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一個(gè)油田或氣田從勘探、發(fā)現(xiàn),到全方位地進(jìn)行油氣田的開(kāi)發(fā)與開(kāi)采,常常要經(jīng)歷3年、5年,或者10年甚至更長(zhǎng)時(shí)期。進(jìn)入2019年以來(lái),國(guó)內(nèi)各地發(fā)現(xiàn)新的油氣田捷報(bào)頻傳,包括渤海渤中19-6區(qū)塊的千億方大氣田(2019年2月)、南海西部樂(lè)東深水區(qū)塊(2019年9月)、甘肅慶城鄂爾多斯盆地10億噸級(jí)大油田(2019年9月)以及四川盆地的長(zhǎng)寧——威遠(yuǎn)與昭通地區(qū)的萬(wàn)億方頁(yè)巖氣大氣區(qū)(2019年9月)。
事實(shí)上,在捷報(bào)頻傳的背后,是漫長(zhǎng)的拼搏過(guò)程。一個(gè)油田或氣田從勘探、發(fā)現(xiàn),到全方位地進(jìn)行油氣田的開(kāi)發(fā)與開(kāi)采,常常要經(jīng)歷3年、5年,或者10年甚至更長(zhǎng)時(shí)期。而一個(gè)油氣田正式外輸油氣的準(zhǔn)備時(shí)間越長(zhǎng),前期工作越細(xì)致,正式生產(chǎn)后的油氣田開(kāi)采效率越高,整體運(yùn)行質(zhì)量越好,油氣田的開(kāi)采周期越長(zhǎng)。
國(guó)際上近10年來(lái)興起一個(gè)有關(guān)油氣田發(fā)現(xiàn)到生產(chǎn)的全新理論,稱(chēng)之為“油氣田生產(chǎn)生命周期(Production life cycle of oil and gas fields)”理論。這個(gè)理論告訴我們,一個(gè)油氣田從發(fā)現(xiàn)到生產(chǎn)過(guò)程,與機(jī)械制造生產(chǎn)廠(chǎng)有本質(zhì)的不同。油氣田的成長(zhǎng)過(guò)程,更像一個(gè)自然界“鮮活”的生命體,有其自身成長(zhǎng)、壯年與衰竭的過(guò)程。
今天的文章我們將介紹開(kāi)發(fā)一個(gè)新的油氣田,需要經(jīng)歷哪些準(zhǔn)備階段,并在其中完成哪些技術(shù)與生產(chǎn)程序。
01. 油氣勘探評(píng)價(jià)
什么是油田“勘探”?“勘探”就是在某一個(gè)地域鉆井找石油,或者在一個(gè)初步認(rèn)定有石油的地域,通過(guò)鉆若干口井,以確定有石油的地域面積有多大。
石油工作者要將一個(gè)經(jīng)過(guò)初步勘探、已經(jīng)證實(shí)為一個(gè)新的油氣田的區(qū)域,建設(shè)成為可以正常與連續(xù)對(duì)外輸出原油或天然氣的標(biāo)準(zhǔn)油氣田,所做的第一件事,就是對(duì)這塊區(qū)域進(jìn)行“油氣勘探評(píng)價(jià)”,即為編制油氣田勘探計(jì)劃與開(kāi)展相關(guān)作業(yè)。
在建設(shè)新油氣田的“油氣勘探評(píng)價(jià)”階段,石油工作者主要進(jìn)行3個(gè)步驟:
一是進(jìn)行油氣田的勘探?jīng)Q策,包括編制“中長(zhǎng)期”油氣勘探規(guī)劃;
二是油氣田的勘探方案的科學(xué)與工藝研究;
三是主持油氣田的勘探作業(yè),例如在新的油氣田地域,為勘探目的而開(kāi)展鉆井作業(yè)與完井作業(yè)等。
在石油工作者的油氣田勘探?jīng)Q策階段,有2個(gè)重要概念,即“勘探”與“評(píng)價(jià)”。
所謂油氣“勘探”,類(lèi)似于通過(guò)鉆一口井,以證實(shí)地層是否存在油氣資源;而油氣“評(píng)價(jià)”,則是通過(guò)鉆井,證實(shí)這一新發(fā)現(xiàn)的油氣田,其邊緣位置在何處,這一新發(fā)現(xiàn)的油氣田的確實(shí)面積為多少?
石油工作者進(jìn)行油氣田勘探?jīng)Q策,主要是通過(guò)履行油氣田的“探礦權(quán)”管理程序,以及油氣田的“儲(chǔ)量”管理程序,落實(shí)油氣田的油氣資源“戰(zhàn)略選區(qū)”目標(biāo),從而制定年度或者中長(zhǎng)期的油氣“勘探”計(jì)劃,以及油氣“評(píng)價(jià)”計(jì)劃。
1)“探礦權(quán)”,即地下油氣資源的開(kāi)采權(quán)
從世界范圍說(shuō),除了美國(guó)之外,西方國(guó)家絕大多數(shù)國(guó)家的地下地層的油氣資源的“探礦權(quán)”,即國(guó)家領(lǐng)土內(nèi)的所有地下資源,無(wú)論地面建筑設(shè)施的歸屬結(jié)構(gòu)如何,全部屬于國(guó)家所有。
美國(guó)則是在“地面土地,包括建筑的權(quán)益歸誰(shuí)所有,則地下資源歸誰(shuí)所有”的法律原則下,執(zhí)行“探礦權(quán)”相關(guān)法律。美國(guó)政府管理“探礦權(quán)”的部門(mén)也比較多,對(duì)美國(guó)本土的油氣資源有“探礦權(quán)”法定管理權(quán)的政府部門(mén),包括美國(guó)內(nèi)政部,農(nóng)業(yè)部,能源部,環(huán)保署,國(guó)防部,美國(guó)國(guó)家基金會(huì)等。
中國(guó)實(shí)行的地下資源歸屬形式,與世界上多數(shù)國(guó)家一致。國(guó)家的地下地層的油氣資源的“探礦權(quán)”,即國(guó)家領(lǐng)土內(nèi)的所有地下資源,無(wú)論地面建筑設(shè)施的歸屬結(jié)構(gòu),全部屬于國(guó)家所有。
2)實(shí)行油氣田的“儲(chǔ)量”管理。
即根據(jù)《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源法》第16條,對(duì)于石油與天然氣等特種礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量管理,為經(jīng)過(guò)國(guó)務(wù)院授權(quán)的有關(guān)部門(mén)進(jìn)行審批。其中儲(chǔ)量管理方面,需要經(jīng)過(guò)國(guó)務(wù)院礦產(chǎn)儲(chǔ)量審批機(jī)構(gòu)審批。
1999年國(guó)家“礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心石油天然氣專(zhuān)業(yè)辦公室”,簡(jiǎn)稱(chēng)“油氣儲(chǔ)量評(píng)審辦公室”,掛靠中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;業(yè)務(wù)上直接受?chē)?guó)土資源部?jī)?chǔ)量司領(lǐng)導(dǎo),主要承擔(dān)全國(guó)石油、天然氣,以及煤層氣的儲(chǔ)量報(bào)告的評(píng)審工作。
3)油氣資源“戰(zhàn)略選區(qū)”。全國(guó)“油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)”是國(guó)家財(cái)政投入,由國(guó)土資源部組織實(shí)施的公益性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性前期的油氣資源戰(zhàn)略調(diào)查工作。主要任務(wù)是對(duì)于陸地和海域油氣資源調(diào)查程度低的新區(qū)域、新層系,采用新技術(shù)與新方法,通過(guò)實(shí)施“地球物理勘探”,以及鉆探“科學(xué)探索井”等實(shí)際工作,優(yōu)選新的地質(zhì)目標(biāo)區(qū)和勘探接續(xù)區(qū),促進(jìn)國(guó)家油氣重大突破和新發(fā)現(xiàn)。
在進(jìn)行新的油氣田建設(shè)時(shí),需要借鑒國(guó)家“油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)”項(xiàng)目獲得的技術(shù)成果,甚至有可能經(jīng)過(guò)論證獲得國(guó)家“油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)”項(xiàng)目的財(cái)政支持。
4)制定年度油氣“勘探”計(jì)劃
石油工作者編制年度油氣勘探計(jì)劃,主要強(qiáng)化油氣田的油氣資源評(píng)價(jià)。方法是在勘探技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用各種方式進(jìn)行勘探目標(biāo)的優(yōu)選。
具體說(shuō)來(lái),在編制年度油氣勘探計(jì)劃過(guò)程中,主要精力放在精心優(yōu)選勘探目標(biāo),以及制定勘探方案,以確保實(shí)現(xiàn)勘探目標(biāo)的可實(shí)施性與經(jīng)濟(jì)性。此外,還要合理部署本年度的勘探工作量,以及規(guī)劃完成勘探儲(chǔ)量的進(jìn)度,以確保油氣田管理公司的勘探效益的穩(wěn)步增長(zhǎng)。
5)制定年度油氣“評(píng)價(jià)”計(jì)劃
在建設(shè)新的油氣田過(guò)程中,勘探領(lǐng)域的鉆井類(lèi)型有2種,一是地質(zhì)“發(fā)現(xiàn)井”,二是地質(zhì)“評(píng)價(jià)井”。
地質(zhì)發(fā)現(xiàn)井是在原本不是油氣田的領(lǐng)域,鉆井后發(fā)現(xiàn)新的油氣田。而“評(píng)價(jià)井”則是在“發(fā)現(xiàn)井”已經(jīng)獲得成果基礎(chǔ)上,沿著油氣田可能的邊緣,或者重要部位,鉆若干口“勘探井”,以基本搞清此油氣田的面積與大致儲(chǔ)量。
美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS, United States Geological Survey)從1879年成立以來(lái),負(fù)責(zé)美國(guó)本土油氣資源評(píng)價(jià)工作。從上世紀(jì)70年代開(kāi)始,美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 (USGS)每5年或者6年就進(jìn)行一次全國(guó)性油氣資源評(píng)價(jià)工作。相關(guān)技術(shù)成果提供給各油氣田參考或使用。
所以,在美國(guó)建設(shè)一個(gè)新的油氣田,所進(jìn)行的勘探評(píng)價(jià)工作量較少,因?yàn)橄鄬?duì)來(lái)說(shuō),美國(guó)石油與天然氣行業(yè)的各類(lèi)數(shù)據(jù)開(kāi)放性程度較高,著手建設(shè)新的油氣田時(shí),可以減少部分?jǐn)?shù)據(jù)收集工作量。
6)進(jìn)行勘探井的“井位”論證
勘探井的“井位”論證是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程。在新的油氣田建設(shè)中,是否能夠獲得優(yōu)選與合適的勘探井井位,是提高油氣田勘探與開(kāi)發(fā)效率與水平的關(guān)鍵因素之一。
進(jìn)行井位論證時(shí),需要參照同一地區(qū)已經(jīng)進(jìn)行的鉆井作業(yè)、測(cè)井作業(yè)、試油與試采作業(yè)、地球物理勘探的成果與數(shù)據(jù),以及室內(nèi)的化驗(yàn)與分析數(shù)據(jù)與資料。還要考慮“井位”目標(biāo)區(qū)的構(gòu)造、儲(chǔ)層、油氣水的地層分布與油氣產(chǎn)能等因素。
石油工作者要建設(shè)一個(gè)新的油氣田,需要進(jìn)行一系列與“勘探”相關(guān)的科學(xué)研究,以及作業(yè)工藝研究。
首先,進(jìn)行石油地質(zhì)研究,包括地質(zhì)學(xué)的“盆地”油氣評(píng)價(jià),地質(zhì)學(xué)的“區(qū)帶(play assessment)”油氣評(píng)價(jià),開(kāi)展地質(zhì)學(xué)的“圈閉”油氣評(píng)價(jià),開(kāi)展地質(zhì)學(xué)的“油藏”評(píng)價(jià)。
1) 開(kāi)展地質(zhì)學(xué)的“盆地”油氣評(píng)價(jià)
“盆地”是地球巖石圈表面,相對(duì)長(zhǎng)時(shí)期沉降的區(qū)域,因整個(gè)地形外觀與盆子相似而得名。
2) 開(kāi)展地質(zhì)學(xué)的“圈閉”油氣評(píng)價(jià)
“圈閉”是一種能阻止油氣繼續(xù)運(yùn)移,并能在其中聚集的場(chǎng)所。
3) 開(kāi)展地質(zhì)學(xué)的“區(qū)帶(play assessment)”油氣評(píng)價(jià)
“區(qū)帶”介于“盆地”與“圈閉”之間的地質(zhì)構(gòu)造。
4) 開(kāi)展地質(zhì)學(xué)的“油藏”評(píng)價(jià)
“油藏”是指油在單一圈閉中具有同一壓力系統(tǒng)的基本聚集。
其次,還要開(kāi)展石油工程研究,具體說(shuō)來(lái),包括制定物探鉆探方案,進(jìn)行地震處理解釋?zhuān)瑴y(cè)井解釋?zhuān)贫ㄔ囉驮嚥煞桨傅取?br style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; word-wrap: break-word !important;"/>
1) 制定“物理勘探”的鉆探方案
2) 進(jìn)行地震處理解釋?zhuān)瑴y(cè)井解釋等
3) 制定試油試采方案
石油工作者要建設(shè)一個(gè)新的油氣田,需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行系列實(shí)地施工與作業(yè)。
這些作業(yè),包括進(jìn)行野外地質(zhì)勘察,開(kāi)展物探作業(yè)。在地質(zhì)研究與物探結(jié)果分析的基礎(chǔ)上,確定勘探井與評(píng)價(jià)井的井位。
石油工作者在確定勘探井與評(píng)價(jià)井的井位之后,進(jìn)行作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的鉆井作業(yè)。在鉆井作業(yè)期間,開(kāi)展錄井作業(yè),測(cè)井作業(yè)。鉆井作業(yè)結(jié)束之后,開(kāi)始試油作業(yè)。除此之外,還要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各種地質(zhì)樣品測(cè)試與試驗(yàn)。
1) 野外地質(zhì)勘察
2) 油氣田勘探的物探作業(yè)
“物探”是地球物理勘探的簡(jiǎn)稱(chēng)。是指用物理的方法,對(duì)地球進(jìn)行勘探的學(xué)科。其功能包括尋找礦藏,即包括油氣藏,煤,金屬等。
以物探手段用以勘探油氣藏的方式,有陸海三維地震、二維地震、二維高分辨地震、重磁測(cè)量等。此外,還有淺地層剖面調(diào)查、側(cè)掃聲納掃測(cè)、多波束水深測(cè)量,以及地形測(cè)繪、地震數(shù)據(jù)處理等服務(wù)。
3) 勘探井與評(píng)價(jià)井的井位部署
4) 油氣田勘探的鉆井作業(yè)
5) 油氣田勘探的錄井作業(yè)
6) 油氣田勘探的測(cè)井作業(yè)
7) 油氣田勘探的試油作業(yè)
8) 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)地質(zhì)樣品試驗(yàn)
02. 油田開(kāi)發(fā)建設(shè)
什么是油田“開(kāi)發(fā)”?“開(kāi)發(fā)”就是在某一個(gè)已經(jīng)過(guò)“勘探”確定有石油的地域,研究打幾口井,在哪些地方打井,或者以哪種方式打井,能夠以最小的成本,將地下石油全部采到地面上來(lái)。
石油工作者要將一個(gè)經(jīng)過(guò)初步勘探,已經(jīng)證實(shí)為一個(gè)新的油氣田的區(qū)域,建設(shè)成為可以正常與連續(xù)對(duì)外輸出原油或天然氣的標(biāo)準(zhǔn)油氣田,所做的第二個(gè)件事,就是對(duì)這塊區(qū)域進(jìn)行“油田開(kāi)發(fā)建設(shè)”,詳細(xì)說(shuō)來(lái)即為編制油氣田開(kāi)發(fā)計(jì)劃與開(kāi)展相關(guān)作業(yè)。
在建設(shè)新油氣田的“油氣開(kāi)發(fā)建設(shè)”階段,石油工作者主要進(jìn)行3個(gè)步驟:
一是進(jìn)行進(jìn)行油氣田的開(kāi)發(fā)決策,包括編制“中長(zhǎng)期”油氣開(kāi)發(fā)規(guī)劃等;
二是開(kāi)發(fā)油氣田的開(kāi)發(fā)方案的科學(xué)研究;
三是主持油氣田的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)作業(yè),例如在新的油氣田地域,為開(kāi)發(fā)目的而開(kāi)展鉆井作業(yè)與完井作業(yè)等。
石油工作者在建設(shè)一個(gè)新的油氣田過(guò)程中,需要進(jìn)行采礦權(quán)的管理,以及油氣層儲(chǔ)量復(fù)核。除此之外,還要進(jìn)行“中長(zhǎng)期”油氣田開(kāi)發(fā)規(guī)劃的制定,年度產(chǎn)能建設(shè)計(jì)劃制定,還要進(jìn)行油氣田開(kāi)發(fā)方案論證。
1) 進(jìn)行采礦權(quán)管理
2) 進(jìn)行油氣層儲(chǔ)量復(fù)核
3) 制定中長(zhǎng)期油氣田開(kāi)發(fā)規(guī)劃
4) 制定年度油氣產(chǎn)能建設(shè)計(jì)劃
5) 進(jìn)行油氣田開(kāi)發(fā)方案論證
石油工作者在籌備一個(gè)新油氣田的過(guò)程中,還要開(kāi)展一系列與油氣田開(kāi)發(fā)相關(guān)科學(xué)與工藝研究。
例如,開(kāi)展油氣田的油藏地質(zhì)研究,油氣田的油藏工程研究,油氣田的采油工程研究,開(kāi)展油氣田地面工程研究。
在此基礎(chǔ)上,石油工作者還要開(kāi)展油氣田的地質(zhì)情況解釋,油氣藏的評(píng)價(jià),精細(xì)油氣藏的描述工作。最后,啟動(dòng)重要的油氣田開(kāi)發(fā)方案編制工作。
通常在必要時(shí)候,根據(jù)油氣田開(kāi)發(fā)的進(jìn)展情況,還要對(duì)已經(jīng)編制的油氣田開(kāi)發(fā)方案進(jìn)行微調(diào)。
1) 開(kāi)展油氣田的油藏地質(zhì)研究
“油藏地質(zhì)”研究是利用地質(zhì)學(xué)方法,探討“油藏”形成過(guò)程的研究。其研究目的是獲取地層內(nèi)油氣運(yùn)移與存貯機(jī)理,為提高油氣開(kāi)采效率打下基礎(chǔ)。
2) 開(kāi)展油氣田的油藏工程研究
“油藏工程”研究,是利用油層物理、油氣層滲流力學(xué),探討油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中油、氣、水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和驅(qū)替機(jī)理的研究。其研究目的是擬定相關(guān)工程措施,以求合理地提高油氣開(kāi)采速度與采收率。
3) 開(kāi)展油氣田的采油工程研究
采油工程(oil extraction engineering)是油田開(kāi)采過(guò)程中,針對(duì)地下油藏所采取的各項(xiàng)工程技術(shù)措施的總稱(chēng)。對(duì)采油工程研究的目的,是實(shí)現(xiàn)油氣開(kāi)采的基本過(guò)程,并取得采收效率的最大化。
4) 開(kāi)展油氣田地面工程研究
油氣田地面工程包括與石油與天然氣開(kāi)采的工程項(xiàng)目與機(jī)械裝備,例如,采油站,注水站等工程設(shè)施,或者油氣分離器,電潛泵,抽油泵等機(jī)械裝備。
油氣田地面工程有4方面的功能,一是實(shí)現(xiàn)油氣井的產(chǎn)能建設(shè)目標(biāo);二是體現(xiàn)油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)水平;三是記錄油氣開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù);四是實(shí)現(xiàn)油氣產(chǎn)品外輸。
5) 地質(zhì)解釋
所謂“地質(zhì)”是地層構(gòu)造與演變歷史的總稱(chēng)。而地質(zhì)解釋則是通過(guò)各種不同方法,研究與解釋地層的物質(zhì)組成、構(gòu)造變動(dòng)、發(fā)展歷程等。
僅就石油行業(yè)來(lái)說(shuō),地質(zhì)解釋廣泛用來(lái)尋找不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)中油氣資源的生成、運(yùn)移與貯存規(guī)律,從而為提高油氣開(kāi)采成功率,以及提高油氣采收率打下理論基礎(chǔ)。
6) 油藏評(píng)價(jià)
所謂“油藏評(píng)價(jià)”,是對(duì)油氣藏形成的可能性、特性、儲(chǔ)量、質(zhì)量等各種形態(tài)特征,適時(shí)作出定量的概率分析,以及進(jìn)行工程、經(jīng)濟(jì)方面的定性評(píng)價(jià)的工作與過(guò)程。
7) 精細(xì)油藏描述
所謂“精細(xì)油藏描述”,是利用各種近代與現(xiàn)代的科學(xué)方法,對(duì)于油氣田的地下儲(chǔ)層,進(jìn)行定量化和精細(xì)化研究。
特別是針對(duì)油氣田開(kāi)發(fā)的“中后期”階段的儲(chǔ)層逐步枯竭的條件,進(jìn)行精細(xì)研究,以挖潛剩余油氣資源,提高油氣田的整體與最終采收率。
8) 編制油氣田開(kāi)發(fā)方案
“油氣田開(kāi)發(fā)方案”的主要內(nèi)容,是在指定的油氣田的油氣蘊(yùn)藏面積內(nèi),按照一定的開(kāi)發(fā)井網(wǎng)、開(kāi)發(fā)程序、開(kāi)采方法,將(石)油或(天然)氣由地下采出到地面全過(guò)程,或者稱(chēng)為開(kāi)發(fā)工程的總體方案。
“油氣田開(kāi)發(fā)方案”是油氣田開(kāi)發(fā)的總體規(guī)劃,以及具體實(shí)施的全面系統(tǒng)的計(jì)劃、部署,同時(shí)也是油氣田的油藏項(xiàng)目的投入開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)原則和經(jīng)濟(jì)計(jì)算依據(jù)。
9) 開(kāi)發(fā)方案微調(diào)
“油氣田開(kāi)發(fā)方案”微調(diào),是在油氣田開(kāi)發(fā)的實(shí)際進(jìn)程中,根據(jù)油氣田開(kāi)發(fā)活動(dòng)的技術(shù)與工藝信息反饋,對(duì)原來(lái)編制的“油氣田開(kāi)發(fā)方案”進(jìn)行非原則性修改與補(bǔ)充。
油氣田的生產(chǎn)過(guò)程較為復(fù)雜,石油工作者對(duì)于地下儲(chǔ)層的認(rèn)識(shí)難以一次完成。隨著開(kāi)發(fā)過(guò)程中地下油藏狀態(tài)的變化,及作業(yè)者對(duì)儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)程度的加深,難免出現(xiàn)原有開(kāi)發(fā)方案不符合地下儲(chǔ)層狀況的情況。
因而石油工作者對(duì)于原有油氣田開(kāi)發(fā)方案進(jìn)行個(gè)別調(diào)整與補(bǔ)充,也稱(chēng)為開(kāi)發(fā)方案的微調(diào),或者“開(kāi)發(fā)調(diào)整方案”。
“開(kāi)發(fā)調(diào)整方案”內(nèi)容包括調(diào)整原因、調(diào)整基礎(chǔ)、調(diào)整依據(jù)的論證,以及調(diào)整內(nèi)容、調(diào)整方法、調(diào)整結(jié)果的闡述。
石油工作者在開(kāi)創(chuàng)一個(gè)新油氣田的工作中,還要開(kāi)展油氣田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)活動(dòng),即有關(guān)油氣田開(kāi)發(fā)的具體施工部署。
在油氣田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)活動(dòng)中,還包括油氣田開(kāi)發(fā)方面的物探作業(yè)。技術(shù)人員在地質(zhì)研究與物探結(jié)果分析的基礎(chǔ)上,確定油氣田新增加的鉆井井位。
確定油氣田開(kāi)發(fā)井的井位之后,進(jìn)行作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的鉆井作業(yè)。此外還開(kāi)發(fā)錄井作業(yè),測(cè)井作業(yè)。在鉆井作業(yè)結(jié)束之后,開(kāi)始試油作業(yè)。
此外,還需要開(kāi)展系列油氣田開(kāi)發(fā)的地面工程建設(shè)。
1) 油氣田開(kāi)發(fā)的部署
2) 油氣田鉆井作業(yè)
包括陸地油田與海上油田的鉆井作業(yè)。
3) 油氣田開(kāi)發(fā)錄井作業(yè)
“錄井作業(yè)”是在鉆井過(guò)程中,用巖礦分析、地球物理、地球化學(xué)等方法,觀察、采集、收集、記錄、分析隨鉆過(guò)程中的固體、液體、氣體等井眼返出物信息,以此建立錄井地質(zhì)剖面、發(fā)現(xiàn)油氣顯示、評(píng)價(jià)油氣層,并為石油工程建設(shè)提供鉆井信息服務(wù)。
4) 油氣田開(kāi)發(fā)測(cè)井作業(yè)
5) 油氣田開(kāi)發(fā)完井作業(yè)
6) 油氣田開(kāi)發(fā)試油作業(yè)
7) 油氣田開(kāi)發(fā)中新井投產(chǎn)
8) 油氣田開(kāi)發(fā)的地面工程建設(shè)
03. 油氣生產(chǎn)作業(yè)
什么是油氣田“生產(chǎn)”?“生產(chǎn)”就是在某一個(gè)已經(jīng)過(guò)“勘探”確定有石油,并且經(jīng)過(guò)制定“開(kāi)發(fā)”方案確定如何獲取石油的地域,研究以什么速度“采出”石油,從而提高此油田的最終石油采收率,或者說(shuō)最終盡可能多地將地下石油“采到”地面上來(lái)。
石油工作者要將一個(gè)經(jīng)過(guò)初步勘探,已經(jīng)證實(shí)為一個(gè)新的油氣田的區(qū)域,建設(shè)成為可以正常與連續(xù)對(duì)外輸出原油或天然氣的標(biāo)準(zhǔn)油氣田,所做的第三個(gè)件事,就是對(duì)這塊區(qū)域進(jìn)行“油氣生產(chǎn)作業(yè)”,詳細(xì)說(shuō)來(lái)即為編制油氣生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃與開(kāi)展相關(guān)作業(yè)。
在建設(shè)新油氣田的油氣生產(chǎn)作業(yè)階段,石油工作者主要進(jìn)行3個(gè)步驟:
一是進(jìn)行油氣田生產(chǎn)決策,包括編制“中長(zhǎng)期”油氣勘探規(guī)劃;
二是開(kāi)展油氣田的生產(chǎn)措施科學(xué)研究;
三是主持油氣田的油氣生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。
石油工作者在建設(shè)一個(gè)新油氣田的工作中,還要開(kāi)展油氣田生產(chǎn)活動(dòng),即提出有關(guān)油氣田生產(chǎn)的具體作業(yè)措施決策。
在油氣田制定生產(chǎn)方式與生產(chǎn)措施活動(dòng)中,石油工作者要制定油氣田生產(chǎn)生命周期戰(zhàn)略,作出油氣田階段性運(yùn)營(yíng)計(jì)劃,提出油氣田年度生產(chǎn)計(jì)劃,其中包括配產(chǎn)、配注等具體指標(biāo)與作業(yè)工藝。
此外,石油工作者還要開(kāi)展油氣田開(kāi)發(fā)調(diào)整論證,油氣田油藏地質(zhì)研究,油氣田油藏工程研究,油氣田采油工藝研究,以及油氣田的增產(chǎn)措施研究等。
1) 油氣田生產(chǎn)生命周期戰(zhàn)略
“生產(chǎn)生命周期(Production life cycle)”概念是1974年英國(guó)皇家測(cè)量師學(xué)會(huì)專(zhuān)家A. Gordon提出,2011年美國(guó)全國(guó)石油委員會(huì) (NPC, The National Petroleum Council)發(fā)布有關(guān)“油氣田生產(chǎn)生命周期(Production life cycle of oil and gas fields)”的專(zhuān)門(mén)研究報(bào)告。
英美專(zhuān)家研究中發(fā)現(xiàn),油氣田生產(chǎn)過(guò)程與制造工廠(chǎng)車(chē)間的生產(chǎn)的不同表現(xiàn)在:
① 油氣田生產(chǎn)的對(duì)象是不可再生的地下資源;
② 油氣田是在地面實(shí)施開(kāi)采作業(yè),而油氣藏本身的壓力和滲流速度始終變化與衰減著;
③ 油氣田要增加新產(chǎn)能,彌補(bǔ)產(chǎn)量的自然遞減以保持穩(wěn)產(chǎn),即用“擴(kuò)大再生產(chǎn)”的辦法去維持“簡(jiǎn)單再生產(chǎn)”;
④ 油氣田的成本越來(lái)越高,最終達(dá)到作業(yè)者承受的經(jīng)濟(jì)極限。此時(shí)油氣田尚有相當(dāng)部分油氣未被采出,然而此油氣田也必須關(guān)閉。
這一過(guò)程類(lèi)似于生物的生命周期,故稱(chēng)為油氣田的生命期。
油氣田的“生命期”分為:快速增長(zhǎng)期,相對(duì)穩(wěn)產(chǎn)期,快速下降期,衰亡期。油氣田作業(yè)者可以采取相應(yīng)措施,改變油氣田某一期產(chǎn)量變化速度,以延長(zhǎng)或縮短油氣田生存時(shí)間。但不能改變其生命發(fā)展過(guò)程的總趨勢(shì)。
提出油氣田生命周期理論意義,是奠定油氣田開(kāi)發(fā)方案的編制基礎(chǔ),以及提供油氣田產(chǎn)量預(yù)測(cè)的依據(jù)。
2) 油氣田階段性運(yùn)營(yíng)計(jì)劃
3) 油氣田年度生產(chǎn)計(jì)劃(配產(chǎn)、配注等)
“配產(chǎn)”是“配置地下儲(chǔ)層的油氣產(chǎn)能”的簡(jiǎn)稱(chēng),而“配注”則是“配置地下儲(chǔ)層的注水能量”的簡(jiǎn)稱(chēng)。
所謂油氣田的年度“配產(chǎn)”,就是優(yōu)化某油藏的未來(lái)一年油氣產(chǎn)出能力。
所謂油氣田的年度“配注”,就是為實(shí)現(xiàn),配注是為實(shí)配油氣田的年度“配產(chǎn)”效果,而實(shí)施的油氣田的地下儲(chǔ)層的注水能量的配置。
4) 油氣田開(kāi)發(fā)調(diào)整論證
5) 油氣田油藏地質(zhì)研究
6) 油氣田油藏工程研究
7) 油氣田采油工藝研究
8) 增產(chǎn)措施研究
號(hào):oilsns
石油工作者在創(chuàng)建一個(gè)新油氣田的過(guò)程中,還要開(kāi)展一系列與油氣田生產(chǎn)相關(guān)科學(xué)與工藝研究。例如,油氣田生產(chǎn)中的動(dòng)態(tài)分析,油氣田生產(chǎn)中的精細(xì)油藏描述,油氣田開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià),油氣田增產(chǎn)措施,以及油氣田調(diào)整方案。
1) 油氣田動(dòng)態(tài)分析
“油氣田動(dòng)態(tài)分析”,是利用油氣田生產(chǎn)數(shù)據(jù)和各種監(jiān)測(cè)方法,將采集到的地下油藏資料進(jìn)行分析。用以研究地層水運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以及發(fā)展變化。除此之外,還用以檢驗(yàn)開(kāi)發(fā)方案及其有關(guān)措施可行性,并且預(yù)測(cè)油氣田開(kāi)發(fā)效果。
油氣田動(dòng)態(tài)分析,包括“開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)分析”,“生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析”。油氣田“生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析”,也稱(chēng)“單井分析”,包括“油氣井動(dòng)態(tài)分析”和“注水井動(dòng)態(tài)分析”。
2) 油氣田精細(xì)油藏描述
3) 油氣田開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)
4) 油氣田增產(chǎn)措施
“油氣田增產(chǎn)措施”有壓裂、酸化、油井解堵、油井化學(xué)堵水、注水井調(diào)驅(qū)調(diào)剖、注水井降壓增注、注水井?dāng)D堵等。
5) 油氣田調(diào)整方案
石油工作者在建設(shè)一個(gè)新的油氣田時(shí),還要從事系列油氣田的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)工作。
具體來(lái)說(shuō),包括各種與油氣田生產(chǎn)相關(guān)的管理,作業(yè)與油氣采收措施。例如,油氣田生產(chǎn)運(yùn)行與調(diào)度指揮,油氣田的產(chǎn)量管理,油氣田的采油工藝管理,油氣田作業(yè)措施管理,油氣田的“三次采油”管理,油氣田的生產(chǎn)測(cè)試,以及油氣田的實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)。
1) 油氣田生產(chǎn)運(yùn)行與調(diào)度指揮
2) 油氣田產(chǎn)量管理
3) 油氣田采油工藝管理
4) 油氣田作業(yè)措施管理
5) 油氣田“三次采油”管理
油氣田的“三次采油”是利用物理、化學(xué)和生物等新技術(shù)提高最終原油采收率的重要油氣開(kāi)采技術(shù)。
主要內(nèi)容是利用各種方式與介質(zhì),從地下儲(chǔ)層驅(qū)油到地面上來(lái),以提高油氣田產(chǎn)量。主要驅(qū)替類(lèi)型,有烴類(lèi)驅(qū)、化學(xué)驅(qū)、熱驅(qū)、CO2驅(qū)等。
6) 油氣田生產(chǎn)測(cè)試
“油氣田生產(chǎn)測(cè)試”是動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)油氣田地下儲(chǔ)層的重要手段。是深入認(rèn)識(shí)與正確評(píng)價(jià)油氣藏的基本方法之一。
“油氣田生產(chǎn)測(cè)試”主要有2大類(lèi),生產(chǎn)測(cè)井與生產(chǎn)測(cè)試。其中生產(chǎn)測(cè)井,例如油氣井的產(chǎn)出與注入測(cè)井,飽和度測(cè)井等;生產(chǎn)測(cè)試,例如壓力測(cè)試等。
7) 油氣田實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)
04. 啟示
進(jìn)入2019年以來(lái),國(guó)內(nèi)各地發(fā)現(xiàn)新的油氣田捷報(bào)頻傳,國(guó)內(nèi)民眾被我國(guó)的陸海石油行業(yè)的新成就所鼓舞,更加增強(qiáng)建設(shè)國(guó)家,再創(chuàng)新的業(yè)績(jī)的信心。然而,通過(guò)我們回顧全世界油氣行業(yè)開(kāi)發(fā)油氣田的全套程序,可以得到以下啟示。
(1) 勘探與開(kāi)發(fā)一個(gè)完整成熟的油氣田,是一項(xiàng)長(zhǎng)期、艱苦與細(xì)致的工作。開(kāi)發(fā)一個(gè)油氣田,需要千萬(wàn)與油氣勘探開(kāi)發(fā)有關(guān)的專(zhuān)業(yè)人士默默與耐心工作,才可能完成。
(2)勘探與開(kāi)發(fā)一個(gè)完整成熟的油氣田,必須遵守其獨(dú)特運(yùn)營(yíng)規(guī)律。一個(gè)完整成熟的油氣田,具有類(lèi)似于自然界個(gè)體生命周期那樣的演變歷程,而與多數(shù)工業(yè)界的制造工廠(chǎng)與車(chē)間進(jìn)化歷程不相同。即世界上各處的油氣田具有單獨(dú)特殊的“生產(chǎn)生命周期”。這是1970年代由英國(guó)專(zhuān)家提出,2011年由美國(guó)石油全國(guó)委員會(huì)(NPC)提出專(zhuān)門(mén)報(bào)告,近年來(lái)才逐漸引起我國(guó)石油行業(yè)工作者重視的“油氣田生命周期”理論。
這種理論指出,所發(fā)現(xiàn)的油氣田的生命周期,與世界上的生物生命周期有些類(lèi)似,而不同于多數(shù)機(jī)械設(shè)備制造工廠(chǎng)的“建設(shè)與運(yùn)營(yíng)周期”。
比如,某國(guó)家在某地建設(shè)一個(gè)年產(chǎn)30輛臺(tái)汽車(chē)的工廠(chǎng),幾年后在另一處建設(shè)年產(chǎn)50輛臺(tái)汽車(chē)的工廠(chǎng);這樣,此國(guó)家的總的汽車(chē)生產(chǎn)能力為80萬(wàn)臺(tái)。
而某國(guó)原來(lái)發(fā)現(xiàn)一個(gè)年產(chǎn)1億噸油田,后來(lái)又發(fā)現(xiàn)一處年產(chǎn)3000萬(wàn)噸油田,卻不能說(shuō)這個(gè)國(guó)家年產(chǎn)原油能力為1.3億噸。因?yàn)樵械睦嫌吞镉挟a(chǎn)量遞減。也許新發(fā)現(xiàn)的3000萬(wàn)噸油田,正好將老油田的產(chǎn)量遞減抵銷(xiāo)了。所以,對(duì)于油氣田開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō),不能使用簡(jiǎn)單加減法評(píng)估業(yè)績(jī),而要實(shí)行“具體問(wèn)題,具體分析”。
(3)勘探與開(kāi)發(fā)一個(gè)完整成熟的油氣田,要有專(zhuān)業(yè)齊全,分工精細(xì),服務(wù)到位的油田服務(wù)隊(duì)伍。開(kāi)發(fā)一個(gè)大中型陸地或海上油田,需要近100個(gè)專(zhuān)業(yè)的油田服務(wù)隊(duì)伍協(xié)同合作,共同努力,才能最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)與技術(shù)工藝目標(biāo),為人類(lèi)社會(huì)獲得利益。所以,開(kāi)發(fā)一個(gè)大中型油氣田,實(shí)際上是動(dòng)員全社會(huì)力量,運(yùn)用全人類(lèi)的智慧,來(lái)向大自然索要財(cái)富。團(tuán)結(jié)與協(xié)作,奮斗與奉獻(xiàn),則是建設(shè)與開(kāi)發(fā)一個(gè)完整成熟的油氣田主要途徑之一。
我們堅(jiān)信,國(guó)內(nèi)石油工作者將繼續(xù)發(fā)揮實(shí)事求是,勇于探索,艱苦奮斗,繼往開(kāi)來(lái)的創(chuàng)新精神,充分利用當(dāng)今世界先進(jìn)科學(xué)與工藝技術(shù),為祖國(guó)的經(jīng)濟(jì)繁榮與發(fā)展,尋找更多的油氣田,貢獻(xiàn)更多能源。
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