开发历程
延长油气区主要采用滚动勘探开发与采炼结合的方式,逐步调整布井和开采方式,试验和引进适合本油区地质特征油层改造手段,同时扩大开发区域,由“三延(延安、延川、延长)区”逐步扩大到延安、榆林市的14个县区。至2008年年底,建成油气田28个。开发历程可分为简易开采、探索开发、规模开发三个阶段。
1.简易开发阶段(1907~1949)
清光绪三十三年(1907)至宣统三年(1911),日本石油技师在延长布井四口,钻成三口,产油251吨。
民国三年(1914),美孚石油公司派地质测量队到陕北调查。在陕北各地用顿钻钻井七口,其中延长附近钻中深探井两口。延5井位于延1井西南200米,井深844.3米,钻至77.7米及111.3米各见油少许。延6井位于县城东北1千米烟雾沟中王家河与滑里河之间,井深610米,在94.5米处见微量油,钻至127.4米时日产油两大桶。两口井完成后未正式采油美孚公司即停办,有关技师断言中国“贫油”。
包恩任延长石油官厂监督(1928~1934)期间,提出勘探和采油相结合,组建油厂钻井队伍,根据油苗露头、地表石层倾斜和走向等因素,参考日本人测绘的油田区域图确定井位,先后钻成新1井、新2井、新3井、新4井、新5井。
民国二十三年(1934)5月,中华民国政府国防设计委员会与陕西省政府商定成立陕北油矿探勘处,至次年共钻井七口,均有油气显示。
1937年,陕甘宁边区建设厅投资修复旧井。1938年2月,陕甘宁边区政府派陈振夏等三人到油田恢复生产,组织工人用木材代替钢材加工成钻机的支架和基座,搜集散落在民间的配件,组成两部简易钻机,用冲击法钻井。1940年春,在延长县西山开钻延19井,于170米处“遇旺油”,初日产油1.6吨,成为当时主要的产油井,誉之“起家井”。
1941年6月开钻的七1井位于七里村延河边,在井深35.35米和79.46米处“遇旺油”。七3井于1943年5月18日完钻,发生自喷。1943年,七1井加深至86.55米处发生自喷,连喷9天,初日产油达96.30吨。七3井、七1井喷油后,产量大增,年产量达到1279吨,延长石油厂成为陕甘宁边区的石油生产基地。1945年,七里村分厂副主任佟庆所定六口油井,经钻探有五口获得油流。
1949年,投产七14井,新钻七16井、七17井、七18井、七19井,加深七13井,试用盐酸处理七11井,原油产量1.5倍。使用炸药爆炸七17井、七3井、七13井、七11井,原油产量增加1~3.4倍。当年共产原油820吨,仅次于钻出自喷井的1943年。
这一期间,延长油气区主要开发七里村油田、永坪油田,以寻找油苗露头和地下构造、裂缝为依据部署井位,使用顿钻钻井,裸眼完井,完钻后直接投产,依靠自然能量开采,人力采油运输,43年累计钻井45口,产油6975吨。
2.探索开发阶段(1950~1981)
1950年,主任地质师王尚文带领地质工作者在油田设立钻井地质、井下电测工种,开展试油、试井作业,制订油井大修计划,建立地下地质工作程序和方法等。1952年原油产量达756吨,较上年增产472吨。
20世纪50年代初,克列罗夫斯基等苏联专家到油田参与开发工作,确定将油层爆炸作为提高油井生产能力的手段。1953年8月,成立油井爆炸试验队,油井爆炸遂成为七里村油田和永坪油田的主要增产措施。至1972年,共实施爆炸作业1497次,平均有效率85%,单井增产效果最高达633倍,爆炸增产量占期间总产油量的90%。该工艺对井径破坏严重,增产期较短,随着压裂工艺的引进,于1975年开始减少,1977年停止使用。
1951年,在实验室内用手摇泵进行水力压裂试验。1952年,用150型水泥车在七里村油田七61井和七114井先后进行油层水力压裂试验,获得成功。1962年,因设备能力差、成本高等问题,清水压裂试验停止。1970年恢复试验,1973年全面推广。
从1958年起,按照“渗透与裂缝并举”的原则,采用井距50~200米的不规则三角开井网部署井位。
1975年,清水加砂压裂试验成功,增产效果明显。1976年,石油化学工业部调拨压裂机组。通过设备更新,油层加砂压裂技术逐步成熟,开始大范围推广。1978年,油井全部实行加砂压裂投产。
这一时期,延长油矿体制、机制和隶属关系几经变化,人员流动性大,技术工作相对薄弱。依靠寻找构造—裂缝部署井位、顿钻钻井、裸眼完井、爆炸增产、清水压裂、清水加砂压裂、汽车吊油与机械举升相结合等一系列开发工艺,32年累计钻井1491口,产油56.50×104吨。
3.规模开发阶段(1982~2010)
1982年,石油工业部和陕西省政府为延长油矿制定“以油养油、采炼结合、滚动发展”的优惠政策,解决资金问题,为延长油矿走上快速发展之路奠定基础。
1985年,在延长油矿扶持下,全国第一个县级石油开采企业——延长县石油钻采公司成立。之后延长油矿按照“计划单列、产量统算、成绩归矿、效益归县”的方式和“定向挂钩,协作支援”的办法,支持和带动县钻采公司发展。
1994年4月,中国石油天然气总公司与陕西省政府签订《关于开发陕北石油资源的协议》(简称“4·13”协议),确定从长庆油田和延长油矿划出部分区块,以委托、联合等方式交由延安、榆林有关县区组织开发。同时,确定长庆油田和地方的联合勘探开发区。借鉴中央石油企业“联合钻井,区块委托,油井承包”的做法,大多数涉油县市开始招商引资,采取出让井位的方式,引进联营单位参与石油开发,调动各方积极性,加快陕北石油工业发展。20世纪90年代,陕北14个县区先后成立石油钻采公司,开成多层次规模开发石油的局面。
1994年,延长油气区多个油田开始瓜胶压裂试验,单井平均增产量较清水加砂压裂提高2~6倍,油井增产周期长。后用香豆粉替瓜胶,产量提高3~4倍。1997年,大规模推广冻胶压裂。先后使用AC500B型压裂机组、AC700C型压裂机组、千型压裂机组,单井单层加砂量20立方米。1999年,改进压裂工艺,将以往的边配边压改为先配后压,减少压后吐砂。20世纪90年代,逐步应用小承压段压裂、滑套式分层压裂、转向压裂、填砂压裂、短宽缝压裂、一层多缝压裂、陶粒压裂、尾追核桃皮压裂和油层酸化解堵等技术和方法完善压裂工艺体系。随着冻胶压裂技术的成熟和注水开发的应用,1999年完井方式主要采用射孔完井。
20世纪50年代开始单井注水试验。70~80年代,在青化砭等油田进行井组注水试验,获得初步认识。1992年,子长油田进行井组注水试验,受益井效果明显。1998年,川口油田按照开发方案的要求,完善注采井网,实施面积注水。2002年,油区大面积推行“反九点法”注水开发。
这一时期,在油田开发领域,持续不断地引进、吸收、消化国内外的多项工艺、装备、技术。实现从裸眼完井到射孔完井的转变;丛式定向井钻井技术全面推广应用;水基冻胶压裂及各种压裂工艺试验推广,压裂施工设备更新换代逐步大型化;特低渗透油藏注水开发获得突破;单井产量增加,采油成本降低;开发层系由延长组逐步拓展到延安组。延长油气区逐步形成一套适合特低渗透油田开发的工艺技术体系,开发水平迅速提高,2007年跨入千万吨级油田行列。