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着眼技术搞攻关 促进经济合理化

——记工程技术研究院玛湖地区水平井体积压裂技术与经济一体化评价方法研究及应用
作者:聂梦婷 于丽维 高迎春   时间:2020-01-11   来源:克拉玛依日报

为解决科研难题,工程技术研究院玛湖地区水平井体积压裂技术与经济一体化评价方法研究攻关小组定期组织会议讨论技术路线,开展“头脑风暴”。本版图片由本报通讯员裘新农 摄

工程技术研究院玛湖地区水平井体积压裂技术与经济一体化评价方法研究攻关小组。

技术背景

在当前“油公司”模式的改革背景下,提升油田经济效益从而实现油田的可持续发展日益成为新疆油田公司投资决策的必然选择。作为新疆油田增储上产的“主战场”,玛湖地区近两年无论是钻井工作量、压裂规模还是产能投资方面都居高不下。在低油价的严峻形势下,如何统筹技术适用和经济合理之间的协同关系,实现开发效益最大化,保障油田可持续发展成为玛湖地区高效开发的重要任务之一。

技术研发

通过调研国内外石油公司相关技术经济评价方法和文献,结合新疆油田玛湖地区非常规油藏的地质特征,工程技术研究院玛湖地区水平井体积压裂技术与经济一体化评价方法研究攻关小组成员对压裂工艺、投资构成、成本分析等问题进行了详细梳理,制定了整个项目的攻关思路——通过精细刻画砾岩压裂缝网的技术攻关,建立压后产量预测模型;采用海量数据智能提取与综合分析技术,梳理工程参数重要性排序;实现投资、产能、效益三者有机结合,利用多情景经济评价确定最优方案。

技术应用

项目组精心筛选了玛湖地区I类油藏、II类油藏、III类油藏典型区块并以玛18、玛131、风南4为例,展开了产能预测模型模拟及技术经济一体化的评价技术的应用。将本课题创新性提出的产量预测模型应用三个砾岩区块进行模拟,对比分析现场近60口井得出的模拟结果与实际生产数据拟合程度高,相对误差在15%以内。

在当前“油公司”模式的改革背景下,提升油田经济效益从而实现油田的可持续发展日益成为新疆油田公司投资决策的必然选择。作为新疆油田增储上产的“主战场”,玛湖地区近两年无论是钻井工作量、压裂规模还是产能投资方面都居高不下。在低油价的严峻形势下,如何统筹技术适用和经济合理之间的协同关系,实现开发效益最大化,保障油田可持续发展成为玛湖地区高效开发的重要任务之一。

按照“有储量、有产量、有效益”的开发指导原则,确定技术和经济的主控因素,结合经济效益指标,工程技术研究院成立玛湖地区水平井体积压裂技术与经济一体化评价方法研究攻关小组。

摸着石头过河

当《玛湖地区水平井体积压裂技术与经济一体化评价方法研究》课题推出,项目组集合专人专项负责攻坚。然而,项目组绝大多数科研人员都是搞技术出身,对于眼前的经济课题可以说是“两眼一抹黑”,他们对评价方法开发只有模糊的概念,面对目标感到知识储备严重不足。

万事开头难。工程技术与经济一体化评价研究在新疆油田是首次开展,如何将技术与经济有机结合、如何平衡技术先进与经济合理从而实现油田的可持续发展及效益最大化,对研究人员来说是一个巨大的挑战,他们需要经过反复地大胆探索、仔细求证才能最终实现研究方法创新。课题是否能顺利开展,最终能做到什么程度,项目组成员心里也没有底。

面对难题,石油人骨子里“不服输”的韧劲让他们下定决心要啃下这块“硬骨头”——有条件要上,没有条件创造条件也要上。为此,项目组从多方入手,一边组织与勘探院的经济评价中心开展技术交流,向外部寻找技术支撑;一边广泛调研国内外研究现状,大量翻阅相关文献,在短期内快速充实理论知识,壮大自身力量;此外,项目组还定期地组织会议讨论技术路线,开展“头脑风暴”,谁有了新的想法就及时提出来,全员一起讨论其可行性。

打通攻关思路

功夫不负有心人,量的积累最终产生质的突破。

通过调研国内外石油公司相关技术经济评价方法和文献,结合新疆油田玛湖地区非常规油藏的地质特征,项目组成员对压裂工艺、投资构成、成本分析等问题进行了详细梳理,制定了整个项目的攻关思路——通过精细刻画砾岩压裂缝网的技术攻关,建立压后产量预测模型;采用海量数据智能提取与综合分析技术,梳理工程参数重要性排序;实现投资、产能、效益三者有机结合,利用多情景经济评价确定最优方案。

有了明确的思路和目标,项目组成员对接下来的研究充满了信心。而实地调研结果显示,玛湖地区水平井体积压裂受地层非均质性强、两向应力差大、天然裂缝欠发育等因素制约,储层差异导致不同井的产能差异极大,目前缺乏可靠的产量预测方法,难以在压前对压裂施工参数提供设计优化,压后的评估与分析工作针对性也较差。针对砾岩油藏压裂缝网模拟的技术难题,项目组成员按照既定的技术路线,以地质工程一体化模型为基础,解放思想、大胆创新,首创砾岩分形因子描述砾岩微观砾石薄弱胶结面的非均质性,提出了针对砾岩油藏的复杂压裂缝网模拟方法,缝网刻画精度高;创新性提出了分段产能预测与产量劈分方法细化产能评价模型,建立多级主控因素分析模型;首次提出将海量参数劈分与提取方法,深度挖掘地质工程参数对产能的影响系数,提出工程参数的优化方向。

同时,负责经济评价部分的项目组成员详细梳理了预算定额的费用构成,在预算定额的基础上建立了玛湖地区概算快速测算模板,结合技术部分的产能预测模型以及大数据分析得出的技术主控因素,通过敏感性分析-盈亏平衡临界点-平均成本法诸多情景比选确定了最佳水平段长、压裂液量等关键影响参数范围,形成了一套适用于玛湖地区砾岩油藏水平井体积压裂的技术经济一体化评价方法。

匹配准确度高

小组成员全力以赴、艰苦科研攻关,终于收获了丰硕的果实。项目组精心筛选了玛湖地区I类油藏、II类油藏、III类油藏典型区块并以玛18、玛131、风南4为例,展开了产能预测模型模拟及技术经济一体化的评价技术的应用。将本课题创新性提出的产量预测模型应用三个砾岩区块进行模拟,对比分析现场近60口井得出的模拟结果与实际生产数据拟合程度高,相对误差在15%以内。通过技术经济评价方法,确定三个区块最优的水平段长度范围及压裂液量,现场实际应用7口井,5口井的实际投产效果良好,证明此项技术应用对玛湖砾岩油藏钻井压裂方案具备指导意义,为新疆油田开发投资决策提供了理论依据。

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