多元难题多技应
——复杂断块油藏注水开发技术诞生始末

“辽河油田的地质状况就像一个盘子摔在地上，又被人踢了两脚。”这句辽河人耳熟能详的比喻，充分说明了辽河油田复杂断块油藏的复杂性。这种复杂的地质条件，给辽河研究院开发人员提出了一系列难题，注水开发就是其中之一。

2009年以来，面对注水油田产量急剧下滑的势头和辽河油田效益发展的迫切需要，研究院与其他采油单位同仁一起，探索和总结出一套独具特色的注水开发技术，破解了复杂断块油藏注水开发难题。

应运而生

2008年前后，辽河油田原油生产面临重大考验。当时，由美国次贷危机引发的金融海啸席卷全球，国际油价跌破每桶40美元。2009年，集团公司将辽河年产量从1200万吨调减至1000万吨，新井投资、转换方式投入随之大幅缩减，老油田稳产的能力被进一步削弱。

这轮低油价让油田的管理者们认识到：以稠油产量为主的辽河，对低油价承受能力更弱，必须实施产量结构重大调整，才能提升抵御市场风险的能力。2011年前后，油田公司提出了稀油、高凝油产量与稠油产量“各占半壁江山”的目标。

“产量结构战略调整，给油田注水开发提出了新要求。”研究院副院长武毅回忆说，但从当时注水油田开发的现状看，形势并不十分乐观。这种“不乐观”主要由两方面决定。

其一，这是辽河地质特征决定的。辽河坳陷断块类型多样、油品类型多样、储层类型多样、开发井型多样、开发矛盾多样，这“五多”叠加起来，构成了辽河注水开发对象的复杂性，要实现破局，必然是“多把钥匙开多把锁”。辽河的注水开发技术继承了“六七三厂”的衣钵。大庆最经典的注水方式——直井九点法面积注水已经写入大学教科书。但在辽河，除少数中高渗整装断块外，其他油藏采取此方式采收率仅为23%左右，自然递减率达17.4%~22.8%，采收率偏低，递减较大。

其二，这是辽河当时开发的现状决定的。辽河从20世纪70年代开始进入注水建产阶段，1986年注水油田产量占到1000万吨，1987年进入高凝油开发上产阶段，1989年注水油田产量达到峰值1001万吨。但到2008年，注水油田年产已递减至不足500万吨。此外，受资金成本制约，注水地面设施难以满足稳产需要。随着七八十年代建设的设施设备的老化，污水处理站水质处理不达标，管线腐蚀存在二次污染，井底水质差，造成注水井注不进、注水压力高、低渗层吸水困难。

一边是稳产上产的急切需求，一边是缺钱缺技术的现实困境。辽河油田如何破局？

“注水是目前稀油、高凝油开发最基础、最成熟、最经济、最有效的开发方式。”面对注水开发产量下滑趋势，当时的油田公司领导不止一次作出这样的论述。这一论述，是基于我国石油技术发展脉络的深刻认识。从石油工业史上看，我国东部老油田如大庆、吉林、辽河等，都是在天然能量消减之后，即转入注水二次采油。此外，与化学驱、空气驱等新兴的三次采油方式相比，注水开发在成本上优势明显。因此，从那时起，尽管投资成本一年比一年紧张，但油田公司每年都拿出相当比例注水专项资金，夯实注水开发基础。

恰逢此时，股份公司2009年提出开展“油田开发基础年”活动，2010年又启动了为期3年的注水专项治理，每年拨付大量资金用于注水投入。辽河创新注水开发技术借来了“东风”。

油田公司开发处统计，2009~2013年，辽河累计投入资金21.76亿元，其中股份公司专项投入8.74亿元，用于股份公司级和油田公司级区块治理，油田公司投入资金13.02亿元，主要用于采油厂级区块治理。连续四年持续投入，注水油田地面设施设备、注水工艺技术、注水井“亚健康”状态得到了较大改善，为探索注水新技术提供了较好的资金环境。在开展注水专项治理过程中，以研究院为主力的辽河开发队伍，针对断块油田断块类型多样、油品类型多样、储层类型多样、开发井型多样、开发矛盾多样性，采取了以多类注水方式、多种注入介质、多重调控方法、多样注采关系、多期注水时机为主要内容的开发对策。这些对策，经过不断提炼和升华，被总结为“复杂断块油藏多元注水开发技术”。

在2010年股份公司注水开发专项工作大庆会议上，辽河首次提出“多元注水”这个概念，引起与会领导和专家的高度关注。“多元注水”与大庆的“精细注水”、长庆的“分级注水”一起，成为中国石油注水开发重要理论成果之一。从此，辽河注水开发有了自成一体的理论，引领注水开发从全面注水向优化部位注水转变，由多层注水向有效层段注水转变，由单一介质注水向组合介质注水转变，由直井注采向直井、水平井组合注采转变，由同步注采向异步注采转变。

大放异彩

“主任，我现在一闭上眼睛脑袋里全是数据和曲线，井位汇报完我要好好睡上两天。”2011年深冬的一个夜晚，研究院开发所三楼灯火通明，雷11块分层开发方案正进入最后攻坚阶段，时任所长的温静扭头看了同事一眼，发现几个人眼窝深陷，眼球上布满了通红的血丝，一副严重缺乏睡眠的模样。“大家都回家吧，明天再干！”听见温静的话，办公室里渐渐静下来。但到了凌晨1点，办公室里灯光依然没有熄灭，角落里，温静一个人抱着大堆材料分析着。她不想睡，也睡不着。对温静来说，雷11块是她开发生涯中必须翻越的又一座高山。

当时，雷11块的开发状态可以用“未老先衰”来形容，它是辽河油田典型的层状底水砂岩油藏，投入开发25年，一直采用一套层系、直井笼统注采开发，造成纵向储量动用程度不均衡，底水锥进严重。当时统计，这类油藏在辽河的储量有6亿多吨。如果能够采用新的注水开发方式，实现这类油藏“延年益寿”，这对乐于挑战开发难题的温静来说，无疑是实现自我价值的最好机遇。

2011年，油田公司将雷11块作为分层开发重点试验区。作为油田开发龙头的研究院开发室，责无旁贷地挑起这份重担。

说起来容易，做起来难。分层开发和之前的“分层系开发”相比，虽然只是一字之差，背后却是海量的地质数据分析工作。“一套层系下面往往有10多个小层和几十个单砂体，如果把油层比作生物个体，分层系开发只能精确到器官，分层开发则可以细化到组织和细胞。”温静说。那段时间，温静白天分析浩如烟海的数据，累得腰酸腿痛，到了夜里合上眼睛，满脑子还都是数据和曲线，常常难以入眠。有时在半夜睡意朦胧中忽然蹦出一个想法，她就一骨碌从床上爬起来，拿出笔记下来，丈夫说她像着了魔。

功夫不负苦心人，经过半年多的努力，温静和团队明确了雷11块的分层开发主体思路：将以前笼统注水的一套层系，细分为Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ三层；在第Ⅶ层部署水平井开发，减缓底水对上面Ⅴ、Ⅵ的锥进，同时在Ⅴ、Ⅵ层开展直井网注水开发。经过两年多的分层开发，雷11块产量升至之前的5倍，含水降低了28%，分层开发阶段实施效果显著。在雷11块多元注水方式取得成功后，油田公司又在杜28块、沈625、齐2-7-10块、欧50等20个油藏实施75个井组。通过采取“直井+直井”“直井+水平井”“水平井+水平井”的多元注水方式，控制石油地质储量1590万吨，累计增油13.2万吨。

历经天华成此景，人间万事出艰辛。多元注水方式、多元注入介质、多元注采关系、多元注水时机、多元调控方法，每一个“多元”的背后，都蕴藏着研究院科研人员艰辛探索的故事，温静的故事只是其中的片段之一。五个“多元”，破解了“五多”难题。经过8年实践，多元注水开发在实践中升华成经验，经验又反过来指导实践，这项听起来“复杂”，干起来更复杂的技术，在辽河油田大放异彩。开发处统计显示，通过实施多元注水开发，辽河注水油田年产油量由最低324万吨上升到347万吨，与原趋势对比增油106万吨；注水油田自然递减率从20.3%下降到10.3%，综合递减率由11.5%下降到1.7%，含水上升率持续下降。与此同时，辽河稀油和高凝油成本上升速度从12%~22%下降到2.0%。

8年来的多元注水开发实践中，研究院也培养出一批注水基础研究、方案编制的专家和现场操作技术能手。多元注水开发形成配套技术系列，获得国家授权专利5项，发表论文10篇，获集团公司科技进步一等奖。时至今日，五个“多元”的理论和实践，依然在不断丰富和完善。

走出辽河

2015年6月，盛夏的新疆库尔勒，已是北京时间20时许，却依然烈日当头，酷热难耐。

研究院油田开发所开发室副主任阴艳芳走下飞机舷梯，空气中的燥热，让她疲惫的身躯更加难熬。她此行毫无准备。3天前，阴艳芳接到此行的任务：受辽河油田塔里木项目管理部邀请，在塔里木油田即将召开的注水开发工作会议上介绍一下辽河注水开发技术。接到任务，阴艳芳没有太多“惊慌”。对她而言，注水开发都是现成经验，参加股份公司、油田公司、院里的各种汇报已是轻车熟路。况且，几天前，她刚完成注水专项课题汇报。她不知道的是，塔里木、辽河两家油田的领导，对这次汇报“充满期待”。

2014年，辽河油田新一轮“走出去”刚刚起步，塔里木就是最重要的目标市场。塔里木油田新任领导正在推进“稳油增气”战略工程，而注水开发正是“稳油”的主要手段之一。大家都期待通过这次汇报，能把辽河的多元注水开发技术引进塔里木，实现互利共赢。

在汇报会上，阴艳芳最后一个汇报。汇报大概30分钟。与会人员对她的汇报十分感兴趣，对于辽河复杂多元的技术手段，在场的塔里木同行听得目不转睛、屏气凝神。汇报结束后，大家给予了热烈的掌声。汇报的效果非常好，顺利推动了两家大型油气田的合作。

2016年，辽河油田中标了塔里木油田哈拉哈塘油田哈6区块油藏研究及采油技术服务、塔中油气田地质与油藏工程一体化研究等项目，两个合同总金额近1800万元。在延长油田，项目管理部与对方达成了注水开发合作意向。今年年初，辽河的西部油田项目管理部与塔里木油田塔中油气开发部达成合作意向，该项目管理部将统筹负责塔方DH4区块的注水水质分析、药剂采购、设备采购、地面工艺改造等工作量，并视实施效果逐步扩大到其他注水开发区块。

不仅在国内，研究院还带着多元注水技术走到了海外。在万里之外的里海之滨，因为辽河注水开发技术的到来，卡拉姆卡斯油田重新焕发生机。卡拉姆卡斯油田是一个开发了30多年的老油田，2009年中国石油参股，与哈国和俄罗斯的公司共同开发。当时，该油田整体含水86%，采出程度仅为18.6%，整体表现为多井低产低效、产量递减快、高含水等问题。2010年，辽河研究院新成立的海外所，派出技术人员为该油田提供技术服务。

邱林，是支持该项目的技术代表之一。初到哈萨克斯坦，刺眼的阳光和荒凉的大漠让他觉得有点“眩晕”。因为语言不通，加上对油藏特征不熟悉和工作模式上的差异，他们做的水平井布井方案通过的比例很小。对此，项目组人员努力攻克语言关，一次次地核对数据，一遍遍地反复检验。一次汇报，他们从油井动静态分析角度对资料做了系统全面的解释，中哈俄科研人员由衷地赞同和钦佩。最终，他们提供部署的第一批水平井，打出了多口百吨井。此后，哈方每年都会邀请他们共同研究井位部署工作。

在辽河注水技术的支持下，卡拉姆卡斯油田原油产量起稳回升，连续五年稳产在420万吨以上，帮助中国石油3年收回了投资，成为中国石油海外投资项目中经济效益最好、投资回收最快的项目之一。

同在哈国，由研究院海外所技术支持的北布扎奇油田，通过实施稳油控水关键技术和二次开发调整，一举扭转了产量下滑的颓势，产量规模重回200万吨，并持续稳产三年，实现滚动增储1864万吨。截至2017年3月，该项目部注水工程推进油井转注240口，油层压力稳中有升，自然递减率由23.3%降低到15%，累计增油126万吨。

多元注水开发技术的形成，不仅有效解决了辽河自身稳产的难题，提升了企业质量发展效益，也为辽河开拓市场提供了利器，为做大辽河增量做出了贡献。这正是：多元难题多技应，水到油出满盆金。