■胡文瑞專欄

從歷史演進(jìn)看油氣發(fā)展

■胡文瑞專欄

毫無疑問，以石油、天然氣勘探開發(fā)理論及其配套技術(shù)體系為核心的石油工程在世界石油工業(yè)150余年的發(fā)展過程中，不但加速了新油氣資源的發(fā)現(xiàn)，極大地滿足了社會發(fā)展對油氣能源的需求，而且促進(jìn)了油氣藏開采技術(shù)的提高，為世界各國經(jīng)濟(jì)和社會持續(xù)發(fā)展提供了不竭的動力。因此，從歷史演進(jìn)角度分析當(dāng)前石油、天然氣勘探開發(fā)工程面臨的問題與挑戰(zhàn)，總結(jié)近年來國內(nèi)外石油工程的技術(shù)發(fā)展趨勢，對于預(yù)測石油工程未來發(fā)展方向，確定我國油氣勘探開發(fā)工程戰(zhàn)略具有一定的借鑒意義。

如今，石油、天然氣勘探開發(fā)工程主要的發(fā)展趨勢包括以下幾個方面。

第一是提高采收率。1905年美國賓西法尼亞Bradford油田進(jìn)行注水開發(fā)試驗、1911年Dunn油田進(jìn)行注氣提高采收率現(xiàn)場作業(yè)以來，如何大幅度提高油氣藏采收率就成為了油田工程的一個永恒主題。

目前，提高石油、天然氣采收率技術(shù)主要是以可動油為目標(biāo)的改善采油技術(shù)和以不可動油為目標(biāo)的強化采油技術(shù)。改善采油技術(shù)以通過采用適宜的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)改善地下水動力條件和增加波及體積技術(shù)，使大尺度未被驅(qū)替介質(zhì)波及的、處于封閉狀態(tài)的剩余油流動起來。強化采油技術(shù)則是以高度分散且常規(guī)驅(qū)替介質(zhì)難以波及的小尺度剩余油為對象，通過降低巖石—油—水界面張力，改善油層流體流度比，使小尺度剩余油流動的技術(shù)方法。

第二是開發(fā)低滲透油氣藏。美國1871年發(fā)現(xiàn)低滲透Bradford油田以來，國際上把滲透率在0.1毫達(dá)西至50毫達(dá)西之間的油藏界定為低滲透油藏。近年來，針對低滲透油藏低豐度、低壓、低產(chǎn)的“三低”特點，以及分布廣泛、油氣資源蘊藏豐富的實際，如何經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)低滲透油氣藏已成為世界石油工程共同關(guān)注的重點和難點。目前，國外低滲透油田開發(fā)過程中已在高分辨率地震技術(shù)、多分量地震勘探技術(shù)、四維地震勘探技術(shù)等技術(shù)方面取得突破。我國在油藏精細(xì)描述、微觀孔隙結(jié)構(gòu)研究、富集區(qū)優(yōu)選等一些特色領(lǐng)域以及勘探開發(fā)技術(shù)的集成應(yīng)用方面形成了獨特的技術(shù)體系。

從歷史角度分析當(dāng)前油氣勘探開發(fā)中面臨的問題與挑戰(zhàn)，總結(jié)近年來國內(nèi)外石油工程的技術(shù)發(fā)展趨勢，對于預(yù)測石油工程未來發(fā)展方向，確定我國油氣勘探開發(fā)工程戰(zhàn)略具有一定的借鑒意義。

第三是大力開發(fā)天然氣。上世紀(jì)70年代以來，特別是隨著新氣田的發(fā)現(xiàn)和天然氣藏勘探、開發(fā)技術(shù)的重大突破及深?？碧介_發(fā)技術(shù)水平的提高，國內(nèi)外天然氣探明儲量近年來大幅度增加。深層氣和非常規(guī)氣也逐漸成為勘探開發(fā)的主要對象。

第四是深海、深層、極地油氣資源的勘探開發(fā)。近年來，隨著油氣勘探開發(fā)技術(shù)的完善，特別是上世紀(jì)70年代以來，分布于深海、深層、極地等極端環(huán)境下的大型甚至巨型油氣藏逐漸成為勘探開發(fā)工程發(fā)展的主要方向。

第五是油氣資源二次開發(fā)。進(jìn)入新世紀(jì)，中國石油針對注水開發(fā)老油田開發(fā)效益降低和剩余可采儲量依然豐富的矛盾和現(xiàn)實，以“重建地下認(rèn)識體系、重構(gòu)井網(wǎng)結(jié)構(gòu)、重組地面工藝流程”為核心的“二次開發(fā)”工程為大幅度提高老油田采收率、整體改善老油田開發(fā)效果指明了發(fā)展方向。

中國石油二次開發(fā)工程煥發(fā)了老油田的青春活力，油氣采收率大幅度提高。遼河油田曙一區(qū)SAGD13個生產(chǎn)井組，水平井日產(chǎn)油由轉(zhuǎn)驅(qū)前的100噸/天左右最高上升到600噸/天左右，平均單井日產(chǎn)油達(dá)到40噸/天以上。

最后是非常規(guī)油氣資源。從世界范圍來講，非常規(guī)油氣資源是極其豐富的，是常規(guī)油氣的最佳補充能源。據(jù)統(tǒng)計，世界頁巖油資源量可達(dá)4110億噸，比傳統(tǒng)石油資源量多5O%以上。全球頁巖氣資源量為456.24萬億立方米，致密氣資源量為209.72萬億立方米。據(jù)國際能源署統(tǒng)計，全球煤層氣資源量超過260萬億立方米，其中俄羅斯、美國、加拿大、澳大利亞和中國煤層氣資源量均超過10萬億立方米。

針對非常規(guī)油氣藏成藏條件復(fù)雜、儲層致密、非均質(zhì)性強、不同類型資源各具特點的實際，國內(nèi)外在非常規(guī)油氣資源開發(fā)過程中初步形成了特色技術(shù)體系，例如頁巖氣井低密度支撐劑壓裂技術(shù)、頁巖氣井二次壓裂技術(shù)等。這些特色技術(shù)極大促進(jìn)了非常規(guī)油氣資源開發(fā)，也是未來石油發(fā)展的主要方向和趨勢。