國際石油科技進展
1. 淺水超深層勘探技術不斷創新與應用推動墨西哥灣成熟探區巨型氣藏新發現
墨西哥灣大陸架地區作為經過近百年密集油氣勘探的成熟探區,在油氣地質勘探理論技術不斷完善與推廣應用的推動下,近幾年在淺水區深層不斷獲得油氣發現,特別是2010年年初在淺水區超深層發現Davy Jones氣藏,可采天然氣儲量20萬億~60萬億立方英尺,標志著成熟探區油氣勘探取得突破性進展。
地質勘探技術的進步及在深層勘探中的靈活運用,深化了對墨西哥灣超深層油氣成藏條件和油氣分布規律的認識,擴展了勘探思路,優化了勘探決策,改善了油氣勘探效果,為取得勘探突破奠定了基礎。(1)通過對區域性二維、三維地震地質資料的綜合分析,認識到該區大陸架和深海區僅僅是屬于兩個不同的工程區域,而非不同的地質區域,消除了對構造地質背景的誤解。(2)采用富方位角地震采集技術和Q-Marine單檢波器技術,結合精細速度模型和高保真偏移算法,改善了鹽下構造成像,搞清了超深層油氣構造特征,為準確預測油氣分布和部署勘探戰略奠定了基礎。(3)首次嘗試了地震測線拐彎時繼續放炮并采集資料的新方法,在處理時采用先進的噪聲壓制算法,提高采集效率和資料質量。(4)利用先進的可控源電磁技術、精細油藏描述等技術,較準確地預測了巖相模式及圈閉的形態、規模,有效降低了勘探風險。
最近,這一重要發現被相關部門確認是墨西哥灣近幾十年最大的油氣發現之一,并由此可能打開墨西哥灣淺水陸架區超深(25000英尺)層油氣勘探的一個全新領域,這將成為墨西哥灣地區新一輪油氣勘探的熱點目標。
2. 有望探測剩余油分布的油藏納米機器人首次成功通過現場測試
目前,油氣采收率平均只有30%,大量剩余油(30%至70%)有待發現和開采,因此需要了解油藏井間基質、裂縫和流體的性質及與油氣生產相關的一些變化,但現有的測井和物探技術在探測范圍或分辨率上還無法滿足這種需求。為有效探測和開采剩余油,一些大型石油公司和服務公司開展納米機器人的研究,期望利用納米機器人探測甚至改變油藏特性,從而提高油氣開采效率和采收率。
納米機器人不是傳統意義上的純機械機器人,而是一種化學分子系統和機械系統的有機結合體,垂直分辨率遠高于測井和巖芯分析,探測范圍介于測井與地震勘探之間,非常有助于進行油藏表征。在油氣勘探與開采中具有多種用途:輔助圈定油藏范圍、繪制裂縫和斷層圖形、識別和確定高滲通道、識別油藏中被遺漏的油氣、優化井位設計和建立更有效的地質模型,將來還可能用于將化學品送入油藏深處進行驅油。這些應用有助于延長油氣田的開采和供應年限,提高累積產油量和采收率。因此,油藏納米機器人技術的發展前景十分廣闊。
沙特阿美公司繼2008年完成油藏納米機器人的可行性研究后,2010年6月首次成功地完成了油藏納米機器人的現場測試。測試結果證實:納米機器人具有非常高的回收率;攜帶納米機器人的流體具有很好的穩定性和流動性。目前送入油藏的Resbots納米機器人尚無探測能力,沙特阿美公司計劃在2年內將第一代Resbots送入油藏,并逐步增加探測與驅油能力。
3. 寬頻地震勘探技術加大頻譜采集范圍有效解決復雜構造成像難題
隨著勘探區域地質條件越來越復雜,油氣越來越難發現,為了獲得更加清晰的高分辨率圖像,需要獲得更寬的頻譜信息,即同時獲取低頻和高頻信息,這對于獲得深層目標及薄層和小型沉積圈閉高分辨率圖像尤為重要。
目前,國外有多家物探服務商的寬頻地震勘探技術研究取得了新進展:PGS公司的GeoStreamer技術在增加低頻信息的同時保護高頻信息;Spectraseis公司的低頻地震技術研究取得重大進展,2009年與雪佛龍、埃克森美孚等多家公司聯合開展了低頻地震合作項目,在墨西哥灣Burgos盆地開展的低頻地震勘探最低頻率可達0.03赫茲;2010年,中國石油東方地球物理公司與殼牌合作,開展的低頻可控震源試驗獲得成功;CGGVeritas公司專門推出了寬頻地震技術系列,為陸上、海上、海底地震勘探提供寬頻方案。其中EmphaSeis陸上寬頻采集方案能夠獲得高分辨率寬頻子波;BroadSeis海上寬頻采集方案能夠獲得最尖銳的子波和最佳分辨能力,可記錄低于5赫茲的信息,并具有更高的信噪比;海底寬頻采集方案包括先進的光纖系統、Searay電纜和創新高效的Trilobit節點技術。
4. 微地震監測成為油氣勘探開發研究應用熱點技術
微地震技術最早于20世紀80年代提出,90年代逐漸開始在其他行業應用。2006年,威德福公司推出FracMap微地震壓裂監測技術,首次在油氣勘探領域實現商業化應用。微地震監測技術在油氣藏勘探開發方面的主要應用包括儲層壓裂監測、油藏動態監測等,可縮短和降低儲層監測的周期與費用。
目前CGGVeritas、斯倫貝謝、貝克休斯、道達爾、哈里伯頓等多家公司推出微地震技術服務。道達爾公司在中東和南美分別進行了注蒸汽微地震監測研究。一些專門從事微地震技術服務的公司在該領域取得重大進展,在優化開發方案、提高采收率等方面起到關鍵作用。微地震技術服務公司研發出一套基于地表的微震數據采集觀測系統,其專有的FracStar®技術在非常規資源開采中發揮重要作用。微地震技術在頁巖氣儲集層中進行實時壓裂監測效果顯著,貝克休斯公司采用IntelliFrac服務解決了頁巖氣儲層水力壓裂實時監測難題。
目前,微地震監測技術已經成為地球物理界的熱門技術之一,是儲層壓裂過程中最精確、最及時、信息最豐富的監測手段。隨著對微地震震源機制、反演及可視化的深入研究,微地震技術將不斷擴大應用范圍,發展前景將更加廣闊。
5. 先進技術集成推動超大位移井不斷突破鉆井極限
大位移鉆井存在井眼軌跡控制難度大、井眼清潔困難、摩阻扭矩大、不易下套管等特點。通過不斷研發完善和提升隨鉆測量技術、旋轉導向鉆井技術、隨鉆環空壓力測量技術、先進的鉆桿技術、鉆井液技術及固井技術,并對這些技術進行集成應用,推動了大位移鉆井不斷創出新的世界紀錄,同時鉆井周期大幅縮短。
2008年1月,?松梨诠緫勉@井性能管理流程和井眼質量整合技術,結合作業前“紙上鉆井”演習等措施,在薩哈林島的Chayvo陸上油田創造出大位移鉆井測深11680米的世界紀錄,水平位移超過1萬米,整口井鉆時僅為68天。馬士基石油公司在卡塔爾海上通過改進鉆柱設計、應用輕質鉆桿、使用高扭矩螺紋連接、綜合鉆井液優選、當量循環密度控制技術、優化井身結構設計并使用旋轉地質導向系統等多項先進技術,用時36天,以完鉆總深12289米的業績刷新了埃克森美孚4個月前創下的測深世界紀錄,并創下水平位移11569米、水平段長10902米、水垂比最大10.485等一系列新的世界紀錄。2010年4月,?松梨诠驹谀霞永D醽喓I蠎勉@井效能管理流程、井眼質量整體控制技術、先進的導向工具、下套管流程等,創下海洋固定式平臺鉆機鉆出的最長大位移井世界紀錄,水平位移達到10138米;應用快速鉆井技術,鉆井速度提升80%。
大位移鉆井技術的持續進步,不斷突破鉆井極限,將為全球各類油氣田利用大位移鉆井技術進行海油陸采及海上油氣的經濟高效開發提供技術支持。