勘探、开发技术进步对新区、新领域勘探的促进

作者&投稿:塔康 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
油气理论进步对新区勘探的贡献~

(一)由海相生烃理论到陆相生烃理论
中国近代石油工业从1878年开始,到20世纪50年代初的70多年中,海相生油理论指导了油气勘探。由于我国陆相地层发育而海相沉积相对缺乏,故在20世纪中国近代石油工业开始萌芽时期来我国进行研究的一些外国学者得出“中国贫油”的结论。我国学者在石油地质调查过程中发现了大量的陆相生油的迹象和事实,逐步认识到我国西部的一些石油显示产自陆相地层,形成了“陆相生油”的基本观点,但理论发展还不成熟,也仅发现了延长、老君庙和独山子3个陆相小油田,石油地质储量2900×104t,年产油仅7×104t。陆相生油理论在50年代得到深入发展走向成熟,并应用于指导勘探,我国也建立起了世界上一流的石油工业。目前,我国探明的石油石油中,陆相生成的占95%以上。
从全球看,目前陆相含油气盆地年产原油仅占世界石油总产量的约6%,其中80%以上产自中国。由于中国构造具多旋回性、活动性强、控盆断裂活跃的特点,陆相盆地数量多而面积相对较大,陆相烃源岩发育,因而我国陆相石油储、产量均居世界之首,今后还有相当的潜力。
(二)由背斜成藏理论到岩性地层成藏理论
20世纪80年代以前,背斜成藏理论一直占据油气成藏理论的统治地位,并指导油气勘探,油气勘探目标为背斜等构造圈闭。在勘探实践中,背斜成藏理论不断丰富,勘探目标由以背斜为主,开始向断背斜、断块、潜山等多种类型正向构造拓展,但总体上还是正向构造为勘探的主要目标。
20世纪80年代以来,随着勘探实践的深入,在凹陷区、斜坡区不断有油气藏发现,岩性、地层成藏理论得到不断发展,勘探家也开始主动关注岩性、地层等非构造油气藏的勘探,勘探领域开始向盆地的凹陷区拓展,勘探目标从正向构造拓展到凹陷区,勘探领域进一步扩大。许多盆地新发现的油气储量中,岩性地层圈闭中的油气已经占到一半以上(图4-10)。
20世纪90年代以来,成藏动力学研究取得进展,对流体输导系统预测能力有所提高,能量场演化机制及其控制的化学动力学过程和流体流动样式研究取得进步,油气成藏机理研究进一步深化。对深入认识油气成藏机理和过程,预测有利成藏区提供了理论技术支持。

图4-10 油气理论进步导致资源不断增加

要实现“十一五”目标,我国油气勘探开发主要面临以下问题:
2.6.1 原油进口逐年增加
近10年来,国民经济年均增长率超过9.0%,2007年石油消费的同比增长率为4.1%,而同期国内石油生产年均增长率仅为1.1%;天然气消费的同比增长率为19.9%,而同期国内天然气生产年均增长率仅为18.4%。未来20年,按照“十六大”提出的翻两番目标,国民经济以年均不低于7.0%的速度发展,如果石油需求以年均3.0%左右的速度增长,石油需求总量同国内石油生产总量的差距将越来越大,对进口的依存度越来越高,我国石油资源的长期短缺已成定局。
2.6.2 基础地质调查投入不足
新区、新领域基础性石油地质调查评价力度不够,缺少地球物理、科探井等前期勘查投入;跨学科、跨部门的重大油气基础理论联合攻关少;尚没有建立完善的基础性石油地质调查和风险勘探投入机制,难以促进新区、新领域商业性勘探的良性循环。
2.6.3 勘探开发难度逐渐加大
截至2007年,我国石油可采资源探明率为35%,尚有65%的剩余可采资源有待探明。世界主要产油国140年来的石油发展历史表明,当资源探明率达到40%~60%这个阶段的时候,储量增长处在一个相对较长的稳定时期。目前,我国石油储量呈现高基值稳定增长的特征,年均新增石油可采储量1.5亿吨左右。但我国待探明石油资源60.0%以上主要分布在沙漠、黄土塬、山地等,勘探开发难度加大,技术要求和成本费用越来越高。随着勘探程度的不断提高,以往地理条件较好地区的油气开采难度加大,常规油气田的发现也在逐渐减少,新发现油田的规模总体呈变小趋势,而新增储量越来越多地来自深水、高地等勘探程度几乎为零的开采难度更大的地区。同时,随着勘探开发的突破越来越依靠技术进步,许多领域依靠新技术取得了显著的勘探开发成果,而且依赖的程度还将提高,进行新技术的研发需要大量的资金,投入研发的资金呈上升趋势,这也是勘探开发成本增加一个主要因素。
总体上,我国油气资源勘探开发程度不均,石油高于天然气,东部高于西部,陆上高于海上。勘探难度逐渐增大,东部隐蔽、复杂油气藏已成为勘探主要对象,西部地表及地质条件复杂的地区正成为勘探的重点目标区,海域深水勘探开发技术亟待发展。开发技术要求越来越高,老油田已进入高含水、高采出阶段,新探明储量中,深层、低渗透比例增大,部分盆地石油产量进入递减阶段,开发难度不断加大。
2.6.4 勘探开发理论技术亟待突破
尽管我国在陆相生油、滚动勘探开发及大型非均质砂岩油田开采技术等方面处于国际领先水平,但我国油气资源勘探开发总体科技水平还不能适应当前增储上产的需要。海相地层油气地质理论不成熟,难以指导油气勘探;主要高新技术和设备属模仿跟踪式,具有自主知识产权的科技成果少;关键技术和装备研发能力弱,国际竞争能力不足。随着油气资源勘探开发难度的加大,对科技水平的要求越来越高,一系列关键理论和技术,如海相碳酸盐岩成藏理论和深水钻探、山地地震、难动用储量开发技术等亟待突破。
2.6.5 天然气上、中、下游发展不协调
天然气工业是一项系统工程,上游勘探的突破推动了中、下游管道建设与天然气消费的发展,反过来没有中游和下游的发展,上游投入的勘探资金就长期得不到回报,会影响上游勘探的持续发展。国家对天然气主干管网和基础设施缺乏投资,管输能力有限;城市间天然气管网建设不足;井口气价偏低,城市用气垄断,市场监管乏力。煤层气产业发展滞后。因此,在我国天然气基础设施相对薄弱,下游发展滞后的情况下,应加快管网等基础建设的步伐,加大开拓市场的力度,积极落实下游用户,保证天然气上、中、下游同步统筹规划、协调发展,以改善我国的能源消费结构,逐步提高天然气在能源消费结构中的比例。
2.6.6 境外油气资源投资合作难度大
境外主要油气资源被西方跨国石油公司垄断,我国境外投资合作空间受限;石油公司境外投资协调配合不够,不能形成合力;国家缺乏境外风险勘探投资机制,权益油气总量偏小;境外投资结构不合理,周边油气资源国投入少,权益油气资源难以运回国内。但主要原因是西方国家害怕我国经济崛起,在国际能源领域设置种种障碍围堵我国石油公司,进而达到钳制我国经济发展的目的。
2.6.7 油田治安秩序和管输安全问题严峻
油气开发利益分配机制不合理,地方受益偏小,导致开采秩序问题突出。大多数油田治安形势严峻,盗抢原油、占压破坏输油气管线、破坏油田基础设施等违法犯罪活动频繁发生;违法在他人矿业权区钻采石油问题时有发生;部分地区勘探开发征地困难。
2.6.8 非常规油气资源勘探开发亟待加强
中国非常规油气资源尚缺乏总体勘探开发规划,勘探程度整体偏低,部分资源浪费严重,开发利用还处于起步阶段,勘探开发和利用技术水平不高,自主创新的技术体系亟待建立,需要进一步规范引导并加强监督管理。

勘探开发技术的不断进步,不断拓展了勘探开发领域。过去难以涉足的地表和地质条件复杂区、海域深水区已经成为勘探的主战场;低渗、特低渗油气藏的开发技术走向成熟,成本明显降低,超低渗透油藏开发技术取得了突破,极大地拓展了油气资源内涵。随着勘探技术的进步,过去不能成为资源、没有技术手段进行勘探开发、处于特殊赋存状态的油气资源也不断被发现、被证实,过去没有经济价值的油气资源也可以进行经济有效开发利用,这不但丰富了油气资源类型,也增加了油气资源潜力,带来油气储量、产量的明显增长。

(一)地震技术

20世纪50~70年代末,地震勘探的主要任务是构造勘探,提高分辨率的要求尚不迫切。在这个时期,提高分辨率主要集中在提高地震波的检测精度上。采取解放波形、突出标准波等方法,提高了反射波对比的可信度,正确构制剖面图。进入80年代,随着油气勘探开发程度的提高,地震勘探不仅要解决一般的构造问题,还需要查明复杂隐蔽的非背斜圈闭、地层岩性和薄层油气藏,进而对储层进行横向预测与油藏描述,因此,提出了提高地震分辨率的要求。随着勘探领域不断向大沙漠地区和复杂山地地区扩展,大沙漠地区地震勘探技术、山地地震勘探技术也得到了长足发展。

(二)钻井、测井技术

我国石油钻井能力经过几十年的发展,取得了质的飞跃,不断打开新的勘探领域,不断拓展新的勘探空间,带来储量、产量的增长。

钻机能力在1957年前为2000m,1957年后钻机能力达到3200m,60年代中期开始水平井施工,70年代中期可以钻6000m深井。80年代以来,西部地区勘探开发进程加快,4000m以上的深井钻井工作增多。进入90年代,钻井技术逐步细化为水平井、多分支水平井、大位移井、深井、超深井、小井眼、连续油管钻井、重入井钻井和欠平衡钻井技术等。高温钻井、高压钻井技术在2000年以来进展较快,对高温高压区油气发现起到了关键作用,大大拓展了勘探空间。储层保护技术的进步,使特低渗透和超低渗透油藏勘探取得了成功。

近年来,测井和分析测试技术也在不断发展完善,新的分析测试技术在石油地质研究及勘探活动中取得了很大进步;测井技术在石油勘探开发推动下发展迅速,三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪器研制成功,推动了地层各向异性研究;网络测井作为新一代测井系统,正在研制和完善;新型满贯组合测井系统、三分量阵列感应测井仪、油基泥浆电阻率成像测井仪等新型裸眼井测井仪器得到进一步发展;新型套管电阻率测井仪、新型脉冲中子类测井仪等新的套管井测井仪器不断出现;随钻核磁共振测井、随钻地层测试等随钻测井系列不断增加;过套管地层测试、井下永久传感器工艺技术等新的测量工艺技术日趋成熟;测井-取心联作、套管外取心、动电测井、套管钻井测井等技术正在加快发展。

地震技术、钻井、测井等技术的进步,使过去难以发现的油气资源得到发现,大大拓展了勘探领域(图4-11),油气资源潜力和储量产量也相应得到提升。

图4-11 勘探技术进步使资源领域不断扩大

(三)层序地层理论技术发展与直接寻找有利圈闭

20世纪90年代,层序地层学理论和技术取得突破,借助地震、井筒技术可以在多数盆地中较为准确地恢复地层沉积层序,确定有利成藏区和目标层位,直接确定岩性地层圈闭,极大地提高了油气勘探的成功率。我国石油地质学家结合中国陆相盆地发育的实际,发展了陆相层序地层学理论和分析技术,并成功应用于勘探实践,取得了良好的效果。



理论技术因素作用特点
答:产量持续增加也推动了理论技术的不断进步(图4-14)。总体上看,油气地质理论进步是开拓新区新领域、实现储量增长的基础。从海相生油到陆相生油、从背斜成藏到地层岩性成藏等理论的发展,都带来了勘探领域扩大和储量、产量的明显增长。勘探、开发技术进步是扩大勘探领域、增加资源类型、实现储量增长的保证。...

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答:美国一百多年的石油工业史,也是一部科技发展史,每一次石油技术的革命无不与技术进步密切相关。 石油勘探开发技术革命的第一个时期是20世纪20~30年代,此时出现了大马力的钻机,有了新型牙轮钻头,有了化学处理剂来改进钻井液和固井水泥性能,提高了固井的质量;油气开采方面,不再延续初期的密集钻井、盲目滥采,开始懂得地...

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