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2005 |
| 5 | |
| 总第6期 | |
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2005年3月 |
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能源与环境政策研究中心 |
本期主题：油气关键技术
石油天然气工业钻井技术的发展方向
——重点发展地质导向钻井技术，包括测传马达、地质信息(电阻率、伽马、中子密度、中子孔隙度、声波等)采集部分和地质信息从井底到地面的无线随钻信息传输和接收部分，以及信息解释与实时控制决策技术，提高国内钻井技术信息化水平。
——重点发展旋转导向钻井技术，包括随钻测斜仪(MWD)，实时测量井眼轨道信息(井斜角、方住角、工具面角)和三顶块机构，进行实钻井眼轨道与设计井眼轨道对比，自动确定井眼轨道调整方向，进一步控制顶块顶出的方向，提高钻井技术的自动化水平。
——重点发展直径防斜钻井技术，主要是研制直井钻井自动控制机构(SDD)，用于高陡构造等井斜严重地区。
——重点发展大位移井钻井技术，包括井深8000
——重点发展多分枝井钻井技术，各分枝井筒与主井筒套管连接处的强度与密封性、各分枝井筒均能重入(re-entry)的技术、多油层分采或合采的控制技术。
——积极探索自动地质导向钻井技术。该技术的难点在自动几何导向的机构研制上，目前看到的有两种机构，第一种是三顶块机构，其最大造斜能力仅达井眼中曲率半径的下限，不能满足水平井等定向井的钻井需要；第二种是井下可调角弯外壳井下动力钻具，这种类型的机构可以满足所有定向钻井的需要。在这种情况下如何在井下调整其弯角的角度是一难点，需要科技攻关。
——探索发展膨胀管技术向等直径钻井技术的转化，国外也正在进行该技术的探索研究。
——重视井下控制理论。在钻井工程的各道工序中都存在井下控制的问题，主要有：质量控制、安全控制、成本控制，以及地层压力控制、井眼轨道控制、钻井液性质与固相含量控制、取心质量控制、固井质量控制等等。目前以上这些领域都有不同程度的研究基础，但都需要发展提高，把信息论、控制论等基础理论引入钻井工程，逐步形成钻井工程学科领域中的一个领域新的理论。
——发展钻井工程技术经济分析评价理论研究，需有专门的单位进行深入研究，从市场经济学的角度提出一套新的钻井技术经济指标体系，并逐步形成标准。
——国外钻井环保不仅是“三废”(废物、废水、废气)的处理，还包括噪音、灯光污染和废弃井场复原等内容。要学习吸取国外钻井HSE的经验，形成适合中国情况的HSE理论，并逐步形成制度。
——逐步淘汰机械传动式钻机、钻井各工序中的人工操作方法，提高作业效率。
——加速淘汰在“文革”期间研制的大庆-130型钻机，逐步用电驱动或液压传动钻机替代。
——特别淘汰在起下钻和接单根时的人工操作工艺，这种传统操作方法不仅效率低，而且极易发生人身伤亡事故。逐步用机械化、自动化系统来替代钻井各工序中的手工操作方法。
（苏义脑 院士，中石油勘探研究院钻井所）
关于石油天然气工业地质技术发展方向的思考
——发展层序地层学分析应用技术，层序地层学分析在中国东部地区岩性油气藏勘探中已发挥了重要作用，高精度层序地层学研究和应用是未来发展的方向。目前在精确化、定量化、层序模式建立与地震反演的结合、精细层序形成控制因素的确定、不同类型盆地层序模式的研究与地层岩性圈闭的预测等方面尚待提高。
——发展油气系统分析及动态模拟技术，国内盆地模拟软件在生排烃模拟方面达到国际水平，但是在交互建模、运聚动态模拟、流线法计算和三维可视化技术等方面，还处于落后水平，不能满足国内勘探的需要。流线法计算和三维可视化技术在国外已是很成熟的技术，可以通过引进提高水平。
——大力推广资源与目标一体化的评价技术，该技术在国外油公司中已广泛应用，属于核心技术之一。对国内而言，虽然才刚刚起步，要提高竞争力，需要大力发展推广该项技术，并且要着眼于高起点、跨越式发展。
——开展全国油气资源研究及评价，目前中国三大石油公司致力于自身矿权区的资源评价和战略选区，全国性的研究及战略选区由某一石油公司无法承担。可以由国家投入资金，由国土资源部牵头组织，三大石油公司参加开展全国石油天然气资源评价研究及战略选区研究，为吸引国内外油气公司投资进行后续勘查工作创造条件。
（李东旭，中石油勘探开发研究院廊坊分院）
关于石油天然气工业勘探技术发展方向的思考
——大力发展高精度地震成像技术，显著提高复杂条件下的地震成像能力和成像精度，以满足石油工业不断增长的对精细勘探的需求。
——鼓励发展油藏综合地球物理技术，逐步建立油气藏静态描述与动态监测的方法技术体系，为科学高效地开发油气田提供支撑。
——完善发展复杂储层预测技术，不断改进和扩展已有的技术系列，努力增强对各种非均质储层和隐蔽油气藏的识别能力与预测精度。
——探索发展标准化石油物探软件平台，逐步推出具有自主知识产权和技术特色的地球物理软件，提高我国油气工业在全球油气勘探开发市场中的竞争力。
（张永刚，中石化石油勘探开发研究院）
关于石油天然气工业海外战略技术发展方向的思考
——大力发展复杂碳酸盐岩的勘探开发技术，使我国在中东和里海地区的勘探开发获得较好的经济效益和社会效益。碳酸盐岩沉积环境受海平面升降、构造沉降、陆源碎屑供应、水体盐度、古纬度等因素的影响，而源岩的时代和沉积环境都是我们需要研究的问题；对于省长圈比中的泥灰岩，需要研究碳酸盐岩出现的数量及分布，以确定其对塑性脆性门限的影响；圈闭机制，目前大体划分为三类，即构造圈闭、地层圈闭和复合圈闭。
——大力发展重油高效开采技术，重点是提高重油（泡沫油）冷采效果、烃溶剂蒸发 （Vapex）重油开采方法、重油和沥青蒸汽/溶剂/气体混合抽提开采，节省开发成本，使我国在南北美洲及俄罗斯的重油开采中占一席之地。
——鼓励发展海上深水地震采集处理一体化技术，提高探井的成功率，为我国在西非海域和里海的勘探开发做好准备。重点突破以下难点：长排列大震源地震采集技术、多分量采集技术、双传感器（2-C）海底采集和新出现的四分量（4-C）海底地震采集等多分量采集的新技术、复杂构造与中深层地震处理技术、基于波动方程的海底地形校正技术（核心是寻找良好的深度延拓算子）和叠前深度域成像与速度分析技术、无井约束储层物性标定技术。
——鼓励发展随钻测井技术、深井与超深井钻井技术、大位移井的钻井技术，缩短同国际钻井先进水平的差距。开展随钻测井项目研究的难点有两个方面。一是使用新的材料和新的工艺设计出高强度的、耐高温高压、适应强烈震动和冲击的井下仪器；二是研究新的数据传输技术，或是改进现有的泥浆脉冲传输速率。
——完善发展复杂油气田开发技术，提高中东地区复杂油气田的采收率。其中低渗油气田开发主要的技术难点包括：低渗透油藏精细描述技术、低渗透储层的增产改造技术、水平井开发低渗透油藏新技术、利用自然能量开发技术。当然为了提高采收率，国外又发展了注气、水气交注、水气混注、周期注水、周期注气以及人早期顶等技术。
——完善核磁共振测井技术，识别不易观测出的致密气藏性，主要存在以下方面的难题：将该技术应用到井下储层环境中要考虑实际因素对测量结果的影响；核磁测井工作的研究与岩心实验研究分不开。要做好岩石流体中核自旋弛豫的研究和T1、T2与含油饱和度的关系，搞清各项影响因素，进一步指导仪器改进，以开发出高精度、高效率的软硬件与处理方法；在低等质量到高等质量气藏中，核磁测井的应用具有挑战性，主要的问题是低孔隙度和低含氢指数的综合影响引起天然气的核测特征波形变小，只有利用新的、强有力的测井仪器，结合完善的解释和综合技术，可以识别出其他仪器不容易观测出的致密气藏特性。
（李景明，中石油勘探开发研究院廊坊分院）
关于石油天然气工业海洋技术发展方向的思考
——针对海上优质后备储量不足的问题，我国应加强新区域、新领域的地质基础性研究；重点开展中国近海含油气盆地凹陷（洼陷）含油气系统分析及类比评价和深水勘探理论与方法的研究；在勘探理论上，继续深化研究“新构造控制晚期油气成藏理论”，并建立相应的综合勘探评价技术体系，尤其是隐蔽油气藏综合勘探评价技术；在海外勘探上，重点建立海外区块或目标快速评价技术体系；在地质基础研究环境建设方面，加强勘探地质数据管理与综合应用技术优化集成。
——大力发展时空域高密度地震采集处理技术体系，该技术采用长电缆，小道距，高时间采样率，单点检波器（非组合检波器）接收信号，以保护原有的高频信息和振幅特征，应用适当的处理技术，可使地震资料的分辨率和振幅保真度都会得到较大的改善，为后续的研究工作，如地震反演、AVO分析、油气预测等，提供高品质的基础资料。
——发展海洋稠油油田开发工程技术，重点发展聚合物驱原油破乳技术和含油污水高效处理技术方面的研究，鼓励开展稠油管线输送技术研究，突破渤海稠油开发难题。
——发展深水开发工程技术，重点发展深水油气田开发工程模式和经济评价技术，深水平台设计、建造和安装技术，水下生产应用技术，深水海底流动安全与保障技术，深水海底管线结构设计、安装技术。鼓励发展水下油气处理设备和工艺技术，深水边际油气田开发工程技术；探索深水能源开发作业支持和保障技术，充分利用南海深水油气资源。
——大力发展经济、有效和合理的边际油田开发工程技术，降低投资。
——鼓励发展可移动式的开发边际油田的工程模式，在多个油田中回收投资，提高开发边际油田的整体经济效益。
——探索与经济、有效的边际油田开发模式相对应的各专业具体新技术，如：简易结构形式、多路阀和多相流量计、海底单层保温管道和可移动式生产装置等。
——发展海洋天然气开发利用技术，重点发展海上气液两相混输技术和天然气发电机的应用技术。
——鼓励发展海上天然气超声波计量技术和高非烃含量天然气开发利用技术。
——探索海上天然气液化和储存工艺技术和海洋天然气水合物的利用技术。
（董伟良，中国海洋石油股份公司）