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爱国奋斗|王香增:为了百年油田重获新生
作者:    时间:18-12-19 10:44   点击:(次)


从1905年创立至今,在陕北这块热土上,延长石油已经深耕了百余年之久。进入新世纪以来,随着资源和环境约束的日渐加大,如何在地层深处寻找新的资源接替,支撑百年油田可持续发展,成为摆在延长石油集团副总经理、总地质师王香增等一批科研工作者面前的一道难题。

为了破解这道“世纪难题”,王香增和延长石油的科研团队扎根油气勘探开发科研一线,以创新地质理论为目标,以攻克油气勘探开发关键技术为己任,带领团队通过不懈努力,为一度资源接替矛盾突出的百年油田注入了新的血液,使这个老油田获得了新发展。


“功臣油矿”再创辉煌


延长石油是我国发现最早的天然油矿,其建厂时间可以追溯到清朝光绪年间。百年间为中国革命与建设立下了不朽的功勋,被誉为“功臣油矿”。

然而,延长石油也有着难以攻破的障碍,影响着其进一步的发展。该油田位于地质条件十分复杂的鄂尔多斯盆地边部,属于典型的浅埋深裂缝性特低渗油藏,因无法有效注水而长期衰竭式开发,具有低孔、低渗、低压、低丰度、低产“五低”不利因素,是业内公认的世界性难题。国内外专家经过多年的探索与努力,取得的成效依然不大。如何攻破这一难题?如何实现百年红色油田的可持续发展?历史的重任落在了王香增这一代科技人员的肩上。



注水是最有效的开发手段,但对于裂缝性特低渗油藏,面临水窜水淹风险,难以建立有效的注采驱替系统,基质孔隙内原油动用程度低,开发效果差。面对困境,王香增调研查阅了大量国内外文献,以裂缝性特低渗油藏注水开发为核心,组织开展了大量理论研究、室内试验和矿场实践,发现与中高渗油藏相比,特低渗-致密油藏渗吸作用显著,揭示了该类油藏渗吸-驱替双重作用机制,创建了“适度温和”注水开发技术。随着该技术的规模化应用,油田自然递减率由18.22%下降到11.9%,新钻井数逐年减少,产量稳中有升。技术的进步,支撑了油田开发方式的根本转变,逐渐由“天然能量开采”转为“注水开发”。国际石油工程师协会主席Darcy认为:“适度温和注水技术在特低渗油田注水开发方面处于世界领先”。

在攻关注水技术的同时,王香增又在积极储备与特低渗油藏注水开发相配套的提高采收率技术,带领团队研发了生物活性复合驱油,先导试验区单井产量提高35-50%,阶段采收率提高5.3%,投入产出比达1:3.6;开发了适合延长油田东部浅层油藏的低温复合耗氧空气泡沫驱油技术,使安全温度下限由50℃下降到28℃,现场试验单井产量提高30-40%,阶段采收率提高4.4%,投入产出比1:2.8。

王香增带领团队取得的一系列科技成果,为油田进入稳定而持久的发展新阶段提供了重要技术支撑,实现了连续11年千万吨以上稳产增产,相关成果荣获2016年国家科技进步二等奖。当年的“功臣油矿”开始了再创辉煌的历程。


成功突破勘探禁区


鄂尔多斯盆地百年来的油气勘探开发主要集中在浅层侏罗系延安组及三叠系延长组上部,业界公认延长组下组合油源条件差,成藏前景不大,属于“勘探禁区”,建国以后国家组织了多轮会战均未取得重大突破。

面对企业日益加剧的资源接替压力和数万延长人的殷切期望,王香增时刻将突破下组合作为肩头重任,主动出击“勘探禁区”,通过多次现场调研与讨论分析,带领团队以油源条件和成藏富集规律为核心开展攻关,精心组织下组合石油会战,主持完成了《鄂尔多斯盆地中部延长组下组合找油突破的勘探关键技术》项目研究。该项研究从延长油田深层石油地质出发,率先发现盆地长10烃源岩;深入研究下组合成藏过程,提出了特低渗油藏交替式成藏理论新认识,突破了低渗环境下原油难以长距离、大规模运聚成藏的传统理念,扩大了勘探领域;形成了以输导体系建模及量化表征为核心的无震高效滚动勘探技术,提高了探井成功率;有效结合各种电测及分析化验参数,建立了复杂油水识别标准;研发了与延长组深层地质条件相适应的压裂液体系,压裂试油取得良好效果。



2012年中国石油和化学工业联合会组织专家对该成果进行鉴定,认为成果整体达到国际先进水平。经勘探实践,在下组合实现了“认得清、找得准、采的出”,含油层系由11个拓展到15个,新增探明储量2.75亿吨,累计生产原油475万吨,取得盆地深层石油勘探的重大历史性突破,也实现了几代延长石油人“延长下面找延长”的梦想。该成果荣获2013年国家科技进步二等奖。

不仅如此,2007年以来,王香增还带领团队通过室内研究和野外踏勘,突破鄂尔多斯盆地“南油北气”传统认识,发现并证实了南部物源的存在,指导发现了6000多亿方探明储量规模的低渗致密“延安大气田”并实现有效开发。美国石油地质学家协会前主席Scott教授认为“延长石油在低渗致密气藏地质认识和工程技术方面创新显著,将对其它国家产生重要影响”。相关成果获评2014年、2017年“全国十大地质科技进展”和2014年陕西省科学技术一等奖,为延长石油“十三五”末建成100亿方产能奠定了资源基础。


攀登高峰永无止境


王香增取得的科研成果,引起国内外专家的高度关注和肯定,也给他带来了多项荣誉,但他依然谦虚如故。不拘一格的科研思路,勇于进取的科研担当,是王香增科研领域硕果累累的基石,这决定了他永远不会被成功束缚住继续前行的脚步。王香增和他的团队,结合时代需求和市场热点,不断地确立新的科研目标。

在北美页岩气开发热潮的影响下,王香增敏锐地认识到页岩气可能成为我国石油天然气产业的后备资源。我国含油气盆地以陆相湖盆为主,“陆相页岩是否具备页岩气的成藏条件”和“海相页岩气的技术方法是否适用陆相页岩气”是陆相页岩气勘探的两大核心问题。面对这一世界难题,王香增作为国内首个陆相页岩气863项目首席专家、国家科技重大专项项目组长,带队立足鄂尔多斯盆地,通过露头观察、老井复查、综合研究,首次提出“陆相湖盆具备页岩气成藏地质条件”新认识,打成了中国第一口陆相页岩气井—柳评177井,建成我国首个国家级陆相页岩气示范基地,相关成果填补了国际陆相页岩气勘探开发技术空白,多次亮相大型国际学术会议,受到国内外与会专家的高度评价。

随着我国经济转型升级步伐的加快,绿色生产、低碳经济成为时代的主题。延长石油所在的陕北地区水资源匮乏,生态环境脆弱,煤化工CO2排放量大。这给延长石油提出了转型升级、绿色发展的新挑战,亟须探索高效、环保、经济的提高采收率技术。面对生态环境的压力,王香增团队以节约水资源和提高驱油效率为核心,首次将特低渗油藏CO2驱油和陕北煤化工CO2减排结合,研发了低成本CO2捕集—驱油—封存一体化技术, 打造了国内首个全流程CCUS示范工程。



目前,该项目已建成CO2驱油先导试验区2个,累计封存CO213万吨,成为亚洲首个在该领域通过国际认证的项目,并于2015年被纳入《中美元首气候变化联合声明》,成为中美两国政府确定的重大合作项目。项目全面建成后,预计每年CO2减排量可达到400万吨,油井单井产量提高42.3%,采收率可提高8%,实现环境保护与油田开发的双赢。

在带领团队不断攻坚克难的同时,王香增还致力于石油后备力量的培养,打造年轻科研梯队。他组建了延长石油集团研究院并任首任院长,建成省部级工程中心3个、省级重点科技创新团队1个,培养博士生6名、陕西省青年科技新星6名等一批优秀科技人才。

一分耕耘一分收获。作为特低渗透油气田勘探开发技术专家,他收获了李四光地质科学奖、孙越崎能源大奖、全国优秀科技工作者、杰出工程师奖、全国五一劳动奖章等殊荣,入选国家百千万人才工程、陕西省“三秦学者”,并成为2017年中国工程院院士增选有效候选人,进入第二轮评选。面对鲜花与赞誉,王香增始终保持了那种淡定和从容。在他心底,不断探索科技前沿是他一生的梦想,为祖国寻找更多更好的油气资源是他毕生的追求。

展望未来,王香增深深感到自己责任重大。他说,自己将继续站在油气开发领域技术前沿,以提高特低渗油藏单井产量及采收率、非常规油气高效开发及储层改造配套技术为主要研究方向,扎根延长,再创佳绩。

(记者胡利强 通讯员梁全胜)

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