如果把油气储层比喻成椰子
油井则是竖立其上的一根根吸管
“插在‘椰子’上的
‘吸管’越来越堵了。”
这是近年来
令程涛苦恼的大问题
生产监督程涛所在的蓬莱油田
是渤海油田的重要组成部分
其强大的“整装”资源禀赋
曾让勘探开发工作者喜出望外
目前
蓬莱油田群原油累产已突破
5亿
桶
近日,一项着力解决“吸管”变堵问题的试验结果传来,程涛紧皱的眉头终于舒展了一些。
“钙离子、镁离子都减少了,硫酸根离子甚至检测不到!”这是渤海油田首个海水纳滤技术试验项目投用后的最新检测结果,几项回注海水关键指标都在下降,意味着“椰子水”有望变得更好“吸”!
“年轻”或自然条件优异的油田,一旦被钻出完美的油井,原油便可仰仗地层自身的能量顺着“吸管”喷薄而出。这样的场景无疑是所有采油者都乐于见到的。
但现实情况是,大多数油田并不具备这样的先天优势,即便有,在油田的开发后期,其自喷能力也会逐渐减弱。
利用油水不相溶的特性,在“吸管”旁打下注水井,利用脉冲工具加压注水,地层得到能量补充,驱动着油气向着人们期待的位置涌动……注水工艺的完善和应用,让采油者不再完全“靠天吃饭”。油气持续稳产增产的目标得以变成看得见的现实。
目前,注入水通常有油田生产水、海水、地层水源井水3种,其中“生产水+水源井水”是较为理想的搭配。但位于渤海海域中南部的蓬莱油田受限于自然地层条件,并无太多可利用的水源井水。因此,海水回注成为必然的选择。
“虽然海水十分容易获取,但其中含有的大量钙、镁等二价金属离子和硫酸根离子。这些‘杂质’成为拖慢油田开发步伐的‘累赘’。”有限天津分公司
蓬勃作业公司生产作业部经理孙海涛说。
实践结果表明,二价金属离子会让地层、井筒结垢,且有较强的腐蚀影响,硫酸根离子则易在地层高温无氧条件下滋生硫化氢,导致产出油气品质下降,需投入大量工艺程序进行消解。这与油田精细注采和高效开发互为掣肘。
蓬莱油田是个超大号的“椰子”,油气储量达到亿吨级,尽管已开发20余年,但仍有大量宝藏等待着人们去探索。
想要吃干榨净这个“椰子”,必须尽快清空“吸管”中的“累赘”,一身轻松地朝前走。
“能否把海水中这些‘杂质’过滤了再回注地层?”2021年,蓬勃作业公司联合海油发展天津化工研究设计院(简称天津院)开展海水纳滤技术自主化攻关。
纳滤分离是一项新型的绿色水处理技术,在某些方面可以替代传统费用高、工艺繁琐的污水处理方法,被广泛应用于电子、食品和医药等行业。该技术采用的分离膜孔径范围在几个纳米以内,可对大小约为纳米的物质进行截留,从而将小分子有机物从溶剂中分离出来。
据了解,我国对纳滤过程的理论研究比较早,但对纳滤膜的开发尚处于初步阶段。
引进、消化、吸收、再创新,一条攻关路径清晰可见。
凭借在水资源生态利用方面的丰富经验,天津院组织项目团队长期攻关海水纳滤技术。“我们结合不同海域的应用场景,针对性研发多种截留率的纳滤膜,并为纳滤膜配置高效的清洗剂、阻垢剂,确保其长周期稳定运行。”天津院水处理事业部刘宝山说。
2017年,天津院推出国内首套纳滤法处理海水回注水的成套装置,并在涠洲12-1、涠洲11-4等位于南海西部海域的油田投用。
渤海的水质较南海更为复杂,在海水过滤方面对技术的要求更高。蓬勃作业公司与天津院共同聚焦工艺技术的调整升级,在过滤水预处理等方面狠下功夫,逐步推进纳滤海水先导性试验项目“落户”蓬莱油田。
注水井解堵次数减少,注水量和产量增多;海水净化药剂减少,创新技术应用变多……新方案、新成果正推动油田绿色高效开发的步伐快速向前。
“试验项目投用后,我们在多点位每隔2小时进行一次监测,目前结果均符合相关标准。”孙海涛说。该试验项目的阶段性成果将为技术的规模化应用、海上油田开发模式的创新打下更为坚实的基础。
看到地层“喝”上净化水,一根根“吸管”慢慢疏通,程涛的脚步变得更加轻快了。
来源 | 有限天津分公司 海油发展
文字 | 刘益政 王雷 张华泽
图片 | 杨海启 陆坤
制作 | 钟佩云
编辑 | 秦怡然
监制 | 张宗鹭