油田自1996年聚合物驱工业化推广应用以来,投入43个区块,目前,已有16个聚合物驱区块进入后续水驱阶段,聚合物驱后的地质储量将逐年增加,预计到“十一五”末将达到3.1亿吨。聚驱后仍然有约50%原油残留在地下,这些是大庆油田的优质储量,如何继续高效地开采这些油藏,是三采科研人员面对的严峻挑战。聚驱后提高采收率技术已成为大庆油田持续稳产的迫切需要和油田特高含水期“二次开发”工作的重中之重。2008年,采收率研究一室成立了聚合物驱后提高采收率技术研究攻关项目组,优秀技术骨干高淑玲担任项目组长,项目组成员16名。目前,项目组顺利完成了4次开题论证,3个试验方案的编制,聚驱后三元复合驱、高浓度聚驱、泡沫复合驱和聚表剂驱的室内评价工作取得初步结果,搞清了聚驱后剩余油的宏观分布特征,明确了聚驱后进一步提高采收率技术攻关思路和研究方向。
敢啃硬骨头
处于世界前沿的聚驱后进一步提高采收率技术,没有可参考借鉴的经验,一切从零开始。聚驱后剩余油分布高度零散,挖潜难度大,其描述精度不能适应聚驱后进一步提高采收率要求;另外,井网井距、驱油剂,一切都是一张白纸,聚驱后想再进一步提高采收率实在太难了,不容易出成绩,谁都不原意去啃这块硬骨头,优秀技术骨干高淑玲,欣然承担起这个重任。
高淑玲从事三次采油工作多年,具有丰富的地质、开发、室内、数模及现场经验。项目组刚刚成立,大大小小的事情接踵而来,而项目组里大多是新毕业的年轻同志,工作经验少,所以不管是开题论证、检查汇报,还是外部协调、索要资料,都需要她去协调,常常是忙了一天下来躺到床上睡不着觉,心里想着组里的大事小情,梦中醒来赶紧把想出的思路写下来,聚驱后宏观和微观剩余油的研究思路就是这么写出来的。
知己知彼,才能百战不殆。聚驱后如何提高采收率,首先要了解宏观和微观剩余油分布规律。她查阅了国内外大量资料,大部分都是水驱后的,聚驱后剩余油研究方面的资料很少,但剩余油是聚驱后进一步提高采收率的基础,她针对聚驱后油层流体不同于水驱后的特点,提出了研究聚驱后地下剩余聚合物的分布特征及微观剩余油分布特征的攻关思路,了解哪些是可动的剩余油,哪些是难动的,从而有针对性地去优选驱油剂和挖潜方法。聚驱后油层中不仅有油水还有剩余的聚合物,以往水驱的微观剩余油分析方法已不适合聚驱后应用,为了保证地下油水不发生变化,在薄片的制取过程中首次采用了冷冻取样和冷冻磨片,较好的保持了地下油水分布的初始状态,薄片的厚度由原来的 1毫米 减小到了 0.05毫米 ,而且观察的技术手段也大大改进,以前是蓝光激发,现在采用紫外荧光激发、激光共聚焦多波段检测,清晰度得到大幅度提高。为了保证所取的岩样具有代表性,她平时工作忙就利用周末去岩心库选岩样,一去就是几天,从早站到晚,她的腿有风湿,几天下来回到家腿酸背痛,肩周炎也犯了,晚上疼得睡不着觉,爱人心疼地说工作也不能不要命啊,短期加班还可以,可你这将近一年了天天这么加班怎么受得了啊,她说油田稳产4000万吨等着聚驱后拿技术呢,耽误不得啊!她就是这样一个敢于为工作拼命的人,也是一个工作起来就忘记时间的人,记得有一次去选岩样,竟然忘了吃饭时间,也忘了回家给孩子做饭,直到孩子打来电话问妈妈中午吃什么呀,她才想起是周末孩子在家等着吃饭呢。在她的不懈努力下,在短短2个月时间里,项目组对聚驱后同一井组的4口取心井进行认真分析对比,优选了80多块典型岩样,在聚驱后微观剩余油研究领域取得了突破性进展,总结出了聚驱后微观剩余油的八种类型,并进行了中强水洗层段的微观剩余油类型对比,为下一步挖潜指明了方向,在年底技术座谈会上得到了领导专家的充分肯定。
聚驱后已开展的几个现场试验都是利用聚驱的原井网,效果不理想,她就应用数值模拟技术对井网方式进行研究,创新提出了聚驱后利用其它层系井网进行井网重构缩小井距、改变液流方向和高浓度聚合物驱结合挖潜分流线剩余油。为了研究聚驱后主流线与分流线剩余油的差别,她提出在同一井组打两口取心井,主流线一口,分流线一口,为了使所选的取心井具有代表性,她详细的分析了取心井区的油层地质情况和开发历程,并多次到采油厂进行结合,然后两次到野外现场进行实地勘察,同事都劝她说,数九寒天冰天雪地的,凛冽的寒风十分刺骨,你一个女同志就不要去了,可她坚持一定得去。通过她的精心设计,所选的两口取心井具有很好的对比性,为聚驱后主流线与分流线剩余油差别研究提供了可靠的依据。该方法已在北二东西块编制现场试验方案,在该方案编制过程中,年迈的婆婆因高血压心脏病住进医院,试验方案急着审批和搞地面设计,她没有时间去照看,她只好又一次放弃了亲情,投入到紧张的工作中,心里默默的承受着。目前该方案已编制完成,并进行了个性化设计,提出了聚驱后采用高分、高浓、大用量聚合物预计可大幅度提高采收率,该方案预计2009年6月实施。
2008年,在高淑玲的带领下,项目组成员共同努力,联合攻关项目《聚驱后进一步提高采收率技术》获院科技创新特等奖,《北东块聚驱后泡沫复合驱试验方案》获院优秀设计项目一等奖,项目组各项工作进展顺利并获得各级领导的好评。
泡沫驱油小组
泡沫复合驱项目组里有3位年轻的专家,化学博士许关利带领两名化学硕士,日以继夜的奋战在泡沫复合驱油实验室,埋首于攻克世界最前沿的泡沫复合驱油技术研究中。
泡沫复合驱项目组的研究始于2006年,当时研究院采收率室还没有建立相关研究的实验条件,积累的材料也很有限,但泡沫复合驱油技术已经申请了多项专利,也获得了国家级的奖励。全世界油田开发的研究人员都在做两件事,一个是如何提高驱油效率,一个是如何扩大波及体积;而泡沫复合驱即能扩大波及体积,又能提高驱油效率,从定义上讲是最理想的提高采收率技术。而年轻人所要完善的泡沫驱油技术的起点站在了“巨人”的肩膀上,再跨出一步,要么站在另一个技术的更高点,要么从“巨人”的肩膀上摔下来。面对无法预测的未来,科研人员唯一可选择的是努力、努力、再努力。
国内对泡沫驱油技术的研究不是很充分,相关技术文献材料主要来自国外的研究机构,尤其是石油领域外的研究机构。对文献的学习,使项目组了解了别人的研究方法、手段和技术成果,同时也加深了年轻人对院泡沫复合驱油技术的认识。一次,许关利在《Physical Review Letters》上检索到一篇关于泡沫流体弹性的论文《Anti-Inertial Lift in Foams: A Signature of the Elasticity of Complex Fluids》,文中用实验证实了泡沫流体弹性的作用方式,并与聚合物溶液的弹性进行了对比。《Physical Review Letters》用“Foam result surprises scientists”这句话给予这篇论文高度评价。小许认为,论文提出了泡沫驱油的另一个机理,即弹性提高驱油效率,对研究聚合物弹性提高驱油效率有重要的参考价值,他非常兴奋,连续看了三四遍,更深入地认识了聚合物弹性的作用,增强了对泡沫驱油技术的信心。
项目组每个人都很忙,科研的忙“忙在思考”。研究工作每天都面临新的问题,解决这些问题的最有效方法是注重思考,而适合思考的时间往往在晚上和休息日。高浓度聚合物驱矿场试验已经见到好效果,而高浓度聚合物和无碱表活剂二元体系的界面张力与已有的认识存在差异,是表面活性剂的问题,还是聚合物的问题呢?有两个星期,这个问题一直困扰着小许。经过一段时间的冥想,他从聚合物流变性和界面张力测定条件两个方面结合,很好地解释了二元体系的流变性和界面张力问题。化学是一门实验科学,新的创见需要用实验来证实。界面张力对提高采收率非常重要,而降低界面张力的方法至少有三种,三元复合驱只是使用了其中的一种。另外的方法是否有用?有了具体的想法就需要立刻试着去做,经过大量的筛选和无数次的尝试,他们终于获得了控制界面张力的新方法,筛选到新型的无碱表面活性剂,加速了泡沫复合驱和二元驱的研究进程。
为了早日将泡沫复合驱油技术推向现场,项目组建立了泡沫驱油技术的室内研究平台,引进了先进的国际设备,全面评价泡沫复合体系的各项性能。经过一年的努力,他们在体系配方上实现了由三元复合体系到无碱二元体系的突破,所选用的无碱表面活性剂是一种非离子型的新型表面活性剂,能在不加任何碱和助剂的条件下与六厂原油形成超低界面张力,为泡沫复合驱油技术翻开了新的一页。
研究人员为了确定最佳的驱油配方,多次与现场经验丰富的吕昌森、武力军进行反复结合讨论,针对表面活性剂浓度、聚合物浓度和气液比开展了三因素、三水平的正交实验设计;为了全面评价泡沫复合驱油效果,他们设计了不同注入方式、不同注入参数的物理模拟实验;为了得到最真实准确的实验结果,三个人几乎常年从早到晚泡在实验室里,常常顾不上去吃饭,加班加点倒成了家常便饭。经过他们的上百次试验,终于初步完成该驱替体系的评价和物理模拟研究,得出聚驱后泡沫复合驱可提高采收率15个百分点以上的结论,为聚驱后进一步提高采收率开创了喜人的局面。
众人划桨开大船
闫伟是刚毕业两年多的硕士,为了编写4000万吨持续稳产专项开题报告、研讨会和座谈会汇报材料,多次把3岁的孩子交给爱人独自照料,其中一次封闭工作她整整一周不在孩子身边,不是她不记挂孩子,是她放不下自己的工作;座谈会前夕的一次周末加班,她一天里持续高烧不退,夜里9点还依然在办公室编写报告,因为她知道,报告中的每一部分都同等重要,如果她不能在当夜完成,就会拖大家的后腿;农历年底,院里忙着给大家发年货,到处充满了节日气氛,可是她依然从早到晚加班加点地工作,因为她负责的一个现场试验方案要在年前汇报,否则就会耽误试验的进程;周浩为了不耽误试验方案的进程去现场录取资料,把得病的孩子交给年迈的母亲照顾,为修改研讨会多媒体熬到凌晨四点钟,回家睡了两个小时后照常来上班;曹瑞波在负责一个现场试验方案的同时,还负责组内一切到现场取油水样、去岩心库联系岩样的脏活、累活,尽管常常被喷了一身油水的从现场回来,可他毫无怨言,他为自己能够为项目组分担这样的工作而欣慰;在采油厂实习的刘海波,妻子已近临产,看到组里工作这样忙,他白天去采油厂实习,晚上便主动来单位加班,尽管惦记独自在家的妻子,但他更想在这个集体中发挥一份力量;刘振得了严重的腰间盘突出,最重的时候连走路都吃力,坐一会儿就得躺下歇一会儿,可他仍然坚持上班工作;历烨为提供方案的数值模拟预测结果,经常从早到晚坐在电脑前,饿了就泡一包方便面,为参数优选提供了理论依据;做室内实验的罗锋等同志为了尽快得出实验结果,常常在节假日里加班加点。在项目组里,这样感人的故事还有许多,因为他们眷恋着大庆这片热土,深爱着自己的工作,愿意将一生奉献给百年油田的开发中去。
聚驱后联合攻关项目组不仅是一支严谨认真的科研团队,而且还是一个活泼向上的团结集体。在出色完成科研生产任务的同时,他们还积极参加各种文体活动,在年末的各种游艺比赛中,组内成员频频传来捷报,科研娱乐两不误,这就是双赢。正如组内主要成员在室新年联欢会上表演的三句半中说道:剩余储量已搞清,室内评价做得好,泡沫驱油有绝招,科研步步高!
成绩只能代表过去,勇往前行才能创造美好未来。项目组全体成员已做好继续攻克难关的准备,下步将继续深化聚驱后剩余油分布规律研究,给出聚驱后剩余油的量化分布和微观剩余油分布成因类型,开展聚驱后提高采收率方法的室内优化研究工作,筛选出适合聚驱后进一步提高采收率的新型注剂,加快现场试验应用步伐,力争在“十一五”期间确定聚驱后进一步提高采收率的有效方法和途径,为油田4000万吨持续稳产和打造百年油田提供强有力的技术支撑。
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