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大情字井油田開發(fā)的哲學思考

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大情字井油田開發(fā)的哲學思考

摘要:大情字井油田是吉林油田成規(guī)模開發(fā)的低滲—特低滲復雜巖性油藏,其開發(fā)歷程及科研包含著眾多的哲學思想。從油田開發(fā)的歷程、技術攻關和開發(fā)部署等方面入手,以哲學的矛盾論、實踐論等為指導,闡述和論證油田開發(fā)針對主要矛盾及矛盾主要方面的認識與解決、認識和實踐的相互驗證與促進等遵循和包含的重要哲學思想與實踐。油田開發(fā)要抓住主要矛盾及其階段性特點,適時調整階段性的主要矛盾,選用合適的技術、方法、開發(fā)原則與開發(fā)參數(shù)。認識與實踐相互驗證,理論認識指導生產實踐,生產實踐深化理論認識,相互指導又相互補充,推動油藏認識與生產實踐的健康發(fā)展。正確認識和處理油田開發(fā)中整體與個體的分割與聯(lián)系。油田開發(fā)要在考慮整體的基礎上又考慮到個體特點,在顧及個體特性前提下又統(tǒng)籌整體發(fā)展,保障油田長期可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞:工程哲學;油田開發(fā);產能建設;大情字井

大情字井油田是吉林油田首個超億噸規(guī)模、整裝開發(fā)、年產量最高的低滲—特低滲裂縫性復雜油藏,2000年試驗性開發(fā),到2008年上產達100×104t的高峰,經歷了常規(guī)構造油藏、低幅度構造油藏、構造—巖性和巖性油藏的開發(fā)歷程。建產主力區(qū)從油田中部到邊部,回到中部邊緣,再到邊部擴邊;在認識,實踐,再認識,再實踐的過程中,油田開發(fā)的主要矛盾分階段、分區(qū)域地呈現(xiàn),促進了油田認識和開發(fā)的發(fā)展,油田開發(fā)態(tài)勢良好。

1油田基本情況

1.1地質概況

大情字井油田構造位置位于松遼盆地南部中央坳陷區(qū)長嶺凹陷中部,總體格局為北北東走向的長軸向斜,呈現(xiàn)“兩坡一坳”的構造形態(tài)。向斜東西兩翼不對稱,西翼較陡,東翼較緩,軸部斷裂發(fā)育。油田縱向上發(fā)育扶余組、高臺子組、葡萄花組及黑帝廟組4套含油層系,主要含油層系為高臺子油層。油層埋深1956~2245m。儲層巖性以粉砂巖為主,平均孔隙度為12.3%,平均滲透率為3.5mD,屬低孔、特低滲儲層。根據長嶺凹陷“滿凹含油”理論,本區(qū)斷層和巖性是油氣藏的主要控制因素。向斜西翼發(fā)育斷鼻和斷鼻—巖性油藏;軸部發(fā)育大量復雜斷鼻—巖性、低幅度構造—巖性和巖性油藏;東翼發(fā)育構造—巖性和砂巖上傾尖滅油藏。這些構造幅度低、圈閉面積小的富油單體疊置連片,形成了大情字井油田億噸級規(guī)模的大型構造—巖性油藏群。

1.2開發(fā)簡況

大情字井油田于1999年勘探發(fā)現(xiàn),2000—2008年連續(xù)幾年上產開發(fā),產能建設取得較好效果,儲量動用程度超過60%。油田共投入油水井1500多口,其中油井1250口,注水井近300口,累計建產能180×104t,最高日產原油3000t,年產原油100×104t,油田開發(fā)效果較好。歷年有效的產能建設是油田實現(xiàn)年產百萬噸的重要條件。

2油田開發(fā)的哲學思考回顧

大情字井油田開發(fā)歷程及科研管理,其中包含眾多哲學思想,體現(xiàn)了豐富的哲學內涵和行為。

2.1油田上產開發(fā)歷程

根據油田早期儲層認識和礦場實踐特點,結合年產量增長情況,油田上產的開發(fā)歷程分為以下4個階段(圖2)。

2.1.1開發(fā)試驗階段(2000—2001年)

在構造控制成藏理論指導下,選擇構造認識程度較高,構造位置有利,試油、試采產量較高,儲層發(fā)育好的黑46、黑47區(qū)塊作為開發(fā)試驗區(qū),選擇300m正方形反九點井網,井排與裂縫方向夾角為45°,投入開發(fā)井70多口,建產能16.46×104t。在此基礎上,編制油田開發(fā)方案,選用600m×150m和480m×160m菱形反九點面積注水井網。本階段主要開發(fā)構造油藏。共投入油井142口,年產油14×104t,綜合含水46%。

2.1.2構造油藏開發(fā)為主階段(2002—2003年)

該階段仍以開發(fā)構造油藏為主,兼顧巖性油藏。認識到油藏受巖性和構造綜合控制,主要開發(fā)受巖性、物性控制的構造—巖性油藏和低幅度構造油藏。利用沉積微相研究成果優(yōu)化部署、逐步外推,同時進行區(qū)塊注水技術政策的研究與技術配套。共部署井位約290口,建產能45×104t。

2.1.3構造油藏向巖性油藏過渡階段(2004—2006年)

這一時期是整體認識油藏類型的關鍵時期,也是產能建設的重要時期。強化了本區(qū)巖性對成藏的控制作用,進一步認識到油田“兩坡”油藏類型不同,明確了西坡以構造油藏為主、東坡以巖性油藏為主的規(guī)律;明確了西坡和中央斷裂帶構造、微構造對油氣富集的控制作用;明確了東坡沉積相、條帶狀滲透性砂體對成藏的控制作用。在低幅度構造油藏開發(fā)的基礎上,按照“依構造打巖性”的部署原則,重點落實巖性油藏,兼顧多套含油層系。投入新井約520口,建產能55×104t。

2.1.4全面開發(fā)階段(2007—2008年)

在之前開發(fā)基礎上,充分運用油藏認識、產能建設等技術優(yōu)勢,深化勘探開發(fā)一體化的理念與做法,進一步提出微構造、小撓曲及小平臺可以高產的認識;結合外圍評價區(qū)及探明區(qū)新層位的突破,以勘探思路指導井位部署,以井帶面,突破一塊、開發(fā)一塊、完善一塊,在全區(qū)范圍內全面展開。兩年間同步完成11個區(qū)塊的產能建設工作,部署新井約600口,新建產能57×104t,保持產量上揚,為大情字井油田年產實現(xiàn)百萬噸奠定了堅實的資源和技術基礎。開發(fā)15年來一直屬于吉林油田產能建設的重點油田。

2.2油田開發(fā)的哲學思想大情字井油田開發(fā)的哲學思想主要有如下3點。

2.2.1油田開發(fā)主要矛盾確定及解決

大情字井油田開發(fā)的階段性主要矛盾是油藏類型,其決定和制約油田開發(fā)決策及開發(fā)參數(shù)的確定。以構造油藏到構造—巖性油藏,再到巖性油藏的認識進步為基礎,系統(tǒng)刻畫油藏特點,配套適應性技術的研發(fā)和應用,科學確定開發(fā)方式和開發(fā)參數(shù),保障了油田產能建設及產量的可持續(xù)性。同志在《矛盾論》中指出:“在復雜的事物的發(fā)展過程中,有許多矛盾存在,其中必有一種是主要矛盾,它的存在和發(fā)展規(guī)定或影響著其他矛盾的存在和發(fā)展”。油藏類型的確定就是油田開發(fā)的前提和制約因素,不同類型油藏開發(fā)方式和開發(fā)參數(shù)不同。因此,油藏類型的確定是油田開發(fā)的主要矛盾。在吉林油田開發(fā)史上,從扶余油田、紅崗油田、木頭油田到新立、新民油田,油藏類型都以中高滲構造油藏和中高滲—低滲斷塊油藏為主,形成了相應的構造圈閉、裂縫和斷層識別與描述技術、注采井排與裂縫走向成角度的井網優(yōu)化設計技術。油田開發(fā)中,構造、儲層和流體是認識油藏的3項基礎研究內容和必須首要解決的問題,也是油田開發(fā)中存在的矛盾,不同的油藏類型這三者各不相同。但不同的區(qū)塊及不同的開發(fā)階段,這些矛盾所處位置不盡相同,需要確定何為主要矛盾。在面對大情字井油田低滲—特低滲、斷裂發(fā)育、構造幅度低、砂泥薄互層等眾多個性特征時,宏觀上以低幅度構造描述為基礎,有效砂體刻畫為重點,低阻油層識別為關鍵,根據油藏宏觀發(fā)育及認識程度,確定油田開發(fā)的階段性主要矛盾。從向斜西坡到東坡,依次確定了低幅度構造油藏識別和描述、構造—巖性油藏開發(fā)、巖性油藏規(guī)模開發(fā)的主要矛盾,通過三維地震、沉積微相和低阻油層識別技術的攻關和應用,較好地解決了制約油田開發(fā)的重點問題,攻克油田開發(fā)的階段性主要矛盾。在油田“滿凹含油”理論認識指導下,確定油田開發(fā)初期的主要矛盾為低幅度構造油藏識別和描述。借助三維地震技術及構造精細解釋等技術攻關和應用,有效識別描述并開發(fā)油田西坡的低幅度構造油藏,發(fā)現(xiàn)了一批微構造、小斷塊和小撓曲,奠定了油田早期上產的基礎。隨油田開發(fā)的繼續(xù),構造—巖性油藏的描述和開發(fā)這一重要矛盾為巖性油藏技術攻關拉開序幕,也為下一階段解決巖性油藏開發(fā)這一主要矛盾奠定了基礎,符合矛盾發(fā)展和認識深化的發(fā)展規(guī)律。在構造—巖性油藏和巖性油藏兩個階段中,圍繞巖性油藏刻畫這一主要矛盾,利用地震儲層預測宏觀描述有效儲層的平面展布,利用沉積微相研究技術尋找和預測有效砂體的展布規(guī)律;結合鉆井結果,立體描述和刻畫有效砂體、有效儲層。配合“低阻油層”識別技術的攻關,利用已有的測井、錄井等資料研究和發(fā)展了以微差識圖法、無侵線法、電阻率增大法為代表的幾種流體識別方法,滿足大情字井油田開發(fā)所需的流體識別解釋要求;解決了高電阻層段產水、低電阻層段出油的異?,F(xiàn)象,解決了階段主要矛盾中的矛盾主要方面。正是在油田開發(fā)中存在的眾多矛盾中準確地抓住油藏類型這個決定開發(fā)方式、開發(fā)參數(shù)及開發(fā)效果的主要矛盾,并準確選擇和攻關相應配套技術、合理制訂注采井網、優(yōu)選投產方式及開發(fā)參數(shù),保證了大情字井油田產能建設的持續(xù)、開發(fā)區(qū)域的擴大、開采深度的強化和產量的連續(xù)增長。

2.2.2油藏認識與開發(fā)實踐循環(huán)往復和相互促進

針對油田復雜儲層及流體特征,解剖開發(fā)試驗區(qū),獲得儲層描述和開發(fā)參數(shù)的系統(tǒng)認識,據此設計和優(yōu)化開發(fā)方案并付諸實踐,再修正儲層和流體認識,通過這種循環(huán)往復一次次深化認識,又一次次擴大開發(fā)規(guī)模、逐次逐塊地增加實踐成效。這是對“認識論”精髓充分理解與實踐的體現(xiàn),也是油田有序、有效和有質量發(fā)展的主要原因。面對油田錯綜復雜的地質構造、儲層展布和流體特征,選擇了中部面積較大、厚度較大、物性較好的黑46、黑47區(qū)塊主體部位作為開發(fā)先導試驗區(qū)。開發(fā)試驗具有實踐屬性,使反映自然的認識活動與改造自然的實踐活動緊密聯(lián)系一起,是有目的性、計劃性、選擇性和針對性的實踐活動。試驗區(qū)的主要功能是驗證選擇的注采井網適應性、跟蹤分析與評估區(qū)塊產能規(guī)模及穩(wěn)產狀況等,為后續(xù)技術推廣與完善提供可靠依據。試驗期間,主要采用300m×300m的正方形注采井網,黑46區(qū)塊投入油井27口,單井日產油5.2t;黑47區(qū)塊投入油井34口、單井日產油4.5t,綜合含水44%。根據成功的試驗結果,完成了大情字井油田開發(fā)方案的編制并付諸實施。方案系統(tǒng)考慮了油田的復雜情況和技術現(xiàn)狀,確定整體考慮、統(tǒng)籌安排、分步實施的原則,規(guī)劃了年度產能建設區(qū)塊及初步的工作量。從分析產能建設區(qū)塊分布可以看出,年度開發(fā)區(qū)由油田中部到油田邊部均有分布,既考慮了油田中部儲層的認識與當時技術的相匹配,又提前涉及了邊部以便超前研究、超前認識。中部區(qū)塊的產能建設也并不是一步到位,而是先易后難、循序漸進,明確一塊建設一塊、認清一層開發(fā)一層。實現(xiàn)了從認識到實踐,由實踐回到認識,再指導實踐的過程,體現(xiàn)了哲學的認識論和實踐論思想。

2.2.3油田開發(fā)中整體與個體關系

哲學認為,事物是普遍聯(lián)系的,但個體間存在差別。大情字井油田的開發(fā)中充分考慮和遵循了這個客觀、普遍聯(lián)系的觀點,不僅在儲層認識、開發(fā)部署方面考慮了油田整體開發(fā)的規(guī)模效益,同時也注重單個區(qū)塊、生產井的注采個性化設計,實現(xiàn)了區(qū)塊和單井投產方式的統(tǒng)籌布局和實踐。在勘探階段,“通過開展系統(tǒng)的沉積微相與砂體分布規(guī)律研究,認識到三角洲前緣砂體與平緩構造斜坡背景配合,可以形成多層系、大面積疊合分布的巖性油藏”的成果認識反映出油藏整體聯(lián)系的客觀基礎,這一基礎在油田開發(fā)中得到較好的體現(xiàn)。首先,對油田開發(fā)方案的整體規(guī)劃,即考慮了儲層在地質沉積過程、砂體展布和油氣運移充注中的連續(xù)性和聯(lián)系性,明晰油田構造的相似性、儲層的整體性和流體宏觀的統(tǒng)一性。正是基于這個普遍聯(lián)系性,才敢于對巖性油藏提出“沿河追砂尋找油”,利用沉積微相成果實施有效砂體的追蹤和刻畫,指導油田開發(fā)。其次,對注采井網的設計與部署也是基于物質聯(lián)系的觀點。注水井、采油井在儲層發(fā)育上普遍聯(lián)系,規(guī)則井網的設計與應用充分考慮了油水客觀聯(lián)系性,井網方式和井距的變化和調整也根據不同區(qū)塊裂縫發(fā)育、儲層物性等特征之間的聯(lián)系而改變。另外,對油井投產方式的改變充分體現(xiàn)普遍聯(lián)系的觀點。油水間的普遍聯(lián)系導致單個油井的壓裂必然牽動和影響周圍油井和水井,因此在確定油井投產壓裂方式時,改變原有常規(guī)的單井壓裂轉向以井組為單元的整體壓裂工藝。根據儲層特點劃分單位,以注水井為核心,實現(xiàn)人工裂縫方位與井排方向相匹配、裂縫長度與井距相匹配、水力裂縫導流能力與地層系數(shù)相匹配,追求油水井間的聯(lián)系并有效加強這種聯(lián)系,使注采關系更加有效。在黑56等儲層物性較差、薄互層比例較大的區(qū)塊中,該技術一次施工成功率為93.2%,油井投產3~4個月后生產能力穩(wěn)定在6~8t/d之間,超出方案設計50%,效果明顯。

3油田開發(fā)的啟示

(1)抓住油田開發(fā)的主要矛盾及其階段性特點,適時調整階段性的主要矛盾,在此基礎上研究和選用適用的技術、方法、開發(fā)原則與開發(fā)參數(shù)。確定了主要矛盾,才能真正做到技術方法及各項工作有的放矢,才能在有限的資源中集中優(yōu)勢兵力、財力和物力加以解決。同時,主要矛盾的變化和發(fā)展也是隨認識的深入、對象的細化而變化,要認識到矛盾的發(fā)展也是硬道理。

(2)針對油藏的特殊性,堅持認識與實踐相互驗證與相互完善,在理論認識指導下進行生產實踐,在生產實踐總結中深化理論認識,相互指導又相互補充,推動油藏認識與生產實踐的健康發(fā)展,保障認識與實踐的正確性、可實施性和有效性。在此指導下選擇和攻關適應性技術及應用。

(3)正確認識和處理油田開發(fā)中整體與個體的分割與聯(lián)系。向斜背景下的“滿凹含油”理論是大情字井油田的整體認識,油田開發(fā)必須在這個理論指導下實施整體部署才能縱觀全局、放眼長遠,才能保證連續(xù)性巖性油藏的規(guī)模開發(fā)。但從向斜西坡到東坡、從構造油藏到巖性油藏,甚至同一個含油小區(qū)塊的不同位置,構造、物性和流體都存在差異。認識到個體的個性差異才能有針對性地實施有效布井和開發(fā)。油田在布井、鉆井和單井壓裂投產等各方面,都要考慮以整體為基礎再考慮個體特點,在顧及個體特性前提下又統(tǒng)籌整體發(fā)展。正確處理油田整體與單井個體的矛盾和聯(lián)系,確保油藏復雜問題的“復雜處理”,有效規(guī)避風險,實現(xiàn)油田整體規(guī)劃的平穩(wěn)、區(qū)塊個體開發(fā)的有效運行,產能建設實現(xiàn)長期連續(xù)性。

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作者:李迎九 單位:中國石油吉林油田分公司勘探開發(fā)研究院