海上油气勘探目标全生命周期管理创新与实践

廖 晋 金云智 吴迅达 梁 豪

中海石油（中国）有限公司湛江分公司

中国南海油气资源丰富，素有第二个波斯湾之称。与陆地油田勘探投入相比，海上油气田勘探的投入、风险和技术要求更高，如何通过管理创新提高勘探成功率，是海上油气勘探工作者一直追寻的目标[1-5]。近年来随着勘探程度的不断深入，南海油气勘探逐渐显示出三大趋势和特点：（1）勘探层系逐渐由中浅层向中深层转变；（2）水深逐渐由浅水向深水进军；（3）圈闭类型逐渐由构造圈闭往岩性地层圈闭过渡。面对日益复杂的油气勘探地质情况，传统的勘探目标管理凸显诸多问题，具体包括：（1）缺乏科学的理念、有效的工具及完善的数据，管控成效不理想；（2）资料管理范围、内容及方式非常局限，缺乏以“大数据”支撑目标的科学部署决策；（3）评价以“定性”为主，缺少先进的理念和可靠的工具来支撑科学的“定量”评价；（4）研究以追求地质目的为主，没有以“价值”为导向。

面对低油价冲击以及南海西部高温高压、深水、低孔渗等复杂地质油藏条件，中海石油（中国）有限公司湛江分公司在油气勘探方面大胆转变观念、开拓思路，提出并坚持“向管理要效益”，创造性地开展了“以价值勘探为导向”的勘探目标全生命周期的管理创新工作[6-8]，自2013年以来，有效指导公司勘探决策和部署，在高温高压、深水领域共发现约3000×108m3天然气储量，勘探成功率大幅提高，储量发现、桶油成本下降幅度和储采比等指标明显提高，取得了显著的经济效益及社会效益。

1 “多维度”勘探目标研究质控体系

影响油气勘探成功率的因素极多，但首要因素是勘探目标研究质量。为提高勘探目标研究水平，保障研究成果质量，创新提出了“多维度”研究质量控制管理体系。以“精、细、深、实”为标准，以“预防为主，过程控制，持续改进”为核心理念，实现组织系统化、行为标准化、决策程序化，以期达到权责明确、过程质控的管理目标，全面推进勘探管理提质增效。

1.1 勘探目标研究 “三横三纵”质控体系

为确保勘探目标研究质量，将井位审查的各个管理环节不断细化量化，责任层层分解、落实到人，形成了研究院质控组、分公司领导组及质量管理委员会的三级质控（三横）、三级审查（三纵）的质控审查体系（图1），将其贯彻落实到井位研究过程质控之中，使研究过程的各种风险因素能够得到有效掌控，形成“人人知质量、人人讲质量、人人保质量”的工作氛围。3个不同层级的审查和3个不同层级的质控互相支撑、互有补充，“审查及质控”两条线索紧紧围绕“质量”这个共同的主干线，最大限度确保了入库目标的研究质量。

图1 勘探目标“三级质控和三级审查”流程

1.2 井位研究“5组30项”质控内容

面对高温超高压、深水—超深水、深水+高压、复杂岩性地层圈闭和深层低孔、低渗等复杂地质条件，深化井位研究是复杂探区能够“点石成金”的关键，通过“勘探项目研究为主体，专业项目为技术支持，专家组质控把关” 的综合研究过程，确保了井位研究质量。

为了精细质控井位研究质量，统筹考虑目标的地质条件和经济性，将质控专家组划分为沉积储层组、地化与成藏组、构造圈闭组、储层预测与烃检组和经济评价组5组，同时结合勘探目标的属性（高温高压、深水等），将过程质控内容进一步细分为30小项。这5组30项的质控内容相互交错、互为因果，多专业多领域专家参与评估、交流，帮助研究人员进行多角度、多方位思考与评估，更好地推进井位研究进展，显著提升研究质量。

2 勘探目标全生命周期“大数据”闭环 管理

为了完整管理勘探目标从研究、审查、入库、上钻到钻后评估各阶段成果，充分挖掘勘探目标整个生命周期内“大数据”背后的价值，创造性提出了勘探目标全生命周期大数据闭环管理模式，具体包括以下几方面内容：

（1）将勘探目标从研究到数据采集、质量控制、专家审核、领导决策、入库储备、优选排队、投资优化组合、钻后评价、专家考核等众多岗位角色不同节点的信息，以闭环的数据链进行管理（图2）。

图2 勘探目标全生命周期数据管理流程

（2）针对数据分析流程，应用先进的信息化手段，建立面向对象的勘探目标业务模型和数据模型，实现勘探开发数据模型的一体化。

（3）建立勘探目标基础数据库，管理勘探目标的基础信息、落实情况、评价信息、审核情况、探井设计、钻探过程及成果数据等，具体包括：基础信息、识别信息、地质信息、勘探目标组织、勘探目标动态、评价数据、钻探数据、资料类型定义、资料信息查询、GIS查询、标准规范管理、成果提交规范、审核内容、统计分析、勘探目标历史查询、勘探成果管理、规范报表、图册制作等，实现勘探目标基础数据和成果数据的电子化管理。

（4）基于PPDM和POSC数据模型和高级数据同步技术，建立了公司勘探目标“大数据”和目标审查专家知识库。充分积累显性知识和隐性知识，充分挖掘“大数据”及知识库背后的价值，不断丰富不同区带、层系、油气藏类型的勘探目标定量评价知识，为价值勘探导向的智能决策奠定坚实的数据基础。

3 勘探目标优选及专家后评估定量化管理

3.1 综合储量法优选勘探目标

勘探管理的一项重要工作就是根据已入库勘探目标的各类参数对目标进行排队，传统的基于潜在地质储量、可采储量等储量指标进行目标排队具有较大局限性[9-12]。为此，综合考虑勘探目标的地质条件、领域属性、油气类型、专家打分等相互约束的参数，针对勘探目标“收益—风险”同时存在的两面性特点，选用主要的经济评价指标（内部收益率、投资回收期等）和风险评价指标（经济风险、工程技术风险等）作为主要评价参数，通过一系列地质参数的优化与排列组合，形成了适用于南海西部的勘探目标优选综合储量法，其表达式为：

式中A(f)——综合储量规模，104m3（油当量）；

R——风险系数，%；

L——领域系数，L油=1+(A-1000)/(10000-1000)，L气=1+(A-100)/(1000-100)；

C——收益率，%；

W——井控储量系数，%；

A——储量规模，104m3(油当量)。

3.2 概率法专家定量化评价

勘探专家的管理、评估和考核是勘探目标管理工作的延伸。应用概率法建立勘探专家后评估与考核标准体系，根据钻后结果与钻前专家评分的匹配度，计算出专家单目标得分，再根据含油气性、专家出勤、单目标评分等情况综合获得专家总得分。如表1所示，对于勘探目标评价，需要有2/3的专家认为目标含油气概率在80%以上才能通过。表2为专家评价打分权重表，根据目标含油气情况、专家对目标进行评价的情况以及集体商议的计算方法，实现专家考核从定性到定量考核方式的转变。根据评估结果不断完善勘探专家知识库，动态调整勘探专家打分权重，实现勘探专家考核与权重的闭环反馈机制，提高勘探决策的可靠性。

表1 存在概率专家评价分析表

表2 单目标得分分析表

4 勘探部署“最优解”管理决策模型

价值勘探的落脚点在勘探投资组合管理，其核心是以最小投资获得储量最大化[13-15]。通过不断研究和摸索，应用数学地质方法，以“最小投资，获得最多储量”为目标创建了不同要素控制下的投资优化组合规划求解模型，模型控制要素为总投资固定和钻机资源固定两类。

（1）总投资固定规划求解逻辑。如图3所示，图中各字母代表不同的勘探目标，求取最优解的约束条件为各目标的综合储量数据、各目标的目标单井成本（万元）、总投资（万元）；各领域探井比例为现实区55%～65%、滚动区15%～25%、新领域15%～25%；各类型探井比例包括油、气探井比例，深、浅水探井比例。

图3 目标投资优化组合约束矩阵图

在总投资I(t)不变情况下，求解综合储量数据最大值，以期获得最优待钻目标组合。当总投资固定时，输出待钻目标后，可根据待钻目标参数，落实不同钻井的需求（钻机数量+所需日期）。

（2）钻机资源固定规划求解逻辑。约束条件同（1），求解钻机资源不变情况下的综合储量数据最大值，以期获得最优待钻目标组合。

求解模型根据大数据知识库中约束参数的变化自动匹配最优的约束边界值，在实时变化的数据量基础上实现动态求解。

5 应用成效

自2013年以来，通过运用新的勘探目标管理理念和方法，南海西部油田在莺歌海中深层高温超高压和琼东南盆地深水领域均获得勘探突破，先后探明东方13-2地质储量为1000×108m3的高温高压天然气田和陵水17-2、陵水18-1/2、陵水25-1等地质储量为2000×108m3的深水天然气田。通过精益化管理，开展滚动勘探，寻找优质可接替储量，实现了涠西南凹陷连续5年产量逐年增长，保持在200×104t年产量以上的较高水平。自2014年以来，公司勘探成功率平均达81%，较以前提高了14%；平均新增可采储量增长206%；平均桶油成本降低26%；气田储采比不断提高，油气储采比达到22，尤其是气田储采比达到44。通过不断创新与实践，南海西部油田已具备建设万亿立方米大气区的条件。

管理与技术深度融合，运用信息化带动管理理念的变革与创新，实现了对勘探目标的科学、专业管理，建立了适用于各勘探区域的评价模板库，优选评价算法、综合专家经验、优化目标排队和投资组合，为以价值勘探为导向的勘探项目科学部署决策提供了稳固的“大数据”支撑。

6 结束语

通过多年的勘探目标全生命周期管理创新实践，南海西部形成了以价值勘探为指引、以信息化为手段的“多维度”质控管理体系，有效推动了勘探目标管理的标准化、制度化；提出了勘探目标全生命周期“大数据”闭环管理理念，实现了目标管理和决策流程的信息化；建成勘探目标综合储量法优选体系和“概率法”专家评价管理体系，实现了“定量评价为主”的目标优选和专家后评估管理模式；建立了勘探部署“最优解”管理决策模型，管理最优待钻目标组合，全面提高油气勘探成效，推动勘探部署的精益管理。以上管理创新实践在南海西部油田得到成功应用，有效地指导勘探决策和部署，大大提高了油气勘探成效，取得了显著的经济效益及社会效益，对其他海域勘探具有参考借鉴意义。