新时期采油采气工程科技创新发展的挑战与机遇

详细解读了《“十四五”能源领域科技创新规划》的主旨思想和总体布局,分析了新时期采油工程面临的重大挑战和发展机遇,为“十四五”采油采气工程科技创新实施方案的编制和实施提供参考。介绍了在攻关深层/超深层、非常规油气、老油田提高采收率技术,推进数字化转型工作中,采油采气工程领域取得的成绩、必须面对的挑战和技术路线。在对比分析当前采油采气工程领域技术优势和差距基础上,论述了采油采气工程补强短板、锻造长板的必要性和解决途径。根据规划中“集中公关一批、示范试验一批、应用推广一批(三个一批)”科学有序地提升科技创新整体实力的重点任务安排,将相关采油采气工程技术领域进行梳理。在以上分析基础上,结合分层注入、人工举升、储层改造、排水采气、井下作业等采油采气工程五大主体专业的特点和“十四五”时期的发展需求,从常规油气工程关键技术、非常规油气工程关键技术、采油采气工程数字化智能化升级关键技术、绿色低碳安全工程关键技术4个重点方向,构建新时期采油采气工程科技创新的攻关目标和攻关思路,并提出相应的保障措施。     

油气勘探领域地球物理技术现状及其发展趋势

地球物理勘探技术是获取地下油气信息的重要手段和核心技术,是油气勘探开发部署决策的重要依据。近年来中国石油天然气集团公司在山地山前复杂高陡构造带、碳酸盐岩、富油凹陷岩性地层圈闭、致密(非常规)油气勘探和油气开发等领域投入重金加大物探技术攻关力度,特别是"宽线大组合"、"宽方位、高密度"、"宽方位、宽频带、高密度"的地震勘探思路与理念,有效推动了地震采集、处理、解释一体化油气勘探配套技术的发展,并在生产科研项目应用中取得了很好的效果。通过对这些领域的物探技术攻关及取得的技术进展和应用效果的回顾,结合当前油气勘探开发技术需求,对今后地球物理勘探技术的发展趋势和方向进行展望,为地球物理新技术发展规划、研发和推广应用提供参考信息。     

“进(近)源找油”:油气地质理论创新与重点领域勘探思考

创新地质理论和勘探重点领域是石油地质学科发展与工业探索发现的永恒主题,"进（近）源找油"正成为石油地质研究和油气勘探的新方向。地质理论创新引领石油工业从常规油气向非常规油气跨越,立足中国特色石油地质条件和勘探研究历程,取得4项研究认识。（1）松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地是中国的常规-非常规油气"共生富集"大盆地,未来油气勘探潜力仍很大,常规-非常规油气地质学将指导"共生富集"大盆地实现两种油气资源类型的整体发现、极限开发与协同发展。（2）石油地质理论在大油气田的发现中发挥重要作用,深化烃源岩认识可以不断开辟常规-非常规油气资源新领域,挖潜"共生富集"大盆地可以不断推动常规-非常规油气大发现。（3）重点领域是油气规模增储和战略发现的主力军,深层-超深层和非常规烃源岩层系是未来陆上重点发现和发展领域,中西部突出深层-超深层优质油气资源,中东部突出中-深层非常规规模油气资源。（4）立足6大常规-非常规油气"共生富集"盆地基础研究,突出烃源岩附近及其内部油气资源的规模快速利用,常规油气聚焦"富油气层系"战略发现,非常规油气聚焦"人造油气藏"规模开发,攻关"共生富集"盆地资源序列、重点领域风险勘探、万米超深层科学探索、非常规油气人工改造、煤炭一体化地下气化、页岩油及煤岩油原位转化6大战略领域,努力实现深层-超深层油气发现成规模、非常规油气资源能动用。面向未来10~15年,新一轮地质理论创新和重点领域优选,将带动中国油气工业继续增储上产。     

关于中国当前油气勘探的几个重要问题

中国油气供需缺口加大,勘探形势严峻。本文从当前油气勘探面临的形势出发,着重分析了全球油气勘探趋势、中国当前油气勘探面临挑战、非常规油气勘探的基本问题,以及当前油气勘探理论与关键问题。全球油气勘探领域不再受勘探程度的限制,逐渐呈现出向深水、深层、非常规、北极等新区、新领域转移的趋势。中国重点含油气盆地逐步进入较高油气勘探程度,勘探深度加大、目标更为隐蔽、储层物性更差,油气勘探开发工程技术难度逐渐加大。中国能源企业海外油气勘探开发战略面临区块获取困难、政治风险增加、勘探技术要求更高等多方面挑战。非常规油气地质理论与资源评价等核心技术需要加强研究,井筒和压裂等关键开发技术需要加强现场试验攻关。在新一代油气勘探地质理论指导下,重点解决地质条件下全过程的有机质烃类生-排-运-聚模型、构造改造盆地的油气资源潜力评价、低渗-致密储层的孔喉结构与油气渗流机理、中国大型岩性地层油气藏与连续型非常规油气的形成条件与勘探方向等9个关键问题。     

新时代我国油气勘探开发战略格局与2035年展望

2000年以来,我国油气勘探开发工作取得了长足进步,天然气获得了快速发展、非常规油气实现了规模开发、陆上西部和海域油气增储上产水平进一步提升,以上4个领域大发展使我国油气勘探开发战略格局发生了显著变化,新时代基本形成了"油气并举""常非并进""东西联动"和"陆海统筹"的油气勘探开发战略新格局。基于不同勘探阶段储量发现规律和生命旋回等多种方法获得的储量、产量预测数据的初步判断,2035年以前,我国现有油气勘探开发格局将愈加凸显并有望实现"三大超越",即天然气产量(油当量)将超过石油、非常规天然气产量增量将超过常规气、陆上西部和海域石油产量将先后超过东部地区。其中,我国石油年产量将在较长时期内稳定在2×10~8t左右,有望形成东部、西部和海域"三足鼎立"的石油勘探开发格局;天然气年产量继续保持较快增长,可达3100×10~8m~3左右,将进一步确立"西部为主,海域和东部补充"的天然气勘探开发格局。建议强化国家"稳油增气"战略,大力发展天然气,加快向绿色低碳能源转型;加大对页岩油气、煤层气等非常规资源的政策支持力度,促进规模效益开发;加强陆上西部深层和海域深水等新领域风险勘探和技术攻关,为2035年我国基本实现现代化远景目标提供强有力的油气安全保障。     

中国海油低渗及非常规油气藏储层改造技术进展及展望

中国海上低渗及非常规油气开发存在产能低、投资大、操作费用高、收益较低及单井经济任务重等问题。经过技术攻关,中国海油形成了平台压裂、钻井船压裂和拖轮压裂等海上储层改造作业模式,研发出集海上低渗储层改造液体系、海上控水支撑剂技术、低渗储层压裂管柱设计和海上储层改造监测技术为一体的海上低渗储层改造技术,以及适用于陆上深煤层大规模压裂技术。本文综述了中国海上低渗油气储层改造技术及陆上深煤层大规模压裂技术研究进展,展望了未来储层改造重点发展方向,对推动中国海油低渗及非常规油气开发技术进步有重要指导意义。     

大庆油田公司勘探开发形势与发展战略

目前,中国石油大庆油田公司(简称大庆油田公司)面临“后备资源接替不足、开发难度日益增大”等难题。通过回顾大庆油田公司油气勘探开发历程,总结了各领域勘探开发成果与技术系列,阐述了存在的关键问题和攻关方向,提出了大庆油田公司发展战略构想。分析认为:大庆油田公司油气勘探完善了陆相生油理论、源控论,发展了陆相坳陷湖盆、复杂断陷、火山岩、致密油气等勘探理论,形成了配套的勘探开发特色技术。随着油气勘探开发领域的不断拓展与延伸,结合大庆长垣油田的特高含水期开发和长垣外围油田的难采油气储量动用等方面面临的一系列开发难题,大庆油田公司明确了在完善已有勘探开发技术基础上,加快页岩油、碳酸盐岩勘探开发配套技术攻关及大幅度提高采收率、难采储量有效动用配套技术攻关等,以期实现后备资源有效接替和提高油气产量目标。同时,通过分析面对矛盾和挑战,以及自身发展的优势和潜力,大庆油田公司提出了“本土油气业务持续有效发展、海外油气业务规模跨越发展、新兴接替业务稳步有序发展和服务业务优化升级发展”的发展战略。基于大庆油田公司发展战略目标,编制了“十四五”油气勘探开发规划方案,为大庆油田公司转型升级发展提供资源保障。     

中国石化石油工程技术现状及发展建议

石油工程技术是实现油气勘探开发的手段,是推进油气发展的重要动力。为了实现复杂油气藏的高效勘探开发和剩余油气的挖潜增效,满足勘探开发日益迫切的石油工程技术需求,中国石化近几年重点开展了优快钻井完井技术、复杂地层测井录井技术、特殊储层改造技术等技术攻关和相关装备的研制工作,有力支撑了中国石化70多个盆地、500多个区块的油气勘探开发和海外5大区域近40个国家油田技术服务市场的开拓。综述了中国石化石油工程技术的发展现状,着重介绍了钻井完井、测井录井和储层改造方面取得的技术突破;结合中国石化石油工程技术的发展目标和新的技术需求提出了发展建议,即加快发展关键核心技术,进一步完善适用于超深油气藏、页岩油气藏、致密油气藏、东部老油田等的集成配套技术,并重视非常规能源、深水油气开发技术的研究,全力打造一体化服务能力。      

《岩性油气藏》期刊栏目介绍——“论坛与综述”

＂论坛与综述＂栏目：主要报道石油与天然气勘探开发及非常规油气勘探领域的研究成果和进展,以及对相关理论、方法、技术等综述和评论方面的文章。文章形式以对油气勘探开发形式及方向分析、油气勘探开发技术的发展趋势等为主,同时还刊登相关研究领域的     

中国石化物探技术新进展及发展方向思考

物探技术作为油气勘探不可或缺的重要手段,为中国油气储量和产量增长提供了技术保障。经过数十年的发展,中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)物探技术形成了具有自身特色的地震资料采集、处理和解释技术系列。“十三五”以来,在高密度地震勘探、可控震源高效采集、深层—超深层碳酸盐岩储层成像与描述、致密碎屑岩“甜点”识别、非常规一体化和软硬件研发等技术方面取得了重要进展,有力支撑了中国石化重点领域油气勘探开发。围绕当前中国石化主要勘探开发领域,详细分析东部断陷盆地碎屑岩、深层—超深层碳酸盐岩、中西部致密碎屑岩、非常规、火成岩、山前带、海域七大领域面临的地质问题,明确了具有针对性的物探技术需求,结合国内外物探行业技术发展趋势,提出了未来中国石化在支撑当前技术攻关、引领未来技术研发、“卡脖子”软件装备开发3个方面的发展方向,以推动中国石化物探技术的快速发展,对促进中国物探行业高质量发展具有重要意义。     

中国石油“十三五”油气勘探重大成果与“十四五”发展战略

“十三五”期间,中国石油天然气股份有限公司(简称中国石油)油气勘探工作在地质理论和技术创新、油气勘探突破发现和增储等方面取得众多成果。文章在梳理总结“十三五”期间油气勘探成果、理论技术进展的基础上,提出了“十四五”油气勘探发展思路与战略。“十三五”以来,中国石油坚持创新和资源战略,突出高效勘探,加大新区新领域风险勘探,加强重点盆地、重点领域集中勘探,强化基础研究、整体研究和领域目标研究;创新和完善了凹陷区砾岩成藏、浅水三角洲大面积岩性成藏、深层海相碳酸盐岩“三古”控藏、走滑断裂“断溶体”控藏、前陆冲断带深层成藏、页岩油“四要素”成藏富集、页岩气“三控”成藏富集、深层火山岩“三元”控藏等地质理论与认识;攻关形成了“双高”和“双复杂”三维地震采集处理解释、深层—超深层钻完井、深层测试、长水平井压裂技术等为代表的勘探(评价)技术。在四川、塔里木、准噶尔、鄂尔多斯、松辽、渤海湾等大盆地岩性—地层、海相碳酸盐岩、前陆冲断带、页岩油气、成熟探区、火山岩领域取得了34项重大勘探成果,油气储量实现历史性长期高位增长,为石油产量稳中上升、天然气产量快速增长奠定了资源基础。“十四五”期间,中国石油将科学谋划油气勘探的战略方向和战略重点,推动六大盆地和五大领域常规油气持续规模增储及非常规资源快速发展,加快落实油气规模增储大场面,积极准备战略接替区和重大接替领域,夯实高质量发展资源基础。     

Outlook for Oil and Gas Engineering Technology in China

In the field of global oil and gas engineering science and technology, innovative progress has been made in deep sea exploration, unconventional oil and gas exploration, deep exploration in mature areas, and improvements in recovery efficiency and supporting technologies. The oil and gas industry in China has entered the stage of "simultaneous development of both shallow and deep sea areas, conventional and unconventional oil and gas, and onshore and offshore exploration", withonshore deep areas,deep sea areas,and unconventional oil and gas as important exploration priorities. Oil and gas engineering science and technology in China has seen 14 breakthroughs made in key areas and 6 key tasks to be completed in the fields of "onshore deep exploration, deep sea exploration, unconventional oil and gas exploration, recovery efficiency improvement and supporting engineering technologies". These developments will effectively promote the orderly succession of oil and gas exploration and the efficient use of oil and gas resources to achieve a sustained and healthy development of the oil and gas industry in China and boost the development and utilization of overseas resources.     

中国石油非常规油气开发进展、挑战与展望

中国石油天然气集团有限公司(简称中国石油)非常规油气已经初步实现了规模化动用,但相比于其丰富的资源量,其产量仍具有极大的提升潜力.文章系统梳理了中国石油非常规油气"十三五"勘探开发进展,展望"十四五"发展趋势,分析了非常规油气效益开发所面临的主要挑战及关键问题,并在此基础上提出推动中国石油非常规油气高效开发的对策.研究...     

支撑当前 引领未来 以科技创新推动百年油田建设

大庆油田深入贯彻习近平总书记贺信和重要指示批示精神,全面落实集团公司决策部署,立足实现高水平科技自立自强。“十三五”以来,持续攻关核心技术,水驱开发技术由“精细”迈向“精准”,化学驱提高采收率技术保持国际领先,四次采油攻坚取得实质进展;调动创新要素,活化创新机制,优化创新环境,探索实践激发科技创新动能;加快前沿技术战略布局,聚焦绿色低碳、资源接替、数字转型,加速新能源技术、页岩油勘探开发理论与关键技术研究,推动信息技术融合应用,取得一系列标志性创新成果;发动科技创新强大引擎,坚定推进基业长青的百年油田建设。     

非常规油气藏体积压裂2.0工艺及发展建议

中国石油非常规油气藏水平井体积压裂改造技术经历了从无到有、从1.0向2.0的跨越式发展历程。体积压裂2.0工艺以“段内多簇+小簇间距+限流射孔+暂堵转向+大排量泵注+高强度加砂+石英砂替代陶粒+滑溜水连续加砂”为核心,有力推动了非常规油气资源提产、提效、降本。缩短簇间距是非常规油气藏提高产量和采出程度的核心,段内多簇+限流射孔+暂堵转向组合工艺是高效低成本改造的关键,大规模注液增能结合密切割布缝为石英砂替代陶粒创造了条件,多簇射孔大排量施工破解了低黏滑溜水连续加砂难题。体积压裂2.0工艺在中国石油非常规油气藏应用中取得了良好成效。结合中国石油“十四五”规划对水平井体积改造技术的需求,提出5个方面发展建议：（1）强化非常规储层改造基础研究,支撑新技术体系构建;（2）提升工艺核心参数的科学性和经济性,扩大工艺应用规模;（3）推进水平井立体开发技术实践,拓展新技术应用领域;（4）推进低成本材料规模应用,支撑体积压裂2.0工艺规模实施;（5）加大裂缝监测新技术研发应用,深化新工艺改造裂缝认识。     

钻井优化系统在国内非常规油气资源开发中的实践

相对于北美,国内非常规油气资源勘探开发起步较晚。页岩气勘探开发始于"十二五"初,致密油、致密气、页岩油勘探开发则始于"十三五"初,但在"十三五"期间得到了快速发展,特别是川渝页岩气藏、准噶尔盆地玛湖砾岩油藏、吉木萨尔页岩油藏已进入规模开发阶段,成为中国石油"十三五"末及"十四五"期间天然气和原油上产的最重要领域。与常规油气资源相比,非常规油气资源储层条件差,需要大规模"水平井+体积压裂"才能实现有效开发。然而,由于受钻机装备条件和水平井钻井工具性能,特别是理念和方法的限制,国内非常规水平井普遍存在钻井效率低、建井周期长的问题:一般垂深为2000~3000m、水平段长1500~2000m的水平井钻井周期为60~90天。而北美钻一口水平井基本都能控制在15~25天:一般垂深为2000~3000m、水平段长2000~3000m。国内一部钻机一年只能钻2~3口水平井,而在北美一部钻机一年能完成15~20口水平井。随着国内非常规油气资源的规模开发,钻机紧缺的矛盾日益突出,钻井效率已经成为严重制约国内非常规油气资源快速规模上产的瓶颈问题。北美大幅度提高水平井钻井效率的原因有管理和技术两大因素,其中技术主要表现在以下5个方面:一是钻机配套能力的不断升级;二是井下工具可靠性和稳定性的提升;三是大平台工厂化作业;四是远程实时支持与决策系统;五是系统优化钻井理念和方法的应用。2018年海峡能源股份有限公司与美国K&M钻井工程咨询公司合作,引进国际先进的系统优化钻井理念和方法,率先在川渝地区长宁页岩气藏和新疆玛湖砾岩油田开展了水平井钻井提速先导性试验,大幅缩短了建井周期,验证了系统优化钻井方法在国内非常规油气资源开发中的可行性。为了达到进一步推广的目的,2019年在玛湖砾岩油田开展区块提速试验,同样取得了显著的提速效果,进一步证明了系统优化提速理念和方法具有科学性、广普性和可复制性,是经验钻井向科学钻井迈进的重要实践,展示出了非常广阔的推广应用前景。     

中国石化重点探区钻井完井技术新进展与发展建议

近年来,中国石化在顺北、川渝和鄂尔多斯等重点探区,通过技术攻关与现场实践,初步形成了顺北8 000～9 000 m特深层钻井完井关键技术、川渝页岩气钻井完井关键技术、四川海相碳酸盐岩油气钻井关键技术和华北鄂尔多斯盆地致密气低成本钻井完井关键技术,支撑其在特深层油气、海相碳酸盐岩油气和非常规油气资源方面获得了勘探开发突破。随着勘探开发不断深入,重点探区还面临钻井周期较长、机械钻速偏低、井下故障较多、压裂提产效果不理想等一系列技术难点和挑战,需要坚持需求导向,强化关键技术攻关,推广应用成熟技术,大力实施提质、提速、提效、提产的“四提”创新创效工程,为中国石化重点探区的油气高效勘探和效益开发提供技术保障。      

松辽盆地北部油气勘探历程与启示

通过回顾松辽盆地北部油气勘探历程,总结不同阶段研究成果,分析各阶段勘探思路的转变过程及其对新领域勘探的作用,将松辽盆地北部油气勘探分为3个阶段：构造油藏勘探阶段（1955—1985年）、岩性油藏勘探阶段（1986—2010年）、常规与非常规油气藏并重勘探阶段（2011年至今）。从发展角度回顾历史：要重视勘探思维观念转变,发现的条件在于思路。客观地质条件和成藏规律的认识程度是勘探部署的基石,持续性的理论创新是实现油气勘探突破的保障,工程技术创新是实现油气储量稳定增长的关键。盆地成熟探区仍然是今后寻找大中型油气田的主要勘探方向。