深水油气开发仍需技术突破
时间:2014-12-24 11:04
来源:
“石油和天然气作为 21 世纪最重要的能源之一,被喻为现代经济的‘血液’。未来陆上发现大油田的难度越来越大,据有关机构预测,全球陆上油气开采年限仅为 30~80 年。同时,随着全球经济发展,油气资源需求持续增长,能源供需缺口越来越大,在此背景下,油气资源开发重点从陆地转向海洋已成为必然趋势,海洋油气开发将迎来长期发展的‘黄金时代’。”
中国石油渤海钻探工程有限公司总经理、党委副书记秦永和日前在“第五届中国海洋工程技术装备论坛”上表示,据统计,海洋石油资源量约占全球石油资源量的34% 左右,在全球近十年发现的大型油田资源中,海洋油气田占据了 60%以上,新发现的深海油气田,平均储量规模达到 1.6 亿桶,是陆地储量的 8 倍。这些都充分证明海洋是未来发现大油气田可能性最大的领域。
深水开发仍是大方向
“深水是 21 世纪世界石油工业油气储量和产量的重要接替区。深水已发现 29 个超过 5 亿桶的大型油气田;全球超过 1 亿吨储量 60% 来自于海上,其中 50% 在深水。世界主要深水油气田分布在中国南海、墨西哥湾、西非、澳大利亚、北海等。国际深水油气田开采趋势是油气开采水深越来越深,油气开采离岸距离越来越远。
截至 2012 年,海洋油田开采水深超过2.1km,水下回接距离超过 70km。天然气开采水深已经超过 2.7km,水下回接距离超过 110km;未来开采水深将会超过 3km,水下回接距离超过140km。”中海油研究总院技术研发中心深水工程重点实验室副主任谢彬在会上指出。随着海工产业向更深水和更恶劣的海洋环境发展,以及水下装置数量的增多,其市场对技术安全性与高效性发展的关注不断增加,来应对行业面临的巨大挑战。新技术的出现使世界各地的深水资源开采越来越可行,深水油气工程技术的不断改进推动深水油气田的开发规模和作业水深不断增加。近年来,多分支水平井、智能完井、水下生产系统以及深水平台技术等取得突破,推动深水油气勘探开发快速增长,不断获得深水领域勘探开发的重大发现。
据悉,已发现约 750 个深水油气田,储量超过 1,250 亿桶油当量,其中墨西哥湾、巴西与西非、莫桑比克的 Ruvuma 盆地四个地区集中了全球29.2% 的深水探明储量。同时,北大西洋两岸、地中海沿岸、东非沿岸及亚太地区等也在积极开展深水勘探活动。据分析显示,墨西哥湾深水区已成为世界最重要的海洋油气勘探与生产区,日产量达到 130 万桶,2020 年前可望增长近 50%;预计巴西到 2020 年将跻身全球五大石油生产国;澳大利亚期望到 2020 年成为世界最大的天然气出口国,其中 60%~70% 的增长来自深水;超深水(UDW)钻井平台的规模将在 2014 与 2015 年分别增长 13%与 8%。
深水开采需新技术支撑
对于国外典型油气田开发模式而言,在谢彬看来,世界各国中,美国和巴西通过实施持续的深水技术研发计划,其深水油气田开发规模和深水技术水平居于世界领先,并已在生产实践中逐步形成了适合本国海域特点的较为成熟的深水油气开发工程模式。美国模式是浮式钻采平台 + 水下井口 / 水下生产系统 + 海底管网;巴西模式是“半潜式平台 + 水下井口 / 水下生产系统+FPSO/FSO”。“美国模式”属于半海半陆式,大多采用干式采油树钻采平台,如 TLP 和 SPAR 平台等,采出的油气通过海底管线输送上岸 。“巴西模式”属于全海式,大多采用湿式采油树钻采平台 - 半潜式平台,利用 FPSO进行原油储存和外输。谢彬认为,南海是我国海洋石油实现可持续发展最有前景海域,也是我国未来海洋资源开发的主要区域。水深大于 300 米(深水)的海域面积为 153.7万平方公里,占南海海域总面积一半以上,南海石油地质储量 300 亿吨,约70% 蕴藏在的深水。
“深海油气开发特点是投资大,作业维修费用高,深水油气开发需要新技术的支撑。”中国石油大学(华东)石油工程学院教授刘均荣坦言:“深水油气开发面临的困难主要有修井作业费用高;对开发效率有较高要求;不允许过多的测井作业,油藏信息缺乏;油藏非均质,易导致水、气早期突破。智能井技术为解决深水作业困难提供一条新的道路,减少或消除修井作业,降低开发成本;加快油田生产,提高最终采收率;实时监测油藏,提高对油藏的认识;延缓水、气过早突破,提高油井高产、稳产寿命。”
努力追赶 缩小差距
秦永和表示,我国海洋油气资源储量丰富,但是深海技术储备不足,深海装备能力限制,以及一些其它因素的影响,海洋油气开发进程与世界先进水平存在明显差距,海洋原油和天然 气发现率分别仅为12.3%和10.9%,远低于世界 73% 和 60.5% 的平均率,整体处于勘探的早期、中期阶段。但这也同时表明我国海洋油气开发潜力巨大,目前我国海洋油气开发主要集中在渤海、南海、黄海海域,其中渤海是我国近海勘探开发中相对成熟的区域之一。
渤海钻探作为国内一流、国际知名的工程技术服务公司,尽管主要从事陆地油气勘探开发,但在海洋油气勘探开发方面也进行了积极的探索,精湛的技术早在 1989 年渤海钻探就在南海成功完成高难度三维绕钻井,W10-3-149,安全绕过同一钻井平台上 4 口井,井筒间距均在 2.5米以内,解决了当时石油公司无法解决的技术难题。
据秦永和介绍,由于渤海钻探具有总部坐落在渤海湾地区等特殊的地缘优势,近年来在海油陆采方面积累了丰富的实践经验,形成了一系列成熟配套技术,创造了业界多个新记录。海油陆采技术在岛上通过三维井和 W 井技术对附近海域油气资源进行开采,作为一个集钻、采、输等于一体的海上独立生产模块和综合开发单元,有效减少占地和建设成本,人工岛采用通试井组进行井内部署,井口朝内,分两排均匀部署上百口井位,钻机整体平移,缩短方案周期。鉴于海油陆采对于井眼轨迹控制、精确控制、防空要范等技术要求苛刻,渤海钻探不断探索研究,逐步形成了井眼轨迹测量与控制,井防控要范、井眼清洁、漂浮下套管及固井等配套技术,同时自主研发了 BHMWD 测量仪、BHPWD 测井仪和 BHERB 钻井业技术,均达到国际先进水平,在人工岛上发挥了重要作用。