余油分布更为复杂,常规技术挖潜难度更大,油藏开发进入瓶颈期,亟需开展高效控水稳油技术研究,寻找提高单井产量与采收率的新途径。”5月20日,冀东油田勘探开发研究院一级工程师毕永斌介绍。
如果说二氧化碳吞吐技术是“1.0版本”,那么二氧化碳驱技术就是“2.0版本”。从埋存的潜力角度看,目前冀东油田利用吞吐技术可再埋存二氧化碳79万吨,而二氧化碳驱还可再埋存3700万吨。
为探索油藏大幅提高采收率和增产增效的技术途径,冀东油田早在10年前就开始探索二氧化碳驱技术,陆续在柳赞北区、高浅北区高104-5断块开展二氧化碳驱先导试验,共实施注入井8口,累计注入二氧化碳7.12万吨,累计增油3.1万吨,二氧化碳埋存率62.8%。通过先导试验的实施,进一步拓宽了二氧化碳应用范围,验证了二氧化碳驱大幅度提高采收率的可行性;同时探索形成了二氧化碳重力驱技术政策优化技术、二氧化碳重力驱动态调控与气窜防治技术、二氧化碳注入举升采油工程配套技术、二氧化碳地面注入配套技术等,为CCUS技术的推广应用提供了技术支撑。
2021年以来,冀东油田快马加鞭,优选高66X1断块编制CCUS先导试验,科研团队通过百日攻关,已于2021年11月22日通过勘探与生产分公司专家审查,并得到勘探与生产分公司领导的充分肯定,目前已批复,正组织实施。
高66X1断块采用碳驱油碳埋存技术,方案全周期划分两种模式3个开发阶段,设计注气井4口,采油井12口,预测全周期提高采收率45个百分点,其中驱油阶段提高采收率30个百分点,埋存阶段提高采收率15个百分点,埋存二氧化碳102万吨,埋存率100%。
“未来大有可为,在国家和中国石油集团‘双碳’政策背景下,通过实施CCUS实现油藏大幅提高采收率更为可行。”毕永斌介绍,“下一步,我们要聚焦CCUS规划目标和难点,不断开展原创技术攻关,争取走在国内CCUS产业发展的前列。”