中国石油海洋工程公司又好又快发展纪实
乙烯装置是石油化工中最为复杂的装置,装置工艺流程长,操作条件苛刻且变化范围大,操作压力覆盖负压至12兆帕,温度上至1200摄氏度(裂解炉)下至零下170摄氏度(冷箱),设备台数多,建设材料品种规格多。开发出的大型乙烯成套技术,解决了急冷系统大量非确定石油馏分的表达、裂解炉区裂解气及超高压蒸汽管系的热膨胀所造成的应力计算、氢气等量子气体二元交互作用参数等多个技术难题,建立了功能强大的碳二加氢和碳三加氢反应模型,取得裂解技术、电介质技术和冷箱技术等多项重大关键技术突破。新建乙烯装置主要设备以投资计算国产化率高达83%,以设备台数计算国产化率为95%,形成完整的成套技术。开发出的大型液体裂解炉具备投用条件,将进一步提高乙烯装置设备国产化率。大庆石化乙烯装置开车成功打破长期以来国外公司在乙烯领域的技术垄断,填补国内技术空白,大幅度提升中国石油在乙烯技术领域的国际话语权。
国际石油科技进展
1非常规油气资源空间分布预测技术有效规避勘探风险
非常规油气资源空间分布预测技术快速发展,在致密油气和可燃冰等非常规油气资源预测评价中发挥重要作用,有效规避了勘探风险。
近期,纯随机模拟法和资源密度网格预测法等5种评价新方法相继推出,可满足资源评价的不同需求。纯随机模拟法细化了评价地区和评价过程,针对已钻井区和未钻井区采取不同的评价方法、数学模型和评价步骤,弥补了传统类比法存在的不足,提升了评价过程的科学性和评价结果的可靠性,大大提高了非常规油气资源丰度与空间分布预测的精确度。资源密度网格预测法是针对连续型油气区带而推出的一种资源评价新方法,解决了传统类比法没有考虑不同评价单元最终可采储量的空间关系等方面存在的问题,可以有效评价非常规油气资源潜力,较好地预测油气资源在空间的分布。
新方法分别在美国Uinta盆地和西加拿大沉积盆地等致密油气田中实际应用,取得良好效果。在非常规油气资源正在改变世界能源格局的新形势下,油气资源空间分布预测技术有望在非常规油气资源评价中发挥越来越突出的作用,对落实非常规油气资源潜力、制订未来发展战略规划具有重要意义。
2深层油气“补给”论研究获得重要进展
油气资源无机生成理论虽然已经存在多年,但并未得出具有科学和经济价值的结论。最近,鞑靼共和国的地学专家撰文《石油储量能否再生?》,提出基于无机生油成因的油气资源深层石油“补给”理论,认为罗马什金油田用现有采油技术,可以开采到2065年,采用新一代提高采收率技术,开采时间可以延长到2200年。但是依据深层石油“补给”理论,罗马什金油田的开采时间将可延长数百年。
在上世纪80年代,无机成因论起源于前苏联一些地区,提出在地壳深部和超深部特别是沉积盆地结晶基岩中勘探新油气资源的理论。一些学者认为,地球深部的油气资源将比地球全部沉积盖层中的原始总资源量大许多倍。美国地质学家也提出要发展新的非常规的油气勘探目标。地质学家普拉特断言,美国油气勘探的巨大成就完全是应用新思想的结果,勘探工作者往往在老概念认为不可能有油的地方发现石油。
开采长达50年之久的乌克兰谢别林卡大气田,上世纪70年代达到高峰,年产量达310亿立方米。高峰期后,科技人员多次对气田原始储量进行核实,结果天然气资源不但没有枯竭,而且每次都发现储量有所上升,目前几乎增长1倍,成为深层油气补给理论的有力说明。在鞑靼共和国也存在许多油藏获得深层石油补给的例子。
3注气提高采收率技术取得新进展
世界大部分油田已经过了产量高峰期,提高已发现油田的采收率是各国共同关注的焦点。目前,全球有上千个注气提高采收率项目。注气提高采收率技术作为最有发展前途的提高采收率方法之一,近年来取得一系列重大进展。
海上远程控制注气技术提高老油田采收率。挪威北海Oseberg油田应用远程水下控制注气装备,使用自产气体保持地下压力,获取更多的石油,有望使Oseberg主要油藏区块原油采收率提高到69%左右。注气非混相重力稳定驱技术得到研发与应用。霍金斯油田通过构造顶部注入氮气,部署合理的井网,控制注气速度形成重力稳定驱,大大降低残余油饱和度,生产周期延长20年至30年;同时引入水平井技术,提高波及体积,获得更高产能,在低倾角、薄层砂岩油藏取得良好经济效益。二氧化碳驱提高采收率技术得到改善。美国能源部通过综合应用增大二氧化碳注入量等方法来改善二氧化碳驱提高采收率技术,盈利率接近94%。
注气提高采收率技术是老油田提高采收率的重要手段,也是世界各国争相研发的热点,具有广阔的应用和推广前景。
4新型压裂工艺取得重要进展
为加速开发非常规油气资源,科技人员通过研发与推广应用压裂新技术,大幅度提高压裂改造范围,在提高油气产量、降低压裂成本等方面取得重要进展,推动了非常规油气资源快速开发。
LPG无水压裂技术解决页岩气等非常规资源开发用水问题。科技人员应用丙烷混合物替代水进行压裂作业,将丙烷压缩到凝胶状态,与支撑剂一起压入岩石裂缝,最终采收率可提高20%至30%,平均每口井省去压裂用水300万加仑至1200万加仑。纳米级可降解压裂球技术可降低多级压裂成本。In-Tallic纳米级可降解压裂球比重小、强度高,可以在井中随流体运移,打开滑套时能够承受多重因素影响,当其使命完成时还可以自动降解消失,减少作业次数,节约生产成本。集中压裂技术形成提效和环保双赢模式,实现多个丛式井组同步作业,可大幅度提高作业效率,降低压裂设备的转移和空置期,减少井场的占地面积,降低作业成本。
压裂新工艺的重大进展解决了非常规油气资源开发难度大、开发成本高等难题。在不久的将来,全球有望形成以新兴非常规油气资源聚集地为中心的新的能源格局。
5无缆、节点地震数据采集装备与技术快速发展
随着三维地震勘探精度要求越来越高、接收道数越来越多,采样密度不断增加,传统的有线地震采集系统在进行宽方位、高密度、大道数数据采集中存在系统笨重、作业成本高等局限。无缆、节点地震数据采集系统能减轻系统重量,提高操作灵活性,能满足地震作业提高施工效率、降低作业成本要求,是当前地震采集的一个重要发展方向。
无缆、节点数据采集由传统的采集—传输—记录变为采集—记录,增加了施工的灵活性,克服了常规电缆系统故障检测等缺陷。无缆、节点地震采集系统具有重量轻、勘探成本低、操作效率高、有效降低HSE风险和系统可用性好等优势。在陆上,它受地形影响较小,方便进入各种作业区,可以填充电缆采集的缺失数据,获得更丰富的地震信息。在海底,节点采集技术可以获得多分量、宽方位地震数据,提高四维地震勘探的可重复性。
无缆、节点地震采集装备与技术快速发展,仪器性能不断完善,技术应用市场不断扩大,已经从常规地震数据采集发展到微地震数据采集,信号频谱也逐渐拓宽,并在非常规油气资源勘探中应用。海底节点宽方位采集技术在墨西哥湾的成功应用,为深部复杂构造成像提供了重要依据。无缆、节点地震系统与电缆系统兼容,并联合数据采集,未来将具有更广阔的应用前景。
6工厂化钻完井作业推动非常规资源开发降本增效
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