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一文了解油气勘探开发生产全流程

发布日期:2019-10-30 作者:333 点击:

一个油田或气田从勘探、发现,到全方位地进行油气田的开发与开采,常常要经历3年、5年,或者10年甚至更长时期。进入2019年以来,国内各地发现新的油气田捷报频传,包括渤海渤中19-6区块的千亿方大气田(2019年2月)、南海西部乐东深水区块(2019年9月)、甘肃庆城鄂尔多斯盆地10亿吨级大油田(2019年9月)以及四川盆地的长宁——威远与昭通地区的万亿方页岩气大气区(2019年9月)。

广西快三事实上,在捷报频传的背后,是漫长的拼搏过程。一个油田或气田从勘探、发现,到全方位地进行油气田的开发与开采,常常要经历3年、5年,或者10年甚至更长时期。而一个油气田正式外输油气的准备时间越长,前期工作越细致,正式生产后的油气田开采效率越高,整体运行质量越好,油气田的开采周期越长。

国际上近10年来兴起一个有关油气田发现到生产的全新理论,称之为“油气田生产生命周期(Production life cycle of oil and gas fields)”理论。这个理论告诉我们,一个油气田从发现到生产过程,与机械制造生产厂有本质的不同。油气田的成长过程,更像一个自然界“鲜活”的生命体,有其自身成长、壮年与衰竭的过程。

今天的文章我们将介绍开发一个新的油气田,需要经历哪些准备阶段,并在其中完成哪些技术与生产程序。      


01. 油气勘探评价


什么是油田“勘探”?“勘探”就是在某一个地域钻井找石油,或者在一个初步认定有石油的地域,通过钻若干口井,以确定有石油的地域面积有多大。

石油工作者要将一个经过初步勘探、已经证实为一个新的油气田的区域,建设成为可以正常与连续对外输出原油或天然气的标准油气田,所做的第一件事,就是对这块区域进行“油气勘探评价”,即为编制油气田勘探计划与开展相关作业。

广西快三在建设新油气田的“油气勘探评价”阶段,石油工作者主要进行3个步骤:

一是进行油气田的勘探决策,包括编制“中长期”油气勘探规划;

二是油气田的勘探方案的科学与工艺研究

三是主持油气田的勘探作业,例如在新的油气田地域,为勘探目的而开展钻井作业与完井作业等。



1

油气田勘探决策

在石油工作者的油气田勘探决策阶段,有2个重要概念,即“勘探”与“评价”


广西快三所谓油气“勘探”,类似于通过钻一口井,以证实地层是否存在油气资源;而油气“评价”,则是通过钻井,证实这一新发现的油气田,其边缘位置在何处,这一新发现的油气田的确实面积为多少?


石油工作者进行油气田勘探决策,主要是通过履行油气田的“探矿权”管理程序,以及油气田的“储量”管理程序,落实油气田的油气资源“战略选区”目标,从而制定年度或者中长期的油气“勘探”计划广西快三,以及油气“评价”计划。


1)“探矿权”,即地下油气资源的开采权

从世界范围说,除了美国之外,西方国家绝大多数国家的地下地层的油气资源的“探矿权”,即国家领土内的所有地下资源,无论地面建筑设施的归属结构如何,全部属于国家所有。


广西快三美国则是在“地面土地,包括建筑的权益归谁所有,则地下资源归谁所有”的法律原则下,执行“探矿权”相关法律。美国政府管理“探矿权”的部门也比较多,对美国本土的油气资源有“探矿权”法定管理权的政府部门,包括美国内政部,农业部,能源部,环保署,国防部,美国国家基金会等。


广西快三中国实行的地下资源归属形式,与世界上多数国家一致。国家的地下地层的油气资源的“探矿权”,即国家领土内的所有地下资源,无论地面建筑设施的归属结构,全部属于国家所有。


2)实行油气田的“储量”管理

根据《中华人民共和国矿产资源法》第16条,对于石油与天然气等特种矿产资源的储量管理,为经过国务院授权的有关部门进行审批。其中储量管理方面,需要经过国务院矿产储量审批机构审批。


广西快三1999年国家“矿产资源储量评审中心石油天然气专业办公室”,简称“油气储量评审办公室”,挂靠中国石油天然气集团公司;业务上直接受国土资源部储量司领导,主要承担全国石油、天然气,以及煤层气的储量报告的评审工作。


3)油气资源“战略选区”。全国“油气资源战略选区”是国家财政投入,由国土资源部组织实施的公益性、基础性、先导性前期的油气资源战略调查工作。主要任务是对于陆地和海域油气资源调查程度低的新区域、新层系,采用新技术与新方法,通过实施“地球物理勘探”,以及钻探“科学探索井”等实际工作,优选新的地质目标区和勘探接续区,促进国家油气重大突破和新发现。

在进行新的油气田建设时,需要借鉴国家“油气资源战略选区”项目获得的技术成果,甚至有可能经过论证获得国家“油气资源战略选区”项目的财政支持。


4)制定年度油气“勘探”计划

石油工作者编制年度油气勘探计划,主要强化油气田的油气资源评价。方法是在勘探技术可行性与经济评价的基础上,运用各种方式进行勘探目标的优选。

具体说来,在编制年度油气勘探计划过程中,主要精力放在精心优选勘探目标,以及制定勘探方案,以确保实现勘探目标的可实施性与经济性。此外,还要合理部署本年度的勘探工作量,以及规划完成勘探储量的进度,以确保油气田管理公司的勘探效益的稳步增长。

5)制定年度油气“评价”计划

在建设新的油气田过程中,勘探领域的钻井类型有2种,一是地质“发现井”,二是地质“评价井”。


地质发现井是在原本不是油气田的领域,钻井后发现新的油气田。而“评价井”则是在“发现井”已经获得成果基础上,沿着油气田可能的边缘,或者重要部位,钻若干口“勘探井”,以基本搞清此油气田的面积与大致储量。


美国地质调查局(USGS, United States Geological Survey)从1879年成立以来,负责美国本土油气资源评价工作。从上世纪70年代开始,美国地质调查局 (USGS)每5年或者6年就进行一次全国性油气资源评价工作。相关技术成果提供给各油气田参考或使用。


所以,在美国建设一个新的油气田,所进行的勘探评价工作量较少,因为相对来说,美国石油与天然气行业的各类数据开放性程度较高,着手建设新的油气田时,可以减少部分数据收集工作量。

6)进行勘探井的“井位”论证

勘探井的“井位”论证是一个复杂过程。在新的油气田建设中,是否能够获得优选与合适的勘探井井位,是提高油气田勘探与开发效率与水平的关键因素之一。

进行井位论证时,需要参照同一地区已经进行的钻井作业、测井作业、试油与试采作业、地球物理勘探的成果与数据,以及室内的化验与分析数据与资料。还要考虑“井位”目标区的构造、储层、油气水的地层分布与油气产能等因素。


2

油气田勘探的相关科学与工艺研究


石油工作者要建设一个新的油气田,需要进行一系列与“勘探”相关的科学研究,以及作业工艺研究。

首先,进行石油地质研究,包括地质学的“盆地”油气评价,地质学的“区带(play assessment)”油气评价,开展地质学的“圈闭”油气评价,开展地质学的“油藏”评价。

1) 开展地质学的“盆地”油气评价

“盆地”是地球岩石圈表面,相对长时期沉降的区域,因整个地形外观与盆子相似而得名。

2) 开展地质学的“圈闭”油气评价

“圈闭”是一种能阻止油气继续运移,并能在其中聚集的场所。

3) 开展地质学的“区带(play assessment)”油气评价

广西快三“区带”介于“盆地”与“圈闭”之间的地质构造。

4) 开展地质学的“油藏”评价

“油藏”是指油在单一圈闭中具有同一压力系统的基本聚集。


其次,还要开展石油工程研究,具体说来,包括制定物探钻探方案,进行地震处理解释,测井解释,制定试油试采方案等。

1) 制定“物理勘探”的钻探方案

2) 进行地震处理解释,测井解释等

3) 制定试油试采方案

3

油气田勘探作业


石油工作者要建设一个新的油气田,需要在现场进行系列实地施工与作业。


这些作业,包括进行野外地质勘察,开展物探作业。在地质研究与物探结果分析的基础上,确定勘探井与评价井的井位。


广西快三石油工作者在确定勘探井与评价井的井位之后,进行作业现场的钻井作业。在钻井作业期间,开展录井作业,测井作业。钻井作业结束之后,开始试油作业。除此之外,还要进行实验室内各种地质样品测试与试验。

1) 野外地质勘察

2) 油气田勘探的物探作业


广西快三“物探”是地球物理勘探的简称。是指用物理的方法,对地球进行勘探的学科。其功能包括寻找矿藏,即包括油气藏,煤,金属等。


以物探手段用以勘探油气藏的方式,有陆海三维地震、二维地震、二维高分辨地震、重磁测量等。此外,还有浅地层剖面调查、侧扫声纳扫测、多波束水深测量,以及地形测绘、地震数据处理等服务。


3) 勘探井与评价井的井位部署

4) 油气田勘探的钻井作业

5) 油气田勘探的录井作业

6) 油气田勘探的测井作业

7) 油气田勘探的试油作业

8) 实验室内地质样品试验


02.  油田开发建设


什么是油田“开发”?“开发”就是在某一个已经过“勘探”确定有石油的地域,研究打几口井,在哪些地方打井,或者以哪种方式打井,能够以最小的成本,将地下石油全部采到地面上来。

石油工作者要将一个经过初步勘探,已经证实为一个新的油气田的区域,建设成为可以正常与连续对外输出原油或天然气的标准油气田,所做的第二个件事,就是对这块区域进行“油田开发建设”,详细说来即为编制油气田开发计划与开展相关作业。

广西快三在建设新油气田的“油气开发建设”阶段,石油工作者主要进行3个步骤:

一是进行进行油气田的开发决策广西快三,包括编制“中长期”油气开发规划等;

二是开发油气田的开发方案的科学研究

三是主持油气田的开发生产作业,例如在新的油气田地域,为开发目的而开展钻井作业与完井作业等。

1

油气田开发决策


广西快三石油工作者在建设一个新的油气田过程中,需要进行采矿权的管理,以及油气层储量复核。除此之外,还要进行“中长期”油气田开发规划的制定,年度产能建设计划制定,还要进行油气田开发方案论证。

1) 进行采矿权管理

2) 进行油气层储量复核

广西快三3) 制定中长期油气田开发规划

4) 制定年度油气产能建设计划

5) 进行油气田开发方案论证


2

油气田开发的相关科学与工艺研究


广西快三石油工作者在筹备一个新油气田的过程中,还要开展一系列与油气田开发相关科学与工艺研究。


例如,开展油气田的油藏地质研究油气田的油藏工程研究油气田的采油工程研究开展油气田地面工程研究


在此基础上,石油工作者还要开展油气田的地质情况解释油气藏的评价精细油气藏的描述工作。最后,启动重要的油气田开发方案编制工作。


通常在必要时候,根据油气田开发的进展情况,还要对已经编制的油气田开发方案进行微调


1) 开展油气田的油藏地质研究

广西快三“油藏地质”研究是利用地质学方法,探讨“油藏”形成过程的研究。其研究目的是获取地层内油气运移与存贮机理,为提高油气开采效率打下基础。


2) 开展油气田的油藏工程研究

“油藏工程”研究,是利用油层物理、油气层渗流力学,探讨油藏开发过程中油、气、水的运动规律和驱替机理的研究。其研究目的是拟定相关工程措施,以求合理地提高油气开采速度与采收率。


3) 开展油气田的采油工程研究

广西快三采油工程(oil extraction engineering)是油田开采过程中,针对地下油藏所采取的各项工程技术措施的总称。对采油工程研究的目的,是实现油气开采的基本过程,并取得采收效率的最大化。


4) 开展油气田地面工程研究

油气田地面工程包括与石油与天然气开采的工程项目与机械装备,例如,采油站,注水站等工程设施,或者油气分离器,电潜泵,抽油泵等机械装备。


广西快三油气田地面工程有4方面的功能,一是实现油气井的产能建设目标;二是体现油气开发技术水平;三是记录油气开发数据;四是实现油气产品外输。


5) 地质解释

广西快三所谓“地质”是地层构造与演变历史的总称。而地质解释则是通过各种不同方法,研究与解释地层的物质组成、构造变动、发展历程等。

仅就石油行业来说,地质解释广泛用来寻找不同地质结构中油气资源的生成、运移与贮存规律,从而为提高油气开采成功率,以及提高油气采收率打下理论基础。


6) 油藏评价

所谓“油藏评价”,是对油气藏形成的可能性、特性、储量、质量等各种形态特征,适时作出定量的概率分析,以及进行工程、经济方面的定性评价的工作与过程。


7) 精细油藏描述

所谓“精细油藏描述”,是利用各种近代与现代的科学方法,对于油气田的地下储层,进行定量化和精细化研究。


特别是针对油气田开发的“中后期”阶段的储层逐步枯竭的条件,进行精细研究,以挖潜剩余油气资源,提高油气田的整体与最终采收率。


8) 编制油气田开发方案

“油气田开发方案”的主要内容,是在指定的油气田的油气蕴藏面积内,按照一定的开发井网、开发程序、开采方法,将(石)油或(天然)气由地下采出到地面全过程,或者称为开发工程的总体方案。


“油气田开发方案”是油气田开发的总体规划,以及具体实施的全面系统的计划、部署,同时也是油气田的油藏项目的投入开发的基础原则和经济计算依据。


9) 开发方案微调

“油气田开发方案”微调,是在油气田开发的实际进程中,根据油气田开发活动的技术与工艺信息反馈,对原来编制的“油气田开发方案”进行非原则性修改与补充。


广西快三油气田的生产过程较为复杂,石油工作者对于地下储层的认识难以一次完成。随着开发过程中地下油藏状态的变化,及作业者对储层认识程度的加深,难免出现原有开发方案不符合地下储层状况的情况。


因而石油工作者对于原有油气田开发方案进行个别调整与补充,也称为开发方案的微调,或者“开发调整方案”。


广西快三“开发调整方案”内容包括调整原因、调整基础、调整依据的论证,以及调整内容、调整方法、调整结果的阐述。


3

油气田开发生产



石油工作者在开创一个新油气田的工作中,还要开展油气田开发生产活动,即有关油气田开发的具体施工部署。


在油气田开发生产活动中,还包括油气田开发方面的物探作业。技术人员在地质研究与物探结果分析的基础上,确定油气田新增加的钻井井位。


确定油气田开发井的井位之后,进行作业现场的钻井作业。此外还开发录井作业,测井作业。在钻井作业结束之后,开始试油作业。


此外,还需要开展系列油气田开发的地面工程建设。

1) 油气田开发的部署

2) 油气田钻井作业

包括陆地油田与海上油田的钻井作业。

3) 油气田开发录井作业

“录井作业”是在钻井过程中,用岩矿分析、地球物理、地球化学等方法,观察、采集、收集、记录、分析随钻过程中的固体、液体、气体等井眼返出物信息,以此建立录井地质剖面、发现油气显示、评价油气层,并为石油工程建设提供钻井信息服务。

4) 油气田开发测井作业

广西快三5) 油气田开发完井作业

广西快三6) 油气田开发试油作业

7) 油气田开发中新井投产

广西快三8) 油气田开发的地面工程建设


03. 油气生产作业


什么是油气田“生产”?“生产”就是在某一个已经过“勘探”确定有石油,并且经过制定“开发”方案确定如何获取石油的地域,研究以什么速度“采出”石油,从而提高此油田的最终石油采收率,或者说最终尽可能多地将地下石油“采到”地面上来


石油工作者要将一个经过初步勘探,已经证实为一个新的油气田的区域,建设成为可以正常与连续对外输出原油或天然气的标准油气田,所做的第三个件事,就是对这块区域进行“油气生产作业”,详细说来即为编制油气生产作业计划与开展相关作业。


在建设新油气田的油气生产作业阶段,石油工作者主要进行3个步骤:

一是进行油气田生产决策,包括编制“中长期”油气勘探规划;

二是开展油气田的生产措施科学研究

三是主持油气田的油气生产运营

1

油气田生产决策


广西快三石油工作者在建设一个新油气田的工作中,还要开展油气田生产活动,即提出有关油气田生产的具体作业措施决策。


广西快三在油气田制定生产方式与生产措施活动中,石油工作者要制定油气田生产生命周期战略,作出油气田阶段性运营计划,提出油气田年度生产计划,其中包括配产、配注等具体指标与作业工艺。


广西快三此外,石油工作者还要开展油气田开发调整论证,油气田油藏地质研究,油气田油藏工程研究,油气田采油工艺研究,以及油气田的增产措施研究等。


1) 油气田生产生命周期战略

广西快三“生产生命周期(Production life cycle)”概念是1974年英国皇家测量师学会专家A. Gordon提出,2011年美国全国石油委员会 (NPC, The National Petroleum Council)发布有关“油气田生产生命周期(Production life cycle of oil and gas fields)”的专门研究报告。


广西快三英美专家研究中发现,油气田生产过程与制造工厂车间的生产的不同表现在:

① 油气田生产的对象是不可再生的地下资源;

② 油气田是在地面实施开采作业,而油气藏本身的压力和渗流速度始终变化与衰减着;

③ 油气田要增加新产能,弥补产量的自然递减以保持稳产,即用“扩大再生产”的办法去维持“简单再生产”;

广西快三④ 油气田的成本越来越高,最终达到作业者承受的经济极限。此时油气田尚有相当部分油气未被采出,然而此油气田也必须关闭。


这一过程类似于生物的生命周期,故称为油气田的生命期。


广西快三油气田的“生命期”分为:快速增长期,相对稳产期,快速下降期,衰亡期。油气田作业者可以采取相应措施,改变油气田某一期产量变化速度,以延长或缩短油气田生存时间。但不能改变其生命发展过程的总趋势。


广西快三提出油气田生命周期理论意义,是奠定油气田开发方案的编制基础,以及提供油气田产量预测的依据。

2) 油气田阶段性运营计划

3) 油气田年度生产计划(配产、配注等)

 “配产”是“配置地下储层的油气产能”的简称,而“配注”则是“配置地下储层的注水能量”的简称。

广西快三所谓油气田的年度“配产”,就是优化某油藏的未来一年油气产出能力。

所谓油气田的年度“配注”,就是为实现,配注是为实配油气田的年度“配产”效果,而实施的油气田的地下储层的注水能量的配置。

4) 油气田开发调整论证

广西快三5) 油气田油藏地质研究

6) 油气田油藏工程研究

7) 油气田采油工艺研究

8) 增产措施研究

号:oilsns

2

油气田生产的相关科学与工艺研究

石油工作者在创建一个新油气田的过程中,还要开展一系列与油气田生产相关科学与工艺研究。例如,油气田生产中的动态分析,油气田生产中的精细油藏描述,油气田开发效果评价,油气田增产措施,以及油气田调整方案。


1) 油气田动态分析

广西快三“油气田动态分析”,是利用油气田生产数据和各种监测方法,将采集到的地下油藏资料进行分析。用以研究地层水运动规律,以及发展变化。除此之外,还用以检验开发方案及其有关措施可行性,并且预测油气田开发效果。


油气田动态分析,包括“开发动态分析”,“生产动态分析”。油气田“生产动态分析”,也称“单井分析”,包括“油气井动态分析”和“注水井动态分析”。

广西快三2) 油气田精细油藏描述

广西快三3) 油气田开发效果评价

4) 油气田增产措施

“油气田增产措施”有压裂、酸化、油井解堵、油井化学堵水、注水井调驱调剖、注水井降压增注、注水井挤堵等。

5) 油气田调整方案


3

油气田生产运营

石油工作者在建设一个新的油气田时,还要从事系列油气田的生产运营工作。


具体来说,包括各种与油气田生产相关的管理,作业与油气采收措施。例如,油气田生产运行与调度指挥,油气田的产量管理,油气田的采油工艺管理,油气田作业措施管理,油气田的“三次采油”管理,油气田的生产测试,以及油气田的实验室化验。


1) 油气田生产运行与调度指挥

2) 油气田产量管理

广西快三3) 油气田采油工艺管理

4) 油气田作业措施管理

广西快三5) 油气田“三次采油”管理

油气田的“三次采油”是利用物理、化学和生物等新技术提高最终原油采收率的重要油气开采技术。

主要内容是利用各种方式与介质,从地下储层驱油到地面上来,以提高油气田产量。主要驱替类型,有烃类驱、化学驱、热驱、CO2驱等。

6) 油气田生产测试

广西快三“油气田生产测试”是动态监测油气田地下储层的重要手段。是深入认识与正确评价油气藏的基本方法之一。

“油气田生产测试”主要有2大类,生产测井与生产测试。其中生产测井,例如油气井的产出与注入测井,饱和度测井等;生产测试,例如压力测试等。

7) 油气田实验室化验


04. 启示


进入2019年以来,国内各地发现新的油气田捷报频传,国内民众被我国的陆海石油行业的新成就所鼓舞,更加增强建设国家,再创新的业绩的信心。然而,通过我们回顾全世界油气行业开发油气田的全套程序,可以得到以下启示。


(1) 勘探与开发一个完整成熟的油气田,是一项长期、艰苦与细致的工作开发一个油气田,需要千万与油气勘探开发有关的专业人士默默与耐心工作,才可能完成。


(2)勘探与开发一个完整成熟的油气田,必须遵守其独特运营规律。一个完整成熟的油气田,具有类似于自然界个体生命周期那样的演变历程,而与多数工业界的制造工厂与车间进化历程不相同。即世界上各处的油气田具有单独特殊的“生产生命周期”。这是1970年代由英国专家提出,2011年由美国石油全国委员会(NPC)提出专门报告,近年来才逐渐引起我国石油行业工作者重视的“油气田生命周期”理论。


这种理论指出,所发现的油气田的生命周期,与世界上的生物生命周期有些类似,而不同于多数机械设备制造工厂的“建设与运营周期”。


广西快三比如,某国家在某地建设一个年产30辆台汽车的工厂,几年后在另一处建设年产50辆台汽车的工厂;这样,此国家的总的汽车生产能力为80万台。


而某国原来发现一个年产1亿吨油田,后来又发现一处年产3000万吨油田,却不能说这个国家年产原油能力为1.3亿吨。因为原有的老油田有产量递减。也许新发现的3000万吨油田,正好将老油田的产量递减抵销了。所以,对于油气田开发来说,不能使用简单加减法评估业绩,而要实行“具体问题,具体分析”。


(3)勘探与开发一个完整成熟的油气田,要有专业齐全,分工精细,服务到位的油田服务队伍。开发一个大中型陆地或海上油田,需要近100个专业的油田服务队伍协同合作,共同努力,才能最终达到经济与技术工艺目标,为人类社会获得利益。所以,开发一个大中型油气田,实际上是动员全社会力量,运用全人类的智慧,来向大自然索要财富。团结与协作,奋斗与奉献,则是建设与开发一个完整成熟的油气田主要途径之一。


我们坚信,国内石油工作者将继续发挥实事求是,勇于探索,艰苦奋斗,继往开来的创新精神,充分利用当今世界先进科学与工艺技术,为祖国的经济繁荣与发展,寻找更多的油气田,贡献更多能源。










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