解锁“地宫”密码“驱出”难采效益油

7月25日，新疆维吾尔自治区科技创新大会传来喜讯，西北油田的《塔河油田北部缝洞型油藏精细描述及高效动用研究》获技术发明奖二等奖。这是西北油田持续攻关塔河缝洞型油藏世界级开发难题取得的又一成果。

擦亮破解地宫密码“眼睛”

塔河油田缝洞型油藏具有油藏埋藏深、储集空间多样，原油重度差异明显、不同的缝洞单元天然能量差异大等特点，像一个个深埋在地下5500米的桂林山水溶洞，其“溶洞”就是储存油气的地方，采收率仅为16.2%，低于行业水平。这种油藏国内外无经验借鉴。

科研人员在野外进行反复的实验，专门跑到贵州参观莲花洞等溶洞真实情况，经过多次的实验－失败－再实验－再失败－再实验，终于，塔河油田地下“宝藏分布图”逐渐清晰起来。

2011年，西北油田专门成立了一个从事这方面工作的研究所——提高采收率研究所。2023年考虑到各个专业间的交互承接，成立了塔河开发研究所,一体化钻研提高采收率。

剩余油挖潜需要好“眼力”，而精细油藏描述就好比为技术人员戴上“透视镜”。刘学利带领团队沿着“精细速度建模，保护绕射低频，优化偏移参数”思路，通过给地层做CT扫描，得到合格的地震成像资料。

2021年以来，他们从深化地质认识入手，实施缝洞型碳酸盐岩油藏三维地质建模和数值模拟，精细刻画储层内部细节，摸清剩余油富集规律。这相当于在地下安装了“眼睛”，为措施挖潜提供了重要依据。目前，已建立碳酸盐岩油藏地质模型52个、数值模型49个，39个重点单元数值模型覆盖率达到100%，为塔河油田增储上产打牢了基础。

精细注水“驱出”效益油

塔河油田主要是缝洞型碳酸盐岩油藏，储层非均质性极强，与外部连通性差，无法形成规则的整体控制的注采井网，油井往往初产高、衰竭快。

科研人员搭建起地下世界的“骨骼构架”，创造了既环保又高效的采油技术，就是将采出水无害化处理后，循环注入油藏中，补充地层能量，同时利用油水密度差形成重力分异实现油水置换，把藏在数千米下地层“密室”中的油驱替出来。

科研人员积极开展注水替油技术攻关，2005年3月，西北油田在TK741井开始第一口井实施注水替油实验，累计增油0.5万吨，随后在全油田推广应用。

可地下几千米的油水关系看不见、摸不着，到底往哪里注、注多少水才算最合理、最科学呢？

科研人员对油藏静态认识不断提高，创新提出并实施“立体-差异化”注水开发模式。

如果说精细地质认识是塔河油田的“敲门砖”，那么重新构建注采井网，就是开启高效开发的“金钥匙”。

塔河4区S48单元储集体以大型溶洞为主，油水井之间的沟通能力不同。科研人员根据地质特征和开发特征，初步细分为S48、T402、T403三个井区，进行“立体-差异化”注水。在S48单元注水开发早期，选取缝洞低部位的井段温和注水，形成次生底水，整体抬升油水界面，使缝洞整体受效，提高采收率4.3个百分点。

西北油田注水替油方面形成6项关键技术，并取得1项发明专利。截至目前，西北油田分公司累计注水6959万立方米，累计增油978万吨，提高采收率3.2个百分点。

补足“气血”逼出“阁楼油”

8月5日，TH12301井场热浪热浪扑面，5辆注氮车一字排开，注氮机发出的声音震耳欲聋，注气工冒着高温给该井注气。截至目前，西北油田单井及单元累计注气32亿立方米，已累计增油超700万吨，提高采收率2.4个百分点。

自2005年开始，科研人员对单井单元和多井缝洞单元进行注水替油，减缓自然递减率5个百分点。但随着注水轮次增加，低产低效井不断增加，注水效果越来越差，至2011年底，注水替油效果变差和失效的油井已达200余口，且呈增加趋势。

科研团队于是将目光瞄向了三次采油技术，2012年首次在TK404井开展注气替油先导试验。

TK404井经过3轮注气后实现增油5800吨，成功开启西北油田三次采油之路。随着注气程度加深，注气井周边的剩余油不断减少，注气效率降了下来，遇到了瓶颈。

对此，科研团队设计出单元注气方案。2014年3月，塔河四区开展S48单元氮气驱先导试验。经过3年多注气，该单元14口油井增油12.73万吨，一组低效井重焕青春。

通过模拟注气，科研人员总结了6种剩余油基本类型，完善和丰富了多井单元氮气驱气水协同开发方式，2017年，注气1.6亿立方米，增油62.1万吨，方气换油率从2013年的0.53吨提高至0.75吨。按照当时油价，地面每注入1立方米气，便会产生大约7元的效益。

受地层能量下降、油井含水上升、注水失效井增多等因素影响，碳酸盐岩缝洞型油藏年均自然递减率达到29.39%，提高采收率成为“十三五”油气开发的关键。