十月底，內蒙古烏拉特后旗戈壁灘氣溫逼近零攝氏度。中原油田內蒙古采油廠員工正在為吉2-平15井包裹井口管線，預防原油凍凝。“這口井產(chǎn)出的原油是稠油。我們連續(xù)向井中注入3000噸二氧化碳和60噸降黏劑。燜井1個多月后，井中原油黏度降低，地層能量增大。”內蒙古采油廠油藏地質專家馬喜斌介紹。

中原油田內蒙古探區(qū)查干凹陷地層溫度低、壓力低、滲透率低，稠油開發(fā)難度大。對此，油田科技人員自主研發(fā)稠油降黏冷采技術，自2023年6月現(xiàn)場應用以來，在查干凹陷累計采出稠油2950噸，實現(xiàn)效益開采。

探索石油開采新路徑

查干凹陷埋藏著700多萬噸稠油。這些原油中膠質、瀝青含量高，油稠得像蜂蜜一樣，開發(fā)異常困難。

查干凹陷油井地層溫度只有30至40攝氏度，地層壓力低于7兆帕，地層滲透率低，原油流動性極差。更麻煩的是，井下多為黏土層，遇水后黏土迅速膨脹，把細小的原油孔道堵得嚴嚴實實。為此，中原油田借鑒勝利油田、河南油田經(jīng)驗，在查干凹陷開展稠油熱采試驗。但稠油熱采試驗需要向井中注入大量超高溫、超高壓蒸汽，開發(fā)成本極高，難以實現(xiàn)規(guī)模化應用。

以水驅油和稠油熱采的開發(fā)之路都走不通。2022年，該油田科技人員加強攻關，探索低溫、低壓、低滲透條件下的稠油降黏冷采之路。

中原油田石油工程技術研究院科研團隊先后對80多組查干凹陷稠油樣品開展致黏機理研究，并從104種常規(guī)降黏劑中篩選出50多種，與查干凹陷稠油樣品進行匹配試驗。

查干凹陷稠油主要分布在毛1塊和毛8塊。經(jīng)過8個月的反復試驗，科研團隊分別研發(fā)出適用于這兩個區(qū)塊的復合驅替用水溶性降黏劑和氣體輔助吞吐用油溶性降黏劑。試驗表明，應用這兩款降黏劑后，兩個區(qū)塊的稠油降黏率提高明顯，分別達到98%、87%。稠油降黏冷采技術猶如一劑良藥，為油田“活血化瘀”，讓原本黏稠的地下“蜂蜜”終于被稀釋成順暢流淌的“糖水”。

提高水平井儲層鉆遇率

相對直井而言，鉆水平井能夠用更小的成本采出更多原油，稠油降黏冷采技術也能派上更大用場。然而，由于查干凹陷的儲層只有3至4米，多為隔夾層，巖石均質性極差，鉆頭在水平段行進時上下跳動，很容易出層。

為提高水平井儲層鉆遇率，中原油田勘探開發(fā)研究院內蒙古開發(fā)研究所科研團隊利用水平井網(wǎng)下的波阻抗體協(xié)同模擬技術，精細刻畫隔夾層，成功完成對2米內隔夾層的精細刻畫及地質建模。

“這些成果不僅為精準認識儲層奠定堅實基礎，有助于指導水平井鉆井方案的設計部署，而且對水平井鉆進中的實時導向起到至關重要的引導作用。”中原油田勘探開發(fā)研究院內蒙古開發(fā)研究所副所長孔海瑞說。

前些年，查干凹陷水平井儲層鉆遇率平均僅有74%。2023年9月到今年5月，孔海瑞帶領團隊入駐多個井場指導，密切關注鉆頭軌跡，及時指導井隊調整導向措施，確保鉆頭一直按照水平段設計軌跡在儲層中穿行。其中，吉2-平16井儲層鉆遇率達到92.2%，投產(chǎn)僅11個月就自噴產(chǎn)油800多噸。

現(xiàn)場應用效果良好

稠油降黏冷采技術研發(fā)的重頭戲是現(xiàn)場應用。

“由于每口井的原油黏度、地層溫度和地層水礦化度不同，我們本著‘一井一方’的原則，為每口井選定最優(yōu)助劑配方和最佳注采配套工藝，支撐稠油效益開發(fā)。經(jīng)過1年探索，查干凹陷稠油降黏主劑基本定型，加注、燜井等工藝也日益成熟。”中原油田石油工程技術研究院提高采收率技術研究所技術主管姚建兵說。

通常情況下，每口稠井需要累計注入2000至3000噸二氧化碳和數(shù)十噸降黏劑或聚合物。根據(jù)工藝要求，降黏劑必須大劑量連續(xù)加注才能抵達儲層最遠端，最大限度與稠油接觸、反應，從而實現(xiàn)增油。一旦加注中斷，就會影響降黏、驅替效果。

內蒙古采油廠提前備置大排量加注裝置和足量藥劑。科研人員日夜輪替，在井場盯守，指導采油廠員工嚴格按劑量、順序均勻加注。加注結束后，進入1個月左右的燜井期。科技人員定期到現(xiàn)場觀察油井壓力，確定最佳開井時間。

截至10月8日，中原油田在查干凹陷8口井成功應用稠油降黏冷采技術，平均單井投入產(chǎn)出比由熱采時的1∶0.5提高到1∶1.23。