海上油田高效开发技术探索

徐清山

摘 要：在我国渤海湾相继发现40多亿吨地质储量的原油， 但这些原油多为稠油和重油， 难以开发， 在陆上油田开发经验不能用于海上， 又无国际先例可借鉴的情况下， 基于海上稠油开发历程及现状， 深入分析了海上稠油油田开发面临的主要问题与挑战， 有针对性地集成、创新了适合于海上稠油开采的先进技术， 逐步建立完善了海上稠油高效开发思路和技术体系。该技术有效降低了油田开发成本， 并成功地开发了被国际石油公司称为“ 21世纪挑战”的海上最大稠油油田。成功研发了开发海上边际油田的“三一模式”和“蜜蜂模式”[1]， 应用于渤海边际油田开发实践， 并探索出一套适用于海上油田开发的优快钻完井技术。

关键词：海上油田;高效开发;稠油;边际油田;优快钻井;开发模式

海上油气田的勘探开发不同于陆上油田，海洋石油开发涵概了人类迄今掌握的所有科技。首先海上平台的建造、搭建就是一项艰具的任务，海洋深度越大海情越复杂，对平台设备的要求越高。此外水下油气管线铺设，水下井口设施， 浮式生产平台，水下三维勘探，各种钻探作业，都对一个国家的造船能力，地球物理，海洋工程，石油装备领域提出挑战。在任何方面出现短板，都会在国际合作中于不利地位。既然中国选择了独立的崛起之路，就会在各个方面面临更崎岖的历程与挑战。

一、海上油田开发的主要问题与挑战

1. 海上地质油藏条件复杂

我国近海油田大体分为3 大类：中小型轻质油油田、特殊岩性油气田、中型稠油油田。其中， 近海稠油油田的石油地质储量占海上已发现总地质储量的2 /3， 主要位于渤海湾油区， 对海油的稳产起着关键作用。渤海稠油油田储层为河湖三角洲—河流相沉积的砂体， 储层变化大、埋藏浅， 含油层数多， 含油井段长， 存在多油水系统且关系复杂;储层物性好，渗透率高， 胶结疏松， 油井出砂严重;流体性质较差，具有密度大， 黏度高（地下原油黏度26 ～741 mPa· s;天然能量不足， 边水不活跃。上述这些特点使得海上稠油油田开发难度大。对于特殊岩性油气田， 由于构造复杂， 形式多样， 断层多， 断块面积大小不一;储量规模不大， 油水关系复杂， 油气藏类型多， 如何经济有效地开发这类油田也是海上油田开发所面临的技术挑战。

2.海洋油田开发投资大和风险高

首先 ，以中国国情而言，在当前油价（80美圆一桶）下，陆上油井日产原油在3吨左右即可获得较好利润，若是海上油田这样的油井则无开采价值（中海油2009年的桶油主要成本为22.08美元）因此海上石油的成本问题也决定一些油田是否值得开采。以中石油某油田滩海（水下等深线-5米）开发为例。该油田为获得百万吨产能，兴建人工端岛等设施，花费10亿左右人民币，若是要在深海形成此等规模开发成本也将是10亿，这10亿则会是美圆。而海上石油开采正是一个“高风险”、“高技术”、“高投入”的产业，据测算，每钻井一米耗资约1万元人民币，而海上钢结构平台每平方米造价就高达两万美元，如此算来，建设一个中型的海上油田投资将在3亿到6亿美元之间，而一个大型油田总投资将高达20至30亿美元。凡此种种，在开发之前，一个中小油田前期勘探的费用将达到2000万美元。从寿命上讲，陆上油田开发后期可通过水驱，聚合驱等模式可继续生产若干年，甚至可以通过暂时关井等待地层压力恢复，油价攀升后，继续进行经济开采。而海上油田基于成本考虑则会选择关井，因此海上油田在寿命上也较短暂。另外海上石油开采还受油价，汇率的影响。对于地质条件资料匮乏，勘探数据不明的区域，任何石油公司都无能为力，何况南海南端石油储藏多位于其他国家大陆架附近，在没有军事保障的情况下，一切都是空谈。

二、油田高效开发技术

1.海上稠油少井高产技术

针对渤海稠油多、难开发的技术难题， 围绕如何实现少井高产， 在找准油藏、注海水强采、防砂、上岸4个方面进行技术攻关， 形成了海上稠油少井高产技术体系， 主要包括远程制导实时油层追踪技术、砾石充填多层防砂技术、注海水强采技术、长距离海底稠油混输技术。该技术能够保证钻头准确进入有效层段， 及时补足能量实现强采， 并在强采情况下油藏骨架不受损害， 能够通过把大量設备放置陆地而降低开发成本。

以渤海绥中36 -1油田为例， 该油田是20世纪80年代初期发现的大型海上稠油油田， 由于油稠、产能低、出砂和开发成本高， 陆地经验不适用、国际海上无先例可借鉴。在此情况下， 通过攻克70 km长距离海底管线稠油多相混输世界级难题， 实现了海上稠油油田的“半海半陆式开发”。

2.成熟区复式成藏规律主导下的滚动挖潜技术

由于河流相储集层的复杂性，井网调整常常需要经过数次循环才能达到较高的储量动用程度和较好的开发效益。本文以湖盆萎缩期层序发育的主控因素为理论基础，结合区域成藏背景，并结合油田的生产动态特征，提出在油田内部找油田、油田上部找油田的挖潜方向。滚动挖潜的思路为，在油田含油圈闭油柱高度分析、含油圈闭面积充满度分析的基础上，对可能存在的潜力进行搜索，并结合井组含水率差异性分析、生产动态数模精细拟合分析，开展潜力砂体的寻找。该技术在渤海BZ油田中高含水期油田挖潜中取得了很好的效果。以渤海BZ油田NmⅣ3小层为例。开发阶段认为F22MP中已钻遇该砂体的油水界面，但静态上发现该砂体25m的油柱高度远远低于其余砂体40m的油柱高度。通过对该砂体低部位一口生产井F29井的生产动态数模拟合分析，认为该砂体油水界面有下推40m以上的可能。为此提出了通过调整井F33井落实该砂体油水界面的方案，最终，F33井证实了该砂体油水界面下推54m，新增动用储量60×104m3。潜力方案F37H井实施后新增动用储量80×104m3，2012年10月投产后已累计贡献产油量3.5×104m3。

3.海上边际油田开发技术

渤海油田13 ×108 t储量属边际油田， 利用常规技术不能经济有效开发。针对渤海大量分散的小型油田难以开发的难题， 提出了“尽可能依托现有设施、工程设施尽可能简易化、工程设施可重复利用”的开发思路。在该思路指导下， 进行开发方案的设计和优化， 有针对性地采用一个简易平台、一条管线和一条电缆开发依托现有设施开发20 km以内边际小油田， 或采用可移动简易采油设施开发远离生产装置的边际油田， 逐步形成了后来的“三一模式”和“蜜蜂模式”等边际油田开发模式。采用上述的海上边际油田开发技术使13个边际油田投入开发、27个边际油田应用此项技术进行设计建造， 至今已有8 ×108 t边际储量得到开发利用。

三、结语

在国内现代石油工业向海洋发展的过程中，国外先进的现代海洋工程被快速引入了中国海油市场，特别是海外的油田勘探开发技术对国内石油工业产生了巨大的影响，使得海洋油气田钻完井技术产生了飞跃，为海洋石油的增储上产做出了巨大贡献。这些技术的突破将为海上稠油提高采收率闯出一条新路子

参考文献：

[1] 周守为.中国近海典型油田开发理论与应用[ M] .北京：石油工业出版社， 2009.

[2] 周守为.海上油田高效开发新模式探索与实践[ M] .北京：石油工业出版社， 200.

[3] 王德民，程杰成， 吴军政， 等.聚合物驱油技术在大庆油田的应用[ J] .石油学报， 2005， 26（1）：74 -78.

[4] 沈平平.提高采收率技术进展[ M] .北京：石油工业出版社，2006.