“扛牢能源安全首要职责,全面增强供应保障能力。”这是
2024年
12月15日召开的2025年全国能源工作会议所部署的2025年重点工作之一;其中,“推进油气增储上产”是一大发力方向。
稠油,即密度大、黏度高的原油。稠油中的环烷基稠油被誉为石油中的“稀土”,是生产高端沥青、变压器油等的优质原材料,其重要性可见一斑。
数据显示,全球稠油资源丰富,可采储量约占石油可采储量的36%。我国是重要的稠油资源国,全国热采稠油连续13年产量超1500万吨。受复杂的地质条件影响,我国稠油埋藏深、油层薄,面临着“流不动”“流不远”“流不快”等难题,开采难度更甚,其有效开发对国内原油长期稳产、保障国家能源安全的意义重大。那么,何以解“稠”?
2024年11月28日,我国自主设计建造的全球首座移动式注热平台——“热采一号”,在旅大5-2油田CEPC平台投入使用,迎来具有标志性意义的移动注热首秀。
当日上午,“热采一号”3套注热锅炉全部启动,首先进行注热前的氮气注入作业,将完井液驱替出油井和油层附近区域,实现井筒隔热,避免影响后期采油作业。11月29日,“热采一号”成功输出高达340摄氏度、每小时50吨的蒸汽,实现“6井同注”,标志着我国海上稠油热采关键装备技术迈上新台阶。
11月11日,“热采一号”从山东威海码头启航,历经46小时航行,抵达目标平台。11月14日,经过17小时的联调,“热采一号”可旋转栈桥稳稳搭在旅大5-2油田CEPC平台,两平台实现厘米级精准对接。
在作业准备阶段,“热采一号”克服低温环境等多方面困难,完成地面施工、电缆连接、电缆耐压试验、蒸汽管线对接等作业,严控每一个环节安全,确保每一个细节达到最佳状态,为本次注热作业顺利进行奠定基础。
记者了解到,接下来“热采一号”将与旅大5-2油田CEPC平台密切合作,高质量完成此次注热作业,为海上稠油开发贡献力量。
“热采一号”由我国自主设计建造的国内首个海上移动式试采平台“海洋石油162”升级改造而成,所应用的高温高压蒸汽管线补偿等多项技术均为世界首创。与固定式采油平台注热相比,“热采一号”具备可移动能力,能够像“共享单车”一样,在拖轮牵引下抵达不同平台,进行快速注热,从而有效降低稠油开发成本。
在海油发展工程技术公司总经理韦龙贵看来,“热采一号”填补了我国海上稠油热采移动装备领域的空白,为规模化、集约化撬动我国海上稠油资源开拓新路径、激活“新引擎”。
12月3日,记者从中国海油获悉,我国海上首个多层稠油热采开发项目——锦州23-2油田开发项目顺利投产,标志着我国海上稠油进入规模化热采开发新阶段。
锦州23-2油田位于渤海辽东湾北部海域,平均水深约13米,主要生产设施为新建两座中心处理平台,计划投产开发井67口,预计高峰日产原油约2600吨,油品性质为重质原油。
此次投产的热采中心平台,投影面积近4500平方米,约为半个足球场的大小,是迄今为止我国建造的最大的海上稠油热采平台。
“锦州23-2油田是多层砂体稠油油藏,地下多层稠油储层薄厚交织,如‘千层饼’,使用常规技术难以开发。”中国海油天津分公司辽东作业公司主任工程师罗少锋介绍,中国海油采用热采定向开发模式,用单井连通多层,像“糖葫芦”一样将储层串起来,通过“蒸汽吞吐+化学辅助蒸汽驱”降低原油黏度的方式开采,大幅提高油田采收率。
作为海上首个多层稠油热采开发项目,锦州23-2油田首创多层稠油热采全专业全生命周期高效开发关键技术,形成了具有中国海油特色的热采高效开发模式,以应对“含油层系多、热量损失大、热采产能低、工程环境差、依托距离远”五大挑战。
锦州23-2油田所处海域冬季最低气温达到零下25摄氏度,海面冰层厚度超过20厘米。海冰运动将对平台产生巨大的推力和撞击力,给油田安全生产带来极大困扰。锦州23-2油田为应对冬季热采作业风险,在直立桩腿上安装抗冰锥体结构,降低海冰对平台结构带来的直接安全风险。此外,平台上配备了破冰船,构建了海冰监测系统,利用视频测冰技术等多重手段,24小时实时监测冰情。
“渤海油田目前的非常规稠油探明地质储量超6亿吨,是渤海实现增储上产的重要组成部分。”中国海油天津分公司党委书记、总经理刘小刚表示,锦州23-2油田的成功投产,将有效推动我国海洋石油工业稠油开发技术进步,提高稠油储量动用能力,对渤海油田2025年上产4000万吨具有重要意义。
除了海上油田,在陆地,中国石油新疆油田、中国石化胜利油田等亦在不断创新,探索稠油高效、经济的开发路径。
以新疆油田为例。2024年7月,中国工程院院士孙焕泉在新疆油田调研时评价称:“新疆油田通过深入攻关研究,进一步拓展了蒸汽驱、SAGD、火烧等独有技术,闯出了一条稠油高效开发的新路子;形成了多介质复合吞吐、多相协同汽驱、多井型SAGD、高温火烧技术及自乳化水驱技术等五大套技术系列,为‘十五五’期间大规模推广奠定了基础。”
就进一步做好稠油开发工作,实现稠油开发效能最大化,孙焕泉提出五点建议:一是稠油开发要分类施策。稠油存在类型多,需要针对不同类型各个突破,实现综合开发;二是稠油黏温曲线显著,要加快以“热”作为开发基础的研究,形成多介质协同热能;三是稠油开发需要解决多学科问题,形成多学科交叉研究结果;四是要实现采收率与油汽比双目标最大化,就要综合利用太阳能、风能等,实现效益优先;五是将稠油开发与新能源有机融合,实现多能互助、多能协同。
12月6日,记者从中国石化新闻办获悉,孙焕泉院士团队创建的“稠油多元热复合驱技术规范”已成功获国际标准化组织(ISO)立项。该技术规范依托中国石化自主创新的稠油多元热复合开发技术,是我国首个稠油热采领域的ISO国际技术规范。发布后将有力促进国际技术合作,提升全球稠油开发效果。
记者了解到,孙焕泉院士团队在国家自然科学基金、中国石化重点科技项目的支持下,聚焦难采稠油开发难题,持续加强攻关,创新提出多元热复合开发技术,开辟了稠油热采开发的新领域。该技术在胜利油田、河南油田等实现了规模应用,支撑中国石化稠油年产量持续稳产在480万吨以上,获得国内外同行一致认可,未来在难采稠油领域应用前景广阔。
国际标准化组织(ISO)是全球性的非政府组织,致力于制定和推广标准,以促进国际贸易和技术交流。据悉,下一步孙焕泉院士团队将按照ISO相关要求,与来自美国、沙特等国家的技术专家组成国际工作组,加快国际标准编制工作,尽快发布标准。