謝 軍楊再勇王廷勇張友彩劉澤元

1.中國石油西南油氣田公司 2.中國石油西南油氣田公司川中油氣礦

復(fù)雜難采油氣藏開發(fā)管理探索與實踐
——以中國石油西南油氣田公司川中油氣礦為例

謝 軍1楊再勇2王廷勇2張友彩2劉澤元2

1.中國石油西南油氣田公司 2.中國石油西南油氣田公司川中油氣礦

謝軍等.復(fù)雜難采油氣藏開發(fā)管理探索與實踐——以中國石油西南油氣田公司川中油氣礦為例.天然氣工業(yè)，2012，32（6）：89-92.

四川盆地川中地區(qū)油氣分布范圍廣、資源豐富，歷經(jīng)半個多世紀(jì)滾動勘探開發(fā)，因油氣藏地質(zhì)特征復(fù)雜、開發(fā)難度大，始終未能形成規(guī)模效益開發(fā)?！笆晃濉逼陂g，中國石油西南油氣田公司川中油氣礦依靠技術(shù)進步，創(chuàng)新開發(fā)管理，針對低孔、低滲、高溫、高壓、高含硫、非均質(zhì)性強、氣水關(guān)系復(fù)雜的油氣藏開發(fā)技術(shù)瓶頸和管理難點，在深化不同類型油氣藏地質(zhì)認識的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)引進和集成創(chuàng)新，形成了低孔低滲層狀孔隙型碳酸鹽巖氣藏水平井開發(fā)配套技術(shù)，致密砂巖氣藏“區(qū)塊優(yōu)選＋叢式井＋分層壓裂＋井下節(jié)流＋地面標(biāo)準(zhǔn)化”的主體開發(fā)技術(shù)，以及超深、高溫、高壓、高含硫氣井安全快速鉆完井和高含硫環(huán)境下地面系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測與防治配套技術(shù)。通過管理創(chuàng)新形成了與復(fù)雜難采油氣藏相適應(yīng)的開發(fā)管理模式，提高了復(fù)雜油氣藏開發(fā)水平，油氣儲量、產(chǎn)量快速增長，近5年新增天然氣探明儲量4 887×108m3，油氣年產(chǎn)量由不到100×104t油當(dāng)量上升到300×104t油當(dāng)量。所形成的一系列針對不同類型油氣藏的開發(fā)配套技術(shù)和管理經(jīng)驗對其他非常規(guī)復(fù)雜油氣藏的開發(fā)具有借鑒作用。

復(fù)雜油氣藏 開發(fā)管理 規(guī)模效益開發(fā) 開發(fā)配套技術(shù) 中國石油西南油氣田公司川中油氣礦

中國石油西南油氣田公司川中油氣區(qū)位于四川盆地中部，礦權(quán)面積42 060 km2，已發(fā)現(xiàn)16套含油氣層系，油氣分布范圍廣、資源豐富，僅侏羅系大安寨組、涼高山組石油資源量就達10×108t，須家河組天然氣資源量達1×1012m3，但油氣藏地質(zhì)特征復(fù)雜，勘探開發(fā)難度大，20世紀(jì)五六十年代通過3次石油大會戰(zhàn)，原油年產(chǎn)量僅維持在8×104t左右，90年代的原油上產(chǎn)工程，原油產(chǎn)量也僅在1997年短暫上升至21.6×104t，其后迅速降至13×104t。21世紀(jì)以來各油氣生產(chǎn)大國都加大了對非常規(guī)氣資源的勘探開發(fā)，促進了非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)技術(shù)的不斷進步［1］?！笆晃濉逼陂g，中國石油西南油氣田公司川中油氣礦（以下簡稱川中油氣礦）通過持續(xù)推動“理念、技術(shù)、管理”3大創(chuàng)新，不斷深化復(fù)雜油氣藏地質(zhì)認識，形成有針對性的勘探開發(fā)配套技術(shù)體系和管理模式［2］，油氣儲量、產(chǎn)量快速增長，新增天然氣儲量4 887×108m3，油氣年產(chǎn)量由不到100×104t油當(dāng)量上升到300×104t油當(dāng)量，實現(xiàn)了川中油氣礦復(fù)雜難采油氣藏規(guī)模效益開發(fā)（圖1）。

圖1 川中油氣礦天然氣儲量、產(chǎn)量直方圖

1 調(diào)整傳統(tǒng)勘探開發(fā)模式，確立油氣并舉發(fā)展戰(zhàn)略

1.1 確定“油氣并舉”的發(fā)展戰(zhàn)略

通過認真總結(jié)和反思半個世紀(jì)油田勘探開發(fā)的經(jīng)驗和教訓(xùn)，充分認識川中地區(qū)具有多套含油氣層系，侏羅系的沙溪廟組、涼高山組、大安寨段、東岳廟段、珍珠沖段為含油層，從上三疊統(tǒng)須家河組到震旦系已發(fā)現(xiàn)10余套含氣層。為此，川中油氣礦及時做出了“以油為主”到“油氣并舉”的戰(zhàn)略調(diào)整。

1.2 明確勘探開發(fā)一體化思路

針對巖性圈閉油氣藏特征，改變以往大規(guī)模會戰(zhàn)模式，按照“整體部署、整體控制、分步實施、動態(tài)調(diào)整”的整體勘探原則，提出“評價勘探與試采相結(jié)合、探明儲量與產(chǎn)能建設(shè)相結(jié)合、開發(fā)評價與技術(shù)攻關(guān)相結(jié)合”的勘探開發(fā)一體化思路。充分運用地震儲層滾動預(yù)測成果，以重點有利區(qū)塊為中心，按勘探先行，開發(fā)緊跟，擇優(yōu)建產(chǎn)，勘探開發(fā)互為補充的原則，最大限度地縮短氣藏勘探開發(fā)周期，提高勘探開發(fā)效率。

2 針對不同油氣藏特征，制訂并實施相應(yīng)的開發(fā)方案

川中油氣藏特征復(fù)雜、類型多樣，決定了油氣藏開發(fā)方案不能按統(tǒng)一的模式，需要在“開發(fā)綱要”原則指導(dǎo)下，針對油氣藏特征，量身訂制開發(fā)方案。

2.1 以提高儲量動用程度保高效的磨溪氣田調(diào)整方案

磨溪雷一1為一中孔低滲含硫邊水氣藏，按125×104m3的日產(chǎn)規(guī)模穩(wěn)產(chǎn)了13年。針對氣藏產(chǎn)量壓力快速遞減、井下和地面設(shè)施腐蝕加劇，儲量動用不均衡［3］，先后編制了“五年穩(wěn)產(chǎn)方案”和“開發(fā)調(diào)整方案”，通過氣藏精細描述落實儲層空間展布和剩余儲量分布，通過推廣應(yīng)用水平井配套工藝技術(shù)，有效動用西端低滲透難采儲量；通過解堵、修井及側(cè)鉆等工藝措施，保持和恢復(fù)氣井產(chǎn)能；通過推廣應(yīng)用高溫玻璃鋼油管和優(yōu)化地面緩蝕劑，有效地緩解了氣田腐蝕；通過氣田地面調(diào)整改造，整體增壓、高低壓分輸、擴建凈化裝置，充分發(fā)揮氣藏生產(chǎn)潛力；這些方案的實施使氣藏穩(wěn)產(chǎn)15年后再次上產(chǎn)到180×104m3／d。同時開展下部嘉二段試采和評價勘探，僅用2年的時間就建成了160×104m3／d生產(chǎn)規(guī)模，實現(xiàn)了再建一個磨溪氣田的目標(biāo)。

2.2 以區(qū)塊接替保穩(wěn)產(chǎn)的須家河低滲砂巖氣藏開發(fā)方案

川中須家河組天然氣資源豐富，但儲層滲透性差、非均值性強，屬致密砂巖氣藏［4］，規(guī)模效益開發(fā)難度大。在“地質(zhì)評價”“配套技術(shù)研究”“提高單井日產(chǎn)量技術(shù)現(xiàn)場攻關(guān)試驗”等前期研究成果基礎(chǔ)上，編制 “川中須家河組勘探開發(fā)總體部署方案”，確立了富集區(qū)塊規(guī)模建產(chǎn)，區(qū)塊接替保穩(wěn)產(chǎn)的開發(fā)思路，先后完成了廣安須六段、合川須二段氣藏開發(fā)方案。2007年廣安氣田建成日產(chǎn)250×104m3生產(chǎn)規(guī)模，2008年合川須二段氣藏試采、2009年開發(fā)產(chǎn)能建設(shè)，川中須家河氣藏日產(chǎn)規(guī)模由不足50×104m3快速提升至360×104m3。

2.3 以科技保安全的龍崗礁灘高酸性氣藏試采方案

針對龍崗礁灘氣藏超深、高溫、高壓、高含硫，氣水關(guān)系復(fù)雜，勘探開發(fā)安全風(fēng)險大的特點，在試采方案編制過程中，借鑒國內(nèi)外著名大氣田的建設(shè)經(jīng)驗，引進了BV公司、殼牌公司關(guān)鍵技術(shù)和新工藝，大力推進高酸性氣田地面標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計示范工程。應(yīng)用超深高溫高壓高含硫氣井配套的安全快速鉆井、固井、完井、儲層改造和高含硫氣田井下與地面系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測與防治配套技術(shù)攻關(guān)成果，不斷優(yōu)化和調(diào)整試采方案，僅用19個月便優(yōu)質(zhì)高效地建成龍崗高含硫氣田試采配套工程，并實現(xiàn)了安全平穩(wěn)試采。

3 推動技術(shù)集成創(chuàng)新，攻克復(fù)雜油氣藏開發(fā)難題

在充分認識川中油氣藏復(fù)雜性，分析制約川中可持續(xù)發(fā)展的地質(zhì)難題和技術(shù)瓶頸，總結(jié)和反思半個世紀(jì)勘探開發(fā)經(jīng)驗和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，確立了“科技興礦、油氣并舉、效益開發(fā)、持續(xù)發(fā)展”的勘探開發(fā)指導(dǎo)方針。明確了以油氣藏地質(zhì)研究為基礎(chǔ)，以提高單井產(chǎn)能為目標(biāo)，加大新技術(shù)新工藝引進和集成應(yīng)用的科技攻關(guān)力度，建立和完善了科技創(chuàng)新管理體系。為了攻克川中復(fù)雜難采油氣藏勘探開發(fā)技術(shù)瓶頸，一方面加強與高等院校、科研院所聯(lián)合研究力度，同時積極引進地震儲層預(yù)測、水平井地質(zhì)導(dǎo)向、水平井分段壓裂改造、柱塞排水采氣、高酸性氣田防腐等國內(nèi)外勘探開發(fā)新技術(shù)，通過消化吸收、集成創(chuàng)新，不斷完善復(fù)雜油氣藏勘探開發(fā)配套技術(shù)體系。

針對磨溪氣田低孔低滲層狀孔隙型碳酸鹽巖儲層儲量豐度低、單井自然產(chǎn)能低的特征和儲量動用不均衡的現(xiàn)狀［5］，通過技術(shù)集成創(chuàng)新，形成了氣藏精細描述優(yōu)選水平井地質(zhì)目標(biāo)優(yōu)、數(shù)值模擬優(yōu)化水平井靶體參數(shù)、地質(zhì)導(dǎo)向井眼軌跡適時跟蹤調(diào)整、裸眼封隔器＋轉(zhuǎn)向酸分段酸化改造的水平井開發(fā)配套技術(shù)，單井測試日產(chǎn)量由不足1×104m3上升到（10～40）×104m3；針對須家河組低滲砂巖氣藏具有儲層物性差、非均質(zhì)性強、大面積貧礦、局部富集、氣水關(guān)系復(fù)雜的特點，配套形成了“區(qū)塊優(yōu)選＋叢式井＋分層壓裂＋井下節(jié)流＋地面標(biāo)準(zhǔn)化”的主體開發(fā)技術(shù)，開發(fā)井成功率大幅度提高，單井日產(chǎn)量由0.8×104m3提高到3×104m3；針對龍崗礁灘氣藏埋藏深、氣水關(guān)系復(fù)雜，具有高溫、高壓、高含硫和勘探開發(fā)安全風(fēng)險大的特點，配套形成了礁灘儲層地震預(yù)測，測井儲層流體評價，超深高溫高壓高含硫氣井安全快速鉆井、固井、完井、儲層改造和高含硫環(huán)境下地面系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測與防治配套技術(shù)，試采工程整體達到國內(nèi)領(lǐng)先、多項技術(shù)達到國際先進水平，試采工程于2009年7月安全準(zhǔn)點投入運行，日產(chǎn)規(guī)模400×104m3，井均日產(chǎn)氣25×104m3，實現(xiàn)了安全平穩(wěn)試采和單井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)目標(biāo)。

4 加強生產(chǎn)管理，確保安全、高效開發(fā)

4.1 推行“早、優(yōu)、精、控”生產(chǎn)運行管理

針對復(fù)雜油氣藏開發(fā)生產(chǎn)運行特點和生產(chǎn)組織難度大的現(xiàn)狀，提前分析，提前預(yù)警，提前暴露問題，針對問題提前制訂措施，進一步強化生產(chǎn)作業(yè)計劃和變更管理，嚴(yán)把風(fēng)險作業(yè)的立項、審查、作業(yè)許可、現(xiàn)場實施等關(guān)口，實行生產(chǎn)運行精細管理和過程控制。堅持做到問題矛盾早暴露、措施思路早制訂、生產(chǎn)計劃早安排、方案技術(shù)早落實、物資隊伍早準(zhǔn)備，優(yōu)化運行安排、優(yōu)化技術(shù)方案、優(yōu)化生產(chǎn)管理、優(yōu)化施工組織、優(yōu)化檢維修作業(yè)，精細氣田氣井配產(chǎn)、精細生產(chǎn)作業(yè)安排、精細生產(chǎn)技術(shù)管理、精細生產(chǎn)組織管理、精細安全生產(chǎn)操作，控制生產(chǎn)運行動態(tài)、控制工程建設(shè)進展、控制開發(fā)生產(chǎn)效果、控制質(zhì)量安全環(huán)保、控制階段生產(chǎn)目標(biāo)，提高生產(chǎn)運行效率。

4.2 建立“三結(jié)合、三統(tǒng)一”的油氣藏動態(tài)管理

針對復(fù)雜油氣藏地質(zhì)、工程特征和油氣田快速快發(fā)展需要，為確保油氣井穩(wěn)定生產(chǎn)，以控制遞減率，增加動用儲量，提高采收率為目標(biāo)。對油氣勘探、生產(chǎn)、輸配、營銷全過程中各個環(huán)節(jié)變化情況及原因、影響和制約因素進行全面分析，制訂應(yīng)對措施，實現(xiàn)油氣生產(chǎn)動態(tài)管理精細化，在以前注重地層地質(zhì)油氣藏工程為主的動態(tài)分析管理方法基礎(chǔ)上進一步創(chuàng)新和發(fā)展，采取“地層—井筒—地面”相結(jié)合的分析方法，實施“地質(zhì)油藏工程、鉆井采氣工程、集輸處理工程”統(tǒng)一的挖潛措施，充分挖掘油氣藏生產(chǎn)潛力。

4.3 強化以安全環(huán)保為重點的風(fēng)險管理

針對復(fù)雜油氣藏開發(fā)高風(fēng)險特性，以安全環(huán)保為重點，進一步加大安全生產(chǎn)管理力度。積極推廣應(yīng)用具有國際先進水平的工作循環(huán)分析、工作前安全分析、啟動前安全檢查、停止作業(yè)卡等HSE管理工具，嚴(yán)把風(fēng)險作業(yè)立項、審查、作業(yè)許可、現(xiàn)場施工等關(guān)口，風(fēng)險作業(yè)細化到項目、時間、單位、地點，變更須先申請、再審批、后實施，有效控制各項作業(yè)風(fēng)險，提高了安全生產(chǎn)管理水平。

4.4 建立不同類型油氣田中心井站管理模式

積極探索井站作業(yè)制度改革，量身定制不同類型《中心井站運行方案》，在老油氣田采用集中式中心井站和輻射式中心井站2種運行模式；在廣安、合川新氣田以叢式井組、輸配氣站為中心設(shè)計布局中心井站［5］。根據(jù)不同類型中心井站，從技術(shù)、安全、管理、思想等方面制訂保障措施。優(yōu)化了人力資源配置，降低了生產(chǎn)成本。

4.5 開展信息化油氣田建設(shè)

為實現(xiàn)復(fù)雜難采油氣藏生產(chǎn)、安全受控管理，在廣安、合川等氣田井站建成了生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)采集和遠傳系統(tǒng)，在龍崗氣田建成氣田SCADA系統(tǒng)。與此同時，積極探索GIS與氣田建設(shè)信息、氣田日常生產(chǎn)信息、應(yīng)急管理之間的融合，通過氣田數(shù)字化信息平臺建設(shè)，使油氣藏地下、地面、天上實現(xiàn)一體化數(shù)字化管理，形成井站無人值守管理模式，實現(xiàn)氣田生產(chǎn)、安全全程受控管理。

5 強化投資與預(yù)算控制

5.1 建立突出關(guān)鍵節(jié)點控制的投資管理體系

1）建立投資控制源頭管理體系。做精做細開發(fā)評價、試采、開發(fā)和調(diào)整等方案的編制工作，合理制訂開發(fā)思路與工藝路線，方案部署突出安全環(huán)保和效益標(biāo)準(zhǔn)，杜絕安全環(huán)保保障和技術(shù)經(jīng)濟不達標(biāo)方案通過審查和實施。

2）建立工程設(shè)計管理體系：①鉆井工程設(shè)計集成應(yīng)用工程技術(shù)，優(yōu)化工藝技術(shù)設(shè)計方案；②地面工程設(shè)計全面推廣合川和龍崗兩大“示范工程”的成果和經(jīng)驗，為全面實現(xiàn)快建投產(chǎn)、方便后期管理奠定基礎(chǔ)。

3）建立過程控制管理體系。在強化“節(jié)奏加快、程序不減”的過程管理和控制的基礎(chǔ)上，實施全過程預(yù)警機制，將年度總目標(biāo)與月度工作安排相結(jié)合，堅持計劃執(zhí)行情況月度分析、重點工程專項報告，持續(xù)完善設(shè)計變更、工作量簽認的審查和會簽程序，對進度、質(zhì)量、投資和運作進行動態(tài)跟蹤，有針對性地制訂控制措施。

5.2 建立突出標(biāo)準(zhǔn)成本定額的預(yù)算管理體系

面對工藝采油氣比例越來越大，操作成本與油氣產(chǎn)量的非線性矛盾越來越突出的客觀情況，轉(zhuǎn)變觀念，拓展思路，合理控制成本，提高財務(wù)管理水平，先后開展預(yù)算管理模型、操作成本分析模型、技術(shù)創(chuàng)新與成本控制應(yīng)用等研究，制訂了同類型裝置及不同作業(yè)類型的預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)成本定額，并適時進行了評估修訂，使財務(wù)預(yù)算更加貼近生產(chǎn)實際，成本控制在橫向上更具有可比性，充分調(diào)動了各責(zé)任中心加大成本控制的主觀能動性。

5.3 建立成本資源數(shù)據(jù)庫

改變過去由單純的財務(wù)管理控制成本向依靠技術(shù)進步、優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)制度和工藝技術(shù)轉(zhuǎn)變，注重預(yù)算管理與生產(chǎn)管理的有機結(jié)合，分析建立以各作業(yè)區(qū)操作成本要素為基礎(chǔ)的成本資源庫，并通過油氣操作成本分析模型，深入分析操作成本變化趨勢及其主要影響因素，為成本控制和復(fù)雜油氣藏效益開發(fā)提供了保障。

6 培育油氣田特色文化

積極探索，不斷創(chuàng)新，建立并形成以“講、度、情、帶”為載體的思想工作方法體系?！爸v”，即把當(dāng)前形勢任務(wù)與企業(yè)發(fā)展愿景相結(jié)合，不斷增強思想政治工作的時代性；“度”，即把生產(chǎn)經(jīng)營與思想工作相結(jié)合，不斷增強思想政治工作的針對性；“情”，即把解決思想問題與解決實際問題相結(jié)合，不斷增強思想政治工作的實效性；“帶”，即把先進性與廣泛性相結(jié)合，不斷增強思想政治工作的激勵性。穩(wěn)定了員工隊伍，充分調(diào)動了員工的積極性和創(chuàng)造性。

7 結(jié)束語

針對制約川中油氣田規(guī)模效益開發(fā)的關(guān)鍵問題，川中油氣礦持續(xù)推動“理念、技術(shù)、管理”3大創(chuàng)新，在深化不同油氣藏地質(zhì)認識的基礎(chǔ)上，通過理念創(chuàng)新改變傳統(tǒng)的勘探開發(fā)思路，通過技術(shù)創(chuàng)新不斷攻克復(fù)雜油氣藏開發(fā)技術(shù)難關(guān)，通過管理創(chuàng)新形成適應(yīng)復(fù)雜油氣藏特點的開發(fā)管理模式，復(fù)雜油氣藏勘探開發(fā)水平不斷提高，油氣儲量、產(chǎn)量快速增長，實現(xiàn)了復(fù)雜難采油氣藏規(guī)模效益開發(fā)的目標(biāo)。

［1］胡文瑞.開發(fā)非常規(guī)天然氣是利用低碳經(jīng)濟資源的現(xiàn)實最佳選擇［J］.天然氣工業(yè)，2010，30（9）：1-8.

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10.3787／j.issn.1000-0976.2012.06.022

2012-03-29 編輯 趙 勤）

謝軍，1968年生，教授級高級工程師；1988年畢業(yè)于原西南石油學(xué)院油藏工程專業(yè)；長期從事油氣藏工程研究和油氣田開發(fā)管理工作，現(xiàn)任中國石油西南油氣田公司總經(jīng)理助理、開發(fā)部主任。地址：（610051）四川省成都市府青路一段5號。電話：（028）86010636。E-mail：x＿jun＠petrochina.com.cn