1.新石油儲(chǔ)量與資源評(píng)價(jià)體系建立取得重要進(jìn)展
2007年,由美國(guó)石油工程師協(xié)會(huì)(SPE)、世界石油委員會(huì)(WPC)、美國(guó)石油地質(zhì)學(xué)家協(xié)會(huì)(AAPG)和石油評(píng)價(jià)工程師學(xué)會(huì)(SPEE)共同研發(fā)的《2007年石油儲(chǔ)量與資源評(píng)價(jià)體系》(PRMS)獲得了SPE董事會(huì)的批準(zhǔn)。該體系在原有體系的基礎(chǔ)上加以發(fā)展,適用于重要性日益突出的非常規(guī)油氣資源的評(píng)估,已經(jīng)獲得當(dāng)前資源評(píng)價(jià)領(lǐng)域的廣泛認(rèn)可。
新的體系具有兩大特點(diǎn):一是歸類分級(jí)原則可以更好地符合實(shí)際商業(yè)評(píng)估程序;二是適用于勘探開發(fā)階段包括非常規(guī)資源在內(nèi)的各類石油資源的評(píng)估,而不需考慮其地下性質(zhì)以及采用何種技術(shù)進(jìn)行開采和處理。該評(píng)價(jià)體系的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在:把原來(lái)的4個(gè)文件歸并成了一個(gè)PRMS文件,統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn),增強(qiáng)了評(píng)估結(jié)果的一致性;對(duì)基礎(chǔ)方案所采用的預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析;適用于非常規(guī)資源的評(píng)估,充分體現(xiàn)了其日益凸顯的重要性;把潛在資源劃分為低、中、高三級(jí),分別用1C、2C、3C表示,且潛在資源還可細(xì)分為邊際經(jīng)濟(jì)和次邊際經(jīng)濟(jì)兩種;將已開發(fā)的和未開發(fā)的儲(chǔ)量劃分為1P、2P和3P儲(chǔ)量;儲(chǔ)量、潛在資源和遠(yuǎn)景資源可根據(jù)項(xiàng)目的成熟程度進(jìn)一步劃分,而經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量則細(xì)分為探明、概算和可能三類儲(chǔ)量。
這套評(píng)價(jià)體系的實(shí)施對(duì)減少儲(chǔ)量與資源評(píng)估的主觀性、增強(qiáng)評(píng)估結(jié)果的客觀性和一致性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.水平井控水防砂技術(shù)取得新突破
產(chǎn)水和出砂是困擾水平井開發(fā)的技術(shù)難題。2007年,世界多家石油技術(shù)服務(wù)公司推出多項(xiàng)控水防砂新技術(shù)。其中,哈里伯頓公司推出了3種新型控水防砂裝置,包括EquiFlow Oil Selector閥、EquiFlow流入控制裝置和Petro Guard高級(jí)防砂網(wǎng);貝克石油工具公司推出了用于油藏完井優(yōu)化的EQUALIZER系統(tǒng)。
EquiFlow Oil Selector閥可以有效防止水氣進(jìn)入生產(chǎn)套管,減少作業(yè)時(shí)間并降低生產(chǎn)成本;EquiFlow流入控制裝置能夠通過(guò)控制水氣錐進(jìn)優(yōu)化水平井與油藏的接觸,增加產(chǎn)量并提高最終采收率;Petro Guard高級(jí)防砂網(wǎng)可以對(duì)分選差的稠油砂巖進(jìn)行有效防砂,避免了使用昂貴復(fù)雜的礫石充填完井,降低了完井總成本;EQUALIZER系統(tǒng)可以對(duì)水平井、多分支井和大斜度井的完井進(jìn)行優(yōu)化,從而降低產(chǎn)水量,延長(zhǎng)防砂管壽命,增大油藏的泄油面積,減少油井?dāng)?shù)量,節(jié)約油田開發(fā)成本。
幾項(xiàng)新技術(shù)有效提高了復(fù)雜條件下水平井的控水防砂能力,將推動(dòng)水平井技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。
3.智能化開發(fā)集成技術(shù)應(yīng)用獲得成功
智能化開發(fā)集成技術(shù)是提高油氣采收率、延緩產(chǎn)量遞減、控制含水上升速度、全面提升油田開發(fā)效益的綜合開發(fā)方法。該技術(shù)集成了油藏動(dòng)態(tài)表征技術(shù)、儲(chǔ)層建模技術(shù)、最大儲(chǔ)層接觸井(MRC)技術(shù)、地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)、智能完井技術(shù)、智能油田技術(shù)和超前注水等多項(xiàng)主體技術(shù),在世界頭號(hào)大油田加瓦爾油田的應(yīng)用中取得成功。
加瓦爾油田日產(chǎn)量高達(dá)450萬(wàn)桶,占全球原油總產(chǎn)量的5.5%,其日產(chǎn)量的增減影響到國(guó)際石油市場(chǎng)價(jià)格。該油田開發(fā)已將近60年,開始面臨減產(chǎn)和含水率上升的困擾。為此,沙特阿美石油公司在加瓦爾油田南部Haradh油區(qū)三個(gè)地質(zhì)儲(chǔ)層條件和產(chǎn)能相同的區(qū)塊進(jìn)行了大規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比開發(fā)試驗(yàn):Ⅰ區(qū)沿用常規(guī)直井,Ⅱ區(qū)采用常規(guī)水平井,Ⅲ區(qū)應(yīng)用智能化開發(fā)集成技術(shù)。
HaradhⅢ區(qū)應(yīng)用智能化開發(fā)集成技術(shù)投產(chǎn)21個(gè)月后,日產(chǎn)原油仍然保持在原來(lái)的30萬(wàn)桶,而且平均單井采油指數(shù)達(dá)到150桶/天/平方英寸磅,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)的100桶/天/平方英寸磅。同時(shí),單井產(chǎn)量從HaradhⅠ區(qū)的3000桶/天提高到了10000桶/天,而日產(chǎn)桶油的成本下降為Ⅰ區(qū)的1/3。加瓦爾油田智能化開發(fā)集成技術(shù)的成功應(yīng)用,驗(yàn)證了智能化開發(fā)集成技術(shù)的可行性、有效性與先進(jìn)性,為世界其他類似油田開發(fā)提供了示范。
4.控源電磁技術(shù)成為地球物理勘探新亮點(diǎn)
由于可控源電磁(CSEM)技術(shù)能夠有效提高薄層電阻率油氣解釋精度,受到各大石油公司的普遍重視,所以近年來(lái)石油公司越來(lái)越多地投入了海上和部分陸上CSEM技術(shù)的研發(fā)。??松梨?、挪威國(guó)家石油公司、意大利埃尼石油公司等各大石油公司相繼開展了CSEM技術(shù)的研發(fā)。2007年,CSEM技術(shù)成為地球物理技術(shù)推廣應(yīng)用的最大亮點(diǎn)。
CSEM技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在:可以避免氣候變化引起的影響和天然源信號(hào)微弱與隨機(jī)性的弱點(diǎn);激發(fā)頻率可控,探測(cè)深度可以根據(jù)探測(cè)目標(biāo)體的需要而定;海底CSEM技術(shù)直接把場(chǎng)源放到海底,與大地電磁測(cè)深相比探測(cè)深度較淺,從幾十米到幾公里的深度正是油氣分布的主要靶區(qū);從綜合解釋可提高勘探精度和準(zhǔn)確性的角度看,CSEM技術(shù)已經(jīng)成為地震勘探的最好補(bǔ)充。
目前應(yīng)用的CSEM技術(shù)是在海底利用電磁震源和檢波器排列,用大功率的水平電偶極子發(fā)射頻率為1-10赫茲的低頻電磁信號(hào),通過(guò)海底設(shè)置的陣列多分量接收器獲取電磁信號(hào),檢測(cè)海底以下數(shù)公里的薄油氣層。在包括巴西海域、北海、西非海域、遠(yuǎn)東地區(qū)、南北美及墨西哥灣等地的世界范圍內(nèi)已經(jīng)實(shí)施了250多項(xiàng)CSEM勘探,利用CSEM技術(shù)配合地震處理結(jié)果成功地實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜構(gòu)造油氣藏的識(shí)別和深海布井。美國(guó)KMS技術(shù)公司研發(fā)的長(zhǎng)偏移距瞬時(shí)可控源電磁方法,在陸上成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)印度玄武巖下巖層的成像。
5.控壓鉆井技術(shù)應(yīng)用取得重要進(jìn)展
控制壓力鉆井(Managed Pressure Drilling,MPD)是一項(xiàng)通過(guò)閉環(huán)系統(tǒng)精確控制整個(gè)井眼環(huán)空壓力分布的自適應(yīng)鉆井工藝,其關(guān)鍵是將循環(huán)流體系統(tǒng)作為一個(gè)壓力容器進(jìn)行控制,完成相關(guān)鉆井作業(yè),可解決鉆井中的復(fù)雜壓力控制問(wèn)題,通過(guò)降低非生產(chǎn)時(shí)間和減少鉆井風(fēng)險(xiǎn)來(lái)優(yōu)化鉆井工藝。
近年來(lái)MPD技術(shù)及其應(yīng)用取得了重要進(jìn)展:巴西國(guó)家石油公司應(yīng)用以微流控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的新型控壓鉆井技術(shù),在4口井中進(jìn)行試驗(yàn),有效地控制了井涌和漏失,提高了鉆井速度和安全性;挪威國(guó)家石油公司在KvitebjΦrn項(xiàng)目中,應(yīng)用了Varco公司的連續(xù)循環(huán)系統(tǒng),有效地解決了鉆井窗口狹窄問(wèn)題,降低了鉆井風(fēng)險(xiǎn);MPD技術(shù)在墨西哥灣Mars張力腿平臺(tái)的應(yīng)用中,有效控制了井漏、井涌和井眼不穩(wěn)定等事故,減少了59%的非生產(chǎn)時(shí)間;殼牌公司在墨西哥灣的AugerTLP油田實(shí)施MPD作業(yè),應(yīng)用動(dòng)態(tài)環(huán)空壓力控制技術(shù),井底壓力控制在±0.3磅/加侖之間,實(shí)現(xiàn)無(wú)漏失、無(wú)安全事故的良好效果。
自2004年至今,全世界已有大約50個(gè)海上MPD項(xiàng)目,在所有類型海洋鉆機(jī)應(yīng)用上都取得了成功。MPD技術(shù)在北海、墨西哥灣和巴西海上已經(jīng)開始應(yīng)用,在亞太地區(qū)也具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì),并在安全快速鉆井中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
6.單一井徑膨脹管建井技術(shù)投入應(yīng)用
單一直徑井是在井眼內(nèi)下入多級(jí)同一尺寸膨脹管并固井,從表層套管鞋到目的層形成單一直徑井眼的建井技術(shù)。單一直徑井技術(shù)不僅能夠解決由于漸縮式井身結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的尾管尺寸小、影響產(chǎn)油能力的問(wèn)題,也可以在不犧牲井眼直徑尺寸的情況下封隔復(fù)雜地層,減少限制井眼水平位移的摩阻力,從而提高鉆井速度,大幅度減少鉆完井時(shí)間。單一直徑井眼建井技術(shù)成為膨脹管技術(shù)的發(fā)展方向。
2007年是單一直徑井技術(shù)發(fā)展具有里程碑意義的一年。1月23日,貝克石油工具公司在南俄克拉何馬州的一口生產(chǎn)井中順利完成世界首個(gè)投入商業(yè)應(yīng)用的單一直徑井膨脹系統(tǒng)——linEXX的安裝。該系統(tǒng)通過(guò)從頂部到底部的一次性擴(kuò)管實(shí)現(xiàn)95/8英寸套管的“延伸”。7月26日,Enventure公司使用其最新單一直徑井技術(shù),在俄克拉何馬一口現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)井中成功地將3節(jié)尾管膨脹至10.4英寸同一內(nèi)徑,膨脹總長(zhǎng)度達(dá)1750英尺,使“單一直徑井”從概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
在對(duì)單一直徑井和大位移井鉆井技術(shù)相結(jié)合的建模研究中發(fā)現(xiàn),單一直徑井有潛力將大位移井的水平位移增加25%-100%,減少鉆井成本30%-50%,充分顯示了該技術(shù)在延長(zhǎng)水平位移、減少油井?dāng)?shù)量、增加單井產(chǎn)量、提高成本效率、提升開發(fā)效益等方面的優(yōu)勢(shì)。
7.高導(dǎo)流聚能射孔技術(shù)研發(fā)成功
盡管聚能射孔技術(shù)具有穿透深度大的特點(diǎn),但其射孔爆炸的沖擊力使得鋼、水泥、巖石等顆粒和井眼流體等進(jìn)入孔道周圍地層和新形成的孔道中,造成了地層損害,嚴(yán)重影響井的產(chǎn)能和注入能力。
為了清潔孔道、提高產(chǎn)能和注入能力,GEODynamics等公司聯(lián)合研發(fā)了新的高導(dǎo)流聚能射孔技術(shù)——ConneX射孔系統(tǒng)。該系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于它采用了在一定條件下壓制而成的雙金屬藥型罩材料。當(dāng)射孔器被引爆后,藥型罩各金屬組分間產(chǎn)生Hume-Rothery放熱反應(yīng),在孔道內(nèi)形成二次反應(yīng)并產(chǎn)生較高的側(cè)向壓力,迫使碎屑離開孔道進(jìn)入井眼,最終實(shí)現(xiàn)清潔孔道、提高導(dǎo)流能力的目的。
研究證實(shí),新的射孔系統(tǒng)能夠提高孔道導(dǎo)流能力和油井產(chǎn)量。在中等應(yīng)力地層中,常規(guī)射孔的穿透深度為13英寸,并在孔道中殘留有碎屑,新射孔系統(tǒng)的射孔深度為14英寸,孔道清潔率達(dá)100%,產(chǎn)量提高了30%;在高應(yīng)力地層中,兩者的穿透深度均為9英寸,但采用新射孔系統(tǒng)使流動(dòng)能力提高了20%-40%,且不需要負(fù)壓來(lái)清潔孔道中碎屑。在Berea砂巖的試驗(yàn)中進(jìn)一步驗(yàn)證了ConneX系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),與常規(guī)射孔系統(tǒng)相比,新系統(tǒng)的射孔深度提高了44%,孔道表面增加164%,孔道體積增加355%,流動(dòng)性能提高35%。
8.隨鉆低頻四極橫波測(cè)井技術(shù)取得突破
在實(shí)際的隨鉆聲波測(cè)井環(huán)境中,聲波傳播會(huì)受到多種因素的影響,其中最主要的就是鉆井和泥漿循環(huán)產(chǎn)生的噪音。為了克服隨鉆聲波測(cè)井面臨的重大技術(shù)挑戰(zhàn),貝克休斯公司近幾年開始研發(fā)隨鉆四極橫波測(cè)井技術(shù),以便能夠隨鉆測(cè)量地層橫波速度。最初開發(fā)的儀器測(cè)量頻率主要為4000赫茲和8000赫茲,為了降低頻散、改進(jìn)四極橫波測(cè)量質(zhì)量,新近開發(fā)成功了2000-3000赫茲或更低頻范圍的隨鉆四極橫波測(cè)井儀器。新儀器的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試獲得了良好結(jié)果,證實(shí)通過(guò)提高低頻段信噪比,可以直接從四極聲波中測(cè)量地層橫波速度,并驗(yàn)證了低頻隨鉆四極橫波測(cè)井技術(shù)的可行性。
隨鉆四極橫波測(cè)井儀器的突出特點(diǎn)是既可以作為單極聲波儀器,又可以作為偶極和四極聲波儀器使用。而且,儀器的信噪比較高。利用四極橫波測(cè)井技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:在1萬(wàn)赫茲以下的低頻因不存在儀器四極波,所以無(wú)需聲波隔離裝置;低頻時(shí),低速地層的四極波以地層橫波速度傳播,可以測(cè)量低速地層中的橫波速度。
9.利用玉米棒芯成功研制成納米孔天然氣儲(chǔ)存裝置
美國(guó)工程專家以玉米棒芯為初始原料,制成一種“碳磚”,其內(nèi)部布滿復(fù)雜的形狀不規(guī)則的納米孔,極大地提高了天然氣存儲(chǔ)的密度,其天然氣的存儲(chǔ)量相當(dāng)于納米孔自身總體積的180倍,而內(nèi)部存儲(chǔ)壓力卻只有普通天然氣存儲(chǔ)罐的1/7,刷新了目前存儲(chǔ)密度和壓力兩項(xiàng)指標(biāo)的紀(jì)錄。
碳磚納米孔技術(shù)是目前世界首個(gè)達(dá)到天然氣儲(chǔ)存裝置“180∶1”標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)技術(shù)。這一存儲(chǔ)手段的新突破,將大大推動(dòng)天然氣的應(yīng)用。“碳磚”裝置內(nèi)部的納米孔網(wǎng)絡(luò)在較低壓力下存儲(chǔ)更多天然氣的特點(diǎn),增大了天然氣儲(chǔ)存裝置的外形設(shè)計(jì)余地,實(shí)用性也得到有效增強(qiáng)。該技術(shù)一旦得到推廣,可以將玉米粒用于加工生產(chǎn)乙醇,棒芯用于制造天然氣儲(chǔ)罐,還將大大推動(dòng)生物質(zhì)燃料的開發(fā)與應(yīng)用。
10.單套規(guī)模最大65萬(wàn)噸/年聚乙烯生產(chǎn)工藝投入工業(yè)化應(yīng)用
??松梨诠静捎肬nivation技術(shù)公司的UNIPOL聚乙烯工藝技術(shù)在新加坡新建兩套65萬(wàn)噸/年的聚乙烯裝置,這兩套裝置成為迄今為止全球在建的最大單系列聚乙烯生產(chǎn)線。
UNIPOLPE工藝主要由4部分組成:?jiǎn)误w凈化、聚合反應(yīng)、樹脂脫氣和樹脂造粒。進(jìn)入聚合反應(yīng)器的包括乙烯和共聚單體都必須脫除氧、一氧化碳、二氧化碳、水、硫化物、甲醇、炔烴等對(duì)催化劑有毒的雜質(zhì),然后在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。樹脂從反應(yīng)器出來(lái)經(jīng)過(guò)特殊的卸料系統(tǒng)脫除未反應(yīng)單體,回收的單體樹脂循環(huán)到反應(yīng)器,進(jìn)入脫氣倉(cāng),在倉(cāng)內(nèi)進(jìn)一步脫去樹脂中吸附的烴類;脫氣后的樹脂經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩等設(shè)備除去大塊,在進(jìn)入造粒系統(tǒng)前,先與固、液態(tài)添加劑混合。Unipol的造粒系統(tǒng)是由混煉器、熔融泵和造粒機(jī)緊密組合成三位一體,與其他工藝的相同系統(tǒng)相比,大約可節(jié)省能耗1/3。
UNIPOL工藝流程簡(jiǎn)單,無(wú)論采用哪種催化劑,都可采用相同的工藝流程。裝置建設(shè)投資少、能耗低??梢栽谳^寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)產(chǎn)品品種,推出后得到了快速發(fā)展。目前,采用UNIPOL工藝生產(chǎn)聚乙烯能力約占全球聚乙烯總產(chǎn)能的25%。
責(zé)任編輯: 中國(guó)能源網(wǎng)