大慶油田的發(fā)展史,既是一部我國石油工業(yè)的艱苦創(chuàng)業(yè)史,更是一部自主創(chuàng)新、持續(xù)攻關(guān)的科技進步史。大慶精神鐵人精神薪火相傳,大慶人接續(xù)奮斗,建成我國最大的石油生產(chǎn)基地,累計生產(chǎn)原油超24億噸,新時代更展現(xiàn)了新氣象新作為。
特別是“十三五”以來,大慶油田科技工作者堅持以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo),全面貫徹習(xí)近平總書記賀信和重要講話指示批示精神,深入落實集團公司工作部署,堅持問題導(dǎo)向、目標導(dǎo)向、結(jié)果導(dǎo)向,大力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,緊緊圍繞“大規(guī)模經(jīng)濟有效增儲、大幅度提高采收率、大幅度降低成本”目標,按照“應(yīng)用一代、研發(fā)一代、儲備一代”三個層次,深入推進油田核心技術(shù)發(fā)展路線圖,豐富發(fā)展基礎(chǔ)理論認識,完善應(yīng)用特色配套技術(shù),攻關(guān)形成高效實用接替技術(shù),探索儲備支撐長遠發(fā)展前沿技術(shù),充分發(fā)揮了科技創(chuàng)新“支撐當前、引領(lǐng)未來”作用。
創(chuàng)新未有窮期,奮進永在路上。大慶油田牢記習(xí)近平總書記政治囑托,擔當保障國家能源安全使命,聚力“穩(wěn)、增、干”,強化科技自立自強,全力推動企業(yè)實現(xiàn)依靠創(chuàng)新驅(qū)動的內(nèi)涵型增長,為高質(zhì)量發(fā)展打造強大科技新引擎,為建設(shè)世界一流綜合性國際能源公司再做大慶新貢獻。
自主創(chuàng)新 筑牢發(fā)展新根基
資源有限,科技無限。大慶油田持續(xù)強化科技管理提升,大力推進科技自主創(chuàng)新,書寫出科技支撐和引領(lǐng)油田高質(zhì)量發(fā)展的新篇章。
核心技術(shù)水平快速提升。圍繞“勘探、開發(fā)、工程”三大核心技術(shù)領(lǐng)域,大慶油田豐富發(fā)展4項理論認識,創(chuàng)新形成22項核心技術(shù),其中特高含水后期水驅(qū)高效精準挖潛技術(shù)、化學(xué)驅(qū)大幅度提高采收率技術(shù)持續(xù)處于世界領(lǐng)先水平,常規(guī)油精細勘探、致密油勘探開發(fā)一體化、斷陷盆地油氣勘探技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,陸相頁巖油理論認識實現(xiàn)戰(zhàn)略突破,大幅度降本工程配套技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
自主創(chuàng)新能力再上新高。大慶油田共獲得上級科技成果獎勵128項,其中2017年獲國家科技進步二等獎和集團公司科技進步特等獎各1項、2020年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項;申請專利1582件、授權(quán)專利1011件,獲得中國優(yōu)秀專利獎2項、集團優(yōu)秀專利獎6項,集團公司認定自主創(chuàng)新重要產(chǎn)品13項;大慶油田優(yōu)秀專利獎94項。
國際標準工作實現(xiàn)重大突破?!稘撚椭本€電機》項目成為中國石油鉆采設(shè)備領(lǐng)域首個在ISO正式立項的產(chǎn)品標準,實現(xiàn)了零的突破,有力提升中國石油在國際石油鉆采設(shè)備領(lǐng)域的話語權(quán);首次在ISO TC67下成立了提高采收率臨時工作組(AHG02),有望首次在ISO成立國內(nèi)首個石油行業(yè)上游領(lǐng)域分技術(shù)委員會(SC)。大慶油田共培育23項國際標準化研究項目,其中8項列入集團公司、7項列入勘探與生產(chǎn)分公司國際標準培育計劃。
基礎(chǔ)研究能力不斷加強。大慶油田共建成“國家能源陸相砂巖老油田持續(xù)開采研發(fā)中心”和“大慶古龍陸相頁巖油國家級示范區(qū)”、黑龍江省致密油和泥巖油成藏研究重點實驗室等4個省級重點實驗室,碳酸鹽巖重點實驗室等2個集團公司級重點實驗室;推進平臺建設(shè)提檔升級,促進實驗技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展,支撐陸相淡水湖盆頁巖油富集規(guī)律、特高含水后期滲流理論及規(guī)律、新型復(fù)合體系相態(tài)轉(zhuǎn)化理論等多項基礎(chǔ)理論的豐富發(fā)展,自主研發(fā)DS系列抗鹽聚合物、界面位阻表活劑、預(yù)交聯(lián)型凝膠顆粒(PPG)等多種驅(qū)油藥劑,在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了“0”到“1”的突破。
核心技術(shù) 激活發(fā)展新動能
創(chuàng)新形成致密油勘探開發(fā)一體化技術(shù),實現(xiàn)規(guī)模增儲效益開發(fā)新跨越。大慶油田自主研發(fā)以薄層阻抗Z反演等為核心的不同類型砂體地震刻畫技術(shù)體系,2-3米砂體預(yù)測符合率達到73.6%;首創(chuàng)基于不同甜點類型的主力層—水平井、主薄層錯疊—直平聯(lián)合、多薄層疊置—斜直井三種開發(fā)模式,儲量動用率由70.7%提高到86.5%;形成以水平井CO2吞吐為主的多介質(zhì)能量補充技術(shù),現(xiàn)場試驗兩輪次提高采收率兩個百分點以上。“十三五”與“十二五”相比,實現(xiàn)儲量、產(chǎn)量大幅增長。
發(fā)展長垣水驅(qū)特高含水后期精準挖潛技術(shù),充分發(fā)揮產(chǎn)量和效益壓艙石作用。大慶油田創(chuàng)新形成以沉積單元級構(gòu)造建模、井震結(jié)合儲層三維定量預(yù)測、千萬節(jié)點數(shù)值模擬技術(shù)為核心的精準油藏描述技術(shù),自主模擬軟件首次實現(xiàn)由百萬節(jié)點向千萬節(jié)點跨越,剩余油描述精度由80%提高到85%,指導(dǎo)斷層區(qū)部署高效井和措施調(diào)整井數(shù)1353口,累計增油113.06萬噸;發(fā)展形成以層系井網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整、無效循環(huán)識別、層段組合及水量優(yōu)化、薄差層精控壓裂技術(shù)為核心的特高含水后期精準開發(fā)調(diào)整及配套技術(shù),落實新鉆井潛力4697口,增加可采儲量1391.6萬噸,控制無效注水150萬立方米。
創(chuàng)新研發(fā)新一代高效低成本聚合物,有效破除差油層大幅提采增效技術(shù)瓶頸。面向油層條件變差的二類油層,大慶油田深化抗鹽聚合物驅(qū)油機理,自主研發(fā)DS2500抗鹽聚合物產(chǎn)品并工業(yè)生產(chǎn),已在區(qū)塊投注,預(yù)計可大幅度提高采收率,降低聚合物用量10%;聚焦儲層物性更差的三類油層,自主研制DS系列低分抗鹽聚合物,其中DS800抗鹽聚合物實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)并應(yīng)用于現(xiàn)場,提高采收率明顯,節(jié)省聚合物用量20%,達到國際領(lǐng)先水平,實現(xiàn)“從無到有”的突破。
攻關(guān)二類油層化學(xué)驅(qū)提質(zhì)提效技術(shù),實現(xiàn)“對象變差、效果不降”。大慶油田突破聚合物分子尺寸動態(tài)表征理論,創(chuàng)新注入?yún)?shù)個性化設(shè)計及全過程跟蹤調(diào)整技術(shù),在長垣油田二類A油層12個工業(yè)化區(qū)塊推廣應(yīng)用,深化復(fù)合驅(qū)相態(tài)轉(zhuǎn)化理論,自主研發(fā)出界面位阻表活劑,創(chuàng)建催化劑流加、梯度引發(fā)等專有合成工藝技術(shù),利用國產(chǎn)原料生產(chǎn)出中試產(chǎn)品,室內(nèi)驅(qū)油實驗較現(xiàn)有三元復(fù)合體系多提高采收率效果明顯,國內(nèi)與國外原料生產(chǎn)的產(chǎn)品性能相當,整體價格由國外原料每噸1.8萬元降低到目前國產(chǎn)原料每噸1萬元左右。
形成化學(xué)驅(qū)后提高采收率技術(shù),實現(xiàn)剩余潛力深度挖潛。大慶油田研發(fā)出適應(yīng)化學(xué)驅(qū)后油層聚表劑和弱堿三元體系配方,現(xiàn)場試驗提高采收率達到預(yù)期,較“十二五”開展高濃度聚驅(qū)試驗多提高了采收率兩個百分點以上,取得顯著技術(shù)經(jīng)濟效益;創(chuàng)新提出自適應(yīng)堵調(diào)驅(qū)一體化前沿技術(shù)理念,研發(fā)自適應(yīng)堵調(diào)驅(qū)體系配方,先導(dǎo)性試驗節(jié)約化學(xué)劑用量18%。
發(fā)展工程配套技術(shù),實現(xiàn)提質(zhì)降本增效目標。大慶油田自主研發(fā)連續(xù)油管水力噴射環(huán)空加砂工藝,單趟管柱最多壓裂42段,成本僅為國外的13%,實現(xiàn)大液量、大砂量水平井安全、環(huán)保和高效壓裂施工,全部核心技術(shù)具有自主知識產(chǎn)權(quán),制定并發(fā)布了集團公司企業(yè)標準“水力噴砂分段壓裂工藝技術(shù)規(guī)范”,有力支撐致密儲層新井長水平段大規(guī)模壓裂和老井重復(fù)改造;創(chuàng)新超深穿透射孔技術(shù),裝配102型射孔槍的SDP45HMX39-1型射孔彈,API混凝土靶平均穿深1805毫米;裝配127型射孔槍的SDP45HMX45-1型射孔彈,AP混凝土靶平均穿深2091毫米,達到國際領(lǐng)先水平,在老區(qū)二、三類油層和外圍低滲油藏應(yīng)用69口井,平均采液強度分別提高20%、12%,為低滲透儲層高效開發(fā)提供了新的技術(shù)支持。
科技支撐 打造發(fā)展新優(yōu)勢
大慶油田聚焦油田勘探開發(fā)主營業(yè)務(wù)生產(chǎn)需求,突出新方法、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展完善與示范引領(lǐng),加快成果轉(zhuǎn)化及推廣應(yīng)用,為油田發(fā)展提供了堅實的技術(shù)支撐。
2016年以來,大慶油田累計新增石油探明儲量超2億噸、天然氣數(shù)百億立方米;依靠新理論、新認識、新技術(shù)增加石油探明儲量超億噸。
精準開發(fā)理論與技術(shù)攻關(guān)應(yīng)用,有力保障了原油3000萬噸以上持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。特高含水后期水驅(qū)高效精準挖潛技術(shù),確保開發(fā)水平持續(xù)提升。大慶長垣水驅(qū)在年均向三次采油轉(zhuǎn)移地質(zhì)儲量情況下,“十三五”累計技術(shù)增油180.3萬噸,年自然遞減率保持在6.0%以內(nèi),含水上升值由0.37%降到0.21%?;瘜W(xué)驅(qū)大幅度提高采收率技術(shù),實現(xiàn)了千萬噸以上產(chǎn)量規(guī)模高效開發(fā)。截至目前,大慶油田化學(xué)驅(qū)累計產(chǎn)油2.75億噸,連續(xù)19年產(chǎn)量超千萬噸,成為油田持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。長垣外圍低滲透油田提高采收率及難采儲量效益建產(chǎn)技術(shù),為水驅(qū)產(chǎn)量“壓艙石”地位提供重要補充。大慶長垣外圍油田2015年前投產(chǎn)井自然遞減率由13.7%降到10.2%;難采儲量累計獲高產(chǎn)井116口,動用地質(zhì)儲量超億噸,建成產(chǎn)能超200萬噸,有力支撐了500萬噸以上持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。
深層天然氣高效開發(fā)技術(shù)攻關(guān)應(yīng)用,有效推動了產(chǎn)量快速上產(chǎn)至46億立方米以上。2020年深層天然氣產(chǎn)量突破20億立方米,老區(qū)動用程度提高了11.6%,累計新建產(chǎn)能17.61億立方米,去年大慶油田總產(chǎn)氣量達46.6億立方米。
大幅度降本增效技術(shù)攻關(guān)應(yīng)用,強力支撐了油田效益發(fā)展。大慶油田機采節(jié)能技術(shù)應(yīng)用上萬口井,節(jié)省耗電、維護費用3.85億元,多采油34.48萬噸;低成本鉆完井技術(shù)應(yīng)用353口井,降投資11.17億元;地面工藝技術(shù)應(yīng)用425個產(chǎn)能項目,降投資35.89億元,累計總效益達56.43億元。
大慶油田通過全面推廣水驅(qū)控水提效配套技術(shù),抗鹽聚合物、高效弱堿無堿復(fù)合驅(qū)技術(shù)及致密油有效動用技術(shù),支撐了大慶長垣水驅(qū)產(chǎn)量保持在1000萬噸以上、外圍油田產(chǎn)量達600萬噸以上、三次采油產(chǎn)量保持在1000萬噸以上。
大慶油田技術(shù)成果已在國內(nèi)多個同類油田廣泛應(yīng)用,對我國原油儲量和產(chǎn)量均占70%以上的高含水油田深度挖潛、進一步提高采收率,具有重要指導(dǎo)作用。今年1月,大慶油田首次與中海油簽訂化學(xué)驅(qū)技術(shù)服務(wù)合同,為兩個區(qū)塊最大幅度提高采收率提供技術(shù)支持,標志著大慶油田核心主導(dǎo)化學(xué)驅(qū)技術(shù)“走出去”戰(zhàn)略又向外邁出堅實一步,對打造大慶油田化學(xué)驅(qū)技術(shù)品牌意義深遠。
以技術(shù)拓市場,以技術(shù)換資源。在“一帶一路”倡議通道沿線國家拓展合作范圍,大慶油田已為蘇丹、哈薩克斯坦、俄羅斯等國家提供技術(shù)服務(wù),對加速參與國際市場競爭具有重大戰(zhàn)略意義。
人才強企 增強發(fā)展新活力
多年實踐,大慶油田越來越清晰地認識到,留住人、留住心和充分激發(fā)創(chuàng)新動能是關(guān)鍵所在。
讓科技人才更“有奔頭”。大慶油田科研院所全面實施“雙序列”改革,建立5級技術(shù)人才序列,在行政序列“獨木橋”旁鋪就“康莊道”,讓有才者有其位,3337人走上技術(shù)序列,構(gòu)建起“塔型”人才結(jié)構(gòu),培育了“省致密油泥巖油成藏研究重點實驗室團隊”“省創(chuàng)新頭雁團隊”等一批優(yōu)秀科研團隊。
讓科技人才更“有價值”。大慶油田修訂《課題制管理辦法》,開展“青年課題制”實踐,讓80后挑重擔、頂大梁,給能干事的青年搭臺子,嚴考核、硬兌現(xiàn),激發(fā)責(zé)任感、價值感。涌現(xiàn)出張金友等一批堪當重任的優(yōu)秀科技人才,4人進入集團公司石油科學(xué)家培育序列、54人進入集團公司青年科技英才序列,企業(yè)技術(shù)專家張永平榮獲全國勞動模范殊榮。
讓科技人才更“無后憂”。大慶油田強化項目頂層設(shè)計,加大基礎(chǔ)研究支持,增加基礎(chǔ)研究投入6.2億元,調(diào)動基礎(chǔ)研究人員積極性,鼓勵“從0到1”突破;修訂《科技獎勵辦法》《科技成果轉(zhuǎn)化獎勵辦法》,擴大獎勵范圍、提高獎勵額度,5年科技獎勵達9660萬元、效益提成7881萬元,科技人才獲得感、成就感大幅提升,沉心“十年磨一劍”。
大慶油田持續(xù)打造特色科技攻關(guān)組織模式,以科研院所為主體、示范試驗基地為引領(lǐng),以采油廠為主戰(zhàn)場、專業(yè)項目部為支撐,形成一體化產(chǎn)學(xué)研用高度融合、全生命周期攻關(guān)組織模式;持續(xù)開展科技創(chuàng)新提效新機制探索,研究探索“打擂式”“揭榜式”攻關(guān)模式,讓各級專家掛帥,配套保障機制,引入“特區(qū)思維”,變“不行”為“可行”,全力為科技創(chuàng)新清障搭臺。目前正研究成立科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用專職工作機構(gòu),專業(yè)化組織、系統(tǒng)性謀劃、內(nèi)外并舉、協(xié)同實施,強化科技成果規(guī)模轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力的同時,進一步拓展市場創(chuàng)效;持續(xù)強化基礎(chǔ)條件平臺和交流平臺建設(shè),依托國家能源陸相砂巖老油田持續(xù)開采研發(fā)中心、10個國家及行業(yè)級實驗檢驗中心、5個集團公司試驗基地、5個省工程技術(shù)研究中心和28個油田重點實驗室,對標先進,推進基礎(chǔ)條件平臺整合升級,全力申建陸相頁巖油規(guī)模效益開發(fā)國家重點實驗室和國家工程研究中心。創(chuàng)立百年油田—提高采收率論壇,開展高層次、高水平學(xué)術(shù)交流211場次,舉辦高端學(xué)術(shù)會議8場次,打造專家學(xué)者的集聚地、原始創(chuàng)新的策源地。
關(guān)鍵核心技術(shù)
古龍頁巖油重大地質(zhì)理論及富集層評價預(yù)測技術(shù)
創(chuàng)新形成大型陸相淡水湖盆頁巖油原生源儲成藏地質(zhì)理論,建立了地質(zhì)—工程一體化的頁巖油富集層評價技術(shù),研究成果指導(dǎo)了古頁油平1井部署,獲得日產(chǎn)油30.5噸、日產(chǎn)氣1.3032萬立方米、油氣當量40.9噸的高產(chǎn)工業(yè)油氣流,支撐提交了預(yù)測地質(zhì)儲量,并有力指導(dǎo)和支撐4個試驗區(qū)建設(shè)和國家級示范區(qū)的申建,理論和技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先,推動了我國頁巖油革命進程。
特高含水后期 水驅(qū)高效精準 挖潛技術(shù)
面對剩余油高度分散、動態(tài)三大矛盾加劇、無效循環(huán)嚴重等矛盾問題,創(chuàng)新形成水驅(qū)高效精準挖潛技術(shù),剩余油實現(xiàn)百層萬井千萬節(jié)點高精度模擬,井網(wǎng)調(diào)整由加密向細劃層系與細分對象的層系井網(wǎng)優(yōu)化轉(zhuǎn)變,注水調(diào)整由經(jīng)驗動態(tài)分析向智能定量優(yōu)化轉(zhuǎn)變,推動水驅(qū)開發(fā)由精細向精準邁進。通過技術(shù)應(yīng)用,長垣水驅(qū)控含水控遞減成效顯著,水驅(qū)自然遞減控制在6.0%以內(nèi),實現(xiàn)了高水平開發(fā),整體技術(shù)保持國際領(lǐng)先。
復(fù)合驅(qū)大幅度 提高采收率技術(shù)
創(chuàng)建了三元復(fù)合驅(qū)油理論,突破低酸值原油應(yīng)用禁區(qū),填補了國內(nèi)烷基苯磺酸鹽表面活性劑自主生產(chǎn)國內(nèi)空白,建成世界最大工業(yè)生產(chǎn)線。攻克方案設(shè)計、跟蹤調(diào)整、油井清防垢、采出液處理等核心技術(shù),率先在國際工業(yè)領(lǐng)域推廣,提高采收率18個百分點以上,創(chuàng)造了中國石油開發(fā)史上的奇跡。截至2020年年底,復(fù)合驅(qū)在大慶油田累計動用地質(zhì)儲量2.57億噸,產(chǎn)量連續(xù)5年超過400萬噸,已成為大慶油田百年油田建設(shè)重要的開發(fā)技術(shù)之一。
三類油層壓裂 驅(qū)油提高采收率技術(shù)
以非常規(guī)思維首次提出“壓驅(qū)”技術(shù)理念,通過研究實踐,明確了“驅(qū)油、補能、改造”機理及地質(zhì)適用條件,形成了優(yōu)化設(shè)計及工藝控制的核心方法,固化定型了高效實施流程及模式,賦予了“壓驅(qū)”實質(zhì)內(nèi)涵并快速形成生產(chǎn)力,現(xiàn)場應(yīng)用169口井,累計增油34.43萬噸,直接經(jīng)濟效益7.5億元,整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。
二類油層 聚合物驅(qū)提質(zhì) 提效技術(shù)
發(fā)展完善注入?yún)?shù)個性化設(shè)計及全過程跟蹤調(diào)整技術(shù),在二類油層推廣應(yīng)用提高采收率12個百分點以上,實現(xiàn)“對象變差、效果不降”。進一步發(fā)展聚合物構(gòu)效關(guān)系理論,揭示分子鏈形態(tài)與宏觀性能之間關(guān)系,自主研制DS抗鹽聚合物并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),產(chǎn)品具有較好抗鹽和注入能力,提高了聚合物驅(qū)開發(fā)技術(shù)及經(jīng)濟效益。同時,發(fā)展低黏損聚合物配注工藝技術(shù),通過攻關(guān)黏損降低6.9個百分點,節(jié)約干粉效果明顯。
致密油效益 建產(chǎn)配套技術(shù)
創(chuàng)新致密油人工油藏滲吸開采理論,形成四品質(zhì)參數(shù)為核心的甜點評價和井震融合甜點預(yù)測、“砂體—人工縫”匹配的平臺斜直井和立體水平井開發(fā)、CO2吞吐為主的多介質(zhì)能補提產(chǎn)、體積壓裂2.0及工廠化作業(yè)配套技術(shù),首創(chuàng)并固化了基于不同甜點類型的“主力層—水平井、主薄層錯疊—直平聯(lián)合、多薄層疊置—斜直井”定制式開發(fā)模式,有效助推了松北薄層致密油規(guī)模效益開發(fā)與上產(chǎn),實現(xiàn)了大慶油田致密油產(chǎn)能、產(chǎn)量“雙破百”,成功走出一條薄層致密油開發(fā)之路。
大慶油田三次采油領(lǐng)先世界
大慶油田幾代科研人員歷經(jīng)室內(nèi)研究、篩選評價、先導(dǎo)性礦場試驗、工業(yè)性礦場試驗、工業(yè)化推廣應(yīng)用等艱苦歷程,創(chuàng)新發(fā)展聚合物驅(qū)提質(zhì)提效技術(shù),實現(xiàn)長垣油田經(jīng)濟高效開發(fā);發(fā)展完善復(fù)合驅(qū)技術(shù),實現(xiàn)技術(shù)效果和經(jīng)濟效益不斷提升;攻關(guān)聚驅(qū)后提高采收率技術(shù),取得較好試驗效果;攻關(guān)三類油層提高采收率技術(shù),實現(xiàn)薄差油層深入挖潛,通過“四個”領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展,支撐了化學(xué)驅(qū)連續(xù)19年保持千萬噸以上產(chǎn)量規(guī)模,整體處于國際領(lǐng)先水平,為“雙特高”階段老油田儲量、產(chǎn)量的良性循環(huán)和有序接替闖出了一條新路,對于提高我國原油產(chǎn)量、以高端技術(shù)拓展國際市場、維護國家能源戰(zhàn)略安全具有重要意義。(來源:中國石油報)
圖為三次采油技術(shù)開采模型。