[國外聚焦]國外石油工業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)與科技發(fā)展(上)
首先,在認(rèn)識(shí)水平和研究方法方面,從孤立地分析構(gòu)造油氣藏、從靜態(tài)的槽臺(tái)說觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)地下地質(zhì)特征,發(fā)展到用板塊構(gòu)造及活動(dòng)論的觀點(diǎn)分析含油氣盆地的形成與演化,用含油氣系統(tǒng)的觀點(diǎn)系統(tǒng)分析油氣的生成、運(yùn)移和聚集過程。
其次,在勘探方法和勘探技術(shù)方面,從簡單的傳統(tǒng)鉆井工藝逐步發(fā)展到噴射鉆井、大位移井、欠平衡鉆井和多分支水平井。地震勘探技術(shù)更是從無到有,從模擬記錄階段迅速發(fā)展為數(shù)字地震、三維地震、四維地震。測(cè)井技術(shù)從模擬記錄測(cè)井發(fā)展至數(shù)字測(cè)井、成像測(cè)井和核磁測(cè)井。
所勘探的目標(biāo)亦從背斜圈閉、構(gòu)造圈閉,發(fā)展到復(fù)雜隱蔽的地層圈閉、巖性圈閉、深部潛山、礁體以及鹽下圈閉等等。所勘探的地區(qū)從單一的陸上淺層,發(fā)展到沙漠、極地等邊緣地區(qū)以及深層、灘海和廣闊的大陸架海域。
總之,早期“瞎子摸象”式的勘探活動(dòng)已經(jīng)逐漸發(fā)展為現(xiàn)代的綜合勘探新概念。
下面分專業(yè)對(duì)國外石油工業(yè)正在應(yīng)用的一些關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)作簡要論述。
(一)地質(zhì)理論研究與應(yīng)用20世紀(jì)90年代以來,隨著計(jì)算機(jī)、信息、通訊等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展,石油勘探理論研究和應(yīng)用技術(shù)在多方面取得了重要進(jìn)展,新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。一些與石油地質(zhì)相關(guān)的學(xué)科,如:板塊構(gòu)造理論、沉積學(xué)和沉積盆地研究、盆地分析模擬、油氣成藏動(dòng)力學(xué)、含油氣系統(tǒng)、層序地層學(xué)、天然氣地質(zhì)學(xué)、多學(xué)科工作組等,都取得了較為突出的進(jìn)展。
油氣勘探技術(shù)正在走向精細(xì)化、集成化,形成了以多學(xué)科協(xié)同研究為基礎(chǔ)的綜合勘探體系,并逐步滲透到油氣開發(fā)領(lǐng)域。在整個(gè)綜合勘探體系中,地質(zhì)綜合研究形成了以盆地分析為基礎(chǔ)、以含油氣系統(tǒng)為思路和方法、以目標(biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)為手段的一整套地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法和技術(shù)。
盆地分析在引入板塊構(gòu)造學(xué)、層序地層學(xué)、三維盆地模擬技術(shù)和多學(xué)科綜合后,從理論基礎(chǔ)到方法技術(shù),得到了進(jìn)一步完善。含油氣系統(tǒng)把油氣形成、運(yùn)移、聚集作為一個(gè)完整的科學(xué)體系進(jìn)行應(yīng)用,從而改變了以往孤立地研究各單一成藏條件的狀況,在預(yù)測(cè)含油氣區(qū)帶和油氣藏分布等方面顯示出良好的效果,己成為不可缺少的找油理論和手段??碧侥繕?biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)在國外己有10多年的發(fā)展歷史,目前各大油公司都擁有自己的勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)方法并已形成相應(yīng)的軟件,內(nèi)容包括烴源巖、儲(chǔ)層、圈閉和成藏動(dòng)力學(xué)等四大要素的描述;地質(zhì)、工程、經(jīng)濟(jì)和風(fēng)險(xiǎn)分析;鉆后評(píng)價(jià)和油氣可采儲(chǔ)量評(píng)估等多個(gè)方面。
目前,國外油氣勘探的地質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)主要有:
(1)油藏描述技術(shù)
(2)盆地模擬技術(shù)
(3)高精度層序地層學(xué)
(4)油氣遠(yuǎn)景目標(biāo)定量評(píng)價(jià)技術(shù)
(5)資源評(píng)價(jià)技術(shù)和方法
(6)儲(chǔ)層綜合預(yù)測(cè)技術(shù)
(7)綜合勘探技術(shù)
多學(xué)科的交叉、綜合,多種勘探方法、勘探技術(shù)的綜合運(yùn)用,多個(gè)部門間的廣泛聯(lián)盟將是21世紀(jì)石油勘探技術(shù)發(fā)展的主流。高效的信息管理網(wǎng)絡(luò)、勘探技術(shù)的綜合與集成、基于風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的目標(biāo)優(yōu)選和決策會(huì)成為各大油公司的制勝法寶。未來5~10年,上述地質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。并且,下面2項(xiàng)技術(shù)將會(huì)被開發(fā)應(yīng)用,而成為某些大油公司的關(guān)鍵技術(shù):
(1)綜合地質(zhì)模擬技術(shù)
(2)石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)集成技術(shù)與管理系統(tǒng)
(二)物探技術(shù)
物探技術(shù)在石油勘探開發(fā)領(lǐng)域占據(jù)舉足輕重的位置,尤其是地震勘探技術(shù),更是國外技術(shù)服務(wù)公司的重點(diǎn)服務(wù)項(xiàng)目,也是綜合性石油公司降低成本、實(shí)現(xiàn)高效益生產(chǎn)的主要手段之一。
自地震勘探技術(shù)進(jìn)入石油勘探領(lǐng)域之后,反射地震技術(shù)、數(shù)字地震技術(shù)和三維地震技術(shù)分別在不同的歷史時(shí)期作出了突出的貢獻(xiàn),使當(dāng)時(shí)的油氣發(fā)現(xiàn)數(shù)量與儲(chǔ)量大幅度增加,成為地震勘探技術(shù)發(fā)展史中里程碑式的進(jìn)步。進(jìn)入90年代,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的提高,高分辨率地震技術(shù)、三維疊前深度偏移技術(shù)、油藏地震描述技術(shù)、四維地震監(jiān)測(cè)技術(shù)等一批新技術(shù)迅速發(fā)展,它們不僅極大地提高了新區(qū)勘探的成功率,也給老區(qū)勘探注入了新的活力。
在現(xiàn)階段,相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展促使地震勘探技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、處理、解釋和設(shè)備制造方面取得長足的進(jìn)步。成像技術(shù)和多學(xué)科協(xié)同研究的應(yīng)用,使地震勘探技術(shù)的作用更加廣泛,三維地震、井眼地震、地震油藏描述與監(jiān)測(cè)和三維可視化等技術(shù),均已在油氣勘探與生產(chǎn)中發(fā)揮著無法替代的作用,為提高勘探成功率、降低生產(chǎn)成本和改善采收率作出了突出的貢獻(xiàn)。
在21世紀(jì)初期,這些技術(shù)仍將在油氣勘探與生產(chǎn)領(lǐng)域繼續(xù)自身的作用,然而隨著生產(chǎn)要求的不斷提高,這些技術(shù)自身的改造勢(shì)在必行。有跡象表明,各種方法技術(shù)的集成與生產(chǎn)問題的實(shí)時(shí)解決,是這些技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。未來5-10年,將出現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)包括:部署永久性地震傳感器排列系統(tǒng),實(shí)施實(shí)時(shí)地震油藏生產(chǎn)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)儀表化(電子化)管理;發(fā)展實(shí)時(shí)深度成像技術(shù),實(shí)施隨鉆地震成像,實(shí)現(xiàn)鉆井進(jìn)程可視化控制;完善多分量地震勘探技術(shù),實(shí)現(xiàn)巖性和直接流體判別勘探;建立數(shù)據(jù)處理-解釋-評(píng)價(jià)-決策過程可視化綜合系統(tǒng),全面提升多學(xué)科工作組的研究能力和資產(chǎn)評(píng)估組的決策準(zhǔn)確性。
其次,在勘探方法和勘探技術(shù)方面,從簡單的傳統(tǒng)鉆井工藝逐步發(fā)展到噴射鉆井、大位移井、欠平衡鉆井和多分支水平井。地震勘探技術(shù)更是從無到有,從模擬記錄階段迅速發(fā)展為數(shù)字地震、三維地震、四維地震。測(cè)井技術(shù)從模擬記錄測(cè)井發(fā)展至數(shù)字測(cè)井、成像測(cè)井和核磁測(cè)井。
所勘探的目標(biāo)亦從背斜圈閉、構(gòu)造圈閉,發(fā)展到復(fù)雜隱蔽的地層圈閉、巖性圈閉、深部潛山、礁體以及鹽下圈閉等等。所勘探的地區(qū)從單一的陸上淺層,發(fā)展到沙漠、極地等邊緣地區(qū)以及深層、灘海和廣闊的大陸架海域。
總之,早期“瞎子摸象”式的勘探活動(dòng)已經(jīng)逐漸發(fā)展為現(xiàn)代的綜合勘探新概念。
下面分專業(yè)對(duì)國外石油工業(yè)正在應(yīng)用的一些關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)作簡要論述。
(一)地質(zhì)理論研究與應(yīng)用20世紀(jì)90年代以來,隨著計(jì)算機(jī)、信息、通訊等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展,石油勘探理論研究和應(yīng)用技術(shù)在多方面取得了重要進(jìn)展,新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。一些與石油地質(zhì)相關(guān)的學(xué)科,如:板塊構(gòu)造理論、沉積學(xué)和沉積盆地研究、盆地分析模擬、油氣成藏動(dòng)力學(xué)、含油氣系統(tǒng)、層序地層學(xué)、天然氣地質(zhì)學(xué)、多學(xué)科工作組等,都取得了較為突出的進(jìn)展。
油氣勘探技術(shù)正在走向精細(xì)化、集成化,形成了以多學(xué)科協(xié)同研究為基礎(chǔ)的綜合勘探體系,并逐步滲透到油氣開發(fā)領(lǐng)域。在整個(gè)綜合勘探體系中,地質(zhì)綜合研究形成了以盆地分析為基礎(chǔ)、以含油氣系統(tǒng)為思路和方法、以目標(biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)為手段的一整套地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法和技術(shù)。
盆地分析在引入板塊構(gòu)造學(xué)、層序地層學(xué)、三維盆地模擬技術(shù)和多學(xué)科綜合后,從理論基礎(chǔ)到方法技術(shù),得到了進(jìn)一步完善。含油氣系統(tǒng)把油氣形成、運(yùn)移、聚集作為一個(gè)完整的科學(xué)體系進(jìn)行應(yīng)用,從而改變了以往孤立地研究各單一成藏條件的狀況,在預(yù)測(cè)含油氣區(qū)帶和油氣藏分布等方面顯示出良好的效果,己成為不可缺少的找油理論和手段??碧侥繕?biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)在國外己有10多年的發(fā)展歷史,目前各大油公司都擁有自己的勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)方法并已形成相應(yīng)的軟件,內(nèi)容包括烴源巖、儲(chǔ)層、圈閉和成藏動(dòng)力學(xué)等四大要素的描述;地質(zhì)、工程、經(jīng)濟(jì)和風(fēng)險(xiǎn)分析;鉆后評(píng)價(jià)和油氣可采儲(chǔ)量評(píng)估等多個(gè)方面。
目前,國外油氣勘探的地質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)主要有:
(1)油藏描述技術(shù)
(2)盆地模擬技術(shù)
(3)高精度層序地層學(xué)
(4)油氣遠(yuǎn)景目標(biāo)定量評(píng)價(jià)技術(shù)
(5)資源評(píng)價(jià)技術(shù)和方法
(6)儲(chǔ)層綜合預(yù)測(cè)技術(shù)
(7)綜合勘探技術(shù)
多學(xué)科的交叉、綜合,多種勘探方法、勘探技術(shù)的綜合運(yùn)用,多個(gè)部門間的廣泛聯(lián)盟將是21世紀(jì)石油勘探技術(shù)發(fā)展的主流。高效的信息管理網(wǎng)絡(luò)、勘探技術(shù)的綜合與集成、基于風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的目標(biāo)優(yōu)選和決策會(huì)成為各大油公司的制勝法寶。未來5~10年,上述地質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。并且,下面2項(xiàng)技術(shù)將會(huì)被開發(fā)應(yīng)用,而成為某些大油公司的關(guān)鍵技術(shù):
(1)綜合地質(zhì)模擬技術(shù)
(2)石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)集成技術(shù)與管理系統(tǒng)
(二)物探技術(shù)
物探技術(shù)在石油勘探開發(fā)領(lǐng)域占據(jù)舉足輕重的位置,尤其是地震勘探技術(shù),更是國外技術(shù)服務(wù)公司的重點(diǎn)服務(wù)項(xiàng)目,也是綜合性石油公司降低成本、實(shí)現(xiàn)高效益生產(chǎn)的主要手段之一。
自地震勘探技術(shù)進(jìn)入石油勘探領(lǐng)域之后,反射地震技術(shù)、數(shù)字地震技術(shù)和三維地震技術(shù)分別在不同的歷史時(shí)期作出了突出的貢獻(xiàn),使當(dāng)時(shí)的油氣發(fā)現(xiàn)數(shù)量與儲(chǔ)量大幅度增加,成為地震勘探技術(shù)發(fā)展史中里程碑式的進(jìn)步。進(jìn)入90年代,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的提高,高分辨率地震技術(shù)、三維疊前深度偏移技術(shù)、油藏地震描述技術(shù)、四維地震監(jiān)測(cè)技術(shù)等一批新技術(shù)迅速發(fā)展,它們不僅極大地提高了新區(qū)勘探的成功率,也給老區(qū)勘探注入了新的活力。
在現(xiàn)階段,相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展促使地震勘探技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、處理、解釋和設(shè)備制造方面取得長足的進(jìn)步。成像技術(shù)和多學(xué)科協(xié)同研究的應(yīng)用,使地震勘探技術(shù)的作用更加廣泛,三維地震、井眼地震、地震油藏描述與監(jiān)測(cè)和三維可視化等技術(shù),均已在油氣勘探與生產(chǎn)中發(fā)揮著無法替代的作用,為提高勘探成功率、降低生產(chǎn)成本和改善采收率作出了突出的貢獻(xiàn)。
在21世紀(jì)初期,這些技術(shù)仍將在油氣勘探與生產(chǎn)領(lǐng)域繼續(xù)自身的作用,然而隨著生產(chǎn)要求的不斷提高,這些技術(shù)自身的改造勢(shì)在必行。有跡象表明,各種方法技術(shù)的集成與生產(chǎn)問題的實(shí)時(shí)解決,是這些技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。未來5-10年,將出現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)包括:部署永久性地震傳感器排列系統(tǒng),實(shí)施實(shí)時(shí)地震油藏生產(chǎn)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)儀表化(電子化)管理;發(fā)展實(shí)時(shí)深度成像技術(shù),實(shí)施隨鉆地震成像,實(shí)現(xiàn)鉆井進(jìn)程可視化控制;完善多分量地震勘探技術(shù),實(shí)現(xiàn)巖性和直接流體判別勘探;建立數(shù)據(jù)處理-解釋-評(píng)價(jià)-決策過程可視化綜合系統(tǒng),全面提升多學(xué)科工作組的研究能力和資產(chǎn)評(píng)估組的決策準(zhǔn)確性。
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