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为了油气可持续发展

2019-07-18文/张

中国石油石化 2019年12期
关键词:依存度油气田勘探

○ 文/张 抗

传统的战术接替增储上产已经不能够满足我国对油气资源的需求,必须加快新区新领域的战略接替。

▲石油的未来在星辰大海。 供图/视觉中国

“我们这么多年在油气勘探开发方面不是不使劲。”提起我国的油气勘探开发事业,许多开发地质工作者不是不委屈,“然而储量和产量的增加却不能平衡递减的那块量。”

当战术接替行不足以维持稳产或低速增产时,如果不解决战略接替的问题,油气的可持续发展就可能会落空。

油气田(区)生产自有生命周期

作为由地腹有机质演化聚集而形成的流体矿产资源,它所形成的有经济价值的油气田总是分布在有一定孔隙的地层中,许多油气藏下方有地层水所托举。随着油气被开发,油气田本身具有的压力逐渐降低,甚至可转为低于周围地层压力的负压,油气可由自喷产出转为泵抽。与之同时,油气层周围的地层水入侵可造成井口产出流体中含水量急剧升高直至被水淹而不产油气。这样,油气井、油气田便由初期的高产,经历日趋升高的自然递减而终至达到低产的经济极限而被封闭。

正是从这个角度上我们强调油气为不可再生资源。这一过程类似于单个生物的生命周期:由生长、旺盛、衰老而终至死亡。单个油气田(藏)如此,由许多油气田组成的油气区亦如此。研究中,把其产量快速上升时期称为青年阶段,高产期称为壮年阶段,低产期称为衰亡阶段。进而把壮年阶段分为前期和后期:前期其产量还可有所上升或能保持相对稳产;后期其产量则有所下降,特别是其可采储量的补充系数小于1,剩余可采储量下降。各种增储上产手段不能弥补自然递减,使综合递减率越来越大。

在油气工业链的上游,新地区新领域发现有了重大突破后勘探往往要相对收缩,集中力量去迅速探明一批油气田并转而进入建产能上产量。这种战略收缩态势,会在一定程度上影响向新地区新领域开拓。这在投资相对紧张时表现更为明显,从而自然形成了勘探的展开收缩节奏。勘探的宝贵经验是在这个时期工作量可以减少,但对新地区新领域的研究和探索不能“断线”。

为了延长油气田的生命、获取更大的经济效益,多从两方面入手。一方面老油田内加大储量的动用率、提高采收率(油气经济采出量与地质储量的百分比)。为此在更深入认识油气产出规律的基础上采用了越来越先进的技术手段并努力降低成本、压低生产的经济门限。另一方面是在更深入认识油气赋存规律基础上积极向过去不被重视甚至认为无可采油气的领域开拓,在已知产层的上下发现新的产层、在老油区内发现新的油气田,以增加其探明储量。业内对这两方面的工作统称为生产的战术接替。显然,有了已对油气赋存开发规律有深刻认识的技术人才,有了老油区已完成的大量基础建设,油气的战术接替中勘探投入的经济效益往往较高。随着老油区勘探开发强度越来越大,待发现和待开发的油气品位总体上趋差,以战术接替来维持老油气田区增产或稳产的难度也日趋增大,终于达到油气田生命的转折点,进入了壮年阶段后期。虽然仍会有起伏,但此后的总趋势是产量的综合递减率加大而走向衰亡。

战略展开主动进攻

为了油气工业的持续发展,特别是满足经济发展对油气日益增长的需求,油气和能源发展战略研究者清醒地认识到必须不断且有节奏地实施勘探的战略展开,以求在一段时间的艰苦探索中发现一批新油气田、开拓新产区新领域,为生产的战略接替创造条件。与成熟探区相比,它们的共同点是基础地质和油气地质的研究程度低、缺乏对油气赋存规律的认识,而且其多是地表环境较差、地下情况复杂的地区。特别是复杂的地质结构和深部高温高压对勘探技术有更高更新的要求,与之伴随的是勘探成本往往大幅度提高。这些都使实现战略接替的难度相当大,须经过艰难曲折的探索过程。这不仅需要一段较长的时间,也需要持续投入一定的工作量去逐步认识地下的真实情况,从而找到正确的勘探方向去逐渐逼近地下油气田。为此不仅需要勘探家解放思想敢于探索,而且需要决策者能顶住相当长的一段时间投资不能见效益而产生的内外压力。

为此,作为油气工业排头兵的勘探家们必须有主动进攻精神,不能过分留恋老区老领域(成熟油区)勘探的“热炕头”(这项工作可交给油气田开发单位去搞,他们轻车熟路,可顺手而为),特别是当需要产量需持续提高时更是如此。

我国第一次油气勘探战略展开发生在建国初期。当时百废待兴,而我国可用以进行石油勘探的人力、物力欠缺,只能把十分有限的力量局限于西北地区几个已发现小油田或油气显示的地区,天然气的勘探仅限于四川盆地老的小气田附近。因技术手段相当落后而进展不大。

上世纪50年代末期,当石油普查队伍在松辽盆地发现可能生油的地层并对中国东部几个盆地含油气远景做出新的评价后,当时的领导层果断地进行了勘探重点的战略东移。集中力量首先对松辽盆地进行区域普查勘探,发现大庆油田。继而挥师南下相继突破了渤海湾盆地、南襄盆地、苏北盆地、江汉盆地,发现了一系列的油田。与此同时展开了对全国主要盆地的石油概查、普查,大为拓展了鄂尔多斯盆地的石油勘探和四川盆地的天然气开发局面,从而实现了全国油气勘探区域上的第一次战略展开。在我国陆上东部地区的北段(长江以北)建成我国的石油工业基地,使东部产量约占全国产量的90%。基于此,石油产量上升到1×108t,中国石油由主要依靠进口发展到实现自给且有出口。众所周知,20世纪60年代中期开始的“文化大革命”,严重地迟滞了中国经济的正常发展。上述成果是中国石油人在极艰苦条件下排除干扰努力奋斗才取得的。

DISCOURSE

在新领域的开拓上也取得重大进展,改变了石油生产几乎全部局限于中生界、新生界陆相地层的状况。

第二次战略展开已经完成

“文化大革命”后中国进入改革开放的新时代。经济的快速发展对油气提出了持续增长的更高要求。终于在1996年出现了供需形势的转折,在产量达到1.6×108t的同时出现了原油的净进口。进口量快速增长,到上世纪末达到净进口近0.6×108t、进口依存度约27%。2007年天然气也出现净进口。随着东部油田采出程度的提高,稳产日趋困难。1985-1990年,其原油剩余可采储量出现1.37%的年降率,产量出现0.37%的年降率。东部油田在达到峰值后出现剩余可采储量和产量的下降。石油产量与经济需求量间越来越大的差距督促人们更多地考虑加大战略上主动进攻、开辟勘探新局面的问题。

20世纪80年代以来,当时从事油气勘探的专业部门(地质部石油和海洋地质局)便提出了向“四新”(新地区、新领域、新类型、新深度)进军的口号,油气开发部门也进行了老区、新区孰轻孰重和应有什么样的投资比例的讨论。形势的发展和实践取得的新认识促使油气工业在上世纪后期逐渐统一了指导思想:必须着手新的战略接替。于是,逐步形成“东部挖潜、发展西北(西部)、开拓海上、油气并举、走向国外”的战略方针。仅以国内论,就是进行油气勘探第二轮区域上和领域上的战略展开。

就油气生产分区来说,实际运作中常常采用东部、西部和海域的三分,即将鄂尔多斯盆地归于西北区,四川盆地归于西南区。就天然气分区来说,实际生产中常常采用东部、中部、西部和海域的四分,即将鄂尔多斯盆地和四川盆地归于中部区。正是基于此,我们说天然气的产区集中于中部。至今西藏高原仅在伦坡拉小盆地获得少量控制储量,区域上局限于基础地质研究和局部地区的参数井钻探,并未能真正实现其区域展开的任务。因而在战略方针的表述上采用了“发展西北”的说法。

老区挖潜和新区开拓使我国油气产量保持了升势,石油(原油和凝析油)产量在2010年到2016年跃上了年产2×108t的台阶。天然气(未包括页岩气和煤层气)产量由2000年的277×108m³快速上升,到2011年跃上了超1000×108m³的台阶并在2018年(包括页岩气和煤层气)达到1415×108m³。从石油和天然气的当量比上看,石油产量的峰值是2015年的2.15×108t,同年天然气产量为1310×108m³,以1100m3折合1t油计为1.18×108t;该年油气产量的当量比为1.82。其后随石油产量降低和天然气产量快速增加,该比例值降低到2018年的1.47。

从产区上看,以原油产量计至2017年东部占全国的比例降到46.8%,而作为其西翼的西北、东翼的海域分别占29.7%和23.5%;上世纪末天然气几乎全集中于中部的四川和鄂尔多斯两盆地,2017年的产量中部占全国的比例降到56.2%。而作为其西翼的西北、东翼的东部和海域分别占28.6%、6.1%和9.1%。从油气主产区和其两翼所占比例来说,初步实现了平衡。因而可以说,经过40年以来的艰苦努力第二轮战略区域展开的要求已基本实现。

在新领域的开拓上也取得重大进展。改变了石油生产几乎全部局限于中生界、新生界陆相地层的状况,在西北区和四川盆地探明了一批下中生界(三叠系)至古生界和上元古界的海相油气田。这种转变对我国有重要意义,众所周知,世界上的主要油气田多分布于中生界至上元古界的海相地层中。勘探思路上也由过去仅局限于构造圈闭向多种圈闭类型扩展,探明了一大批地层岩性圈闭油气藏。此外,稠—超稠、致密砂岩油气藏的开发实际上已开始突破常规油气藏的局限,开始了向非常规油气藏延展 。因而可以说,勘探新领域的开拓为未来油气的发展开辟了道路。

综上所述,第二轮勘探的战略区域展开的完成实现了对东部老产区的战略接替。

呼唤第三轮勘探的战略展开

我国经济的持续高速增长,必然使油气的需求量有相应的持续上升。经济发展质量的提高和环保的压力更要求能源供应日趋优质化。这使石油特别是天然气在一次能源中的比例要有大幅度提高。近期的油气生产与此要求间的差距日益增大突出地表现在进口油气依存度的增高上。2009年石油的进口依存度超过50%,2015年突破60%,6年间增长了10%。2018年就达69.8%,两年多进口依存度就增加了近10%。2006年天然气进口依存度约为1.5%,2018年猛烈上升到约45.3%。2018年天然气进口增长率达31.9%,居大宗商品进口增长率之首,为全国进口增长率的2倍。

▲虽然油气勘探开发难度越来越大,但我们技术装备水平却越来越高端。 供图/视觉中国

据国家统计局公报2019年一季度原油、天然气进口同比分别增长8.2%、17.8%,而1-2月原油同比减产4.5%、天然气同比仅增产9.2%。可以预料,该年仍将出现进口依存度的快速增长。以上的各组数据表明油气进口依存度增长之快出乎多数人的预料。随着石油产量的相对稳定,天然气需求量的快速上升,在其他条件未得到重大改善的情况下,估计未来10年内石油进口依存度仍可能保持近期的增长势头,天然气的进口依存度将趋于接近目前的石油进口依存度。

总之,油气生产已面临着“三高”:经济发展的高需求、已有油气田开发的高强度、稳产增产的高难度。严峻的现实强烈呼唤在继续进行老区艰苦的增储稳产的同时,必须加快进行新区新领域的战略接替。

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