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东海边际油气田高效开发策略

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第 3 4 卷 第 2 期洛 彳 石 々V o l . 3 4 N o . 22 0 1 4 年 6 月 O F F S H O R E O I L J u n . 2 0 1 4文章编号 : 1 0 0 8 - 2 3 3 6 ( 2 0 1 4 ) 0 2 6 0 - 0 4东海边际油气田高效开发策略蒋云鹏 , 吴 谅( 中 海石油 ( 中国 ) 有限公司上海分公司 , 上海 2 0 0 0 3 0 )摘 要 : 东 海边际油 气田 类型主要有低渗透气 田 、 复杂 断块气 田 、 微构造气 田 和高 凝原油 油 气田 等。 在分析东海边 际油 气田 开发特点和 难点的基础 上, 按照 区域整合 、 统筹兼顾 的原 则, 提 出了 坚持勘探斤发一体化, 建立低渗开发先导试验区,打造 区域设施中 心 、 组 建区 域 管 网 、 电 网 , 简化平 台 功 能 实现标准化设计 , 依托 已建 / 拟建平 台 滚动扩边,论证 F P S O 方案作 为原 油外输第二 出路的 边 际油 气 田 开发策略 , 力 求 突破边 际 油气田 开发壁垒 , 实现边 际油气田低成本 高效开发 。 其开发经验和策略对其 它 海域类似边际油气田 高效开发具有一定的借鉴意 义。关键词 : 东 海 ; 边际油 气田 ; 高 效开发 ; 开发策略中图分类号 : T E 3 4 9 文献标识码 : A D 0 1 : 1 0. 3 9 6 9 /j . i s s n. l 0 0 8- 2 3 3 6. 2 0 1 4. 0 2 . 0 6 0E f fi c i e n t D e v e l o p m e n t S t r a t e g yf o r M a r g i n a l O i l a n dG a s fi e l d s i n E a s t C h i n a S e A N G Y u n p e n g, W UQ i o n g( S h a n g h a i B r a n c h O O C L t d . , S h a n g h a i 2 0 0 0 3 0 , C h i n a )A b s t r a c t : M a r g i n a l o i l a n d g a s fi e l d s i n E a s t C h i n a S e a i n c l u d e m a i n l y l o w p e r m e a b i l i t y g a s fi e l d s , c o m p l e x f a u l t b l o c k g a s fi e l d s ,m i c r o s tr u c tu r e g a s f i e l d s a n d h i g hp o u o i n t c r u d e o i l a n d ga s fi e l d s . B a s e d o n a n a l y s i s o f t h e d e v e l o p m e n t c h a r a c t e ri s t i c s a n d d i f ?fi c u l ti e s o ft h e m a r g i n a l o i l a n d g a s f i e l d s , th e d e v e l o p m e n t s t r a t e g i e s f o r m a r g i n a l o i l a n d g a s fi e l d s i n E a s t C h i n a S e a h a s b e e n p u tf o r w a r d a c c o r d i n g t o t h e p r i n c i p l e s o f r e g i o n a l i n t e g r a t i o n , o v e r a l l c o n s i d e r a t i o n , i n t e g r a t i o n e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p m e n t . T h e l o wp e r m e a b i l i t y d e v e l o p m e n t p i l o t a r e a h a s b e e n e s t a b l i s h e d , r e g i o n a l c e n t e r f a c i l i t i e s , r e g i o n a l p i p e n e t w o r k a n d g ri d c e n t e r h a v e b eb u i l t . T h ep l a t f o r m s h a v e b e e n s im p l i fi e d a c h i e v e s t a n d a r d i z a t i o n d e s i g n . P r o g r e s s i v e e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p m e n t h a s b e e n d e?v e l o p e d w i t h a l r e a d y b u i l t p l a t f o r m a n d n e w l y i n c r e a s e d p l a t f o r m . I t i s d e m o n s t r a t e d t h a t F P S O c a n b e th e s e c o n d w a y b y c r u d e o i lt r a n s p o r t a t i o n s y s t e m s . T h e s e d e v e l o p m e n t s t r a t e g i e s a r e v e r y s i g n i f i c a n t f o r b r e a k i n g t h r o u g h d e v e l o p m e n t b a r r i e r s a n d d e v e l o p i n e m a r g i n a l o i l a n d g a s f i e l d s i n E a s t C h i n a S e a w i l o w c o s t a n d h i g h e f fi c i e n c y . T h e e f f i c i e n t d e v e l o p m e n t e x p e ri e n c e s a n d s t r a t e ?g i e s a r e a l s o s i g n i f i c a n t f o r o th e r s im i l a r o f fs h o r e m a r g i n a l o i l a n d g a s f i e l d s .K e yw o r d s : E a s t C h i n a S e a ; m a r g i n a l o i l a n dg a s f i e l d s ; e c i e n t d e v e l o p m e n t ; d e v e l o p m e n t s t r a t e g 中 国陆上边际油现和落实 了一批含油气构造 , 但多属于边际油气气 田 主要是指低渗透 、 稠油和复杂断块等难动用田 范 畴。 因此, 实现边际油气田 的高效开发对未油气田 [ 1 〗 。 海上油气田 由 于开采成本高 、 幵发难度来油气产量增长至关重要 , 同 时也意味着海上油大 , 边际油气 田的 开发问题更为突出 [ 2 ’ 3 ] 。 近年来气田开发难度进一步加大。在我 国东部海域加大 了石油勘探开发 的投入 , 发收稿 曰 期 : 2 0 1 3 - 1 1 - 2 5 ;改回 日 期 : 2 0 1 4- 27第一作者简介 : 蒋云鹏 , 男 , 1 9 8 1 年生 , 工程师 , 2 0 0 6 年毕业于中 国石油大学 ( 华东 ) , 从事石油天然气开发工作 。E -m a i l : j y u n p @ 1 6 3 .c o m 。第 3 4 卷 第 2 期蒋云鹏 , 等 . 东海边际油气 田 高效开发策略? 6 1 ?1 东海边际油气田类型和特点一致 , 在主力 构造 含气性落实的 情况下 , 其成藏概率非常高 。 微型构造 由 于 自 身独特的储盖组合我 国东部海域边际油气 田具有埋藏深 、 地质条件 , 往往形成独立的气水系 统 , 气水界面与主成 因复杂 的 特点 。 主要发 育低渗透 、 复杂断块 、 力构造不完全一致 ; ②具有 与 主体构造类似的储微构造和高凝原油等 4 种类型的边际油气 田 。层特征和流体性质 ; ③储量规模小。 由于属 于主1 . 1 低渗透气田体构造的卫星构造, 其构造面积小 , 多在 0 . 5 ~ 2 . 0低渗透气 田是近年来发现的主要边际油气田 ,k m 2 , 储量规模一般不超过 1 0 x 1 0 8 m 3 , 不值得采具有 下列特点 : ①埋藏深。 该类气藏埋藏深度多用探井进行评价 , 致使储量无法落实 。 ④距主体在 3 5 0 0 m 以下 , 甚至 5 0 0 0 m 都有分布; ②物性差。构造近 。 已 发现的微型构造多分布在 主体构造周由 于埋藏深 , 压实作用强 , 孔隙度和渗透率普遍边 8 k m 以 内 的范围 。较低 , 孔隙度在 9 % % , 渗透率在 0 . 1 x 1 0" 3~5 . 01 . 4 高凝原油 油气 田x 1 0" 3|x ③含水饱和度高 。 由于物性差 , 含水高凝原油 油气 田 往往与 复杂断块构造共生 ,饱和度较常规储层普遍偏高 , 含水饱和度多大于具有 下列特点 : ①原油属 于低密度 、 低含硫量 、4 0 %; ④产能低。 定 向井常规测试产能低或无产能 ,高含婚 、 高凝固点原油 , 含蜡量在 9 . 8 % ~ 2 6 . 8 % ,酸化或压裂改造后有产能 , 但不 同层位产能差异凝固点在 1 4 ~ 3 0 ②储量规模不大。 单个油田大 , 某些层天然气产量可达 1 0 x l 0 4 m 3 / d , 而某些的 高凝原油储量规模多在百万吨级别 ; ③油 气共层天然气产量不到 1 x 1 04d ; ⑤稳产期短 。 从生。 高凝原油油气 田往往既发育油层又发育气层,开发井改造后 生产情况来看 , 低渗层的稳产期多存在上部发育油藏 、 下部发育气藏 , 也存在本断在一年左右 , 甚至更短 。 稳产期过后进人低产阶段 ,块为气藏 、 相邻断块为油藏 , 类型多样 , 分布规日 产气仅几千方左右。律复杂 。1 . 2 复杂断块气 田复杂 断块气 田 多分布于盆地边缘的斜坡构造2 海上边际油气 田开发面临的困难带 , 具有下列特点 : ①断层多 、 断块集中 。 断层走 向 与盆地边缘斜坡构造带走 向基本一致 , 呈断2 . 1 低渗开发技术不过关 、 开发难度大阶状由 盆地边缘向盆地中心延伸 , 形成众多断块 、 低渗储层在海上分布广 、 规模大 , 但由 于其断鼻 圈闭 ; ②储层横 向变化快 。 往往相邻断块的本身特性 , 大量低渗储层必须依靠储层改造 才能储层发育 都有较大差异 , 含气层位也不尽一致 ;获得一定的产能, 但定向 井低渗层改造后产能低 、③异常高压普遍发育 。 异常高压的 出现与深度有稳产期短 、 累产量少 , 甚至难以抵扣钻完井成本,一定相关性, 在 3 8 0 0 ? 4 0 0 0 m 以下深度 , 异常致使低渗储层难 以采用定向井实施高效开发 [4 ] 。 而高压气层普遍发育 , 压力系数在 1 . 2 ? 1 . 7 ; ④储量诸如分支井 、 水平井分段压裂等低渗储层 开发技规模小 。 单个断块天然气储量多在 2 0 x 1 0 8 ~ 4 0 x术在海上 尚处 于探索阶段 , 无成功经验可 以借鉴。1 08 m 3, 部分断块 只有几亿方的规模。 单层含气面加上海上作业施工成本远远 高于陆地 , 造成海上积多在 0 . 6 ~ 4 . 0 k m 2 , 油气层平均厚度约 1 0 m , 天低渗储量规模开发难度大 , 目 前仍处于 “有气无力 ”然气储量多在 1 . 5 > < 1 0 4瓶颈 , 降低综合开 发成本 , 提高单井产能 、 延长m 3 / d 。稳产年限 、 提升经济效益是有效开发低渗透边际1 . 3 微构造气田 气 田 的关键 。在 主体构造 的周边往往分布多个微型构 造 ,2 . 2 复杂断块和微构造气 田储量规模小、 可依托其具有下 列特点 : ①具有与主体构造相似的成 因生产设施少、 单独开发效益差背景和成藏条件。 这些微型构造与主力构造在区 海上油气 田 开发 的常规模式是搭建平台 、 增域应力 的作 用下 同时期形成 , 油气充注时间基本设处理设施 、 铺设外输管线 等。 我 国东部海域已? 6 2 ?洛 石 : 如2 0 1 4 年 6 月发现的复杂断块气 田 和微构造气 田 埋深大 、 圈 闭台 化低成本压裂技术开展 了 多次实践 , 取得 了大面积小 、 气层厚度 薄 , 储量规模有 限 , 若采用常量认识和开发经验 , 但现有技术手段还 比较少且规模式开发其所需的工程设施与规模较大的油气不完善 , 不成体系 , 尚无法支撑低渗气 田 规模高田相 比并不会大幅减少 , 开发工程设施投资 巨大 、 效开发。 为此 , 需要在海上 已建生产平台或优选钻完井成本高 。 另外 , 海上油气 田距离陆地较远某一低渗区块 , 设立专门进行低渗开发技术实践且环境条件恶劣 , 海上施工作业 窗 口短 、 后勤支的先导试验区 , 给予政策和技术上的倾斜 , 通过持难度大 , 开发可依托的油气处理设施较少。 多不断实践优选出适合海上低渗储层特点 的有效开重因 素造成海上边际油气 田 综合开发成本远远高发技术 。 摸清低渗气藏有效富集 区 块和 “甜点 ”于陆地 , 致使油气 田单独开发效益差 、 甚至无效益 。 分布规律 ; 实践水平井 、 分支井 、 水平井分段压这种情况在我 国东部海域表现尤为严重。裂等钻完井技术、 储层保护技术 、 增产配套技术 ,2 . 3 高凝原油凝固点较高、 长距离输送难度大形成我 国东部海域低渗气 田 整体高效开发配套技我 国东部海域海床温度在 1 7 T 左右 , 低于部术系列 [ 5 ’ 6 ] ; 多方面 、 多渠道降低开发综合成本 ;分高凝原油 的凝固 点 , 高凝原油进入海管后易凝进而带动低渗储量的大规模成片经济高效开发。固致使海管堵塞 , 影响海上正常生产。 因此 , 在3 . 3 统筹兼顾 , 打造区域设施中心 , 组建区域管网 ,海管无保温措施的情况下 , 高凝原油难以 长距离为周边边际油气田提供依托输送 , 而使用保温管又会使开发成本大 幅攀升 , 针对海上边际油气 田 储量规模小 , 距离生产严重影响经济效益。平 台较远 , 单独开发经济效益差 的特点 , 区域统一_筹编制整个区域的开发方案 , 规划 区域设施中 心 ,3 东海边际f 由气 田高效开发策略实现油气输送区域调配 , 分担共用生产设施 , 降低综合开发成本 。 以 H 气 田 周边边际油气田 开发3 . 1 坚持勘探开发一体化, 推动边 际油 气田 高效为例, 拟在储量规模较大 的 H 气 田建设区域中 心开发 平 台, 并 以其为 中心建设东南西北 4 条主干管网 ,勘探开发一体化是近年来油藏管理的 发展方集 中处理周边数十个边际油 气田 所产油气水 ; 同向 , 坚持开发评价早期介入 , 紧密跟踪勘探进展时在 H 综合平 台配置大容量电站 , 通过海底电缆和预探成果 , 及时优化调整总体开发方案 , 全局对周边 4 0 k m 以 内 的井 口 平台集 中供电 , 满足边统筹 、 整体部署 、 滚动实施 , 进一步加快勘探开际油气 田滚动开发和节能降耗需求 [ 7 ] 。发互动节奏 ⑴ 。 海上油气勘探开发一般 围绕主体3 . 4 简化平台功能 , 开展标准化设计, 降低开发构 造带开展 , 优先发现和证实一批含油气构造 ,工程投资之后再对新发现油气 田周边集中进行评价 , 进一平台 和管线等工程投资约占 海上油气 田开发步 升级控制 和 预测储量 。 以 复杂 断块 K 气 田 为投资的 8 0 % 以上, 故减少工程投资是降低开发成例 , 早有探井证实含气 , 但探井所在断块面积较本 、 提高开发效益的关键。 区 域中心平台 的建设小 , 探明储量规模有限 , 难以支撑 K 气 田的 开发 。 为 周边油气田 提供便利 的依托 , 进而很大程度上针对这种情况有计划地对该气田 周边 1 0 k m 内 的可 以 简化周边井 口 平 台 的 功能 , 降低工程投资。有利 断块进行了集 中筛选和评价 , 升级和落实了考虑到 目 前我国 东部海域边际油气 田 所处海域水5 个邻近断块 的地质储量 , 有效推动 了复杂断块 K深多在 1 0 0 m 以内, 储量规模相近 、 油气性质类似 ,气 田 的经济高效开发 。单个油气 田 生产井数一般在 6 口 以下, 且多数井3 . 2 加强科技创新, 设立低渗先导试验 区, 积累口 平台不设置油气处理装置, 平台导管架 、 上部有效开发关键技术 模块 、 钻井模块 、 公用 系统 、 工艺系统 、 应急系统 、海上低渗储层多发育在中深层 , 储量规模大 、消 防 系统等方面最大程度采用标准化设计 , 统一品质不好。 快速提升和掌握低渗储层有效开发技采购 、 建造 、 安装及后期维护 , 减少井 口 平 台直术对于产量增长 的提高意义重大。 目 前在生产平接和 间接费用 , 其建造工期 和费用较常规平台降第 3 4 卷 第 2 期 蒋云鹏 , 等 . 东海边际油气田高效开发策略? 6 3 ?低 5 0 % 以上 [ 8 ’ 9 ] , 有效提升 了边际油气 田开发效益 。 虑将高凝原油开发与其它油气 田 的开发联合起来 ,3 . 5 立足 已建 / 拟建生产平台钻大位移井 滚动扩保证联合项 目 的 整体效益。 F P S O 装置可以放置在边 , 实现周边微构造边际油气田 高效开发高凝原油油气 田 集 中的 区域 , 进而解决高凝原油大位移井一般是指井的水平位移与井的垂深无法长距离外输的难题, 有效促进高凝原油的开之 比等于或大于 2 的定 向井 _ 。 其具有很长的大发并提升安全生产保障 。斜度稳斜段 , 大斜度稳斜角大于 6 0 ° 。 在南海和渤海均进行过应用 , 取得 了不错的效果 [ 1 1 ] 。 我国4 结束语东部海域油气藏埋深多在 2 5 0 0 ? 4 5 0 0 m , 利用大位移井可 以很好地控制 周边 1 0 k m 以 内 的微型随着 国家海洋意识的提高 ’ 海上油气勘探开含油气构造 。 微构造储量小而散 、 埋藏深 ’ 其单发正进入高速发展期 ’ 边际油气 田 在海上油气开块 折算天 然气储量规模一般在 1 0 x 1 0 8 m 3 以 下 ,发 中 的地位越来越重要 。 在边际油 气 田勘探开发勘探对这些微型含油气构造不感兴趣 。 而依托已过 程 中 ’ 一 定要针对不同 类型边际油气 田 特点 ’建设施和未来规划建设平 台设施 , 采用大位移井强化区域整合 、 统筹兼顾 、 有 的放矢 , 进一 步加方案滚动扩边是 比较经济有效的 开发方式 。 一般 强科技创新和关键技术攻关 , 充分依托已建 / 拟建1 ~ 2 口井既可较好控制微构造的储量, 又能快速生产设施 , 降本增效 , 逐步寻找适合东海边 际油将储量转变为产量 。 以 T X 气田 为例 , 其主体构造气 田特点 的开发模式 , 突破边际油 气田 开发的 技东南方向约 3 k m 处存在一处 自 圈 的小背斜 , 钻前术壁全 , 实现边 际油气 田低成本高效开发 , 推动评估预测天然气储量约 7 x 1 0 8 m 3 ’ 不值得采用钻油气产量实现跨越式增长 。 海上边际油气 田 具有井船实施勘探评价 , 因此设计从 T X 生产平台钻 1一定共性 , 希望本文提 出 的开发策略对类似边际口 开发评价井落实该构造 , 钻后评估天然气储量 油气田高效开发提供借鉴经验 。约 3 x 1 0 s m 3 。 该井直接从开发评价井转为生产井,参考 文献 :初期产气 1 3 x l 04 m 3/ d 、 产油 1 5 d , 目 前已 累[ 丨 ] 赵文智 , 胡永乐 , 罗凯. 边际油田开发技术现状 、 挑战与对策 [ J ] 2 1 个 月 累 产无 n 气 S 0 0 0 x 1 0 4 累产石 油勘探与开发, 2 0 0 6 , 3 3 ( 4 ) : 3 9 3 - 3 9 8 5 0 0 m 3 。 目前该井生^ 状况 良好 , 其良好经济 [ 2 ] 严世华 . 浅谈海 上 边 际油气 田 的 开发 [ 几 中 国海 洋平 台 ,效益非常可期2 0 0 7' 2 2 ( 6 ) : 7 " , 3 ] 郭少儒 , 张晓丹 , 蔡华 , 等 . 东海低渗气 田高效开 发面临 的3 . 6 以大带小 、 降低 F P S O 成本 , 促进局 凝原 油挑战及其对策[ J ] . 中国海上油气 , 2 0 1 3 , 2 5 ( 2 ) : 4 6 4 8 .[4] 蒲庆南’ 梁连喜 . 压裂技术在东海低渗气 田 开发中的应用[J]减少开发投资 , 海上油 气 田 开发往往是海洋石油 , 2 0 1 2 , 3 2 ( 2 ) : 4 3 - 4 6 共用一条外输管线 。 我国 东部海域 目[ 5 ] 唐俊伟 , 贾爱林 , 何 东博 , 等 . 苏里格低渗强非均质性气 田前仅有一条原油外输管线 , 而且该管线已 经连续? i m , 3 3 ( 1 ) :运行超过 1 5 年 , 出 现事故的频率越来越高 。 油气^ , 丄 , 一[ 6 ] 张宁生 . 低渗气藏开发的关键性技术 与发展趋势 [ J ] . 天然气外输风险日 益 加大 ’ 一旦该管线 出 现故障 ’工业,塵, 2 6 ( 1 2 ) ; 狐成海上油气田 产设施整体停产 , 造成非常大 的损[ 7 ] 张晓丹 , 郭少儒 , 蔡华 , 等 . 东海 油气 田 区域开发 实践 [ J ] 同时考虑到 在海管无保温的情况下高凝原油中国海上油气 ,2 0 1 3 , 2 5 ( 2 ): 4 9 - 5 1 长距离输送 , 且东海高凝原油储量规模不大 ,[ 8 ] 刘小 鸿 , 崔大勇 , 刘 洪杰 , 等 . 渤 中 3 - 2 边 际小油气 田开发单独新建 F P S O 开发经 济效益差 。 基于此从区域策略研究 [ 几 海洋石油 ’ 2 0 丨 0 ’ 3 0 ( 1 ) : 6 7 " 7 1 "角 度 出 发整体考虑 , 统筹 目 前和 近中 期原油 产量 [ 9 ]■■ [ J ] P S O ( 海上浮式生产储油船 ) 方案 ’ 为我 国 丁 - 难 占 和对 丁滅[ 1 0 ] 苏乂脑 , 窦修荣 . 大位移井钻井概况 、 工艺 点 工具仪东部 ’海域原油 夕卜输规戈l j 第一条出 路 , 化解原 油外器的要求 ⑴. 石油钻采工艺 , 2 0 0 3 , 2 5 ( 丨 ) : 6 _ 1 0 题。 可以 采用 旧油轮改造或者租[1 1 ] 杨 鼎 源 . 海 上 边 际 油 气 田 的 开 发 模 式 [ J ] . 海 洋 石 油 ,用 / 购买 旧 F P S O 来最大程度降低投资成本 , 并考 1 9 9 9 ( 1 ) : 1 - 6 .
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