華北油田油氣科研成效啟示“終極追問”點亮創新智慧

開發數十年,仍能打出高產井;產量規模不大,卻屢獲油氣勘探重大發現獎;在手煤層氣資源品質一般,卻做到行業最優。華北油田近年來取得的這些成績,與科技人員孜孜以求的創新精神息息相關。

面對“產量遞減加劇、投資成本緊張、後備優質資源不足”難題,如何逆勢而進、激活創新實踐?華北油田科研人員認為,對科研層面基礎問題的追問與理解,是點亮創新智慧的重要動因。

哪裡能創新?

問題是創新的“指南針”,能發現問題,也就找到了創新的線索和方向

10月下旬,由華北油田科研人員提出的“煤層氣儲層改造提高產能關鍵技術研究”方法,獲得2019年“河北省創新方法大賽”一等獎。

創新的方式方法,就如一把鑰匙,很快就能打開技術難題的鎖頭。但也應看到,再多的鑰匙,如果找不到正確“鎖孔”,再多的研究也是無濟於事。這個“鎖孔”,對科研人員來說,就是向研究對象提出“正確的問題”。

華北油田在國內煤層氣領域取得技術進步,也是源於對問題的發現與研究。

像國內其他煤層氣企業一樣,華北油田初期也是引進國外井筒及排採技術,在沁水樊莊區域取得成功。但是在複製到其他區域時就“水土不服”。

單井產量低、產能不到位,是資源品質不行,還是開發理念有偏差?在國內行業下行的時候,華北油田的科研人員沒有草草做出“不行”的結論,而是深入思考,認真分析產生問題的原因所在。

依據煤層氣地質和煤礦地質的重大區別,他們在煤層氣“成藏理論、開發評價、工程設計、排採控制”等方面創新四大理論認識,並據此形成“資源評價、可控水平井、疏導改造”等6項創新技術,解決了煤層氣“理論認識不清、工程適應性差、單井產量低”等行業共性難題。

依據新的思路,沁水高煤階低產區新井氣量比常規壓裂改造提高100%,單方氣操作成本下降20%;推廣到大城凸起深層中煤階區域後,單井最高日產1.1萬立方米。

問題的方向,就是創新的方向。如果沒有瞄準問題打破砂鍋問到底的精神,華北油田也就不會有煤層氣業務的嶄新局面。

怎麼去創新?

改變是創新的“催化劑”,打破慣性思維,更有利於發現創新的突破點

習慣可以讓生產順風順水、更有效率,但慣性思維也會讓人做事封閉保守、墨守成規。在開發領域,華北油田以往習慣於圍繞單一油藏或層系滾動找油,雖屢有收穫,但隨著輻射效應漸漸消退,這種“零打碎敲”的找油方式成效越來越差。

面對石油老區複雜的地質情況,迫切需要新的找油思路打開新局面。

在岔河集這個華北油田最大的砂岩油田,30多年的開發,讓這個高峰期年產量近80萬噸的油田逐漸減至10餘萬噸。以前百試百靈的滾動評價增儲方式,陷入“無井位可選”的尷尬境地。

面對困境,地質科研人員打破以往圍繞“區塊行政單元劃分”或“單個出油點”的顯微鏡式思考問題方式,立足整個油田進行望遠鏡式的整體審視,重新開展以整個區帶為研究對象的再評價工作。

通過全區統一分層、系統沉積相研究、重製測井解釋圖版,轉變了一系列傳統認識,發現了新的儲量空白區和有潛力層系。以新認識為基礎,打成上百口新井,油田年產量重上30萬噸。

一樣的空間,可能有不一樣的展布;一樣的地層,可能有不一樣的解釋;一樣的井位,可能有不一樣的潛力。岔河集油田的創新實踐,讓華北油田在富油凹陷老油區,發現了一個嶄新的增儲上產領域,推動了整個油田的整體再評價工作。

華北油田“十三五”以來,先後在蠡縣斜坡等7個富油氣區帶進行整體再評價,輔之以“油藏單元分析法”精細研究,累計新增探明儲量上億噸。其中,在以往被視為“低潛力區”的束鹿斜坡帶,創新構建“潛山內幕”和“第三系地層超覆油藏”模式,連續打成50多口開發井,新建產能10餘萬噸。

創新,也是一種突破。敢於打破舊框框,換個角度看問題,也許就能發現創新的突破點,走進不一樣的新天地。

創新靠啥成?

工具是創新的“孵化器”,依靠技術進步,更易於激發創新的“蝶變”效應

依靠工具、豐富手段,在遠古時代促進了人類文明發展,在當今社會對油氣科研工作同樣重要。

華北二連烏蘭花含油凹陷,初期鑽探成功率偏低、找到油層較薄。2015年後,華北油田下大力氣開展“整體連片疊前深度偏移處理”技術攻關。儲層預測技術的進步以及更加清晰的地震資料,幫助科研人員釐清了油藏界面形態,堅定了勘探信心。截至目前,這一區域已打出多口工業油流井,形成5000萬噸級儲量區。

新的油藏模式能否構建成功,井筒技術往往發揮“一箭定乾坤”的作用。

牛東1井是華北油田設計的一口風險探井,儘管經過多輪論證,認為目的層有潛力;但由於深達6000多米,施工卡鑽、異常高壓、高溫破壞等都影響井筒的正常鑽進,進而對新構建的油氣成藏模式提出挑戰。面對風險,華北油田科研人員創新使用了一系列先進適用工具及技術組合,化解了超深鑽探、油氣水識別、高溫錄井、高溫酸化等數十個難題,打出了我國第一個地溫超過200攝氏度的潛山油氣藏。

創新難,難在每一步都可能有失誤,每一次失誤都可能與成功失之交臂;然而,恰當的工具手段,卻能有效避免失誤,將不可能變成可能。

華北油田科研人員用好新的適用工具和技術,才解決了成功路上的一個個難題,確保了創新實踐的精彩“蝶變”,也最終促成了油田連續數年的儲量高峰增長。

心態咋擺正?

定力是創新的“壓艙石”,做到鍥而不捨,才能行穩致遠創新的“航船”

創新,是一個試錯的過程。面對反覆的科研失敗、多年一事無成,如果輸不起、等不起,創新的實踐就可能中途而廢。

在2016年打出日產40萬立方米天然氣、71立方米原油的安探1X井後,截至今年10月份,華北油田在冀中廊固凹陷河西務潛山帶楊稅務區域,連續打出多口高產油氣井。這一成就,也是地質人員持之以恆、多年攻關的結果。

早在上世紀七八十年代,地質人員就在河西務潛山帶,發現3個小規模潛山油氣藏,但一直未取得實質性突破。隨後20多年間,從主攻北部深潛山,到轉向西部剝蝕區,多輪次勘探效果依然不理想。

一次次失利,並沒有讓地質人員放棄努力。他們堅定認為,河西務潛山帶是油氣主要運移指向區,具備形成規模富集油氣藏的良好地質條件。2013年後,通過反覆實踐與研究,選取北部的楊稅務潛山作為風險勘探目標,並取得突破性進展。

鍥而舍之,朽木不折;鍥而不捨,金石可鏤。如果沒有失敗後不慌張、不放棄的定力,就不可能有廊固凹陷深潛山勘探的成功。

不懼失敗,並不意味著蠻幹與冒進。學會汲取教訓,才能日日精進、久久為功。

上世紀80年代發現的冀中大王莊油田,初期最高年產突破36萬噸;但隨著構造圈閉鑽探殆盡和滾動開發成效變弱,油田產量步入下降通道。

對這個一般人都認為沒啥油水可撈的老油區,地質人員沒有放棄,而是汲取前人經驗教訓,思考老井失利原因。

從2011年開始,針對“地層認識不清、油源機理不清、油藏類型變化”等問題,他們解剖已開發油藏,借鑑巖性油藏找油經驗,細化區帶統層對比,連續8年在被視為圈閉不發育的盲區、不利區以及非主力含油層系,發現富集油藏並新建產能26萬噸。

創新要有能力,更要有“把冷板凳坐熱”的定力。保持住良好的心態,科研航船將會更接近成功的彼岸。

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