以“热”竞风流
——开展油田中深层稠油热采提高采收率纪实

技术创新是引领企业发展的核心动力。企业要想破解发展难题，厚植发展优势，实现有质量、有效益、可持续发展，必须贯彻落实技术创新理念。自1990年起，研究院科研人员针对油田蒸汽吞吐油藏可采储量采出程度高、油层压力水平低、开发效果逐渐下降的实际，开展了SAGD、蒸汽驱、火驱等系列提高中深层稠油热采技术研究与实践，并取得令人瞩目的成绩，为辽河油田谱写了一曲连续31年保持原油千万吨稳产的雄壮凯歌。

2017年3月23日6时，由研究院、钻采院、华锦集团、锦采厂联合实施的集团公司第一个边底水稠油油藏火驱开发试验，在锦45-12-更22井点火完毕。辽河边底水稠油油藏步入火驱开发新时代。

“该项目投入运行，预计可提高采收率20%以上。”稠油所开发室主任宫宇宁表示，火驱技术有望成为继蒸汽吞吐技术后，又一提升油田边底水稠油油藏原油采收率的重要利器，为油田原油稳产提供有力支撑。

辽河油田稠油资源丰富，是国内最大的稠油生产基地。自20世纪80年代，辽河油田的大部分稠油油藏进入蒸汽吞吐开发中后期，蒸汽吞吐油藏可采储量采出程度高、油层压力水平低、开发效果逐渐变差。1990年，油田“油气开采先锋”——研究院科研人员迎难而上，积极探索中深层稠油热采技术。37年来，蒸汽吞吐、SAGD和火驱等系列中深层稠油热采技术，先后运用而生，并不断取得突破，辽河油田热采技术处于国内领先、国际先进水平。2008年，“国家能源稠油开发中心”落户辽河。研究院先后荣获“全国五一劳动奖状”“中央企业先进集体”“全国先进基层党组织”“全国先进基层党组织”等多项荣誉称号。

担当使命，“危”中寻“机”，开启稠油热采新征程

“稠油是21世纪最重要的能源。”2006年，世界稠油大会上，中国、美国、俄罗斯、墨西哥等40多个国家达成了共识。根据资料获悉，早在20世纪70年代，稠油已占全球石油资源的70%，占剩余可采原油储量的53%，占中国原油储量的40%，其中70%是中深层（600~1400m）稠油。但因技术原因，大多数中深层稠油油藏未开发，已开发储量以蒸汽吞吐方式为主，采收率仅20%~25%。

纵观辽河油田，稠油储量丰富，油藏具有构造复杂、断块多、油藏埋藏深（埋深从600~2300m均有分布）、油藏类型多样、油水关系复杂（纯油藏，块状底水油藏，块状气顶油气藏，层状边水油藏，油水互层状油藏，块状边、底、顶水油藏）、油品性质多样等特点。历经了30余载的开发建设，辽河稠油一次开采的可采储量采出程度已经高达81%，且所剩部分多数为难采油藏。从一次开采转向二次开采，是研究院人对稠油开采认识的不断加深，也是严峻的资源资源形势下的当务之急。

自20世纪80年代以来，辽河油田开始广泛应用蒸汽吞吐热采技术，在1986年原油产量突破了1000万吨，成为全国“油老三”。“千万吨稳产”成为了那时辽河人最响亮的口号。

但好景不长。随着蒸汽吞吐轮次不断提高，开采矛盾逐渐暴露出来：大部分油藏进入吞吐开发中后期，可采储量采出程度高达80%以上，采收率仅20%~25%。那时，国内外并没有中深层稠油可借鉴的成功经验。“当时，中深层稠油大幅度提高采收率技术在世界上没有先例，属世界性难题。一是中深层稠油油藏地质条件复杂，开发机理的认识、开发方式的选择难度大。二是油藏埋藏深，注蒸汽开发沿程热损失大，国外浅层稠油开发设计难以满足经济开发需求。三是油藏纵向上层数多，平面非均质严重，常规汽驱效果差，油藏采收率低。四是高温、高黏配套工艺技术和地面工程尚不成熟。”该院赵洪岩高级技术专家回忆说。当时每一项难题对我们都像是一道歌德巴斯猜想。

难道辽河油田就这样走向尾声？不！当然不！对于辽河油田决策层和战略参谋部——研究院的科研工作者来说，只要思想不趴窝，办法总比困难多。自1967年研究院成立，科研人员就一直秉承“锲而不舍，刻苦攻关，艰苦奋斗，无私奉献”的核心价值理念，始终奋斗在辽河油气开采的第一线。

在二十世纪初，美国、加拿大等国家就开始了稠油开采技术的研究与开发。改革开放以后，通过与上述国家的广泛交流与合作，我国迅速掌握了先进的稠油开采技术，并结合我国稠油开采特点在中深层稠油蒸汽吞吐开发技术方面有所发展，但上述关于中深层稠油大幅度提高采收率的难题尚未解决。美国前国务卿基辛格曾断言：“哪个国家能控制住石油，就能控制住所有国家。”“我们一旦掌握这些技术，不但对中国稠油开发产生重大效益，而且对占领世界稠油开发市场、提高科技竞争力、展示中国的技术实力具有十分重要的意义。”研究院稠油所科研人员说。通过提高采收率稳产，无异于一次革命。

要揽瓷器活，必得金刚钻。从1995年开始，科研人员就启动了杜84块转换开发方式的前期研究工作，确定SAGD（蒸汽辅助重力泄油）为超稠油吞吐后期的首选接替方式，在室内开展了稠油油藏流体特性、高温油汽水相对渗透率、二维三维驱油试验，初步探索了SAGD开采机理。1996~1997年，SAGD的开发试验选择在曙一区杜84块进行。但是这次学习国外的双水平井试验很快以失败告终。总结原因：一是对SAGD开发技术机理认识不清，急于求成；二是请国外洋专家做的方案没能充分考虑辽河超稠油的地质特点，水土不服；三是当时的工艺技术无法满足水平井举升要求。虽然试验失败，但科研人员并没有气馁，在深入吸收国外SAGD开发经验基础上，针对国内油藏吞吐后动用非均质性强的特点，大胆提出直井注汽水平井采油的SAGD井网更适合陆相油藏，并通过长期基础研究，形成了具有辽河特色的中深层直平组合SAGD油藏工程设计技术，首次揭示了水平驱动力与垂向重力泄油的复合驱开发机理，为下次实施积累了宝贵的经验。

经过了8年的技术积累，2005年年底，一场捍卫老油田“千万吨稳产”的光荣使命战、助力国家在世界稠油开采市场的技术竞争战正式打响。科研人员对自己说：这一次，只能成功，不能失败。科研人员分别在杜84块馆陶组油层和兴Ⅵ组油层进行共8个井组的转入试验，取得成功。2006年，先导试验顺利通过股份公司专家组验收，油汽比等关键技术指标达到国外浅层SAGD水平，是当时中国石油9大开发试验项目中率先通过验收的项目。如今，SAGD已达到百万吨年产能力，是辽河油田10余年来实现持续千万吨稳产的重要利器。

纵“深”探索，蝴蝶效应，实现稠油热采新突破

再回首，我们会发现，在纷繁复杂的稠油技术攻关中，SAGD也只是冰山一角。这场旷日持久的“攻坚战”越来越精彩！

“辽河油田是一个复式油气区，包括多套生油层系、多种储集类型和多种油气藏，可以说先天条件很不理想，因此开发技术需要百花齐放，‘用千把钥匙开千把锁’。”稠油所所长孙红军说。在研究过程中，科研人员立足“中深层”和“特深层”两大油藏类型，结合辽河稠油开发现状，设立7个试验区块，针对蒸汽驱、火驱开发技术的未解之谜展开攻关。

从1995年开始，研究院就启动了齐40块转换开发方式的前期研究工作，确定蒸汽驱为吞吐后期的接替方式，进行了大量室内研究，建立了4个中深层蒸汽驱实施条件，提出了实现蒸汽腔有效形成扩展的必要操作参数，并形成了油藏工程关键参数优化设计方法。同时，陆续部署了11个先导试验井组，全面探索、验证、完善了中深层稠油蒸汽驱设计技术。2007年，区块全面转入蒸汽驱工业化开发。2009年，齐40块年生产原油规模突破60万吨，比原方式增产50万吨，2010年达到蒸汽驱开发的高峰，随后进入稳产调整阶段。近年来，针对齐40蒸汽驱逐渐进入剥蚀调整阶段，项目组加大攻关力度，研发了直平组合、回形井网等多种蒸汽驱调控技术对策，并对减氧空气辅助蒸汽驱、二氧化碳辅助蒸汽驱等蒸汽驱前沿储备技术进行超前探索。2016年9月，齐40块减氧空气辅助蒸汽驱试验开始进入现场施工阶段，标志着辽河油田探索稠油蒸汽驱开发迈出实质性步伐。

经过十年的开发建设，齐40块蒸汽驱取得了令人瞩目的成绩，是中深层稠油大幅度提高采收率的成功探索，开创了国内外同类型油藏规模实施蒸汽驱开发的先河，填补了中深层稠油蒸汽驱开发理论、实践上的空白。

杜66块，同样是埋深上千米的深层油藏，单层薄且为薄互层油藏，储层非均质性严重，这里70%油井日产油小于1吨，吞吐开采已濒临废弃。在尝试蒸汽驱、热水驱等方式的失败过后，科研人员下定决心展开对“最难开采技术”——火驱的攻关研究，并且由单层火驱向多层、复杂、立体火驱进军。

为保证现场效果，科研人员通过室内研究，认识到普通稠油原油氧化反应特征，确定了高温氧化燃烧的温度界限，建立了层段组合技术界限，形成了面积井网、变速注气等关键油藏工程技术参数设计方法，认识了多层火驱火线波及规律，编制了《曙光油田杜66断块区杜家台油层上层系常规火驱开发方案》并顺利通过股份公司专家组审查。2015年，杜66块已转92个火驱井组，试验区日产油由477.7吨上升到757.4吨，单井日产油由1.0吨上升到2.5吨，火驱年产油上升至20万吨。科研人员逐步将多层火驱特征及氧化反应机理的神秘面纱揭开，明确增压作用产生机理，划分了开发阶段并建立技术界限，形成了火驱个性化井网设计。紧接着，科研人员陆续在高升、锦91块等区块开展火驱试验，建成了国内最大的火驱基地，为稠油开发提供了有利的技术支持。

立足辽河，展望未来，孕育稠油热采新希望

中深层稠油热采技术的前景如何？稠油所书记高军信心满满：“通过开发调整和精细调控，中深层稠油热采技术仍有较大的稳产空间。”这种信心绝不是无源之水，而是有着坚实的资源基础和强大的技术支撑的。

目前，辽河油田中深层蒸汽驱、SAGD和火烧油层实施地质储量1亿吨以上，已增油191万吨。辽河油田适合该技术开发的油藏地质储量2.4亿吨，国内中深层稠油近20亿吨石油地质储量适合该技术，可提高采收率20%以上，具有广阔的应用潜力。

在蒸汽吞吐开采上。可根据单井和区块经济效益评价结果，关停负效油井，积极采用低成本措施，进一步提高含水较低、采出程度较低区块油井开发效果。

在蒸汽驱开采上。对于处于汽驱中后期的齐40块，采取革命性策略提高油汽比，借鉴大庆油田降低无效注水的理念，试验降低无效注汽量方法，提出了非主力层接替开发的技术路线，主要思路是针对高渗汽窜通道无法有效采取机械方法或高温化学方法封堵时，通过调控抑制主力油层蒸汽无效循环、提高非主力油层吸汽能力，这个思路对室内研究精细程度要求提高到前所未有的水平，主力油层蒸汽腔分布规律的精雕细刻成为室内研究的重点。对于处于成熟期的汽驱区块，应结合具体油藏特点，采取如非烃类气辅助汽驱的思路，减少蒸汽热损失、提高蒸汽热利用率。对于处于汽驱初期的区块，应减少外部干扰，维持汽腔稳定发育。

在SAGD开采上。对于处于汽腔稳定发展的杜84块馆陶油藏，继续贯彻控制先导试验井组大汽腔注汽量，加快培养转驱较晚的其他部位小汽腔，持续推进多介质辅助SAGD技术应用，进一步提高油汽比；对于处于汽腔平面扩展期的兴Ⅵ组油藏，进一步研究汽腔扩展速度与产量递减规律的关系，实现SAGD井组长期稳产；对于采用双水平井SAGD的兴Ⅰ组油藏，除继续提高井组产量的采油工艺方法研究外，还应开展如构建直平组合蒸汽驱井网的超稠油开发新模式研究。

在火驱开采上。对于规模不断扩大的杜66块多层火驱，深化以改善燃烧状态为核心的井组单元级细化管理办法，加强火驱井组火线动态管控，提高火驱区块整体产量；对于效果较差的高升厚层火驱区块，将努力改善重点井组火驱效果，逐步构建立体火驱井网，已转驱但井网不完善井组应果断关停。

在长期的低油价面前，研究院认真地审视了辽河稠油开发历程和现状，在谋划降本提效的同时，也在未雨绸缪放眼未来，下力气研发低成本开发技术，卧薪尝胆抓好基础机理研究。油稠人不愁，困难也低头。37年来，研究院科研人员以团结一心、众志成城，以锲而不舍的精神、刻苦攻关的勇气、艰苦奋斗的作风、无私奉献的品格，攻克了一道道中深层稠油热采技术难题。未来，研究院将通过大力实施“科技创新、人才强企、文化引领、环境发展”四项战略，为辽河油田实现长期稳健发展提供有效技术支撑和强力保证。