韓 濤
(1.西安石油大學(xué),陜西西安 710065;2.陜西省油氣成藏地質(zhì)學(xué)重點實驗室,陜西西安 710065;3.長慶油田分公司第九采油廠,寧夏銀川 750006)
當今,國際形勢日益嚴峻和復(fù)雜,石油工業(yè)面臨著研究挑戰(zhàn)。經(jīng)過一個世紀的勘探開發(fā),世界主要傳統(tǒng)油區(qū)的儲量日益枯竭,地理地質(zhì)條件簡單的油田幾乎不存在。因此,世界各主要產(chǎn)油國都將未來的勘探方向定位于深部勘探、開辟新領(lǐng)域、尋找多類型油氣藏。
過去幾十年的研究表明,中國內(nèi)陸和東南沿海地區(qū)的陸相和海相沉積巖非常發(fā)育,分布廣泛,特別是中國的碳酸鹽巖已達300萬平方公里,油氣資源潛力巨大,也引起了國際上的一些關(guān)注。對任何國家來說,開發(fā)油氣資源的第一步都是進行石油地質(zhì)研究。換句話說,必須先找到石油,然后才能開采它。因此,石油地質(zhì)研究是整個石油工業(yè)的主導(dǎo)力量。
天然氣和石油是非常重要的不可再生能源,石油和天然氣資源已經(jīng)成為國家發(fā)展的命脈,中國擁有多少石油和天然氣資源已成為一個亟待解決的國家熱點問題,這個問題需要研究石油地質(zhì)條件。
早在20世紀30年代,中國就開始研究石油地質(zhì)。當時,一些地質(zhì)學(xué)家根據(jù)非常有限的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗對中國的石油儲量進行了初步預(yù)測。20世紀50年代新中國成立后,隨著科學(xué)技術(shù)和勘探工作的進步,中國石油工業(yè)部門每年都在各盆地和勘探區(qū)開展石油地質(zhì)基礎(chǔ)研究工作,開展油氣資源評價和有利區(qū)預(yù)測。大學(xué)、中科院等很多科研機構(gòu)也參與其中。到20世紀80年代末,中國石油地質(zhì)學(xué)家已經(jīng)完成了中國三個盆地的初步勘探,為今后進一步的石油勘探奠定了堅實的基礎(chǔ)。近十年來,我國石油地質(zhì)的主要方向已調(diào)整為東南沿海和內(nèi)陸構(gòu)造的深部勘探,渤海灣和東海也開辟了新的油區(qū)。
西方國家也非常重視石油地質(zhì)研究,20世紀60年代以后,美國等國家相繼成立專業(yè)油氣資源評價機構(gòu)對油氣資源進行系統(tǒng)研究。在過去幾十年的發(fā)展中,國外學(xué)者提出了許多創(chuàng)新的理論方法和技術(shù)極大提高了石油地質(zhì)工作的進展速度。
作為石油地質(zhì)研究的核心部分,國內(nèi)外學(xué)者和機構(gòu)在烴源巖、儲層和蓋層的研究方面進行了不懈的探索,評價烴源巖有機質(zhì)成熟度的新方法被提出。在所有的研究方法中,牙形刺色變指數(shù)法是一種簡單、廉價的方法,特別適用于研究古生代碳酸鹽巖。骨刺的顏色變化早已為人所知,但直到建立了骨刺的顏色變化指數(shù),這種顏色變化才能得到清晰的解釋,并且通過阿列紐斯坐標系可以量化牙形刺色變與溫度和時間的關(guān)系。在過去的二十年里,許多外國專家在理論和實踐上都取得了很大的進步。
鄂爾多斯盆地位于中國中部,其水源豐富,氣候適宜,從而造就了鄂爾多斯盆地主要在中、新生代的疊加,并在華北古生代古拉通淺海臺地的基礎(chǔ)上發(fā)展起來。鄂爾多斯盆地位于多個構(gòu)造應(yīng)力場的交匯處,應(yīng)力相互削弱,整體來說內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。鄂爾多斯盆地是一個相對較大的內(nèi)陸盆地,具有沉降穩(wěn)定,沉積范圍廣等特點。鄂爾多斯盆地長慶油田勘探區(qū)油藏一般具有三低特征。由于三低的特點,長慶油田具有以下優(yōu)點:油層埋藏適中;儲油面積比較大;油藏分布相對穩(wěn)定,儲存的油流動性好。
過去,油井測井作業(yè)中使用的設(shè)備通常是數(shù)字測井工具。對數(shù)字測井儀采集數(shù)據(jù)的分析表明,數(shù)字測井儀的測量精度非常有限,一定要用比較先進的設(shè)備記錄。為了滿足這些要求,成像測井工具的發(fā)展和應(yīng)用有效地彌補了數(shù)字測井工具的不足。成像測井工具在應(yīng)用前必須預(yù)先組裝。同時,在深入地下井之前,必須適當擴大井距,以獲得更好的成像效果。除了成像測井工具,目前還出現(xiàn)了套管井測井、核磁共振測井等幾種新的測井技術(shù),在石油地質(zhì)開發(fā)中也有很好的應(yīng)用效果。
在石油地質(zhì)學(xué)的發(fā)展中,鉆井技術(shù)是一項關(guān)鍵技術(shù),通常是在地下井中鉆井。一般情況下,鉆井技術(shù)成本占石油地質(zhì)開發(fā)總資金的一半以上,這表明鉆井技術(shù)在石油地質(zhì)開發(fā)中的重要性。就國內(nèi)外鉆井技術(shù)的研發(fā)而言,美國成功開發(fā)了輕型國防移動鉆井技術(shù),并取得了令人滿意的效果。然而,由于技術(shù)水平、環(huán)境和成本的限制,輕型防御移動鉆井技術(shù)并沒有得到廣泛應(yīng)用。近年來,隨著防暑降溫、防潮、安全等方面的突破性進展,防空鉆井技術(shù)有了很大提高,具有良好的應(yīng)用前景。
在石油地質(zhì)開發(fā)過程中,材料勘探技術(shù)的應(yīng)用范圍較為廣泛。目前,許多先進技術(shù)如3D 技術(shù)和數(shù)字技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于實際石油勘探技術(shù)的開發(fā)中。通過有效結(jié)合這些高新技術(shù),材料勘探技術(shù)為提高石油開發(fā)的質(zhì)量和效率做出了重要貢獻。
想要進一步加強對石油地質(zhì)開發(fā)工作的穩(wěn)定性,只有加強對設(shè)備的更新?lián)Q代,才能在根本上保證石油地質(zhì)開發(fā)工作的實效性。就目前的情況來看,由于地質(zhì)開發(fā)環(huán)境的不確定性,容易造成設(shè)備開發(fā)過程不順利的情況,針對特殊環(huán)境使用特殊開采設(shè)備,是保障石油地質(zhì)開發(fā)工作的前提。加強對設(shè)備的維修保養(yǎng),出現(xiàn)任何問題第一時間著手解決,保證石油開采工作順利進行。
計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)正逐步滲透到石油地質(zhì)開發(fā)領(lǐng)域,在該領(lǐng)域連續(xù)使用一系列模擬方法來模擬勘探層段,進行深入分析并使用所分析的模型和數(shù)據(jù),這不僅提高了勘探的準確性,而且促進了勘探,實現(xiàn)了資源的有效利用。此外,全球定位系統(tǒng)的普遍應(yīng)用和信息系統(tǒng)的普及,極大提高了采礦技術(shù)的設(shè)計和生產(chǎn)水平。通過地理信息系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)的有機結(jié)合,實現(xiàn)了石油地質(zhì)開發(fā)的模擬,進一步提高了石油開采的效率。
當在一些復(fù)雜的地方開采石油時,如鄂爾多斯盆地,通常很難以正常方式鉆井。當普通鉆井技術(shù)不能滿足深部開采深度時,可以采用膨脹管技術(shù),通過該技術(shù)的應(yīng)用,可以在更深的地方進行鉆井。同時,在非常惡劣的天氣條件下使用連續(xù)管,可以促進鉆井質(zhì)量的提高,減少施工過程中對原有環(huán)境的破壞。如果在鉆井過程中在管道中安裝一些其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)檢查,可以為鉆井提供非常方便的條件。
在進行石油地質(zhì)開發(fā)作業(yè)中,只有加強石油地質(zhì)開發(fā)工作統(tǒng)籌管理,才能進一步確保石油地質(zhì)開發(fā)工作的開展。在石油地質(zhì)開發(fā)作業(yè)中,加強對各項參數(shù)的記錄,如果存在任何問題,第一時間著手進行處理,保證石油地質(zhì)開發(fā)工作順利開展。在對石油地質(zhì)開發(fā)工作開展前,提前規(guī)劃好各項準備工作,還需針對某些易發(fā)生的突危情況做好提前的預(yù)防措施,以保證發(fā)生任何問題可以第一時間解決。
只有加強了石油地質(zhì)開發(fā)工作員施工技術(shù)的培訓(xùn),才可以在最大限度地保證石油地質(zhì)開發(fā)工作質(zhì)量。石油地質(zhì)開發(fā)工作人員自身綜合素質(zhì)不過硬,是造成石油地質(zhì)開發(fā)工作不順利的原因之一。加強對石油地質(zhì)開發(fā)工作人員自身技能的培訓(xùn),定期做好培訓(xùn)工作,在源頭上保證石油地質(zhì)開發(fā)工作的穩(wěn)定性,從而確保我國石油行業(yè)可長久穩(wěn)定發(fā)展。
石油是世界各國發(fā)展中不可或缺的戰(zhàn)略資源。與發(fā)達國家相比,中國的戰(zhàn)爭微油儲量尚處于初期階段,迫切需要建立和完善多層次儲油體系,密切關(guān)注當前國際形勢在油價相對較低的機會時期,擴大進口,豐富儲備。
分析了石油地質(zhì)開發(fā)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,總結(jié)了石油地質(zhì)開發(fā)創(chuàng)新發(fā)展思路,只有加強對石油地質(zhì)的學(xué)術(shù)研究,加強對石油地質(zhì)的開發(fā),才能夠在根源上保證我國石油儲備量的穩(wěn)定增長,滿足人們對石油能源與日俱增的需求的前提下,進一步帶動我國社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。