中華石化網(wǎng)訊 1 非常規(guī)油氣資源空間分布預(yù)測(cè)技術(shù)有效規(guī)避勘探風(fēng)險(xiǎn)

非常規(guī)油氣資源空間分布預(yù)測(cè)技術(shù)快速發(fā)展，在致密油氣和可燃冰等非常規(guī)油氣資源預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)中發(fā)揮重要作用，有效規(guī)避了勘探風(fēng)險(xiǎn)。

近期，純隨機(jī)模擬法和資源密度網(wǎng)格預(yù)測(cè)法等5種評(píng)價(jià)新方法相繼推出，可滿足資源評(píng)價(jià)的不同需求。純隨機(jī)模擬法細(xì)化了評(píng)價(jià)地區(qū)和評(píng)價(jià)過(guò)程，針對(duì)已鉆井區(qū)和未鉆井區(qū)采取不同的評(píng)價(jià)方法、數(shù)學(xué)模型和評(píng)價(jià)步驟，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)類(lèi)比法存在的不足，提升了評(píng)價(jià)過(guò)程的科學(xué)性和評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性，大大提高了非常規(guī)油氣資源豐度與空間分布預(yù)測(cè)的精確度。資源密度網(wǎng)格預(yù)測(cè)法是針對(duì)連續(xù)型油氣區(qū)帶而推出的一種資源評(píng)價(jià)新方法，解決了傳統(tǒng)類(lèi)比法沒(méi)有考慮不同評(píng)價(jià)單元最終可采儲(chǔ)量的空間關(guān)系等方面存在的問(wèn)題，可以有效評(píng)價(jià)非常規(guī)油氣資源潛力，較好地預(yù)測(cè)油氣資源在空間的分布。

新方法分別在美國(guó)Uinta盆地和西加拿大沉積盆地等致密油氣田中實(shí)際應(yīng)用，取得良好效果。在非常規(guī)油氣資源正在改變世界能源格局的新形勢(shì)下，油氣資源空間分布預(yù)測(cè)技術(shù)有望在非常規(guī)油氣資源評(píng)價(jià)中發(fā)揮越來(lái)越突出的作用，對(duì)落實(shí)非常規(guī)油氣資源潛力、制訂未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃具有重要意義。

2 深層油氣“補(bǔ)給”論研究獲得重要進(jìn)展

油氣資源無(wú)機(jī)生成理論雖然已經(jīng)存在多年，但并未得出具有科學(xué)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的結(jié)論。最近，韃靼共和國(guó)的地學(xué)專(zhuān)家撰文《石油儲(chǔ)量能否再生？》，提出基于無(wú)機(jī)生油成因的油氣資源深層石油“補(bǔ)給”理論，認(rèn)為羅馬什金油田用現(xiàn)有采油技術(shù)，可以開(kāi)采到2065年，采用新一代提高采收率技術(shù)，開(kāi)采時(shí)間可以延長(zhǎng)到2200年。但是依據(jù)深層石油“補(bǔ)給”理論，羅馬什金油田的開(kāi)采時(shí)間將可延長(zhǎng)數(shù)百年。

在上世紀(jì)80年代，無(wú)機(jī)成因論起源于前蘇聯(lián)一些地區(qū)，提出在地殼深部和超深部特別是沉積盆地結(jié)晶基巖中勘探新油氣資源的理論。一些學(xué)者認(rèn)為，地球深部的油氣資源將比地球全部沉積蓋層中的原始總資源量大許多倍。美國(guó)地質(zhì)學(xué)家也提出要發(fā)展新的非常規(guī)的油氣勘探目標(biāo)。地質(zhì)學(xué)家普拉特?cái)嘌裕绹?guó)油氣勘探的巨大成就完全是應(yīng)用新思想的結(jié)果，勘探工作者往往在老概念認(rèn)為不可能有油的地方發(fā)現(xiàn)石油。

開(kāi)采長(zhǎng)達(dá)50年之久的烏克蘭謝別林卡大氣田，上世紀(jì)70年代達(dá)到高峰，年產(chǎn)量達(dá)310億立方米。高峰期后，科技人員多次對(duì)氣田原始儲(chǔ)量進(jìn)行核實(shí)，結(jié)果天然氣資源不但沒(méi)有枯竭，而且每次都發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量有所上升，目前幾乎增長(zhǎng)1倍，成為深層油氣補(bǔ)給理論的有力說(shuō)明。在韃靼共和國(guó)也存在許多油藏獲得深層石油補(bǔ)給的例子。

3 注氣提高采收率技術(shù)取得新進(jìn)展

世界大部分油田已經(jīng)過(guò)了產(chǎn)量高峰期，提高已發(fā)現(xiàn)油田的采收率是各國(guó)共同關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，全球有上千個(gè)注氣提高采收率項(xiàng)目。注氣提高采收率技術(shù)作為最有發(fā)展前途的提高采收率方法之一，近年來(lái)取得一系列重大進(jìn)展。

海上遠(yuǎn)程控制注氣技術(shù)提高老油田采收率。挪威北海Oseberg油田應(yīng)用遠(yuǎn)程水下控制注氣裝備，使用自產(chǎn)氣體保持地下壓力，獲取更多的石油，有望使Oseberg主要油藏區(qū)塊原油采收率提高到69%左右。注氣非混相重力穩(wěn)定驅(qū)技術(shù)得到研發(fā)與應(yīng)用。霍金斯油田通過(guò)構(gòu)造頂部注入氮?dú)猓渴鸷侠淼木W(wǎng)，控制注氣速度形成重力穩(wěn)定驅(qū)，大大降低殘余油飽和度，生產(chǎn)周期延長(zhǎng)20年至30年；同時(shí)引入水平井技術(shù)，提高波及體積，獲得更高產(chǎn)能，在低傾角、薄層砂巖油藏取得良好經(jīng)濟(jì)效益。二氧化碳驅(qū)提高采收率技術(shù)得到改善。美國(guó)能源部通過(guò)綜合應(yīng)用增大二氧化碳注入量等方法來(lái)改善二氧化碳驅(qū)提高采收率技術(shù)，盈利率接近94%。

注氣提高采收率技術(shù)是老油田提高采收率的重要手段，也是世界各國(guó)爭(zhēng)相研發(fā)的熱點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用和推廣前景。

4 新型壓裂工藝取得重要進(jìn)展

為加速開(kāi)發(fā)非常規(guī)油氣資源，科技人員通過(guò)研發(fā)與推廣應(yīng)用壓裂新技術(shù)，大幅度提高壓裂改造范圍，在提高油氣產(chǎn)量、降低壓裂成本等方面取得重要進(jìn)展，推動(dòng)了非常規(guī)油氣資源快速開(kāi)發(fā)。

LPG無(wú)水壓裂技術(shù)解決頁(yè)巖氣等非常規(guī)資源開(kāi)發(fā)用水問(wèn)題。科技人員應(yīng)用丙烷混合物替代水進(jìn)行壓裂作業(yè)，將丙烷壓縮到凝膠狀態(tài)，與支撐劑一起壓入巖石裂縫，最終采收率可提高20%至30%，平均每口井省去壓裂用水300萬(wàn)加侖至1200萬(wàn)加侖。納米級(jí)可降解壓裂球技術(shù)可降低多級(jí)壓裂成本。In-Tallic納米級(jí)可降解壓裂球比重小、強(qiáng)度高，可以在井中隨流體運(yùn)移，打開(kāi)滑套時(shí)能夠承受多重因素影響，當(dāng)其使命完成時(shí)還可以自動(dòng)降解消失，減少作業(yè)次數(shù)，節(jié)約生產(chǎn)成本。集中壓裂技術(shù)形成提效和環(huán)保雙贏模式，實(shí)現(xiàn)多個(gè)叢式井組同步作業(yè)，可大幅度提高作業(yè)效率，降低壓裂設(shè)備的轉(zhuǎn)移和空置期，減少井場(chǎng)的占地面積，降低作業(yè)成本。

壓裂新工藝的重大進(jìn)展解決了非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)難度大、開(kāi)發(fā)成本高等難題。在不久的將來(lái)，全球有望形成以新興非常規(guī)油氣資源聚集地為中心的新的能源格局。

5 無(wú)纜、節(jié)點(diǎn)地震數(shù)據(jù)采集裝備與技術(shù)快速發(fā)展

隨著三維地震勘探精度要求越來(lái)越高、接收道數(shù)越來(lái)越多，采樣密度不斷增加，傳統(tǒng)的有線地震采集系統(tǒng)在進(jìn)行寬方位、高密度、大道數(shù)數(shù)據(jù)采集中存在系統(tǒng)笨重、作業(yè)成本高等局限。無(wú)纜、節(jié)點(diǎn)地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能減輕系統(tǒng)重量，提高操作靈活性，能滿足地震作業(yè)提高施工效率、降低作業(yè)成本要求，是當(dāng)前地震采集的一個(gè)重要發(fā)展方向。

無(wú)纜、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集由傳統(tǒng)的采集—傳輸—記錄變?yōu)椴杉涗洠黾恿耸┕さ撵`活性，克服了常規(guī)電纜系統(tǒng)故障檢測(cè)等缺陷。無(wú)纜、節(jié)點(diǎn)地震采集系統(tǒng)具有重量輕、勘探成本低、操作效率高、有效降低HSE風(fēng)險(xiǎn)和系統(tǒng)可用性好等優(yōu)勢(shì)。在陸上，它受地形影響較小，方便進(jìn)入各種作業(yè)區(qū)，可以填充電纜采集的缺失數(shù)據(jù)，獲得更豐富的地震信息。在海底，節(jié)點(diǎn)采集技術(shù)可以獲得多分量、寬方位地震數(shù)據(jù)，提高四維地震勘探的可重復(fù)性。

無(wú)纜、節(jié)點(diǎn)地震采集裝備與技術(shù)快速發(fā)展，儀器性能不斷完善，技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，已經(jīng)從常規(guī)地震數(shù)據(jù)采集發(fā)展到微地震數(shù)據(jù)采集，信號(hào)頻譜也逐漸拓寬，并在非常規(guī)油氣資源勘探中應(yīng)用。海底節(jié)點(diǎn)寬方位采集技術(shù)在墨西哥灣的成功應(yīng)用，為深部復(fù)雜構(gòu)造成像提供了重要依據(jù)。無(wú)纜、節(jié)點(diǎn)地震系統(tǒng)與電纜系統(tǒng)兼容，并聯(lián)合數(shù)據(jù)采集，未來(lái)將具有更廣闊的應(yīng)用前景。

6 工廠化鉆完井作業(yè)推動(dòng)非常規(guī)資源開(kāi)發(fā)降本增效

水平井技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，推動(dòng)了美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的大發(fā)展。其中，工廠化鉆完井作業(yè)模式的推廣應(yīng)用，在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了降本、提速、高效和增產(chǎn)的重要作用。

工廠化鉆完井作業(yè)是指在同一地區(qū)集中布置大批相似井，使用大量標(biāo)準(zhǔn)化的裝備或服務(wù)，以生產(chǎn)或裝配流水線作業(yè)的方式進(jìn)行鉆井和完井的一種高效低成本的作業(yè)模式。這個(gè)模式集成快速移動(dòng)鉆機(jī)、流水線式的同步建井程序等，可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、多方協(xié)調(diào)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)多井場(chǎng)作業(yè)實(shí)時(shí)管理。工廠化鉆完井打破以往鉆井—完井—返排—生產(chǎn)模式，實(shí)行按順序、分批量作業(yè)模式，通過(guò)2臺(tái)鉆機(jī)協(xié)同作業(yè)實(shí)現(xiàn)批量鉆井。其中一臺(tái)鉆機(jī)依次完成同一井場(chǎng)所有井表層井段的鉆井和固井作業(yè)，另一臺(tái)快速移動(dòng)鉆機(jī)依次完成各井余下井段的鉆井和固井作業(yè)，依次類(lèi)推，直到完成所有井的全部作業(yè)。這個(gè)作業(yè)模式省去大量的水泥候凝時(shí)間和測(cè)井時(shí)間，有效提高了鉆井效率，降低了作業(yè)總成本。

工廠化作業(yè)是鉆完井作業(yè)模式的一次重大突破，已被推廣到頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)中。同時(shí)，隨著非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)活動(dòng)在全球逐漸升溫，工廠化鉆完井將在全球范圍內(nèi)得到推廣應(yīng)用。

7 無(wú)化學(xué)源多功能隨鉆核測(cè)井儀器問(wèn)世

一種創(chuàng)新型多功能隨鉆核測(cè)井儀器，不使用任何化學(xué)源，有效避免了油井化學(xué)污染及可能引發(fā)的油田作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)時(shí)提供綜合性巖石物理測(cè)量、優(yōu)化鉆井與測(cè)井程序，能節(jié)省鉆機(jī)時(shí)間，在地層評(píng)價(jià)和地質(zhì)導(dǎo)向中發(fā)揮了重要作用。

無(wú)化學(xué)源多功能隨鉆核測(cè)井儀器使用獨(dú)特的脈沖中子發(fā)生器取代常規(guī)地層密度和中子孔隙度測(cè)量所用化學(xué)源，完成地層評(píng)價(jià)所需的全套核測(cè)量，包括中子—伽馬密度、熱中子孔隙度等測(cè)量。中子—伽馬密度可替代傳統(tǒng)的伽馬—伽馬密度測(cè)量，提供高質(zhì)量的巖性信息。所有傳感器組合在一根25英尺的鉆鋌內(nèi)，儀器非常短，所有測(cè)量更靠近鉆頭，有效提高測(cè)量精度與時(shí)效；可提供方位伽馬、陣列電阻率等地層評(píng)價(jià)和地質(zhì)導(dǎo)向參數(shù)，以及三軸沖擊與震動(dòng)等鉆井工程參數(shù)。

無(wú)化學(xué)源多功能隨鉆核測(cè)井儀器已經(jīng)在30多個(gè)國(guó)家進(jìn)行了200多次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，其高質(zhì)量數(shù)據(jù)完全滿足復(fù)雜地質(zhì)條件下的地層評(píng)價(jià)和地質(zhì)導(dǎo)向需要，有效降低了操作和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，避免了復(fù)雜的打撈、側(cè)鉆和廢棄等相關(guān)作業(yè)。隨著各國(guó)對(duì)安全環(huán)境問(wèn)題的日益關(guān)注，加強(qiáng)無(wú)化學(xué)源隨鉆測(cè)井儀的研發(fā)和推廣應(yīng)用具有非常重要的意義。

8 管道三維超聲斷層掃描技術(shù)取得新突破

應(yīng)用脈沖回波和衍射時(shí)差超聲波技術(shù)對(duì)管道缺陷進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，常常受到諸多假設(shè)條件限制，導(dǎo)致缺陷尺寸計(jì)算失誤，影響對(duì)檢測(cè)件的評(píng)判。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和先進(jìn)的壓電材料，獲得管道三維超聲斷層掃描技術(shù)新進(jìn)展。

超聲相控陣技術(shù)僅僅通過(guò)1臺(tái)電腦操控傳感器，就可以同時(shí)替代多個(gè)不同的超聲波傳感器獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)，再利用地震勘探中的反演波場(chǎng)外推方法（IWEX）進(jìn)行二維和三維成像，使試件裂縫的位置和長(zhǎng)度清晰可見(jiàn)。IWEX技術(shù)在檢測(cè)、確認(rèn)缺陷的大小和特征時(shí)不需要校準(zhǔn)模塊，數(shù)據(jù)解釋也不依賴操作者的技能，規(guī)避了操作失誤帶來(lái)的檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。

IWEX技術(shù)是一項(xiàng)正在研發(fā)階段的新技術(shù)，需要通過(guò)在新建和在役管道上的長(zhǎng)期應(yīng)用，驗(yàn)證其管道缺陷檢測(cè)與焊接完整性評(píng)估的可靠性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)處理水平與速度的不斷發(fā)展和提高，突破二維或三維成像大數(shù)據(jù)量處理瓶頸，IWEX技術(shù)必將在管線實(shí)時(shí)檢測(cè)快速評(píng)估方面發(fā)揮更大作用。

9 無(wú)稀土與低稀土催化裂化催化劑實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用

國(guó)外兩家公司實(shí)現(xiàn)無(wú)稀土與低稀土催化裂化催化劑規(guī)模化工業(yè)應(yīng)用，通過(guò)提高渣油轉(zhuǎn)化率和汽油收率，降低干氣，大幅度提高了煉廠的經(jīng)濟(jì)效益。

Grace的無(wú)稀土和低稀土催化劑包括：用于減壓瓦斯油催化裂化REMEDY催化劑、用于高金屬渣油催化裂化的低稀土含量REDUCER催化劑、高沸石/基質(zhì)比無(wú)稀土REACTOR催化劑等。這些催化劑與有稀土催化相比，在相同量的情況下，產(chǎn)品選擇性相當(dāng)，平衡劑活性相同。目前，20多套裝置使用無(wú)稀土催化劑，金屬Ni+V含量最高達(dá)4700ppm；32套裝置加工高金屬原料油，催化劑中的稀土含量減少20%至80%。

Albemarle的兩種低稀土催化劑包括：用于減壓瓦斯油催化裂化的GOLRT和AMBERLRT、用于渣油催化裂化的CORALLRT和UPGRADERLRT。工業(yè)應(yīng)用實(shí)例顯示，加工原料摻15%減壓渣油的催化裂化裝置，渣油轉(zhuǎn)化率提高，汽油收率提高，干氣減少。僅從提高收率計(jì)算，經(jīng)濟(jì)效益就提高了2000萬(wàn)美元/年以上。UPGRADERLRT催化劑不僅可接近性高，基質(zhì)表面積大，而且稀土含量少，為多加工渣油提供了較大的靈活性。

目前，在全球使用上述催化劑的工業(yè)裝置超過(guò)80套。隨著稀土價(jià)格的高漲，使用無(wú)稀土與低稀土催化裂化催化劑將大大降低裝置的運(yùn)行成本，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

10 甲苯甲醇烷基化制對(duì)二甲苯聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴流化床技術(shù)取得重大進(jìn)展

甲苯甲醇烷基化高選擇性制取對(duì)二甲苯新工藝路線反應(yīng)條件比較溫和，可以使用非石油產(chǎn)品的甲醇作原料，實(shí)現(xiàn)石油化工和煤化工的有機(jī)結(jié)合。“甲苯甲醇制對(duì)二甲苯（PX）聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴流化床中試技術(shù)”提出創(chuàng)新的甲苯甲醇制對(duì)二甲苯聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)路線，對(duì)二甲苯和低碳烯烴比例可靈活調(diào)節(jié)；完成進(jìn)料規(guī)模為0.6噸/天甲苯甲醇制對(duì)二甲苯聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴流化床技術(shù)中試，甲苯單程平均轉(zhuǎn)化率達(dá)18.4%，甲醇單程平均轉(zhuǎn)化率達(dá)92%，二甲苯異構(gòu)體中PX平均選擇性為91.49%，乙烯和丙烯在C1—C5及不凝氣中平均選擇性為74.49%，平均生焦率為2.66%；研究開(kāi)發(fā)出高性能催化劑，在保持高選擇性制取對(duì)二甲苯的同時(shí)，可以高選擇性聯(lián)產(chǎn)乙烯和丙烯，催化劑理化指標(biāo)、粒度分布和水熱穩(wěn)定性可靠。

這項(xiàng)技術(shù)不僅在對(duì)二甲苯的生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了石油化工和煤化工的有機(jī)結(jié)合，而且發(fā)展了由煤經(jīng)甲醇生產(chǎn)乙烯和丙烯新途徑，大大降低聚酯生產(chǎn)對(duì)石腦油原料的依賴度，推廣應(yīng)用前景廣闊。

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