在社会大众印象中,油井产出的都是油,实际情况却复杂得多。在油田开发初期,自喷井中产出的基本都是油。在油田开发的中后期,随着注水措施的持续应用,采出液中的含水量迅速增长,甚至严重影响油田的正常生产进程和经济效益。此时,如果减少注水,地层压力下降,石油产量也会随之减少;如果增加注水,采出液中的水含量也会随之增加。这种状况令生产决策者陷入两难境地,到底是注还是不注?
大庆油田给出了一个较好的答案。世界上与大庆同类的油田,稳产期最长的也只有十几年,短的只有三年五年。20世纪90年代,大庆油田已经开发了三十年,按照一般规律,早已超过了开发寿命的极限,但国家能源需求摆在那里,稳产是社会责任,必须加以保证。在高含水开发阶段,注水井与采油井窜流现象突出,单井产油量“跌跌不休”,怎么办?大庆石油人态度非常坚决:稳油,控水!
稳油是一个永恒的命题,早在大庆油田开发之初就已经形成了长期稳产的预见。20世纪80年代之前,稳产主要通过各种接替措施来实现,薄差油层的接替使大庆油田的地质储量和可采储量都增长了60%,相当于为大庆新增了一个地质储量七亿多吨的大油田。大庆油田也因此实现了第一个5000万吨石油稳产10年的目标。1986年,在国家科学技术奖励大会上,“大庆油田长期高产稳产的注水开发技术”被授予国家科学技术进步奖特等奖。然而,随着采出液含水量的进一步增加,大庆油田进入高含水阶段,单纯的稳油措施已经不能保证生产的经济效益,控水成为大庆油田开发生产无法回避的关键问题。
以当时国际上油田开发经验来说,稳油与控水的矛盾几乎不可调和。在高含水期,传统油田生产只有三种模式,即提液稳产、稳液降产和降液控水。也就是说,要么多注水保持产量,要么稳住液量牺牲部分产量,如果要坚决控水,就要把产液量降下来。富有创新精神的大庆石油人打破了这些传统开发模式的束缚,开创了水驱多层砂岩油田高含水后期开发的新模式。研究发现,不同区块、不同井网、不同井点的地下油层在注水开发过程中,始终存在着不均衡性。根据这一特点,大庆油田采用老井转抽、新井压裂、打加密井、堵水等技术措施,探索出了一套符合油田实际的开采技术,形成了大庆油田确保持续高产稳产目标的“稳油控水”系统工程。
控水的目标是避免产水量的增加,但不能一减了之,因为注水少了,油藏压力降低了,石油产量也会受到影响。因此,不但不能减少注水,甚至还要保证注水的充足。在这种情况下,唯一的选择就是提高注水效率。首先要实现精准注水,即对储层进行细分层注水。注水目标精准了,效率自然就提升了。其次要合理堵水,避免水在高渗透区域无效穿行,使注入水必须通过中低渗透区域,这样就大大提高了注入水对中低渗透区域的波及效率,从而使得中低渗透区域的石油能够尽可能多地被水驱替到采油井。通过堵水、完善注采系统等综合调整措施,生产井的产液结构得到了很好的调整,达成了稳油降液的效果,实现了控水目标。
稳油控水的措施中还要对油田含水结构进行调整。对基础井网以控水为主,施加堵水、调剖、选压(选择性压裂)、补孔等措施,提高采油井效率;对注水井加强管理,视情况加强、停注或转注;打更新井和“聪明高效井”。对较新的主力生产井,则采用分层注水为主的层间调整模式,提升各油层动用程度,使含水量上升速度得到有效抑制。对于刚刚投产的新井,则以预控制为主,强化前期综合研究工作,提出精准射孔方案和合理的开发调整方案,严格控制油井投产后的含水上升速度。
在一系列综合措施的作用下,注水效率得到极大提升,稳油控水的目标得以实现。1996年,大庆油田高含水期“稳油控水”系统工程荣获国家科学技术进步奖特等奖,这个奖励是对大庆油田“稳油控水”系统工程的充分肯定,是油田开发功绩的见证。