多元難題多技應
——復雜斷塊油藏注水開發技術誕生始末

“遼河油田的地質狀況就像一個盤子摔在地上，又被人踢了兩腳。”這句遼河人耳熟能詳的比喻，充分說明了遼河油田復雜斷塊油藏的復雜性。這種復雜的地質條件，給遼河研究院開發人員提出了一系列難題，注水開發就是其中之一。

2009年以來，面對注水油田產量急劇下滑的勢頭和遼河油田效益發展的迫切需要，研究院與其他采油單位同仁一起，探索和總結出一套獨具特色的注水開發技術，破解了復雜斷塊油藏注水開發難題。

應運而生

2008年前后，遼河油田原油生產面臨重大考驗。當時，由美國次貸危機引發的金融海嘯席卷全球，國際油價跌破每桶40美元。2009年，集團公司將遼河年產量從1200萬噸調減至1000萬噸，新井投資、轉換方式投入隨之大幅縮減，老油田穩產的能力被進一步削弱。

這輪低油價讓油田的管理者們認識到：以稠油產量為主的遼河，對低油價承受能力更弱，必須實施產量結構重大調整，才能提升抵御市場風險的能力。2011年前后，油田公司提出了稀油、高凝油產量與稠油產量“各占半壁江山”的目標。

“產量結構戰略調整，給油田注水開發提出了新要求。”研究院副院長武毅回憶說，但從當時注水油田開發的現狀看，形勢并不十分樂觀。這種“不樂觀”主要由兩方面決定。

其一，這是遼河地質特征決定的。遼河坳陷斷塊類型多樣、油品類型多樣、儲層類型多樣、開發井型多樣、開發矛盾多樣，這“五多”疊加起來，構成了遼河注水開發對象的復雜性，要實現破局，必然是“多把鑰匙開多把鎖”。遼河的注水開發技術繼承了“六七三廠”的衣缽。大慶最經典的注水方式——直井九點法面積注水已經寫入大學教科書。但在遼河，除少數中高滲整裝斷塊外，其他油藏采取此方式采收率僅為23%左右，自然遞減率達17.4%~22.8%，采收率偏低，遞減較大。

其二，這是遼河當時開發的現狀決定的。遼河從20世紀70年代開始進入注水建產階段，1986年注水油田產量占到1000萬噸，1987年進入高凝油開發上產階段，1989年注水油田產量達到峰值1001萬噸。但到2008年，注水油田年產已遞減至不足500萬噸。此外，受資金成本制約，注水地面設施難以滿足穩產需要。隨著七八十年代建設的設施設備的老化，污水處理站水質處理不達標，管線腐蝕存在二次污染，井底水質差，造成注水井注不進、注水壓力高、低滲層吸水困難。

一邊是穩產上產的急切需求，一邊是缺錢缺技術的現實困境。遼河油田如何破局？

“注水是目前稀油、高凝油開發最基礎、最成熟、最經濟、最有效的開發方式。”面對注水開發產量下滑趨勢，當時的油田公司領導不止一次作出這樣的論述。這一論述，是基于我國石油技術發展脈絡的深刻認識。從石油工業史上看，我國東部老油田如大慶、吉林、遼河等，都是在天然能量消減之后，即轉入注水二次采油。此外，與化學驅、空氣驅等新興的三次采油方式相比，注水開發在成本上優勢明顯。因此，從那時起，盡管投資成本一年比一年緊張，但油田公司每年都拿出相當比例注水專項資金，夯實注水開發基礎。

恰逢此時，股份公司2009年提出開展“油田開發基礎年”活動，2010年又啟動了為期3年的注水專項治理，每年撥付大量資金用于注水投入。遼河創新注水開發技術借來了“東風”。

油田公司開發處統計，2009~2013年，遼河累計投入資金21.76億元，其中股份公司專項投入8.74億元，用于股份公司級和油田公司級區塊治理，油田公司投入資金13.02億元，主要用于采油廠級區塊治理。連續四年持續投入，注水油田地面設施設備、注水工藝技術、注水井“亞健康”狀態得到了較大改善，為探索注水新技術提供了較好的資金環境。在開展注水專項治理過程中，以研究院為主力的遼河開發隊伍，針對斷塊油田斷塊類型多樣、油品類型多樣、儲層類型多樣、開發井型多樣、開發矛盾多樣性，采取了以多類注水方式、多種注入介質、多重調控方法、多樣注采關系、多期注水時機為主要內容的開發對策。這些對策，經過不斷提煉和升華，被總結為“復雜斷塊油藏多元注水開發技術”。

在2010年股份公司注水開發專項工作大慶會議上，遼河首次提出“多元注水”這個概念，引起與會領導和專家的高度關注。“多元注水”與大慶的“精細注水”、長慶的“分級注水”一起，成為中國石油注水開發重要理論成果之一。從此，遼河注水開發有了自成一體的理論，引領注水開發從全面注水向優化部位注水轉變，由多層注水向有效層段注水轉變，由單一介質注水向組合介質注水轉變，由直井注采向直井、水平井組合注采轉變，由同步注采向異步注采轉變。

大放異彩

“主任，我現在一閉上眼睛腦袋里全是數據和曲線，井位匯報完我要好好睡上兩天。”2011年深冬的一個夜晚，研究院開發所三樓燈火通明，雷11塊分層開發方案正進入最后攻堅階段，時任所長的溫靜扭頭看了同事一眼，發現幾個人眼窩深陷，眼球上布滿了通紅的血絲，一副嚴重缺乏睡眠的模樣。“大家都回家吧，明天再干！”聽見溫靜的話，辦公室里漸漸靜下來。但到了凌晨1點，辦公室里燈光依然沒有熄滅，角落里，溫靜一個人抱著大堆材料分析著。她不想睡，也睡不著。對溫靜來說，雷11塊是她開發生涯中必須翻越的又一座高山。

當時，雷11塊的開發狀態可以用“未老先衰”來形容，它是遼河油田典型的層狀底水砂巖油藏，投入開發25年，一直采用一套層系、直井籠統注采開發，造成縱向儲量動用程度不均衡，底水錐進嚴重。當時統計，這類油藏在遼河的儲量有6億多噸。如果能夠采用新的注水開發方式，實現這類油藏“延年益壽”，這對樂于挑戰開發難題的溫靜來說，無疑是實現自我價值的最好機遇。

2011年，油田公司將雷11塊作為分層開發重點試驗區。作為油田開發龍頭的研究院開發室，責無旁貸地挑起這份重擔。

說起來容易，做起來難。分層開發和之前的“分層系開發”相比，雖然只是一字之差，背后卻是海量的地質數據分析工作。“一套層系下面往往有10多個小層和幾十個單砂體，如果把油層比作生物個體，分層系開發只能精確到器官，分層開發則可以細化到組織和細胞。”溫靜說。那段時間，溫靜白天分析浩如煙海的數據，累得腰酸腿痛，到了夜里合上眼睛，滿腦子還都是數據和曲線，常常難以入眠。有時在半夜睡意朦朧中忽然蹦出一個想法，她就一骨碌從床上爬起來，拿出筆記下來，丈夫說她像著了魔。

功夫不負苦心人，經過半年多的努力，溫靜和團隊明確了雷11塊的分層開發主體思路：將以前籠統注水的一套層系，細分為Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ三層；在第Ⅶ層部署水平井開發，減緩底水對上面Ⅴ、Ⅵ的錐進，同時在Ⅴ、Ⅵ層開展直井網注水開發。經過兩年多的分層開發，雷11塊產量升至之前的5倍，含水降低了28%，分層開發階段實施效果顯著。在雷11塊多元注水方式取得成功后，油田公司又在杜28塊、沈625、齊2-7-10塊、歐50等20個油藏實施75個井組。通過采取“直井+直井”“直井+水平井”“水平井+水平井”的多元注水方式，控制石油地質儲量1590萬噸，累計增油13.2萬噸。

歷經天華成此景，人間萬事出艱辛。多元注水方式、多元注入介質、多元注采關系、多元注水時機、多元調控方法，每一個“多元”的背后，都蘊藏著研究院科研人員艱辛探索的故事，溫靜的故事只是其中的片段之一。五個“多元”，破解了“五多”難題。經過8年實踐，多元注水開發在實踐中升華成經驗，經驗又反過來指導實踐，這項聽起來“復雜”，干起來更復雜的技術，在遼河油田大放異彩。開發處統計顯示，通過實施多元注水開發，遼河注水油田年產油量由最低324萬噸上升到347萬噸，與原趨勢對比增油106萬噸；注水油田自然遞減率從20.3%下降到10.3%，綜合遞減率由11.5%下降到1.7%，含水上升率持續下降。與此同時，遼河稀油和高凝油成本上升速度從12%~22%下降到2.0%。

8年來的多元注水開發實踐中，研究院也培養出一批注水基礎研究、方案編制的專家和現場操作技術能手。多元注水開發形成配套技術系列，獲得國家授權專利5項，發表論文10篇，獲集團公司科技進步一等獎。時至今日，五個“多元”的理論和實踐，依然在不斷豐富和完善。

走出遼河

2015年6月，盛夏的新疆庫爾勒，已是北京時間20時許，卻依然烈日當頭，酷熱難耐。

研究院油田開發所開發室副主任陰艷芳走下飛機舷梯，空氣中的燥熱，讓她疲憊的身軀更加難熬。她此行毫無準備。3天前，陰艷芳接到此行的任務：受遼河油田塔里木項目管理部邀請，在塔里木油田即將召開的注水開發工作會議上介紹一下遼河注水開發技術。接到任務，陰艷芳沒有太多“驚慌”。對她而言，注水開發都是現成經驗，參加股份公司、油田公司、院里的各種匯報已是輕車熟路。況且，幾天前，她剛完成注水專項課題匯報。她不知道的是，塔里木、遼河兩家油田的領導，對這次匯報“充滿期待”。

2014年，遼河油田新一輪“走出去”剛剛起步，塔里木就是最重要的目標市場。塔里木油田新任領導正在推進“穩油增氣”戰略工程，而注水開發正是“穩油”的主要手段之一。大家都期待通過這次匯報，能把遼河的多元注水開發技術引進塔里木，實現互利共贏。

在匯報會上，陰艷芳最后一個匯報。匯報大概30分鐘。與會人員對她的匯報十分感興趣，對于遼河復雜多元的技術手段，在場的塔里木同行聽得目不轉睛、屏氣凝神。匯報結束后，大家給予了熱烈的掌聲。匯報的效果非常好，順利推動了兩家大型油氣田的合作。

2016年，遼河油田中標了塔里木油田哈拉哈塘油田哈6區塊油藏研究及采油技術服務、塔中油氣田地質與油藏工程一體化研究等項目，兩個合同總金額近1800萬元。在延長油田，項目管理部與對方達成了注水開發合作意向。今年年初，遼河的西部油田項目管理部與塔里木油田塔中油氣開發部達成合作意向，該項目管理部將統籌負責塔方DH4區塊的注水水質分析、藥劑采購、設備采購、地面工藝改造等工作量，并視實施效果逐步擴大到其他注水開發區塊。

不僅在國內，研究院還帶著多元注水技術走到了海外。在萬里之外的里海之濱，因為遼河注水開發技術的到來，卡拉姆卡斯油田重新煥發生機。卡拉姆卡斯油田是一個開發了30多年的老油田，2009年中國石油參股，與哈國和俄羅斯的公司共同開發。當時，該油田整體含水86%，采出程度僅為18.6%，整體表現為多井低產低效、產量遞減快、高含水等問題。2010年，遼河研究院新成立的海外所，派出技術人員為該油田提供技術服務。

邱林，是支持該項目的技術代表之一。初到哈薩克斯坦，刺眼的陽光和荒涼的大漠讓他覺得有點“眩暈”。因為語言不通，加上對油藏特征不熟悉和工作模式上的差異，他們做的水平井布井方案通過的比例很小。對此，項目組人員努力攻克語言關，一次次地核對數據，一遍遍地反復檢驗。一次匯報，他們從油井動靜態分析角度對資料做了系統全面的解釋，中哈俄科研人員由衷地贊同和欽佩。最終，他們提供部署的第一批水平井，打出了多口百噸井。此后，哈方每年都會邀請他們共同研究井位部署工作。

在遼河注水技術的支持下，卡拉姆卡斯油田原油產量起穩回升，連續五年穩產在420萬噸以上，幫助中國石油3年收回了投資，成為中國石油海外投資項目中經濟效益最好、投資回收最快的項目之一。

同在哈國，由研究院海外所技術支持的北布扎奇油田，通過實施穩油控水關鍵技術和二次開發調整，一舉扭轉了產量下滑的頹勢，產量規模重回200萬噸，并持續穩產三年，實現滾動增儲1864萬噸。截至2017年3月，該項目部注水工程推進油井轉注240口，油層壓力穩中有升，自然遞減率由23.3%降低到15%，累計增油126萬噸。

多元注水開發技術的形成，不僅有效解決了遼河自身穩產的難題，提升了企業質量發展效益，也為遼河開拓市場提供了利器，為做大遼河增量做出了貢獻。這正是：多元難題多技應，水到油出滿盆金。