新疆油田石油人對稠油的試驗性開發始於上世紀50年代末，上世紀90年代後期，新疆油田開始面臨易採的普通稠油資源日益枯竭和國家經濟高速發展對優質環烷基稠油需求量急劇增加的兩難境地。高黏稠油能否經濟地開採出來，成為當時決定新疆油田能否可持續發展的關鍵。
面對國內開採技術落後、國外技術壁壘和水土不服等不利局面，為了攻克稠油開發難關，從1996年起，1600餘名不願服輸的新疆石油人，踏上一條充滿荊棘、曲折艱難、艱苦卓絕的科研「長徵」路。
2019年6月9日，新疆油田宣布，通過20多年的持續攻關，公司成功突破核心技術瓶頸，自主研發形成領先世界的新一代陸相非均質淺層高黏稠油開發成套技術及裝備，累計產油超1億噸，建成我國最大的優質環烷基稠油生產基地，為國家能源安全、國家重大工程建設、新疆和克拉瑪依地區社會穩定、長治久安和經濟發展作出了巨大貢獻。這個突破堪稱為世界稠油開發貢獻了「中國智慧」和「中國力量」。
蒸汽吞吐 打開大門
上世紀90年代初的蒸汽驅技術，主要應用在克拉瑪依油田一些條件較好的稠油區。最初幾年，的確大大盤活了稠油資源，為稠油的可持續開發作出了重大貢獻。
但是，大面積轉入汽驅後，仍有一部分油井增產效果不盡如人意。蒸汽驅能夠經濟地開採出來的油只是油藏中的一部分，剩下更多的儲量是低品位高黏稠油。這些油藏儲層非均質性很強，物性很差，阻礙蒸汽波及和蒸汽腔發育的隔夾層很多，汽竄嚴重，大量蒸汽無效循環，在儲層中的波及體積不足50%，嚴重影響開採效率，採收率不足30%。
結合過去的研究成果，針對進入開發中後期暴露出來的汽竄問題，為進一步探索蒸汽驅中後期提高採收率的對策，重油公司的霍進、黃偉強、鄭愛萍等專家，帶領他們的科研團隊和其他單位的科研團隊展開了聯合攻關試驗。
他們把目標聚焦到多介質複合蒸汽驅技術，開展多介質複合蒸汽驅機理研究，並開展蒸汽驅氮氣泡沫驅、二氧化碳複合驅、碳醯氨複合驅等多項重點試驗項目。
經過多年探索和完善，新疆油田公司相繼揭示「增能補壓、顆粒封堵、乳化驅替」的氣/液/固協同提高採收率機理，發明了低成本高溫深部調、驅系列產品，建立強非均質稠油注蒸汽逐級調堵方法，創新多相協同擴大蒸汽波及體積技術，形成了特稠油多相協同注蒸汽全生命周期開發模式，有效解決了低壓油藏增能保壓和強非均質儲層抑制蒸汽竄流兩大難題，工業化應用採收率突破65%，比國內外同類油藏高出20個百分點。
SAGD技術 開發革命
2006年，由於新疆油田稀油發現儲量有限，如果沒有新的產量及時補充進來，油田就很難保持2002年就已達到的1000萬噸年產量。
風城超稠油資源的動用，勢在必行。
2007年，面對嚴峻的生產形勢，代表著當時世界超稠油開採最新技術的SAGD正式進入科研人員的視野。
2007年年底，新疆油田勘探開發研究院開發所副所長孫新革在沒有任何經驗的情況下，通過苦苦摸索，歷時半年，主持編寫完成《風城超稠油SAGD開發先導試驗方案》，並於2008年5月通過中國石油股份公司評審。
隨後，新疆油田首座SAGD先導試驗井區在風城油田重32井區啟動建設，2009年1月7日正式投產。
2009年5月，重32井區SAGD試驗區第一口生產井歷經波折，終於產出了油。
在重32井區SAGD先導試驗取得一定成果的基礎上，2009年8月，新疆油田又在重37井區啟動第二個更有代表性的先導試驗。隨著試驗的不斷推進，這兩個項目在取得一系列成果的基礎上也陷入了瓶頸，一些懸而未決的問題一直得不到解決。
2011年3月，風城油田作業區新一任經理霍進到任。面對快進行不下去的SAGD先導試驗項目，他通過調研摸清了情況，向全體員工宣告：「SAGD項目一定能夠成功。」
隨後，在霍進的主持下，風城油田作業區在新疆油田的大力支持下，對SAGD先導試驗進行了大刀闊斧的改革。2011年12月20日，隨著新調控方法的推行，風城油田日產油量大幅提高，兩個SAGD先導試驗區日產油突破280噸大關。
在這個過程中，霍進通過研究總結，提出了原油黏度不再是影響SAGD開發的主要因素，油層內部發育的不連續隔夾層對蒸汽腔的最終形成影響不大等5點創新性理論認識。
霍進提出的5點認識突破了SAGD的傳統理論，解決了外界對風城SAGD先導試驗長久以來的疑惑，也堅定了中國石油對風城超稠油開發的信心和決心。從此，風城油田掀開了超稠油開發的嶄新篇章。
2012年，SAGD技術在風城超稠油油區大面積鋪開，生產效果良好。同年6月28日，重32、重37井區SAGD井日產水平達到325噸。
2012年7月18日，風城油田一片歡騰，時任新疆油田公司總經理陳新發正式宣布：SAGD試驗的階段性突破，使風城稠油處於工業化開採狀態，把幾代石油人的願望變成了現實。
此後，經過不斷改進，雙水平井SAGD的理論方法、井網布局、預熱啟動、汽液界面控制、高溫帶壓保護作業等技術日臻完善，各項指標均優於國際先進水平，在風城油田實現了大規模商業推廣應用，目前已建成100萬噸產能，徹底盤活了新疆6億噸的超稠油資源，預計2025年風城油田產能將達到200萬噸以上。
新疆油田所形成的非均質超稠油雙水平井SAGD技術，打破了同類油藏SAGD技術開發的禁區，把不可能變為了可能。
火燒地層 漸入佳境
作為一種珍貴的資源，克拉瑪依的環烷基稠油資源是有限的。能最大限度地把這些資源都開採出來，一直是新疆油田石油人的心願。
但是，一些稠油油藏經過多輪次深度開發後，進入高含水、物性差的階段，產量遞減、效益變差，採用蒸汽吞吐開採已經很不划算，也無法轉為蒸汽驅和SAGD技術生產。可是，這些油藏平均採出程度一般只有20%左右，最多只有25%。這意味著，這些油藏還有75%乃至80%以上的稠油還深埋在地底。如果不想辦法開採出來，實在太可惜。
在遍尋「藥方」的過程中，「火驅」二字的出現，在科研人員心頭燃起了希望的火苗。
進入「十二五」以來，隨著燃料價格的逐年攀升，成本壓力增大，注蒸汽開採稠油的開採方式也跨不過經濟效益這道坎。稠油老區轉換開發方式迫在眉睫，稠油的開發技術也需要不斷突破和創新。
就這樣，2008年11月，新疆油田公司啟動了紅淺1井區火驅先導試驗，並在2009年年初被中國石油股份公司批准立項為「股份公司火驅重大試驗項目」。
經過近一年的潛心研發，2009年12月19日，新疆油田舉行紅淺1井區火驅先導試驗項目投產儀式。
「出油了，出油了！」兩個月後的2010年2月25日，紅山嘴油田紅淺1井區火驅先導試驗生產井2057A現場一片歡騰，火驅生產井第一口井出油了。同年6月5日，火驅先導試驗區012井啟動注氣點火程序，6月25日點火成功。
至此，新疆油田紅淺1井區火驅先導試驗項目首批3口注氣點火井全部完成點火工作。2011年7月21日，根據方案，紅淺二期工程實施的4口井也順利點火。
此後，圍繞高效點火、生產過程監測、高氣液比舉升、安全井下作業等，新疆油田又相繼組織開展了攻關，創新建立了火燒區帶電阻率變化模型，攻克了火驅爆炸風險評價、井筒防腐、安全壓井等關鍵技術，解決了高含水低含油儲層火驅開發問題。紅淺火驅生產運行10年來，實施了13個井組點火，成功率100%，點火時間由原來的15天縮短至3天，累計產油15萬噸，將採收率提高了35個百分點，可以延長商業開發周期15年。一座廢棄多年的油藏「浴火重生」！
火驅技術對保障新疆油田稠油老區持續穩產和可持續發展具有重大意義，那些注蒸汽開採後瀕臨廢棄或已經廢棄的油藏，即將迎來新生。
更為重要的是，新疆油田歷時10年攻關形成的滿足稠油火驅生產需求、具有自主智慧財產權的配套火驅開採技術，破解了稠油尾礦綠色高效開發再利用的世界級難題，可進行規模化推廣應用，將為國內乃至國外同類油藏進一步提高採收率做出貢獻。
水熱利用 經濟環保
2009年，一些SAGD試驗井相繼進入生產，而採出液進入風城1號稠油聯合站後，卻出現了原油脫水困難的問題，給1號稠油聯合站油水處理系統的平穩運行帶來巨大困難。
這是因為，SAGD採出液並不全是石油，而是油、水、泥、砂等多種物質混合形成的高溫乳狀液。不對其進行特殊處理，就無法把油從這種乳狀液中分離出來。
伴隨這個問題而來的是「SAGD採出液高溫密閉脫水試驗」，它是2009年中國石油重大項目「風城超稠油開發地面工程配套技術研究」的6個課題之一。
經歷了無數個艱難的日夜之後，一項項關鍵技術被攻破，一套套核心設備被設計出來，國內首個超稠油高溫密閉處理站在蔣旭和他的同事手中誕生，並產生了近10項創新研究成果。
可是，分離出來的汙水又成了新問題。這些汙水含有懸浮物、礦化物、鹽等多重物質，成分複雜，不能隨意排放。否則，既汙染環境，又浪費水資源。
開採稠油需要注入大量蒸汽，蒸汽的產生需要耗費大量的水資源，而克拉瑪依水資源又很匱乏。
新疆油田巧妙地利用了這兩個矛盾，使它們互補，從而解決了問題。其奧妙就藏身於「過熱鍋爐」中。
經過3年多的投用實驗，2012年開始，分段蒸髮式過熱鍋爐在風城油田進行規模化應用，不但使黏度超高的超稠油油藏得到有效動用，還使風城油田的採出程度提高5%，平均單井產量提高15%。
風城油田規模化應用並逐步完善了過熱鍋爐4項核心技術，這在全國油田中都處於領先地位。這4項關鍵核心技術是指過熱鍋爐的高效汽水分離器、過熱段、噴水減溫器，以及高效大功率燃燒器。
得益於這4項核心技術，風城油田過熱鍋爐的過程控制更為精確。同時，還獲得了一個重要突破——100%回收利用85～120攝氏度高溫淨化汙水。
截至目前，新疆油田發明的世界首創的分段蒸髮式過熱鍋爐，給水礦化度限值由國際標準的5毫克/升拓寬到2000毫克/升，是國際標準的400倍，實現了高溫汙水直接回用的壯舉，水、熱資源利用率由傳統75%提高到95%，年節能65萬噸標煤，累計節約淡水4.2億噸，相當於新疆油田5年用水量總和。目前，該技術已推廣至國內的春風油田和加拿大多佛油田。
綜合效益 利國利民
新疆油田稠油開發技術的突破，取得了累累碩果。
新疆油田黨委書記、總經理霍進說，從產量貢獻上來看，克拉瑪依的稠油開發貢獻了上億噸的稠油資源。尤其是從2012年以來，新疆油田稠油產量連續穩產在400萬噸以上，2014年更是達到了創紀錄的525.8萬噸，年產量佔中國石油稠油千萬噸和新疆油田老區千萬噸的半壁江山，對於新疆油田公司連續年產1000萬噸具有重要的支撐作用。
圍繞新疆油田的稠油資源，已經形成勘探—開發—煉化，乃至儲運、銷售等上中下遊一體化的龐大產業，惠及眾多企業，解決5萬多人的就業，促進了克拉瑪依市第三產業的蓬勃發展，還為克拉瑪依市貢獻了數百億元的工業產值和數十億元的財稅收入，有力地促進了克拉瑪依市社會穩定和經濟發展。
同時，依靠煉製稠油生產的各種高端特色產品，打破了國外對眾多高端油品的壟斷和禁運局面，徹底改變了上世紀國內80%的優質環烷基稠油依靠進口且開採技術受制於人的局面，使我國航空煤油、高端潤滑油、變壓器油、冷凍機油等特種油品的對外依存度大幅下降，迫使這些昂貴的油品進口價格大幅降低，也為國家節約了大量資金，有力地支撐了我國經濟和國防建設。
在技術和設備方面，新疆油田在稠油開發上已形成4大開發技術系列、5類藥劑配方、13項自主創新產品、105種新設備；授權國家發明專利30件，國家軟體著作權10項，中國石油技術秘密20項；制修訂國家標準2項、行業標準8項；發表核心論文175篇，出版專著10部。
在中國石油專家馬德勝看來，擁有這些核心技術和設備，克拉瑪依可以說從「石油城市」升級為「技術城市」，在「一帶一路」建設中佔領了技術高地。
新疆油田新一代陸相非均質淺層高黏稠油開發成套技術及裝備，必將在克拉瑪依未來的發展進程中發揮更加重要的作用。而這一成套技術及裝備長達幾十年的研發過程，無疑是一曲披荊斬棘、攻堅克難、百折不撓、浴火輝煌的奮進壯歌，撼人心魄，催人奮發！
編輯：王琳琳
校對：韓璐妤
審核：梁剛
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