塔里木盆地的碳酸盐岩储层,深埋于有“三洞”之说的地下6000米到7500米以下的洞穴、孔洞和裂缝形成的缝洞体。多期构造运动、多期断裂叠加改造、多期成藏,使其成为勘探开发“见油不见田、高产不稳产”的世界级难题。
“洞”中找油,拼技术、拼油藏、拼自己。塔里木“螺蛳壳里做道场”,直搅得碳酸盐岩风生水起——探明原油地质储量5.61亿吨,平均单井日产22吨,为全国单井平均日产2.1吨的10倍。
何以在“洞”中找油?新路径从何而来?
从增储上产到上产增储——理念的转变,底气何来
塔里木油田“稳油增气”, 600万吨是底线。稳产600万吨,重在碳酸盐岩,难也在碳酸盐岩。
从横向分析,碳酸盐岩油藏具有多重孔隙特征,具有非均质性、成藏复杂性等特点,储集空间为规模差异极大的洞穴、孔洞、裂缝形成的不规则集合体,缝洞连通性预测难,缝洞储集体识别难。从纵向分析,储层埋藏普遍超过6000米,开发初期产量高,但开发中易出现压力和产量骤降问题,部分高产油井甚至变成水井。
历经26年的勘探开发,在碎屑岩油藏难以找到大规模储量、产量逐年递减的现实面前,占新增原油储量96%的碳酸盐岩,接替作用巨大。
从1989年到2005年,碳酸盐岩勘探经历传统的构造控制、储层找油两个探索阶段。2006年开始,特别是2008年以来,股份公司组织的两次专题会议,推动了碳酸盐岩勘探开发,塔里木石油人将目光瞄向缝洞——找洞,找缝洞储集体,提出“一个缝洞体就是一个小油藏”等观点。地质理念的转向,带来断裂带和缝洞发育区是油气富集区的认识,揭开了塔里木盆地碳酸盐岩油气资源的面纱,取得了哈拉哈塘、塔中北斜坡大发现,形成了塔北、塔中两大勘探开发主战场,转变不仅如此。
以产量为中心,由以往增储上产转变为上产增储,先拿产量再上交探明储量。直接体现的是,有了产量,就有了动态资料,动静态结合研究,油藏认识更加逼近真实。直接的好处是,有了动态资料,用动态储量验证静态储量,储量品质提高。
树立“探井就是开发井、开发井也是探井”的理念。和以前相比,既弱化了井别,又意味着从追求产量到追求效益产量的路上,降低成本、实现效益才是最实质性的突破。
理念的转变,不仅带来地质认识的飞跃,更体现在勘探开发效益的提升。
2008年以来完钻的145口探井,投产率69%,平均每年新完钻探井为当年贡献产量超过10万吨;塔北实现哈6、新垦、跃满等8个区块的持续突破,其中玉科1及跃满将塔北南斜坡区有利勘探范围向南扩展了20公里,有望实现塔中、塔北连片含油的格局。
缝洞体量化雕刻技术领先世界——技术的创新,势在几许
“见油不见田、高产不稳产”“前面产1吨,后面产1斤”,形象地道出了碳酸盐岩的开采难度。国际碳酸盐岩领域知名专家克莱德·莫尔考察塔里木后,留下“太复杂,没见过”的一声叹息。地下分子结构式的碳酸盐岩油藏,不像山水桂林喀斯特溶洞那般瑰丽奇幻。
地质认识理论决定技术发展方向并由此推动技术创新。
在物探采集、处理技术上,大面积连片三维地震,从最初的窄方位、低覆盖,拓展至目前的宽方位、全方位,高覆盖、高密度;处理技术从原先比较单一的叠后走向叠前、由时间域走向深度域,使碳酸盐岩储层预测及油气藏描述从“串珠”识别阶段发展到缝洞定性预测阶段,再进一步到缝洞量化雕刻阶段,“显微”程度越来越高。
在构造储层研究中,独创的以“缝洞量化雕刻”为代表的储层描述技术,已成为计算碳酸盐岩储量的国际标准,有力地提高了非均质储层描述的精度,使地下缝和洞的样子、状态、位置、规模更加清晰,为碳酸盐岩高产、高效井开发提供了“利器”。
在钻采工程方面,自主开发塔标系列井身结构及配套塔标钻具,实现安全提速提效;应用精细控压钻井、随钻伽马导向等成熟技术,有效提高采收率。
在采油气工艺方面,通过单井注水替油、缝洞体立体雕刻与综合评价等11项领先国内的开发技术,合理指导生产时率从72.9%提升到79.8%,自然递减、综合递减得到有效控制,比去年同期分别下降5.1%和2.8%。
转变碎屑岩井网部署概念,忘掉砂岩,不占山头,把洞找出来,逐洞布井。
“找洞找缝”,与大面积三维地震采集处理技术相结合精确布井,使碳酸盐岩井投产成功率保持80%左右,高效井比例突破40%。其中,跃满区块部署完井的18口井全部获得成功,平均单井日产油35.2吨,口口井见油见气,钻井成功率居全国油田之首。截至目前,塔里木油田碳酸盐岩生产开井411口,井口核实日产油7180吨。今年上半年,塔里木油田碳酸盐岩原油产量达139万吨,约占油田原油产量的40%,比去年同期增长21.8%。
由接力式组织到一体化融合——管理的创新,取道何处
有储量没产量,是创新一体化管理前制约碳酸盐岩效益勘探开发面临的严酷现实。板块化管理、接力式组织,造成科研生产、工程地质等专业和领域各自为政,闭环运作,形成瓶颈。
一体化融合管理,好比打通连接碳酸盐岩洞与洞之间的裂缝,形成“智力富集区”,变各干其事为一群人干一件事。这就是“组织结构、投资部署、科研生产、工程地质、生产组织、地面地下一体化”的勘探开发一体化。它带来的直接变化就是决策快、实施快、见效快、效益好。
以研究院碳酸盐岩中心为主体组成的塔中、哈拉哈塘、轮古—英买力3个跨专业一体化研究项目组,共同开展井位研究、随钻跟踪、方案编制、开发技术研究、措施研究,实现科研认识紧跟生产。2008年以来,塔中探明两个千亿立方米凝析气藏,成为我国最大礁滩体凝析气田;塔北探明一个两亿吨级的大油田。
碳酸盐岩井高产不稳产,寿命一般三至五年。如何确保见效快,稳得住?
实施以油藏为核心的全生命周期管理。在塔中、英买力、哈拉哈塘等碳酸盐岩主力区,确立以缝洞单元为基本开发单元的油藏管理方式,开展碳酸盐岩“一藏一策”差异化管理研究,按每口油井“习性”提出注水替油和堵水作业等上产增油措施,使低效井和零贡献井贡献了不可缺少的产量份额。
变以往在探明储量基础上编制开发方案为在控制储量基础上编制开发方案,边评价、边上产、边认识、边编制方案,转变了储量与产量关系的认识。明确探井任务是“打认识、打类型、验技术、定井型、拿产量”,开发井的任务是“获得高产、深化认识”,转变勘探开发生产组织模式;开发在预探发现之后即刻跟进,按勘探寻找高产井、评价开发建立高产井组、开发培育高产区的程序来开展工作。哈拉哈塘大型碳酸盐岩油田,一年多时间建成百万吨生产规模,一期工程节约资金近亿元,2014年原油产量达到115万吨。