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    深水油田高效開發策略及實踐

    所屬分類:建筑論文 閱讀次 時間:2019-11-06 16:19

    本文摘要:摘要:深水油田開發往往面臨資源品位差異大、不確定性大、方案實施要求高、動態調整難等難點,國內深水油田開發起步較晚,暫未形成相對應的高效開發策略。依托多個海外深水區塊開發研究實踐,從儲量動用、方案實施、生產管理3個重要環節入手,總結了深水油田

      摘要:深水油田開發往往面臨資源品位差異大、不確定性大、方案實施要求高、動態調整難等難點,國內深水油田開發起步較晚,暫未形成相對應的高效開發策略。依托多個海外深水區塊開發研究實踐,從儲量動用、方案實施、生產管理3個重要環節入手,總結了深水油田高效開發策略。

      即以“統籌規劃—分級評價—量化評估”為主線的“立體式”儲量動用策略,促進資源量到地質儲量、再到動用儲量的高效轉化;以“遞進評價—快速上產—接續穩產”為主線的“鏈條式”方案實施策略,保障從建設到上產、再到穩產的高效進階;以“均衡開發—差異優化—高效作業”為主線的“多點式”生產管理策略,實現從夯實基礎到存量挖潛、再到增量提效的高效開發。該高效開發策略在海外深水區塊取得了良好效果,可為未來國內深水油田開發提供借鑒。

      關鍵詞:深水油田,高效開發,儲量動用,方案實施,生產管理

    石油開采

      深水有兩個層面的含義:一是工程意義上的深水,目前一般將水深大于300m的油田定義為深水油田,超過1500m為超深水[1];二是地質意義上的深水,一般指發育于陸坡和海盆深水環境的碎屑巖沉積,以環大西洋被動大陸邊緣盆地最為典型,與現今工程意義上的深水區域高度重合[2]。

      近年來,世界主流石油公司逐步加大了深水區域的勘探開發力度,并接連在墨西哥灣、巴西、圭亞那、西非等深水區域獲得了一系列重大油氣發現,進一步印證了長久以來人們對深水區域具有巨大開發潛力的判斷。以2018年為例,世界十大油氣發現中有7個位于深水區域,深水區域新增2P可采儲量達39×108bbl油當量,占當年全部海域新發現儲量的60%[2-4]。我國深水油氣資源主要分布在南海,隨著流花34-2、番禺34/35、荔灣3-1、陵水17-2等一批深水油氣田的勘探和開發[5-6],中國正迎來深水乃至超深水油氣開發的春天。

      深水油田開發面臨資源品位差異大、地質不確定性大、方案實施要求高、動態優化調整難等挑戰,實現深水油田商業開發必須走高效開發的道路。目前國內深水油田開發尚處于起步階段,缺少足夠豐富且成熟的高效開發經驗。提前思考深水油田高效開發策略,有利于提高國內深水油田開發方案編制質量,增強開發方案抗風險能力,提高油田生產管理水平,提升深水油田開發效益。

      在過去十多年中中國海油先后獲取了多個海外深水資產,筆者結合相關深水油田的開發評價及生產跟蹤研究實踐,在分析深水油田開發難點的基礎上,重點從地質油藏角度出發,針對儲量動用、方案實施、生產管理3個開發環節,對深水油田高效開發策略進行了總結,以期為國內深水油氣田開發提供借鑒。

      1深水油田開發難點

      1.1資源類型及品位差異大

      目前被關注的深水區塊往往鄰近大型富烴凹陷,具有平面多含油氣構造、縱向多含油氣層組的特點,這些油氣藏的規模、類型及品質各不相同,所處的勘探開發階段也不同,如何統籌考慮資源規劃及儲量動用,是實現深水區塊資源最大化利用的關鍵。

      1.2地質不確定性大

      受限于作業成本,深水油田鉆井少,井距大,地質研究對地震資料的依賴性較強,地質認識存在較強的多解性[7-8]。此外,深水碎屑巖作為現今深水區域最重要的儲層類型,其沉積基礎理論體系尚不成熟,其成因機制、演化過程、構型解釋尚存爭議,從而進一步強化了地質不確定性[9-10]。

      1.3方案實施要求高

      深水油田多采用浮式生產儲卸油裝置+水下生產系統的工程模式[11-13],直接投資高,后續改造空間小,在編制及實施地質油藏方案時,既要考慮短期的開發效益,又要兼顧長期的調整挖潛及滾動接替需求,同時需具備較強的靈活性和抗風險能力,以適應未來可能發生的各種變化。

      1.4動態優化及調整難

      深水油田生產作業需要動用深水船舶,部分作業需要關井作業,直接作業費用高,間接產量損失大。陸上或近海油田常規的生產作業措施,如下泵、補孔、壓裂等,對深水油田而言難有經濟性,油藏動態優化及調整的空間受限。

      2“立體式”儲量動用策略

      儲量動用研究是深水油田開發的頂層設計,也是深水油氣資源開發規劃的最終落腳點,與陸上或近海油田相比,深水油田開發規劃的“總體性”更強,需要盡可能滿足不同階段、不同規模、不同類型、不同品質的油氣藏開發需求。為此提出以“統籌規劃—分級評價—量化評估”為主線的“立體式”儲量動用策略,兼顧短期開發效益及長期滾動需求,促進資源量到地質儲量、再到動用儲量的高效轉化。

      2.1統籌規劃區域資源

      需在立足全局和長遠的基礎上統籌規劃深水區塊油氣資源開發,分階段、分層次、分類型制定“長短相宜、主次分明、優劣互補”的規劃方案,實現區域開發一體化。在油田層面,針對落實程度高、資源品質好的油田,快速建設、優先投產;針對落實程度中等、資源品質一般的油田,深化研究,跟進建設;針對落實程度低、資源品質差的油田,擇機評價,適時接替。進一步具體到單個油藏層面,圍繞主力油藏編制開發方案;對于周邊的次要油藏,考慮依托主體區過路或兼顧開發;對于規模有限、品質不好的低效油藏,根據鄰近在產油田工程實施余量,另行考慮回接開發。以尼日利亞某區塊為例,共有4個油田20余個油氣藏。

      其中,X油田落實程度高、儲量品質好,在短期內快速建設投產,已生產10余年;Y油田儲量規?捎^,但儲層連通性復雜,在深化地質油藏認識后,晚于X油田9年投產;Z油田儲量單元破碎,經濟性臨界,新鉆評價井后完成開發方案研究,計劃5年后回接Y油田開發;W油田儲量規模小、儲量品質差,待后期進一步開發評價。

      具體到油藏層面,圍繞X油田6個和Y油田4個儲量規模大、儲層品質好的主力油藏編制開發方案,優選1個周邊次要油藏完成初步開發評價,后續考慮接入X油田開發;此外,還有一部分落實程度低的待評價目標,如Y西有利含油氣構造,考慮列入下一步勘探計劃,若潛力落實可考慮回接Y油田開發。

      2.2分級評價地質儲量

      深水油田鉆井少,勘探階段計算的探明、控制、預測三級地質儲量側重于反映區域整體的資源潛力,但對于單個儲量單元的儲量落實程度及可靠性描述不足,即探明儲量中亦有一部分風險較高的儲量,控制儲量和預測儲量中亦有一部分風險較小的儲量。為滿足開發方案編制的需要,需進一步細化評價儲量品質,明確儲量單元優先級,指導儲量動用方案研究[14]。

      首先,按照儲量規模,明確主力層和主力區;然后,依據最小經濟地質儲量規模,篩選出潛在的可動用儲量單元;最后,考慮落實程度、儲層品質、斷層封堵性、流體界面、儲量豐度、疊合程度等因素,評估各儲量單元風險儲量和可靠儲量構成,得到各儲量單元的分級認識。

      以尼日利亞Z油田為例,首先根據儲量規模大小,明確了759油藏、790油藏、811油藏為主力油藏,共計41個儲量單元;然后,依據最小經濟地質儲量規模界限,剔除31個無經濟性的儲量單元,初步篩選得到10個具有潛在經濟性的儲量單元,并按照儲量規模進一步劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3類;最后,考慮有效厚度、流體界面等儲量參數的不確定性,分析各儲量單元風險儲量和可靠儲量構成,剔除風險儲量占比過高的B1、B2單元,最終優選出8個儲量規模大、落實程度相對較高的單元。

      其中,A1、B6、C6儲量有一定規模、可靠儲量占比較高,可作為第一梯隊優先動用;B5、B4儲量規模大,可靠儲量占比中等,可作為第二梯隊考慮動用;C6、C7、C8儲量有一定規模,可靠儲量占比中等,可作為第三梯隊考慮動用。

      2.3量化評估動用儲量

      具體到動用區,其地質儲量可靠性是深水油田開發評價的基礎,由于諸多地質不確定性,勘探階段單純采用確定性算法評估的地質儲量誤差較大。針對動用區地質儲量,識別其主要影響因素,定量評估其不確定性,對于客觀認知動用區開發風險、合理采取評價及預案措施極為重要。

      2.3.1敏感性分析

      影響動用區地質儲量認識的因素眾多,如構造深度、儲層厚度、物性參數、流體界面等,通過開展單一因素敏感性分析,可以識別地質儲量的主要風險點,進而有針對性地采取措施及風險預案,夯實動用儲量的可靠性。

      3“鏈條式”方案實施策略

      深水油田開發方案實施屬于“一次性”工程,從隨鉆到投產,從上產再到穩產,各個步驟環環相扣、前后交叉,方案實施效果將直接影響油田開發效果。為此提出了以“遞進評價—快速上產—接替穩產”為主線的“鏈條式”開發方案實施策略,有效防范開發風險,支撐深水油田長期高產,放大產量的時間價值,保障深水油田從建設到上產、再到穩產的高效進階。

      4“多點式”生產管理策略

      高效的生產管理策略對于提高油田采收率尤為重要[15]。相對于陸上或近海油田,深水油田生產管理過程中可采取的調整手段及作業措施極為有限,需要基于地質油藏特征及開發生產現狀,有選擇性地強化人為主動干預,提升油田生產管理水平。

      為此提出以“均衡開發—差異優化—高效作業”為主線的“多點式”生產管理策略,從開發方式、生產制度、作業措施多個角度出發,建立多方位挖潛增產措施體系,實現深水油田從夯實基礎到存量挖潛、再到增量提效的高效開發。

      5結論

      (1)提出以“統籌規劃—分級評價—量化評估”為主線的“立體式”儲量動用策略,囊括不同品級、不同勘探開發階段的油氣資源目標,兼顧短期開發效益及長期滾動需求,促進資源量到地質儲量、再到動用儲量的高效轉化。

      (2)提出以“遞進評價—快速上產—接續穩產”為主線的“鏈條式”方案實施策略,有效防范開發風險,放大產量時間價值,支撐油田長期高產,保障深水油田從建設到上產、再到穩產的高效進階。

      (3)提出以“均衡開發—差異優化—高效作業”為主線的“多點式”生產管理策略,從開發方式、生產制度、作業措施多個角度出發,建立多方位挖潛增產措施體系,實現深水油田從夯實基礎到存量挖潛、再到增量提效的高效開發。

      【參考文獻】

      [1]尚凡杰,姜彬,房磊,等.巴西鹽下深水油田開發風險應對與啟示[J].石油科技論壇,2018,37(2):42-50.ShangFanjie,JiangBin,FangLei,etal.MeasuresagainstBrazil’spre-saltdeepwateroilfielddevelopmentrisks[J].OilForum,2018,37(2):42-50.

      [2]張功成,屈紅軍,張鳳廉,等.全球深水油氣重大新發現及啟示[J].石油學報,2019,40(1):1-34,55.ZhangGongcheng,QuHongjun,ZhangFenglian,etal.Majornewdiscoveriesofoilandgasinglobaldeepwatersandenlightenment[J].ActaPetroleiSinica,2019,40(1):1-34,55.

      [3]劉小兵,賀正軍,計智鋒,等.全球油氣勘探形勢分析與發展建議[J].石油科技論壇,2018,37(6):48-52.LiuXiaobing,HeZhengjun,JiZhifeng,etal.Situationanalysisanddevelopmentsuggestionofglobaloilandgasexploration[J].OilForum,2018,37(6):48-52.

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