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来源： 发布时间：2021-12-24
——中国石油大港油田公司“二三结合”技术项目发展纪略
蔡巧玉 卫婷婷
57年风雨如磐，57年砥砺求索。始建于1964年的大港油田有着光辉的历史和优良的传承。作为继克拉玛依、大庆之后，新中国自主开发的又一座油田，经过半个多世纪的锤炼，大港石油人用智慧和汗水将它从一片盐碱芦苇地发展成为今日的现代石油城，为我国经济社会发展作出了巨大贡献。但与此同时，经过近60年的开发和多轮次调整，大港油田也已步入“中年”，呈现出“三高两低一失衡”的局面，开发建设一度步履沉重。
这不单单是大港油田一家的困局，中国在20世纪50—60年代发现并开发的一批老油田，经过几十年的开发，普遍面临着含水率高、采出程度高、产量递减率高，单井日产低、采油速度低，储采比失衡等共性问题，制约油田企业发展的矛盾越来越突出。
油气资源关系着一个国家的能源安全和经济发展活力，更是保障一个国家强盛发展的“底气”。据统计，国内高含水油田产量占比70%以上，作为具有“压舱石”意义的老油田，如何延长它们的稳产期，对于缓解国内石油供应紧张、保障国家能源安全、实现下游产业链转型升级以及油田自身长远发展等，都具有重要意义。
如何打赢老油田持续效益稳产攻坚战，在勘探开发、生产经营环节均面临着前所未有的难题与挑战。将产量与效益完美兼顾，实现老油田的逆袭，这是摆在全体中国石油人面前的一道严峻课题，时不我待，亟须破解。
惟改革者进，惟创新者强！面对如此历史变革，大港石油人以“敢为天下先”的勇气和魄力，率先用非常规思维开发常规油藏，围绕“控制递减率”“提高采收率”两条主线，加强技术创新，将“二三结合”由概念设计逐步落地生根，形成老油田“二三结合”大幅度提高采收率理论技术体系，深挖老油田增加经济可采储量与提升开发效益潜力，实现低成本开发和高质量发展，为老油田涅槃重生找到新出路，并打造出一套放之行业皆有效的创新模板。
大港胆识：
敢为人先闯出新路
——翻开大港油田波澜壮阔的发展画卷，总能看到大港石油人顶住各种压力，不断探索、实践、总结、思考，在奋斗与崛起的交织中砥砺前行。进入新时代，面对新困局和新挑战，他们的回应依然铿锵有力！
作为渤海湾盆地开发最早的油田之一，大港油田以复杂断块油藏为主，用科研工作者的话来形容，就像“一个摔碎了的盘子，又被人踢了一脚”。其油藏地质特点是断裂系统复杂，加之受沉积环境的影响，储层非均质性强、油层连通程度低。复杂的地下情况给大港石油人提出了一道道世界级难题，成为一块块难啃的“硬骨头”。
传统的认识方法、开发方式、开采技术难以有效支撑中低油价下的持续稳产。2007年，中石油为此正式提出了二次开发工程，首次提出“重构地下认识体系、重建井网结构、重组地面工艺流程”的技术路线。自“十一五”以来，大港油田先后承担了中石油二次开发先导试验工程和三次采油提高采收率重大开发试验项目技术攻关，经过多年探索、实践后得出结论，在60美元/桶的油价下，老油田有近70%的储量不具备二次开发水驱重组层系井网的效益潜力；开展三次采油，虽能大幅度提高三次采油井控区的采收率且有一定的经济效益，但当时的开发层系和井网不足以支撑三次采油的规模实施，限制了三次采油盈利规模。这让老油田开发一度陷入了“沿用水驱进行层系井网调整，经济效益不支持；直接转化学驱，基础开发层系、注采井网不支持”的两难境地。
马克思主义哲学认为世界上的一切事物都是普遍联系的，任何事物以及事物内部的任何要素都是相互联系、相互制约的，那么基于“改善水驱使水驱采收率最大化”和“三次采油转变开发方式大幅度提高采收率”的外在与内在联系是什么？二者是否具备耦合条件和协同增效机理？经过多年的实践探索，中石油于2012年又提出了“整体控制、层系细分、平面重组、立体优化、深部调驱、二三结合”技术路线，从“完善注水、改善注水、转换驱替介质”3个方面持续深化二次开发工程，从而初步形成了老油田改善水驱效果与提高采收率相结合的技术路线图，明确提出将“二三结合”作为老油田可持续发展的战略选择。
面对现实的困境，大港石油人明白，常规开发难以维系油田稳产增产，一定要勇于改变思维方式，改变一些技术的组合，运用新的技术手段，才能在解决问题的过程中有所作为。其后几年，大港油田认真落实中石油的发展战略，以“加快形成新的经济发展方式，把推动发展的立足点转到提高质量和效益上来，着力增强创新驱动发展能力”为引领，深入贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念，并率先付之于行动。
“我们认为，只有瞄准国际先进水平，不断设定新的采收率工作目标，立足客观实际，敢于否定过去、突破自我，持续创新开发理论技术，始终坚守开发价值观，依托先进的开发工程技术，对老油田全方位、全过程实施‘二三结合’，才能逐步实现理想的开发极限目标。”时任大港油田副总经理赵平起道出了大家的呼声和决心。
没有什么能够阻挡大港石油人的前进步伐！油田迅速组织起技术科研团队针对复杂断块“双特高”油藏开启了持续攻关，探索老油田开发方式转型升级之路。他们计划采用高精度油藏描述方法，依靠全藏波及高效驱替技术，通过将二次开发与三次采油的层系井网一体化部署，前期立足精细注水，优选时机转入三次采油，发挥二次开发井网完整性优势和三次采油提高波及体积与驱油效率优势的协同增效作用，破除过去二次开发和三次采油各自为战的壁垒，发挥二次开发层系井网与三次采油驱替介质转换的协同作用，实现大幅度提高采收率，从而提升油田开发水平和经济效益。
为寻求突破老油田效益开发的新途径，大港油田依托国家和中国石油重大科技项目，积极贯彻新发展理念，编制实施了港西开发区“二三结合”工业化试验方案。2013年，港西油田成为中国石油第一个规模实施提高采收率技术体系的工业化试验区，走上了技术试验、应用和推广的征程，开启实现油田开发由“提液稳油”向“降液增油”的历史性转变。
在港西“二三结合”试验项目实施过程中，为大幅度提高采收率，大港油田将井网层系重构由不规则井网、长井段合注合采的开发层系升级为“五点法”规则井网、“镶嵌式”精细分层系开发，转换时机由二次开发充分水驱挖潜后转三次采油升级为二次开发水驱见效高峰与三次采油再提速无缝衔接，化学驱体系由聚合物升级为聚合物+表活剂二元复合驱。“二三结合”模式充分发挥了二次开发重组的层系井网与三次采油化学驱的融合效益，采收率提高幅度大于单纯的二次开发+单纯的三次采油。港西三区三断块，一个特高含水（94%）、特高采出程度（46%）的老区，通过中国石油“二三结合”提高采收率重大开发试验项目的实施，采油速度由0.5%上升到3.1%，综合含水由94%降到80%，成了增油的“新星”。
港西油田“二三结合”提高采收率技术的成功应用，为老油田效益开发开辟出一条新路，在特高含水油田效益稳产方面发挥了技术引领作用。自2013年以来，“二三结合”技术体系陆续应用于大港油区其他复杂断块油田，包括港东、港中、羊二庄、沈家铺、风化店等10余个主力油田，实现应用区块年产油量稳定在300万吨，助力大港油田桶油完成成本下降了21.7%，在中低油价形势下有效支撑大港油田持续效益稳产。
“二三结合”提高采收率技术的成功实践和推广，不仅在大港油田，在中国东部及西部的新疆地区、青海和长庆等广大油区也已见成效，并彰显出巨大潜力。目前在新疆、大港、辽河等油田已覆盖地质储量1亿吨以上，预测采收率可提高16个百分点以上，实现老油田中再造新油田，重大开发试验区采收率提高21.5个百分点，中心井组采收率突破74%，为高含水复杂断块油田大幅度提升采收率与提质增效树立了典范。
大港智慧：
科技铸剑破世界级难题
——大港石油人面对地下迷宫般复杂的地质条件，以及储采矛盾和注采矛盾长期并存的困难局面，始终以提高采收率为己任，大打科技攻坚战。科研人员带着“为祖国加油，为民族争气”的使命感和责任感，投身其间，久久为功。
没有什么能够阻挡大港石油人的创新！打造科技“利剑”，坚定不移地走开放创新之路，这是大港石油人利用“二三结合”提高采收率的理论和技术创新，破解中低油价下效益稳产技术难题的底气。
“大国重器，只有把核心技术掌握在自己手中，才能真正掌握竞争和发展的主动权，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。”习近平总书记的告诫如同黄钟大吕，振聋发聩。每一个大港石油人都深深明白总书记的话中深意，核心技术靠化缘是要不来的，也是花多少钱买不来的。面对中国老油田一系列亟待解决的难题，唯有把自主创新摆在更为重要的位置，依靠科技创新带动资源突破，依靠技术进步降低成本，依靠管理创新提效率增活力，才能推动高质量发展取得新成效。
作为先行者，在过去10多年的开发历程中，大港油田从早期的二次开发发展到目前的“二三结合”，并没有可以借鉴参考的前例，一直是边摸索边实践。一次次的尝试带来了理论与技术上的不断突破与创新。
首先，项目团队针对老油田“二三结合”中层系井网构建、驱替介质转换、开发价值追求等多元协同大幅提高采收率缺乏理论支撑的难题，在国内外率先提出了断块油田高含水期“二三结合”提高采收率理论，即创建了“二三结合”多元融合采收率计算模型、“二三结合”协同增效采收率增量模型、“二三结合”全生命周期价值链模型，发展丰富了断块油田高含水期“二三结合”提高采收率油藏工程理论，填补了“二三结合”提高采收率理论模型空白。
其次，针对制约断块油藏属性特征高精度表征困难的技术难题，项目团队创新了断块油田油藏高精度表征技术，即创新了多信息融合小微地质体精细雕刻技术、储层非均质性动态刻画技术、多源信息联动微观剩余油无损定量表征技术，有效提升了小微地质体宏观认识精度，实现了储层动态非均性参数表征，创新了剩余油微观表征与启动机制研究方法，引领了断块油藏高精度油藏描述技术发展方向。
再次，在理论指导的基础上，针对强非均质油藏高含水期高效驱替难度日益增大的世界级难题，项目团队创新形成了“二三结合”高效驱替技术，即构建多层非均质油藏“镶嵌式”层系精细重组方法和井网智能重构方法，创建分注—调剖一体化逐级约束精细分层配注方法，研发了断块油田多类型油藏环保型高效驱油体系。
最后，针对断块油田传统运营模式成本高、效率低的行业难题，团队创新了“二三结合”数智油田技术。为提高生产管理水平，大港油田着力打造“远程管理，集中管控，无人值守”的“二三结合”现场数字管理模式，探索应用含水、液量、液面在线监测新技术，实现了生产数据数字化采集；自主研发应用数字化巡检技术，实现了动静数据、设备保养、巡检情况实时查询与上传；升级视频监控技术，实现了场站全方位可视化监控、异常情况及时性报警；首次应用自动加药技术，结合动态预警、自动调控等技术，高度提升了注聚场站自动化水平；创新了油气藏协同研究智能决策技术、油水井智能管理精准控制技术、地面系统智能化分析和预警管控技术，实现了油水井及地面系统自动采集及智能调控全覆盖，整体运行成本降低30%，开启了石油行业数字化转型智能化发展新时代。
在难题面前，方法总比困难多！面对众多“问题井”和“低产井”，大港石油人不抛弃、不放弃，将科研环节前移，积极应对。每项技术从开始研究到重大突破，从室内试验到矿场实践，问题倒逼着他们冲破固有思维模式，重新认识潜力，找准着力点。团队在反复推敲和实践中积累了大量的实验数据与工作经验，最终蹚出了这条不寻常的技术道路。
大港力量：
先进管理模式保驾护航
——科学的管理模式解放了生产力，实现了生产要素的优化配置，促进了科技进步和队伍素质的提高。从肩拉背扛到自动化机具再到数字化管理；从粗放勘探到“数字油藏”建设，大港石油人坚持依靠科技创新和管理创新推动“二三结合”快速进展。
“科技创新和管理创新就是油田发展的两个轮子，少了哪一样，这辆车都走不快，也走不远。”大港油田首席技术专家蔡明俊介绍道，“‘二三结合’是一项复杂的多领域协同的系统工程，需要有科学的理论、先进的技术、高效的体系、完善的工艺、多领域的人才队伍与管理团队作为支撑，是一个企业综合能力的体现。”
为了确保项目高效运行，推动“二三结合”提高采收率真正落地。除却大港油田为牵头单位之外，项目还吸收了包括中石油勘探开发研究院、中国石油大学、清华大学等多家科研机构和院所、上百名科技工作者共同参与项目的研究。在项目联合攻关的近10年间，通过搭建科研大平台，推行科研与生产、实验与现场的一体化模式，注重优化组合，使每名成员、每个课题组都能发挥最大潜力。
由于“二三结合”项目实施涉及部门多、单位多、专业多、学科多，并且建设的跨度时间长，驱替剂注入时间长，靠传统的组织方式难以胜任，必须按照一体化的发展战略。大港油田决定组建油藏、工程、地面、经济等为主体的项目团队，依托一体化研究设计平台，储层地质特征、油藏动态与驱油体系、配注工艺紧密结合，以“重构地下认识体系、重建井网结构、重组地面工艺流程、重研高效驱油体系、重塑效益评价模型”为核心系统开展关键理论技术研究攻关、方案研究制定、生产动态调控。在管理层面把原来若干个相对独立、相互分散的单位和人员，以一体化的理念组建多学科、多部门、多单位联合的项目团队，以采收率最大化和经济效益最大化为目的开展工作。相互促进、协同互动，实现工作效率“1+1>2”的效果。
“正因为有这样好的团队，有这样好的合作者，有这样好的管理模式，我们这个项目才能很快地往前推动。”大港油田勘探开发研究院党委书记张家良一语道出成功的秘诀，“我们说要干成一件事，必须先要把共识凝聚、思想统一，剩下的就是坚持、坚持、再坚持！”
一人难挑千斤担，众人能移万座山。大港油田各部门以提质增效为统一目标，建立起目标一致、责权明晰、协同作战、运行高效的职能架构；同时创新方法技术，围绕质量、效益、绿色等要求，要用新技术、新方法，同时进一步发挥经济评价体系的覆盖面的作用；秉承“继承不守旧，创新不丢根”的思想，对传统的开发业务流程、管理制度、管理方法、管理标准等进行革新；突出创新引领，在新的“二三结合”开发理念基础上提出了低油价下实现提质增效的复杂断块油田“二三结合”开发管理模式。
大港石油人以提高油藏研究与管理的智能化水平为目标，经过多年的探索与实践，建立起以数字油藏、数字井筒、数字地面和数字管理为主题内容的数字油田建设模式。在数字油藏建设中，建立了集专业软件云化应用、项目数据综合管理、油藏成果共享应用为一体的油藏协同研究环境，为科研生产数据信息智能推送、专业研究协同互证、成果数据集中共享、油藏方案实时优化等提供支撑，推动数字油藏向智能油藏方向发展，为油藏开发提质增效、可持续发展提供有力的支撑；在数字井筒建设中，基于完善的井筒专业数据、生产数据，建立了支持面向主题的可视化分析系统——数字井筒系统，支持井筒地质研究、油藏研究、工艺研究；在数字地面建设中，在对油水井进行全面数字化的基础之上，简化三级布站模式，建立了地面集成应用“王徐庄模式”，优化了劳动组织，提高了生产管理效率；在数字管理建设中，建立了“五区四线”经济运行模式。
“二三结合”要实现得好，现场的管理也非常重要。“现场管理难度很大，那么多药剂，那么多设备，哪一个环节落实不好，都会影响效果。”大港油田一级工程师张津介绍道，“实验室跟现场其实差距还是很大的，我们在实验室的时候控制得挺好，到了现场可能就控制不住。很多情况都是在意料之外的，但是当意外出现的时候，我们必须有解决的对策，不然项目就没有办法正常推进下去，从而延误时机、影响效果。”
白天在施工现场掌握第一手数据资料，晚上回到实验室潜心研究攻关解决问题，早已成为团队的工作常态。为了确保“二三结合”方案实施后能够达到预期要求，及时发现实施中的问题，研究油藏、体系、工艺与管理4个方面对“二三结合”实施效果的影响程度，项目团队创新建立了一套由7个专业类总计71项单项指标构成的“二三结合”全生命周期效果评价体系与评价方法。通过此方法可以进行过程跟踪与实时评价，研究不同驱替介质驱油特征，建立“二三结合”项目可采储量计算方法，为“二三结合”现场实施发现问题、解决问题提供了技术保障，促进油田各业务领域的科学发展。
正是这样一群协同合作、一心为公的大港石油人，在战略上无畏困难，在战术上充分重视，层层剖析存在问题及技术难度，制定出切实可行的研究方案，使得大港油田的“二三结合”从一张蓝图迅速成为现实。
大港人才：
“石油精神”薪火相传
——大港不仅是一座大油田，更是一座炼金炉，铸就出一支不畏艰险、勇于探索、敢于创新、矢志找油的精英队伍，为我国石油工业发展培养和储备了一批专业技术人才。
“体系的建立，从来不是一两个人的智慧所能推进的，整个团队的共同努力是项目成功的关键。而我坚信，一支优秀的团队，始终能够克服一切困难，完成看似不可能完成的任务！”大港油田总地质师武玺的感叹正是大港油田科研人员半个多世纪以来风雨兼程、砥砺前行的缩影。而这背后，是大港石油人“应用一代、研发一代、储备一代”的科研传承，是管理模式的革新，更是科研团队舍我其谁的勇气和意志。
“我们既要看到面临困难挑战的复杂性、严峻性，也要看到危机中蕴含的有利因素和机遇，以改革创新的精神在思想观念、体制机制、方式方法等方面，来一场全方位、深层次的变革。”大港油田公司总经理周立宏如是说。
作为一个企业，领导队伍的理念会直接影响到团队的作风。当领导能够高瞻远瞩，团队看问题的目光也会更加长远。当领导不顾个人得失，身先士卒，团队也会全力以赴，奋勇争先。当领导能把这份事业坚守到底，不离不弃，团队就具有了凝聚力和战斗力。这些年来，大港油田历任领导集体始终秉持着一种“面对困难，敢于打破一切条条框框，勇往直前”的亮剑精神。越是遇到困难，越是不能考虑个人得失，越是要舍得放下一些个人的东西，方能全身心地投入。这已经成为大港油田人刻在内心深处的共识。
因为有了这种精神，大港石油人各司其职，团结协作，高质量完成了中国石油历史上第一个“二三结合”的方案审批，实现了“从0到1”的历史性突破；因为有了这种精神，大港石油人没日没夜地在实验室里刻苦攻关，即便是节假日，都不约而同地走进了实验室；因为有了这种精神，本着“科研从现场中来到现场中去”，一大批科研人员纷纷将实验室搬到前线，到最艰苦的一线去从事现场服务，瞄准关键生产难题，长期驻扎在现场，与生产人员一同攻关，提供精准技术支持，创新探索出优势互补、资源共享的联合攻关模式。
如果把科研比作山峰，人才便是奋力登山的人。为了培养出一批过硬的“登山者”，大港油田近年在人才培养上下足了功夫。对于年轻人，注重在重大科研项目中培养、造就和集聚人才；通过技术培训、科技讲座、技术交流等，搞好科研人员理论技术的更新与储备，给年轻人压担子、扶梯子、搭台子，帮助年轻人提升解决实际问题的能力，使他们通过项目研究成长，成为一支专心致志搞科研、一心一意谋发展的人才队伍。
与此同时，大港油田近年来积极推动高端成熟型人才引进工作，创新“三结合三平台”高端人才引进模式，扎实实施“三元引智”战略，激发了石油名校高端人才来油田就业的积极性，开创了博士后招聘的崭新局面，有力壮大了油田科研队伍实力。
上半年，身为大港油田青年学术带头人的企业技术专家王晓燕荣获了天津市五一劳动奖章。这是她继今年年初荣获“天津青年创新能手”称号后，获得的又一项殊荣。王晓燕表示：“我从一名普通技术人员，成长为技术专家和骨干，正是得益于大港油田不拘一格的选人用人机制；得益于团队浓厚的科研底蕴、宽厚的科研风范和深厚的科研储备。”
在大港油田，还有无数个像王晓燕一样的年轻人，这些富有朝气的石油工作者，克服万难，为“二三结合”项目的推进作出了不可磨灭的重要贡献，同时也在这个过程中得到了强有力的锻炼。
“团队的氛围非常好，大家不去争名争利，想的只是解决问题。”身为一名“老石油人”，大港油田采油工艺研究院总工程师张杰由衷感叹。项目开展多年来，大港石油人在各自的攻关领域里潜心钻研，突破创新，“二三结合”项目取得的一项又一项辉煌成果，直接改变了“老油田”在很多人眼中“日薄西山”的形象，更转变成为中国油气产量增长的最大动力源之一。
没有最好，只有更好。大港石油人都憋着一股劲，未来将更加全力推进“二三结合”大幅度提高采收率技术体系的推广、应用与升级，优化规划部署，加快绿色低碳转型，建设智能油田，力争在“十四五”末实现基于“二三结合”技术的年产油量达到总产量60%，以打赢提质增效攻坚战，为油田高质量发展作出新贡献，也为其他老油田的发展提供理念和实践层面上的借鉴。
沧桑巨变，初心不忘。大港油田执行董事、党委书记赵贤正表示，大港油田自诞生之日起就肩负着实现我国石油资源战略接替、保障国家能源安全的历史使命，未来更加责无旁贷！
