海上邊際油田勘探開(kāi)發(fā)理論與工程管理
本書(shū)主要介紹了北部灣盆地地質(zhì)油藏特征及勘探開(kāi)發(fā)存在的技術(shù)難題。針對(duì)北部灣盆地地質(zhì)特點(diǎn)，提出北部灣盆地滾動(dòng)勘探的“兩期控砂、三面控藏、斷脊－運(yùn)移、復(fù)式聚集”的油氣成藏理論，找出具有裂陷初期湖盆擴(kuò)張背景的低位－水進(jìn)期和裂陷晚期湖盆萎縮背景的高位期儲(chǔ)層，確定了控制油氣成藏的三個(gè)重要界面，建立復(fù)式油氣區(qū)的成藏規(guī)律。
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北部灣盆地是南中國(guó)海西北部典型的斷陷盆地之一，地處三大構(gòu)造板塊交匯區(qū)，蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源。油氣藏具有斷裂分割嚴(yán)重、分布散、規(guī)模小的特征。復(fù)雜的油藏地質(zhì)條件和海上油氣開(kāi)發(fā)的特殊性，抬高了油氣田開(kāi)發(fā)建設(shè)和生產(chǎn)的成本，造成眾多油田變?yōu)檫呺H油田，導(dǎo)致油氣勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)相互制約，低品質(zhì)油氣資源難以有效動(dòng)用開(kāi)發(fā)。自1986年建成第一個(gè)海上油田開(kāi)始，又陸續(xù)投產(chǎn)了兩個(gè)油田，原油年產(chǎn)量從初始的18×104m3到2000年達(dá)到265×104m3的高峰，2003年遞減至150×104m3，按照傳統(tǒng)的海上勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)模式，2008年將下降到50×104m3以下，瀕臨停產(chǎn)。
為滿(mǎn)足國(guó)家能源需求和開(kāi)發(fā)南海油氣資源的需要，筆者2003年提出“以北部灣盆地為靶區(qū)，研發(fā)海上復(fù)雜小斷塊油田群高效勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)，實(shí)施海上滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)實(shí)踐”的策略。圍繞既定目標(biāo)，中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)中海油湛江分公司）組建聯(lián)合項(xiàng)目組，以油氣勘探開(kāi)發(fā)為主，涵蓋石油地質(zhì)、地球物理、鉆完井、海洋工程、采油工藝及油氣儲(chǔ)運(yùn)等專(zhuān)業(yè)，經(jīng)過(guò)五年的基礎(chǔ)理論研究和實(shí)踐，形成了海上滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)理論，集成研發(fā)了一套適用于海上邊際油田勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)技術(shù)和工程管理理念，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
首次提出我國(guó)近海石油滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)理論。
�。�1）提出指導(dǎo)北部灣盆地滾動(dòng)勘探的“兩期控砂、三面控藏、斷脊.運(yùn)移、復(fù)式聚集”的油氣成藏理論。具體而言，就是尋找具有裂陷初期湖盆擴(kuò)張背景的低位一水進(jìn)期和裂陷晚期湖盆萎縮背景的高位期儲(chǔ)層；控制油氣成藏的三個(gè)界面：最大湖泛面、不整合面和斷層面；建立復(fù)合油氣區(qū)的成藏規(guī)律：劃分不同層系、不同類(lèi)型、不同成因的油氣藏，縱向疊合、橫向連片空間組合的油氣聚集帶。
�。�2）針對(duì)北部灣盆地的油藏地質(zhì)特征，結(jié)合在生產(chǎn)油田的管輸容量、動(dòng)力供給冗余、油氣水處理能力及生產(chǎn)設(shè)施的分布等區(qū)域油氣生產(chǎn)現(xiàn)狀，建立復(fù)雜小斷塊油田“擴(kuò)張式”、“蔓延式”、“疊加式”和“移動(dòng)式”4種開(kāi)發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)油氣資源勘探開(kāi)發(fā)、地面設(shè)施和人力資源的共享，提高效率，降低成本的目的。
（3）通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，形成微斷層增強(qiáng)識(shí)別（MFE）和相控頻率反演儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)；海上油田重力分異穩(wěn)定驅(qū)開(kāi)發(fā)方式及并聯(lián)多管分層配注和匯注油田伴生氣技術(shù)；單筒三井鉆井、海上耐腐蝕防結(jié)垢的油氣輸送軟管及敷設(shè)、電力通訊一體的新型海底光電復(fù)合纜、“海上電網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)（EMS）”等油氣勘探、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、鉆完井、海洋工程及技術(shù)支持等領(lǐng)域的七大技術(shù)系列和三十余項(xiàng)低成本油氣開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，其中井壁穩(wěn)定性和鉆完井配套技術(shù)具有世界領(lǐng)先水平。這些理論、模式和技術(shù)有效地將分布復(fù)雜的地下資源和海上有限的生產(chǎn)資源系統(tǒng)的綜合利用起來(lái)，突破了油氣田獨(dú)立開(kāi)發(fā)門(mén)檻高的瓶頸，大幅提升了海洋石油的開(kāi)發(fā)水平，引領(lǐng)了海上邊際油田開(kāi)發(fā)技術(shù)發(fā)展。
目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 潿西南開(kāi)發(fā)歷程回顧 1
1.1.1 開(kāi)發(fā)模式及生產(chǎn)設(shè)施狀況 1
1.1.2 整體部署，分步實(shí)施 2
1.1.3 儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)情況 2
1.2 主力油田“擴(kuò)張式”滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn) 3
1.2.1 主力油田位置及概況 3
1.2.2 滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)歷程 3
1.2.3 滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)實(shí)施效果 6
1.2.4 潿洲12-1油田滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的啟示 7
1.3 區(qū)域油田群的“蔓延式”開(kāi)發(fā) 11
1.3.1 地下認(rèn)識(shí)指導(dǎo)“蔓延式”開(kāi)發(fā)的部署 11
1.3.2 充分發(fā)揮生產(chǎn)設(shè)施余力，降低開(kāi)發(fā)成本 13
1.3.3 成群建設(shè)、精細(xì)實(shí)施，降低開(kāi)發(fā)成本 13
1.3.4 “蔓延式”促進(jìn)滾動(dòng)勘探的進(jìn)程 14
1.3.5 科技攻關(guān)是成功的關(guān)鍵 14
第2章 海上邊際油田的特點(diǎn) 19
2.1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 19
2.1.1 國(guó)外情況 19
2.1.2 國(guó)內(nèi)情況 25
2.2 邊際油田勘探開(kāi)發(fā)模式 32
2.2.1 滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)思路 32
2.2.2 理論的探索 34
2.2.3 技術(shù)的發(fā)展 36
2.2.4 實(shí)踐與效益 36
第3章 邊際油田集束評(píng)價(jià)與滾動(dòng)勘探 38
3.1 勘探地質(zhì)認(rèn)識(shí) 38
3.1.1 兩期控砂 38
3.1.2 三面控藏 41
3.1.3 斷-脊運(yùn)移 41
3.1.4 復(fù)式聚集 43
3.2 區(qū)域開(kāi)發(fā)思路 47
3.2.1 勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)關(guān)系 47
3.2.2 區(qū)域資源共享與利益最大化 49
3.3 滾動(dòng)勘探技術(shù) 51
3.3.1 復(fù)雜斷裂地區(qū)精細(xì)解釋及評(píng)價(jià)技術(shù) 51
3.3.2 滾動(dòng)勘探地球物理技術(shù) 53
3.3.3 集束評(píng)價(jià)與滾動(dòng)勘探技術(shù) 59
第4章 復(fù)雜斷塊油藏鉆井技術(shù) 64
4.1 井壁穩(wěn)定技術(shù) 64
4.1.1 井壁穩(wěn)定及其配套鉆井技術(shù) 64
4.1.2 突破北部灣盆地鉆井難題的配套應(yīng)用技術(shù) 65
4.1.3 相關(guān)配套技術(shù)應(yīng)用效果 66
4.2 鉆井液技術(shù) 66
4.2.1 超低滲成膜封堵鉆井液技術(shù) 66
4.2.2 多尺度強(qiáng)封堵油基鉆井液技術(shù) 67
4.3 單筒三井鉆井技術(shù) 69
第5章 復(fù)雜斷塊油藏采油工藝技術(shù) 71
5.1 低壓儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù) 71
5.1.1 ESP與TCP聯(lián)作不壓井修完井工藝技術(shù) 71
5.1.2 不漏失防污染管柱工藝 74
5.2 定向開(kāi)窗側(cè)鉆技術(shù) 77
5.2.1 定向開(kāi)窗側(cè)鉆技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中的作用 77
5.2.2 潿洲11-4油田應(yīng)用背景 78
5.2.3 側(cè)鉆定向井鉆井工藝 78
5.2.4 側(cè)鉆定向井完井工藝 79
5.2.5 結(jié)論與認(rèn)識(shí) 80
5.3 射孔優(yōu)化技術(shù) 80
5.3.1 射孔參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響分析 80
5.3.2 鉆井污染對(duì)產(chǎn)能的影響分析 81
5.3.3 射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用 81
5.4 注采技術(shù) 84
5.4.1 同心集成細(xì)分注水工藝 84
5.4.2 倒置式電潛泵井下增壓注水工藝 90
5.5 油井堵水增油技術(shù) 92
5.5.1 化學(xué)和機(jī)械聯(lián)合堵水技術(shù) 93
5.5.2 選擇性化學(xué)堵水技術(shù) 93
5.5.3 裸眼雙封機(jī)械堵水技術(shù) 94
5.6 北部灣油田氣舉工藝技術(shù) 95
5.6.1 井下固定油嘴氣舉技術(shù)在雙油管油井中的應(yīng)用 95
5.6.2 半閉式氣舉工藝技術(shù) 97
5.6.3 非常規(guī)氣舉工藝技術(shù) 99
第6章 復(fù)雜斷塊油藏開(kāi)發(fā)技術(shù) 102
6.1 海上低滲油藏開(kāi)發(fā)技術(shù) 102
6.1.1 海上低滲油藏的界定 102
6.1.2 地質(zhì)特征 103
6.1.3 油藏特征 103
6.1.4 開(kāi)發(fā)技術(shù) 105
6.2 三維儲(chǔ)層地質(zhì)建模與數(shù)值模擬(油藏細(xì)分層系技術(shù)) 107
6.2.1 油藏細(xì)分層系挖潛措施 107
6.2.2 三維儲(chǔ)層地質(zhì)建模 110
6.2.3 數(shù)值模擬技術(shù) 111
6.3 注氣開(kāi)發(fā)提高采收率技術(shù) 115
6.3.1 研究背景 115
6.3.2 研究形成的注氣理論和技術(shù) 115
6.3.3 注氣理論和技術(shù)應(yīng)用效果及前景 118
6.4 老油田調(diào)整挖潛技術(shù) 119
6.4.1 剩余油分布研究 119
6.4.2 主要挖潛技術(shù)措施 120
第7章 邊際油田工程建設(shè) 122
7.1 簡(jiǎn)易生產(chǎn)平臺(tái)技術(shù) 122
7.1.1 潿洲6-1簡(jiǎn)易無(wú)人井口平臺(tái) 122
7.1.2 潿洲11-4N簡(jiǎn)易無(wú)人井口平臺(tái) 123
7.2 單層保溫海底管線技術(shù) 123
7.3 潿洲油田生產(chǎn)工藝革新 124
7.3.1 海上平臺(tái)首次成功大修雙燃料發(fā)電機(jī) 124
7.3.2 優(yōu)化改造解決油田生產(chǎn)瓶頸問(wèn)題 125
7.3.3 優(yōu)化改造輕烴回收裝置增產(chǎn)增效成果顯著 125
7.3.4 巧用搭橋術(shù)使油田群穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)、增效又降耗 126
第8章 節(jié)能減排技術(shù) 128
8.1 潿西南油田群節(jié)能技術(shù)及應(yīng)用 128
8.1.1 潿西南油田群用能現(xiàn)狀及節(jié)能思路 128
8.1.2 潿西南油田群電力組網(wǎng)介紹 129
8.1.3 電力組網(wǎng)中幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題 131
8.1.4 潿西南油田群電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(EMS)設(shè)計(jì) 132
8.1.5 潿西南油田群電力組網(wǎng)實(shí)施情況 134
8.2 污水回注減排技術(shù) 134
8.2.1 污水減排技術(shù)對(duì)保護(hù)海洋環(huán)境的重要意義 134
8.2.2 污水回注對(duì)地層的傷害分析 135
8.2.3 注水保護(hù)技術(shù) 136
8.2.4 回注生產(chǎn)污水與地層配伍性研究 137
8.2.5 回注井注水參數(shù)設(shè)計(jì) 138
8.3 天然氣綜合利用技術(shù) 139
8.3.1 液化氣回收技術(shù) 139
8.3.2 炭黑生產(chǎn)技術(shù) 141
8.3.3 液化天然氣技術(shù) 141
第9章 工程管理體系 142
9.1 潿西南區(qū)域發(fā)展規(guī)劃 142
9.1.1 勘探規(guī)劃 142
9.1.2 潿西南地區(qū)開(kāi)發(fā)規(guī)劃 145
9.1.3 勘探開(kāi)發(fā)工作量規(guī)劃 147
9.1.4 生產(chǎn)管理規(guī)劃 148
9.1.5 天然氣綜合利用 150
9.2 勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)“三一”管理模式 151
9.2.1 區(qū)域滾動(dòng)開(kāi)發(fā)基本模式 151
9.2.2 潿洲油田生產(chǎn)服務(wù)創(chuàng)新 155
主要參考文獻(xiàn) 162
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