长庆油田在页岩油开发中试验二氧化碳高效驱替技术
6月30日,在位于甘肃陇东的长庆油田庆H23钻井平台,伴随着压裂车的轰鸣,高压液态的二氧化碳被精准注入到地下2300米深的页岩油层。地面指挥车内,作业员工一边紧盯着屏幕上跳动的压力曲线和数据参数,一边通过对讲机与技术人员进行不间断沟通。
“庆H23钻井平台的9口井全部采用二氧化碳高效驱替技术完成压裂作业后,相比常规工艺,每日可多产原油15吨。”长庆油田陇东油气开发分公司页岩油产建项目组压裂办公室主任赵有兴一边说一边算了这样一笔“绿色账”,“每口井注入5000吨二氧化碳,在增油的同时,相当于在地下封存500辆小汽车的年碳排放量,实现了绿色低碳生产。”
截至目前,长庆油田已在35口页岩油井应用二氧化碳高效驱替技术,逐步探索形成适合黄土塬地质特点的页岩油藏二氧化碳高效驱替技术体系,应用后单井产能提高15%、压裂用水减少30%,油藏整体呈现见油快、能量足、产量高的特点。这标志着长庆油田页岩油二氧化碳高效驱替技术已见到良好效果,将“唤醒”更多“沉睡”地下的页岩油。
近年来,随着勘探开发一体化的深入推进,在长庆油田新增探明储量中,页岩油占比接近70%,成为油田最大的增储上产领域。然而,储层致密、油层非均质性强、天然能量不足等特点,让页岩油藏就像撒进沙子里的芝麻,开发难度极大。
想要实现效益开发,就必须做好压裂这门“功课”,通过提高储层渗透性,最大程度释放地下产能。传统水力压裂水资源消耗大、返排液处理难,又存在损伤储层的风险。面对难题,长庆油田以国家“双碳”目标为引领,加大科技攻关力度,在页岩油开发中试验二氧化碳高效驱替技术,通过进一步优化二氧化碳注入方式,将前期单井段间交替增能向平台化区域注入转变,最大程度实现压裂增产与降碳减排的目标。
当液态二氧化碳注入地层达到超临界状态,介于气液态之间时,会发挥其压裂液、增能剂和驱油剂的三重功能,在纳米级孔隙中的渗透能力可达到水的10倍以上,使二氧化碳既能像水一样传递压力,又能像气体般迅速扩散。与常规压裂相比,二氧化碳压裂不仅能缩短施工排液周期,而且全过程降低了压裂用水需求,缓解了黄土塬地区水资源短缺的矛盾,实现效益开发与绿色低碳发展双赢。
为确保整个压裂作业更加高效,长庆油田针对陇东页岩油的地质特点,进一步优化工艺参数,探索形成以全域增能压裂等技术为核心、适用于黄土塬地貌和地质特点的二氧化碳高效驱替技术体系。在加强作业现场全生命周期一体化运行管理的同时,长庆油田联合应用微地震监测、光纤传感等技术,实时跟踪裂缝扩展情况,动态调整施工参数。
从施工方案设计到现场质量控制,从优化加砂工艺到建立安全预警系统,生产现场的技术人员精准把控每一个环节,保障作业平稳运行。压裂作业完成后,二氧化碳将永久封存于地层,形成“捕集—注入—封存”的减碳闭环。