1. 高凝高黏原油输送技术

2.原油价格大跳水,国内油价会怎么样?

3.石油天然气关键参数研究与获取

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一、主要认识与成果

1.全面、系统地评价了本区烃源岩及原油的地球化学特征

临邑洼陷古近系湖泊体系广泛发育,沉积了大套深湖-半深湖相暗色泥岩、油页岩、油泥岩,作为本区的烃源岩。尤其是底部的沙三中、下亚段以在湖扩展期欠补偿沉积的油页岩、油泥岩、暗色泥岩为主力烃源岩,累积厚度大,有机质丰度高,有机质类型多为Ⅰ和Ⅱ型,成熟早,大面积进入生烃门限,生排烃持续时间长;沙一段虽然有机质丰度、类型等同于沙三段源岩,但由于埋深浅未进入生烃门限,对洼陷生油贡献较小。其他层段暗色泥岩也发育,但由于有机质丰度、类型较差,或由于埋深作用弱,都不是洼陷的主力烃源层。

临邑洼陷原油是典型的陆相高蜡低硫原油,根据原油物性大致可以分为两种类型,即“三低一高型”正常原油和“三高一低型”次生降解原油。从其化学特性看,原油的母质主要来源于淡水还原性湖泊中的浮游生物和细菌,高等植物对生烃贡献较少,原油成熟度高,基本上是生油高峰的产物,未发现工业性低熟油。通过油源对比、原油样品分析认为,本区原油主要来源于沙三段烃源岩;而沙一段烃源岩因埋藏较浅,多数仍处于未成熟阶段。

利用原油中含氮化合物特征物参数可以有效地确定研究区不同油田的原油总体运移方向,同时可以有效地确定油田各区块内的优势运移通道。其中,商河油田商四到商一4个区原油运移的总体运移方向是从商四区向商一区。

2.提出了油田开发动态非均质性的概念、成因及变化规律

通过长逾3年的油藏开发动态研究,对油藏流体组成在开发过程、特别是注水开发过程中的烃类组成动态变化规律进行了深入细致的分析,发现了一系列变化规律。以夏52块、夏32块为例,从正构烷烃参数(饱和烃轻重比、芳香烃与正构烷烃相对含量、异构烷烃与正构烷烃相对含量等)、正构烷烃浓度、生物标志化合物参数、生物标志化合物浓度、色谱指纹化合物参数、指纹化合物浓度等六大类流体指纹组成出发,对近万组数据进行分析,共获得6类2种230多组规律性指纹。

指纹参数的变化主要受到静态与动态要素的双重影响。大部分指纹参数受烃源岩、成藏作用及次生改造的影响;而少数指纹参数,如正构烷烃轻重比、芳烃与正构烷烃等,主要受到动态因素的影响。在同层内相对稳定不变的指纹参数,可用于连通性评价或单层产量恢复;随注水开发过程呈现规律性降低或升高的指纹参数,则主要反映注水开发的影响,可用于油水层识别、水淹层解释等动态监测。

3.建立了本区单层产量预测技术并软件化

在油藏流体非均质性描述的基础上,利用高分辨气相色谱分析方法,建立了单层原油产量预测技术。对研究区原油进行了连续取样分析,完成了1000多个样品的高分辨气相色谱分析和大量的其他油藏地球化学测试。通过实验室配比实验分析,建立了两层、三层合井产能计算图版,编制了具有六大功能的“合井单层产量分析系统”,利用其工区管理功能建立了大量的研究区原油色谱分析数据库,实现了色谱数据的自动集、峰高比的求取、单层特征谱图的确定以及特征指纹参数的选取。根据一定的数学模型和规则,求取了以夏52块和夏32块、临2块为代表的合井产量贡献情况,并以直观的图件予以表示。该软件系统界面友好,操作方便,易学易用,功能强大(考虑了应用中可能遇到的多种地质问题)。

同时还利用指纹技术建立了无单层原油、但有岩心资料情况下的恢复归位方法,认为岩心样品中虽然有大量指纹信息损失,但是仍然保留有一定的有效信息,通过与同井原油样作单层产量分析对比,表明二者的误差较小,岩心样可以作为不具单层原油样时的替代样。

4.确定了本区油藏连通性的评价方法

原油中含氮化物特征研究初步表明,利用原油含氮化合物的组成特征可以有效地表征油藏内部各油层的连通性。其中,商河油田的商8块商8-65井、商8-76井和商8-50井区沙二下亚段油层连通性较好;沙二上亚段砂体连通性差,可能主要原因是砂层较薄,断层可能将砂体给隔开了。商河油田商13块油田内部各油层,由于断层将其分隔成若干个断块,各层段的连通性较差:沙三段油层的商13-38井、商13-383井和商13-383井区3口井之间商13-38井和商13-383井连通性较好,但商13-59井区由于断层相隔,且相距较远,故连通性差;沙二下亚段产层的商13-74井、商13-15井和商13-7井3口井的连通性差,这是由于这3口井分布在不同的断块中,且之间有大断层相隔,油层横向上不连通。

5.探索了指纹技术在其他动态监测中的应用

根据本项目研究成果,在油田开发动态监测方面进行了大量推广应用。根据不同油层、油水同层、水层等样品的色谱分析对比,建立了鉴别不同含油级别的色谱特征,同时提出了利用Pr/Ph,Pr/nC17,Ph/nC18值的相互变化关系来识别水淹层,并进行了实例分析,验证了指标的可行性。基于流体指纹随注水开发过程的各种变化关系,总结流体化学组成随开过程含水率上升的变化规律后,初步优选了4个色谱参数相关性图版和3组生物标志物参数相关性图版,用于定量判别综合含水情况,在探索高含水层识别技术方面进行了有益的尝试。同时根据产出流体的组成特征及其变化,对研究区作业措施的效果,如卡堵水等工艺,进行了检验,建立了高效、直观的判断作业效果的评价方法。

二、存在问题及建议

利用地球化学方法和技术研究油气运移是一种有效的方法和技术,特别是利用原油中含氮化合物特征物参数可以有效地确定研究区不同油田的原油总体运移方向,但由于时间和经费等原因,目前所得到的油气运移充注的方向和充注途径仅是初步认识。建议今后对不同区块做更进一步系统详细的工作,从而可以更加明确不同区块油气运移充注的途径和方向,为下一步油气勘探提供更可靠的信息。由于陆相断块油田油气层的断层分割性强、储层岩性变化快,因此连通性非常复杂。原油中含氮化物特征研究初步表明,利用原油含氮化合物的组成特征可以比其他地球化学方法更有效地表征油藏内部各油层的连通性。建议对该方法和技术做进一步的研究。

油藏非均质性的影响因素较多,特别是注水开发过程影响显著,研究工作中遇到的困难比预期要多一些。生物降解严重的样品或水淹强度大的样品,指纹归位较为困难,会影响到指纹规律的应用。

 高凝高黏原油输送技术

在原油全烃气相色谱图中,介于每个正构烷烃分子色谱峰之间的低丰度小峰均为支链烷烃和环烷烃峰,一般化学性质比正烷烃更加稳定,其丰度分布可构成原油化学组成的GC-指纹特征。对全烃气相色谱图进行指纹化处理,首先从色谱图中筛选出一批碳数为nC10—nC25的成对小峰,依次予以数字编号。以L17-21井原油全烃气相色谱图为准,共标出159个小峰(图4.4)。以相同原则测量出这些小峰的峰高(也可用峰面积),建立所有研究井所原油的全烃色谱原始峰高数据库(表4.2,表中因篇幅有限,只列出16 口井中6口井油样及每个油样色谱图中159个小峰中的部分峰号及峰高,其他省略)。

表4.2 原始峰高数据库

图4.4 L17-21井原油色谱图指纹化处理

在全烃色谱原始峰高数据库基础上,建立基础色谱指纹参数数据库,即以后面峰的峰高分别比前面的4个峰的峰高,建立全烃色谱指纹峰高比数据库(表4.3,表中只列出部分井油样部分色谱指纹峰高比数据,同表4.2)。这个指纹参数数据库就是下面判识油藏流体连通性的基础。

表4.3 全烃色谱指纹参数数据库

原油价格大跳水,国内油价会怎么样?

由于中国近海油田产出的原油多具有高凝固点、高黏度以及高含蜡特性,因此在渤海湾、北部湾和珠江口海域已开发的海上油田所铺设的海底输油管道,全部用热油输送工艺和保温管道结构。

海底高凝、高黏原油管道输送技术,是我国从海底管道工程起步阶段就注意研究和引进的。从20世纪80年代初期渤海的埕北、渤中28-1、到渤中34-2/4油田和南海北部湾涠10-3油田开发配套的海底输油管道工程,都涉及如何解决好原油输送技术的问题。我们结合油田原油特性,与日本和法国石油工程界合作,研究用了安全可靠的工程对策,学习引进了相关设计、施工和运行管理技术。随后在渤海湾和北部湾自营开发的诸多油田开发工程中,设计、铺设了众多海底输油管道,形成了我国一套完整的海底高凝、高黏原油管道输送技术。通过大量工程实践应用和检验,证明该技术是实用和可靠的。

一、输送工艺

针对高凝、高黏原油的管道输送,国内外在油田及外输管道工程上使用了各种减阻、降黏方法,诸如加化学药剂、乳化降黏、水悬浮输送以及黏弹性液膜等,进行过大量研究和试验,但由于技术上、经济上的种种原因,均未得到广泛应用。目前,最实用、最可靠的方法仍是用加热降黏防止凝固的输送工艺。

对高凝原油,为防止原油在管道输送过程中凝固,依靠加热使管道中的原油温度始终维持在凝固点以上。

对高黏原油,用加热降低黏度,满足管道压降需求和节约泵送能耗。当然,在用热油输送工艺的同时,一般都相应用保温管道结构。

(一)工艺模拟计算分析

海上油田开发工程涉及到的海底输油管道,其输送工艺模拟计算,一般要根据油田地质开发提供的逐年产量预测(并考虑一定设计系数),计算不同情况(管径、输量、入口温度等)下的压降、温降以及管道内液体滞留量和一些必要的工艺参数。依此选择最佳管径,确定出不同情况下的工艺参数(不同生产年的输送压力、温度等)。

近年来,原油管道输送工艺模拟计算分析普遍用计算机模拟程序进行。中国海油从加拿大NEOTEC公司引进了PIPEFLOW软件,该软件与流行的PIPESIM、PIPEPHASE等商业软件类同,汇编了各种计算方法及一些修正系数、参考数据库,供设计分析者选用。

(二)保温材料的选择和厚度确定

对用热油输送工艺的海底管道,热力计算是非常重要的环节,而其中管道传热系数K值又是管道热力条件的综合表现。K值除受管道结构影响外,埋地的地温条件、保温材导热系数和保温材厚度是三大影响因素。

从计算分析结果看,由于地温变化不大对K值影响不明显,只是在低输量时,要注意其对终温的影响。

保温材性质和保温层厚度是影响K值最关键的因素,也是影响管道终温的关键因素。目前国内选用的保温材料与国外最常用的一样,是用聚氨酯泡沫塑料。这是一种有机聚合物泡沫,能形成开孔或闭孔蜂窝状结构,优点是导热系数小(≤0.03W/m2·h.℃)、密度低(40~100kg/m3)和吸水率小(≤3%),且化学稳定性好,同时工业生产成熟,价格相对便宜。从保温效果考虑,当然是保温层厚度越大越好,但是,当保温层厚度达到一定值时,保温效果的增加和厚度的增量不再呈线性增加的关系,而是增加十分平缓。特别是对海底管道,保温层厚度增加意味着外管直径增加,就长距离管道而言,外管增加一级管径,钢管用量和施工费增加都是十分可观的。因此,根据计算分析和优化设计,认为选用保温层厚度为50mm是合理的。

(三)停输和再启动计算分析

停输和再启动计算分析是高凝、高黏原油海底管道工艺设计的重要内容,将直接关系到管输作业的安全和可靠。

停输后的温降分析,视为最终确定管道安全时间。对于用热油输送工艺的管道停输后,随着存油热量散失,原油将从管壁向管中心凝固,凝层的加厚及凝结时释放的潜热将延缓全断面凝固的过程。存油凝固时间取决于管道保温条件、油品热容、停输时的温度和断面直径。通常这些数值越大,全断面凝固时间就越长。一般凝油层厚度在管道轴向是一个变化值,通常以管道终断面凝油厚度作为安全停输时间的控制值。

对于加热输送的高凝、高黏原油管道发生停输,且预计在安全停输时间内时,不能恢复管道输油,为保证管道安全,最有效的措施是在管内存油开始凝固时,用水或低凝油将其置换。

停输后的再启动分析,是考虑管道发生停输后可能出现的最不利工况和环境条件,此时要恢复通油,需计算所需的再启动压力和提出实现再启动要取的措施以及增设必要的设备和设施。

通常,再启动压力(P),用下式计算:

中国海洋石油高新技术与实践

式中:P为再启动压力(Pa);P。为管道出口压力(Pa);Di为管道内径(m);τ为原油在停输环境温度下的屈服应力(Pa);L为管道可能凝固的长度(m)。

(四)水化物和冲蚀的防止措施

海上油田开发工程涉及的输油管道,是一种与陆上原油长输管道和海上原油转输管道不同的管道,它是从井口平台产出的原油气水混输至中心处理平台或浮式生产贮油装置的油田内部集输管道。该类海底管道输送时伴有从井口出的水和气,属于混输管道,对这类油管道,也是用加热输送工艺和保温管道结构。

做这类混输油管道的工艺设计,除做净化原油输送管道通常要进行的模拟计算分析外,还要增加段塞流分析和防止水化物和冲蚀产生的分析。

段塞流现象是油气混输过程中的一个重要问题。正常输送过程中,如何判定是否出现严重的段塞流,以及如何确定段塞流长度,目前已经有了通用的分析计算判断方法。在清管作业过程中,由于管道内存在一定的滞留液量,因此在清管器前将形成液体段塞流。在下游分离设备设计中必须考虑清管作业引起的段塞流影响,一般是设计一定的缓冲容量,使容器操作始终维持在正常液位与高液位报警线之间,确保生产正常。

水化物是影响海底混输管道操作的一大隐患,特别是在以下三种工况下可能出现水化物,为此提出了防止形成水化物的措施:①低输量状况,为防止水化物生成,要求在输送过程中,管道内油气温度始终维持在水化物生成温度以上。但在低输量状况下,温降很快,根据水化物生成曲线判断,可能会生成水化物。此时应及时注入甲醇之类的防冻液(水化物抑制剂),以防止水化物生成;②停输过程,在长期停输状态下,由于管道内油气温度降到了环境温度,且管内压力仍保持较高压力状态,所以可能生成水化物。此时,应取的措施,一是给管道卸压,二是往管道内注入水化物抑制剂;③重新启动,通常停输后再启动,需要高于正常操作压力的启动压力,而这时温度又往往很低,故很容易生成水化物。此时应取连续注入水化物抑制剂的做法,直到管道内温度达到正常操作温度为止。

防止产生冲蚀是油气混输管道工艺设计不容忽视的问题。对多相混输管道,若流速超过一定值时,液体中含有的固体颗粒会对管道内壁形成一种强烈的冲刷腐蚀,特别是在急转弯处如海底管道立管及膨胀弯处。因此设计时要计算避免冲蚀的最大流速,其公式为:

中国海洋石油高新技术与实践

式中:Ve为冲蚀速度(ft

lft=0.3048m。/s);

pm为在输送状态下,多相混合物的密度(磅

1磅=0.453592kg。

/立方英尺

l立方英尺=20831685×10-2m3。

);C为经验系数,连续运行取100,非连续运行取125。

冲蚀速度是混合物密度的函数,混合物密度越大,冲蚀速度越小,混合物密度越小则冲蚀速度越大。为保证在管道内不产生冲蚀现象,应控制管内流体流速一定低于计算出的最低冲蚀速度。

(五)操作管理

对海底高凝、高黏原油管道特别要注意以下操作管理问题。

1.初始启动

初始投产运营,一般用以下作业步骤:①用热水或热柴油预热管道,使管道建立起适应投产作业的温度场;②待测得出口温度达到设计要求后,按要求开井投产。

2.停输及再启动

停输一般分应急停输和停输两大类,停输情况不同,再启动方式也不同。为确保管道停输后的再启动,一般在井口平台上设置高压再启动泵。

a.对短期停输,指管内流体最低温度在某个设计值(如原油凝固点)以上,可使井口油气直接进管道或用高压泵启动。

b.对长期停输,在停输之前,应启动高压泵完成管内流体置换作业。如果事先没有准备,属于意外突然停输,一旦停输时间较长,管道内降至环境温度,原油析蜡并凝固。此时,要用启动高压泵,用柴油置换出原油,然后按初始启动步骤进行。

3.清管

在正常生产过程中,应根据生产情况经常进行清管作业,清除管内蜡沉积和滞留液体,以提高输送效率和减小腐蚀。

4.化学剂注入

在正常输送过程中,应考虑注入以下化学剂:

防垢剂——防止管内由于原油含水而结垢使输量减少;

防蜡剂——防止原油中蜡凝结在管内沉积;

防腐剂——可在管内壁形成一层保护膜,使腐蚀液与管内壁隔离,起到保护作用;

防冻剂——甲醇之类,为防止水化物生成。

二、保温海底管道结构

对用热油输送工艺的海底高凝、高黏原油管道,为使沿程温降减慢减小,最常见也是最实用的是将输油钢管做成保温结构。我们广泛应用了海底保温管道结构,形成了完整的设计和施工技术。

(一)已应用的结构类型及特点

海底钢管保温管道结构(在此不涉及可挠性软管海底管道),可归结为两大类型:一是双层钢管保温结构;二是单层钢管保温结构。

1.双层钢管保温结构。

或称复壁管结构,其管体断面如图15-3所示。在这一类型中,又存在三种形式。

图15-3 双钢管保温结构

图15-4 带封隔法兰的双层钢管保温结构

第一种形式:管体结构如图15-4所示。单根管节(一般长度为12m或40ft)每端均设较强的封隔法兰。在内外管之间的环形空间,注入发泡材料,形成封闭止水保温单元。这个单元内外管靠两端封隔法兰连为一体,内管的热伸缩靠封隔法兰强行约束,使内外管不发生相对错动。海上铺管时,相邻两个管节的外管,用两个半瓦短节相接。这种形式的优点在于万一管道外管或接口处发生破损,保温失效就被限制在最小范围内。缺点是接口焊接工作量大,用铺管船法铺管,速度上不去,致使工程费用高。

图15-5 带特殊接头的双层钢管保温结构

图15-6 内外管可相对移动的双钢管保温结构

第二种形式:保温管节两端内外管用特殊接头连接,如图15-5所示。最早是由壳牌石油公司等提出研究,后来为意大利Snamprogetti公司开发成专利产品,它已在一些海底管道工程中投入使用。显然,这种形式已经保留了第一种形式的优点,又克服了其不足。在铺管船上它可以像铺单层钢管一样,多个焊接站进行流水作业,使海上铺管速度大大增加。这种形式的问题在于接头是专利产品,费用高。我国南海东部惠州26-1油田的海底输油管道应用了该专利产品。

第三种形式,如图156所示。这种形式,内外管可做相对移动。在海上连接时,内管接口焊好后,补上接口保温材料,然后拉动外管进行对接,无需用半。相对来讲,可减少海上焊接工作量,提高铺管速度。中国海油通过与日本的公司合作,引进了这种形式保温海底管道设计与海上安装技术,在已经铺设的诸多海底输油管道上均用了这种结构形式。

2.单层钢管保温结构。

这类结构与双层钢管保温结构的区别在于外面的护套管不用钢管。按照外套管材料不同,又可分为以下五种。

第一种,高密度聚乙烯外套(Highdensity polyethylene jacket)。高密度聚乙烯是一种超高分子量聚合物,它是阻止水蒸气通过的极好材料。这种超高分子量改善了钢管抗磨、抗冲击、抗撕裂和整体物理强度力学性质。这种预成型的外套系统,与钢管外套相比,具有重量轻、无需作防腐蚀保护的特点。暴露在管节两端的保温泡沫用热缩性聚合物端帽保护,现场接点处也用热收缩套作止水防腐蚀处理。这种外套系统已被欧美国家的公司在阿拉伯湾、加蓬外海的海底管道工程中应用,最近几年,应用水深已达43m。

第二种,锁接螺旋钢外套(Spirally crimped steel jacket)。这种外套的特点是用钢量远低于用常规钢管的管道外套。现场接口处不需对焊,暴露在管节端部的泡沫保温材料仍用热缩性端帽保护。这种外套系统,在国外已广为应用,最大应用水深已达55m。

第三种,模制的聚氨酯外套(Molded polyurethane jacket)。这种外套将防腐蚀材料和聚氯乙烯(PVC)泡沫保温材料结合为一体(图15-7)。其优点是:①管道能保持较好的柔度,可用卷绕船铺设。②在海底万一外套被损伤,暴露在水中的保温材料很少,不像其他系统会整个管节泡水。③在保证泡沫干燥方面有较高可靠度。

图15-7 模制聚氨酯外套保温结构

图15-8 橡胶外套保温结构

第四种,橡胶外套(Rubberjacket)。与模制聚氨酯外套相似(图15-8)。只是外套是由PVC泡沫与橡胶层组成。大约每层PVC厚5~8mm,橡胶层厚1mm,层数的多少取决于保温要求,但最外层的PVC泡沫要用较厚的橡胶层来覆盖保护。

第五种,取消外护套系统。在输油钢管的外面施加的保温材料,既能防水也有良好的保温性能,同时又能抗较高的静水压力和具有抗机械破坏较强的能力。这种结构应该说是真正意义上的单层钢管保温结构。

(二)设计和施工关键技术

在我国建成的海底钢管保温管道绝大多数是双重钢管保温结构。该项保温结构的设计和施工技术是由中国海油从日本引进的。

1.设计关键技术

双重钢管保温结构的海底管道设计,关键技术是平管部分结构分析和立管膨胀弯系统的整体分析。

对平管部分的结构分析,应用日本新日铁公司开发的“DPIPE”计算机分析程序。该分析程序的结构模型如图15-9所示。

图15-9 平管结构分析模型

A,A′—外管的不动点;B,B′,E,E′一内外管之间的锚固点(隔舱壁);D—内管的不动点;KB,KB?—弹簧常数;Wf—与土壤的摩擦荷载;A-A′—不动部分(外管);Li+Lm,Li′+Lm′—可动部分(外管)

图中,模拟两端立管膨胀弯约束的弹簧刚度KB、KB?由其后说明的立管膨胀弯和平管连接整体分析模型求出。

对埋地管道,管土之间的摩擦荷载Wf由下式计算:

中国海洋石油高新技术与实践

式中:W=r'hDo;μ是摩擦系数;Do为管道外径;ws为管道水下单位重量;r?为土壤水下容重;h为埋深。

对立管膨胀弯系统的整体分析,用日本新日铁公司开发的大型三维管道结构分析程序“PIDES”软件。

图15-10给出按该软件建立三维结构分析模型的一个工程实例图。

图15-10 立管膨胀弯系统结构分析模型实例示意图

图15-11 工况组合分析实例示意图

对所建立的系统结构分析模型,要按规范要求和工程实际情况进行充分和必要的多种荷载工况组合分析,一般要考虑的荷载有功能荷载(压力、温度、质量等)、环境荷载(风、浪、流、冰等)、特殊荷载(如地震)以及立管依附的平台位移和平管膨胀伸长施加的荷载。

图15-11给出了一个立管膨胀系统工况组合分析的实例,荷载作用方向是要考虑的重要因素。

2.施工关键技术

从日本引进的双重钢管保温结构的海底管道陆上预制和海上安装技术,主要特点是:预制时单根管节(12m长)保温材固定在内管上,保温材与外管内壁间有一定量空气层,允许内外钢管相互移动,只是在一定长度上(比如2km或1km)才设置刚性锚点法兰形成环形空间的水密隔舱。这样,在海上铺管法安装时,管节连接将能如前图15-6所示,内管焊接合格再补上接口防腐涂装和相应保温材后,用拉移外管对口焊接的做法,会明显减少外管接口焊接工作量,提高海上铺管速度。

(三)在渤海蓬莱(PL)19-3油田I期海底管道工程中的应用

双重钢管保温结构的海底管道,通过我国诸多工程实践的检验表明是安全可靠的,但也存在用钢量大、海上安装速度慢导致工程造价高的缺点。研究和用单管保温结构,是保温海底管道技术发展方向。

其中用锁接螺旋薄钢板(厚1mm)作外套的单管保温结构在2002年由PHILLIPS公司操作的蓬莱19-3油田I期海底管道工程中成功地被应用了。图15-12给出了该保温管道的断面结构。

中国海油正在研究试制用高密度聚乙烯(PE)作外套的单管保温结构管道。这项技术在国外早有应用,结合我国具体情况,特别是在渤海水深小于30m,甚至诸多滩海油田水深小于5米的情况下,用这种保温结构经济可靠,所用材料和技术均可实现本地化和国产化,有很好的应用前景。

图15-13示出正在研制的PE外套保温管道断面结构。

图15-12 PL19-3海底管道断面结构

图15-13 PE外套保温管断面结构

表15-3给出所研制保温管道的技术参数。

表15-3 保温管道技术参数表

当然,真正意义上的单管保温结构管道,应该是取消外护套系统,在输油钢管外面施加既能防水也具良好保温性能且有较强抗静水压力及抗机械破损能力的保温材,无疑这是该项技术发展的最终方向。目前,在我国南海东部惠州26-1北油田(水深约120m)一条直径为254mm、长约8.7km的海底保温输油管道,通过深入研究和招标推动,已经具备了工程实用基础,其技术可行性和价格被接受性都得出了较好的结论。

石油天然气关键参数研究与获取

美国著名外交家亨利·艾尔弗雷德·基辛格(Henry?Alfred?Kissinger)曾经说过:“谁掌握了石油,谁就控制了所有的国家。”

2020年3月9日,国际原油市场面对突如其来的集体“跳水”,北海布伦特原油期货一度大跌31%,原油价格降至32.14美元/桶;美国WTI原油期货最大跌幅达33%,原油价降至27.59美元/桶。但在随后的3月11日,经历突然暴跌的美股市场反弹回升,原油价格得以稳定。而如此大起大落的油价波动则源于3月6日的一场石油大壕之间的谈判。

基于新型冠状影响导致全球经济呈现下滑趋势,当中就包括因全国停工及消费因素导致石油延伸产品的需求量出现下滑情况。为保证原油价格稳定,OPEC+在3月6日下午的一场第8次“OPEC+”部长级会议上提出减产商议,旨在缩减原油供给保证稳定的原油价格,但俄罗斯拒绝了这项提议,最终谈判破裂。在3月9日OPEC开始对出口原油进行“打折大促销”,试图通过石油开成本差来迫使俄罗斯接受减产协议,因此就造成国际原油市场股票集体跳水的状况出现。这是继2014年美国沙特石油战争后,原油价格首次跌破30美金/桶。

不得不说,这就是石油大壕之间的战争,以千亿乃至万亿计的战争成本。但回归到我们的本土环境,中国是世界上原油进口最大的国家,据中商产业研究院数据库显示:2019年中国石油进口量为50572万吨,同比增长9.5%;但实际上,中国的石油产量同样不低,在中国石油经济技术研究院发布《2019年国内外油气行业发展报告》中提到,2019年中国原油产量扭转连续三年下降势头,达1.91亿吨,同比增幅为1.1%。

但基于国内石油质量和开难度带来的高成本,进口原油更能满足国内的市场经济性,加上国内庞大的消费体系,因此也推动中国成为全球原油进口量第一的国家,这也意味着国际油价动荡对国内市场同样有着巨大的影响。虽目前国际原油形势并不稳定,但设此次沙特执意要打石油价格战,对于与石油衍生产物紧密挂钩的汽车行业会受到什么影响?OPEC“以本伤人”的背后又能给我们带来多少好处?

每逢国际油价出现大波动时,国内消费者最关注的莫过于国内燃油价格的变化,毕竟与原油产物相关且对我们生活影响最明显的就是燃油问题。那么此次油价波动,会否影响到国内燃油价格走向呢?很显然是一定的,但相对的,实际影响却没我们想象中那么大。

我们首先要明白的是,中国作为原油进口大国,如果直面原油价格浮动而对国内相关产业进行直接调控,将会受到相当巨大的影响,当中存在的巨大不稳定性会使国内经济出现巨大的波动。所以国内对于原油延伸原料价格存在相应的调控机制,而与燃油价格相对应的,就是成品油调价原则。

在成品油调价原则中提到:当国际市场原油连续22个工作日移动平均价格变化超过4%时,可相应调整国内成品油价格。首先这就保证了国内油价不会因国际油价大幅波动而受到波及,但同时又保持着国际的原油价格平均走势,有力保证国内油价走势平稳,对于我们的好处是免于面对突然暴涨或暴跌的燃油成本。而此次国际原油价格的变动在某程度上会对国内燃油价格造成一定的影响,不过实际影响有多少,就看这场战争的持续时间和双方究竟能将原油价格打压到什么程度。

不过以昨天美股大幅反弹的情况来看,接下来的原油价格走向仍存在巨大的不确定性。但如果此次沙特持续执行价格策略,会对我国的燃油价格有什么影响呢?这点可以参考2014年美国和沙特进行石油战争时,国内的油价调整一览表。

由此可见,即便原油价格一跌再跌,但燃油价格调控幅度都不会太大,所以对于个人用车而言,这种影响变化带来的感觉不会太过明显;但相对的,对于各类出行和运输业来说,这种好处对于它们而言会明显一些。与此同时,与原油衍生原料有着密切关系的汽车制造业也会受此影响。

石油的衍生原料非常多,多到可以覆盖我们的全方位生活,例如在此次疫情中被炒得火热的医用口罩,其中的核心材料-熔喷布就是通过石油衍生原料而来的产物。还有我们平时能看到的塑料、身上穿的锦纶、腈纶衣服、路上铺的沥青、家里烧的燃气,就连嘴里嚼的口香糖都源于石油衍生的石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等原料。可以说石油在全面覆盖我们的生活,这也意味着石油原料也是大量的制造业的依赖。

在一辆汽车里,除了金属和真皮外,极大部分零部件都是源于石油制品,例如汽车前保险杠所用的胶板就是由聚丙烯而来的塑料,还有车辆的隔音材料、车内的塑料板、人造革等零部件的原料都是石油衍生物。而随着原油价格变动,也意味着供应商的零部件制造成本在变动。

但基于疫情影响,延期复工导致供应商产能出现断层,零部件供不应求的情况越加明显,加上在去年原已萎靡的市场情况,在最近一年里,汽车供应商的处境是相当危险的,有不少供应商都处于奔溃的边缘。但如果此次原油价格战能持续进行,对于供应商而言是一次制造成本的降低,在某程度上能给他们带来一丝喘息的机会,而且如果供应商们能够扛过此次国内的疫情影响,在下半年或许会迎来另一波反弹崛起的机会。

据中汽协数据显示,2019年中国汽车零部件行业销售收入4.28万亿元,2020年预计达到4.61万亿元,且成逐年上涨态势。据不完全统计,目前我国拥有大小汽车零部件企业超过13000多家规模以上汽车零部件企业,以及超过10万家的中小汽配生产企业。而且根据2019年全球汽车零部件配套供应商百强榜显示,中国以7家上榜居于美国、日本、德国之后,位列全球第四。可以说,在核心零部件领域、美、日、德三国基本垄断整个汽车产业链核心部分。

这就意味着中国零部件产能对于全球市场有着极大的影响,而且随着疫情影响,如今国内零部件供应商产能问题已经对海外国家造成相应的影响。根据巴西汽车制造商协会Anfea表示,由于来自中国的零部件缺乏,巴西汽车制造商可能不得不在4月份停产。由此可见,中国汽车供应商在全球市场的重要性,失去中国零部件供给,意味着全球汽车市场可能会面临汽车停供问题,但这也正反映了国内汽车零部件供应商的另一个机遇。

目前国内的疫情已经逐步受到控制,各地企业也逐渐复工,制造业产能也会逐渐恢复。在短时间内,国内可能会出现报复性消费情况,尤其是对于汽车行业而言,这种情况将刺激市场获得进一步反弹,但基于去年的市场形势看,这种报复性消费行为持续的时间不会太长,因此也只能说为车企们赢得一次“疫后补偿”的机会,但在消费回复平静时,这些车企和零部件供应商的出路在哪呢?海外市场或许是它们的出路。

从时间来看,如今国内疫情稳定,但国外疫情却在进一步蔓延,这就意味着国外的生产企业极可能会如我们之前一般,进入停摆阶段,因此也将形成产能断层;而这个断层很可能会由产能已经恢复的中国制造业来弥补,这也为国内的车企和零部件供应商带来更巨大的出口商机,而原油价格下跌,也将会为它们带来更多的原料储备。

从预期来看,若价格战持续执行,燃油价格下调是迟早的事。而相对的,这对于新能源汽车投资者来说并不是一个好消息,从宏观的角度来看,油价降低意味着燃油车的出行成本将得到下降,虽然国内有“地板价”限制,但随着出行成本差距缩小,新能源车的核心优势将进一步缩减,这也可能激发投资者的恐慌性抛售新能源汽车股票,造成新能源汽车股价下跌。

而在最近,越来越多的国内外车企在布局号称“万亿”的中国新能源气场,当中就包含特斯拉、宝马、奔驰、大众、丰田、福特等知名车企,如果在此次的石油战中因为燃油价格下跌而因此投资者的恐慌,那对于这些车企而言无疑是相当沉重的打击。而且对于现在的国内那些靠融资起家的造车新势力来说,这无疑是一波致命打击。

石油之所以能被称为液体黄金,最重要的原因在于它有着极高的利用价值,其衍生产物能够串联在全球经济命脉中,因此它的价格高低也在影响着全球经济的走向。但对于我们这样一个原油进口大国而言,稳定的原油进口量才是关键所在,因此也有了之前的中俄石油供应协议和与伊拉克用铁路换石油的举动。不过对于与石油产物紧密相连的汽车行业而言,原油价格的浮动对于它们的影响无疑是巨大的,带来的可能是机遇,也可能是打击。

(文章配图来源网络,侵删)

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

评价参数直接影响评价方法的有效性,不同类型的参数作用不同。有效烃源岩有机碳下限、产烃率图版、运聚系数是成因法的关键参数;最小油气田规模对统计法计算结果有较大影响;油气丰度是应用类比法的依据,由已知区带的油气丰度评价未知区带的丰度;可系数是将地质量转化成可量的关键参数。

(一)刻度区解剖

1.刻度区的定义

刻度区解剖是本次评价的特色之一,也是油气评价的重要组成部分。刻度区解剖的目的是通过对地质条件和潜力认识较清楚的地区的分析,总结地质条件与潜力的关系,建立两者之间的参数纽带,进而为潜力的类析提供参照依据。

刻度区是为取准评价关键参数,以保证评价的客观性而选择的满足“勘探程度高、探明率高、地质认识程度高”三高要求的三维地质单元。刻度区可以是一个盆地(凹陷)、一个油气运聚单元、一个区带、一个成藏组合、一个层系或一个二级构造带等。为了正确和客观认识地质条件和潜力,刻度区的选取在考虑“三高”条件的基础上,应尽量考虑不同地质类型的综合,这样可以更充分体现油气丰度与地质因素之间的关系。

2.刻度区解剖内容与方法

刻度区解剖主要围绕油气成藏条件、量及参数三个核心展开,剖析三者之间的关联规律和定量关系。

(1)成藏特征和成藏主控因素分析。成藏特征和成藏主控因素分析实质上是对选择的刻度区进行成藏特征总结,精细刻画出成藏的定性、定量的主控因素与参数,便于评价区确定类比对象。在一个含油气盆地、含油气系统、坳陷、凹陷的成藏规律刻画中,其成藏特征差异大,故一般最好选择以含油气系统(或坳陷)及其间的运聚单元作为对象,更便于有效的类比应用。油气运聚单元是盆地(凹陷)中具有相似油气聚集特征的独立的和完整的石油地质系统,是以盆地(凹陷)的油气聚集带为核心,并包含为该油气聚集带提供油气源的有效烃源岩。油气运聚单元是有效烃源岩、油气运移通道、有效储集层、有效盖层、有效的圈闭等要素在时间和空间上的有机组合。一个油气运聚单元可以有多个有效烃源岩体和烃源岩区为其供烃,但同一个油气运聚单元的油气聚集特征是相似的。一个油气运聚单元可以只包含一个油气成藏组合,也可以包含在纵向上叠置的多个油气成藏组合。因此刻度区地质条件的评价与定量刻画就是按照运聚单元→成藏组合→油气藏的层次路线综合分析烃源条件、储层条件、圈闭条件、保存条件以及配套条件等油气成藏条件。盆地模拟是地质评价流程中的一个重要组成部分,其作用主要体现在三个方面:其一是通过盆地模拟反映流体势特征,进而确定油气运聚单元的边界;其二是提供烃源参数,如生烃强度、生烃量、有效烃源岩面积等;其三是通过关键时刻的获取来反映油气成藏的动态作用过程。

(2)油气量确定。刻度区量计算与一般意义上的量计算稍有不同,正是由于刻度区的“三高”背景,特别是选定的刻度区探明程度越高越好,计算出的量更准确有利于求准各类评价参数。在本次刻度区解剖研究中,主要用了统计法来计算刻度区的量,统计法中包括油藏规模序列法、油藏发现序列法、年发现率法、探井发现率法、进尺发现率法以及老油田储量增长法,不同方法估算出的量用特尔菲加权综合。盆地模拟在计算生烃量方面技术已经比较成熟,因此刻度区(运聚单元)的生烃量仍由盆地模拟方法计算。

(3)油气参数研究。通过刻度区解剖,建立了参数评价体系和预测模型,获得了地质条件定量描述参数、量计算参数和经济评价参数,如运聚系数、丰度等关键参数。从刻度区获得的量与生油量之比可计算出运聚系数,刻度区的量与面积之比可获得单位面积的丰度,还可得到其他参数等。由于盆地内坳陷(凹陷)内各单元成藏条件差异,求得的参数是不同的,故细分若干运聚单元,求取不同单元的参数,这样用于类比区会更符合实际。

3.刻度区研究成果与应用

通过刻度区解剖研究,系统地获得运聚系数、油气丰度等多项关键参数,为油气评价提供各类评价单元类比参数选取的标准,保证评价结果科学合理。如中国石油解剖的辽河坳陷大民屯凹陷级刻度区,通过对其烃源条件、储层条件、圈闭条件、保存条件以及配套条件五方面精细研究,获得了22项量化的成藏条件的系统参数。根据大民屯凹陷内划分的六个运聚单元,分别计算各单元的生油量和量,直接获得六个单元的运聚系数。同时计算出各运聚单元单位面积的量,获得不同成藏条件下的丰度参数(表4-5)。

表4-5 大民屯凹陷刻度区解剖参数汇总表

在中国石油128个刻度区的基础上,各单位根据评价需要,又解剖了一定数量的刻度区。其中,中国石油利用已有刻度区128个,新解剖刻度区4个,共应用132个;中石化新解剖42个;中海油新解剖4个;延长油矿新解剖3个。各项目共应用了181刻度区,这些刻度区涵盖了我国主要含油气盆地中的大部分不同类型的坳陷、凹陷、运聚单元和区带,基本满足了不同评价区的需要。各种类型刻度区统计见表4-6。

表4-6 各种类型刻度区统计表

(二)有效烃源岩有机碳下限

有效烃源岩有机碳下限是指烃源岩中有机碳含量的最小值,小于该值的烃源岩生成的烃量不能形成有规模的油气聚集。有效烃源岩有机碳下限是确定烃源岩体积的主要参数,直接影响生烃量的计算结果。

在大量烃源岩样品分析化验和有关地质资料研究基础上,明确了不同岩类有效烃源岩有机碳下限标准。陆相泥岩有效烃源岩有机碳下限为0.8%,海相泥岩为0.5%,碳酸盐岩为0.2%~0.5%,煤系源岩为1.5%。例如,陆相泥岩TO C与S1+S2关系表明,S1+S2在TO C为0.8%时出现拐点,有效烃源岩有机碳下限定为0.8%;碳酸盐岩气源岩残余吸附气量与有机碳关系表明,残余吸附气量在有机碳为0.2%处出现拐点,有效烃源岩有机碳下限定为0.2%(图4-1、图4-2)。

图4-1 陆相泥岩TOC与S1+S2关系图

图4-2 碳酸盐岩气源岩残余吸附气量与有机碳关系图

对于勘探实践中已经发现油气藏,但烃源岩有机碳含量未达统一下限的盆地,根据实际情况可进行适当调整。如柴达木盆地柴西地区,在分析了大量烃源岩有机碳和S1+S2指标资料后,明确该区有机碳含量下限为0.4%时,即达到有效烃源岩标准,并被发现亿吨级尕斯库勒大油田的勘探实践所证实。在渤海湾盆地评价过程中,建立起相对统一的有效烃源岩丰度取值下限标准:碳酸盐岩气源岩丰度下限取0.2%,碳酸盐岩油源岩丰度下限取0.5%,湖相泥岩丰度下限取1.0%。

有效烃源岩有机碳下限的基本统一,保证了生烃量计算标准的相对一致和全国范围内的可比。

(三)产烃率图版

烃源岩产烃率图版是用盆地模拟方法计算烃源岩生烃量和量的关键参数。产烃率图版一般用烃源岩热模拟实验方法获得。

1.液态烃产率图版

利用密闭容器加水热模拟实验方法,对中国陆相盆地不同类型烃源岩进行了热模拟实验。模拟实验所用样品取自松辽、渤海湾等10个盆地,包括侏罗系、白垩系和古近系的湖相泥岩、煤系泥岩和煤3大类烃源岩。其中湖相泥岩烃源岩的有机质类型包括Ⅰ型、Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅲ型,煤系泥岩烃源岩的有机质类型包括Ⅱ2型和Ⅲ型,煤烃源岩的有机质包括Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅲ型。根据模拟实验结果,编制了不同类型烃源岩的液态烃产率图版(图4-3、图4-4、图4-5)。

图4-3 湖相泥岩烃源岩液态烃产率图版

图4-4 煤系泥岩烃源岩液态烃产率图版

图4-5 煤烃源岩液态烃产率图版

2.产气率图版

由于生物气生气机制与干酪根成气和原油热裂解气的生气机制不同,因此,其产气率与干酪根和原油裂解气产气率求取方式不同。

(1)生物气产气率。对生物气源岩样品在25℃~75℃的条件下进行细菌培养产生生物气,由此得到不同温阶下各类有机质的生物气产率。在模拟实验结果的基础上,结合前人的研究结果,分别建立了淡水环境、滨海环境和盐湖环境中不同类型有机质的生物气产气率图版及演化模式。

(2)干酪根和原油裂解气产气率。对于不同类型气源岩油产气率,国内外学者及一、二轮评价中已做过大量的工作。较多的实验是应用热压模拟方法对各种类型烃源岩进行产油及产气率实验,这种方法所计算的产气率包括了原油全部裂解成气的产率,亦即常说的封闭体系下源岩的产气率,所得到的天然气产率是气源岩的最大产气率。另一种求取气源岩产气率的方法是在开放体系下对源岩进行热模拟实验,各阶段生成的天然气和原油均全部排出源岩,原油不能在源岩中进一步裂解为天然气。这两种情况都是地质中的极端情况。但是实际的地质条件大多是半开放体系,在这种情况下,源岩生成的油既不能全部排出烃源岩,也不能完全滞留于源岩中。不同地质条件下亦即开放程度不同情况下源岩产气率如何计算?具体方法为:求得封闭和开放体系下相同类型源岩的产气率,将上述两种体系下的产气率图版(中值曲线)输入盆地模拟软件中,得出烃源岩层在不同渗透条件下产气率图版。

(四)运聚系数

运聚系数是油气聚集量占生烃量的比例,是成因法计算量的一个关键参数,直接影响量计算结果。运聚系数的确定方法包括运聚系数模型建立法和运聚单元成藏条件分析法。

1.运聚系数模型建立法

通过刻度区解剖,确定影响运聚系数的主要地质因素及其与运聚系数的相关关系。刻度区解剖研究表明,烃源岩的年龄、成熟度、上覆地层区域不整合的个数和运聚单元的圈闭面积系数等地质因素与石油运聚系数之间存在相关关系。依此建立地质因素与石油运聚系数之间关系的统计模型,包括双因素模型和多因素模型。双因素模型(相关系数为0.922)的地质因素选用烃源岩年龄和圈闭面积系数:

lny=1.62-0.0032x1+0.01696x4

多因素模型(相关系数为0.934)的地质因素选用烃源岩年龄、烃源岩的成熟度、区域不整合个数和圈闭面积系数:

lny=1.487-0.00318x1+0.186x2-0.112x3+0.02118x4

式中:y——运聚单元的石油运聚系数,%;

x1——烃源岩年龄,Ma;

x2——烃源岩成熟度(Ro),%;

x3——不整合面个数;

x4——圈闭面积系数,%。

2.运聚单元成藏条件分析法

依据刻度区提供的大量运聚系数,依盆地类型和影响运聚系数的主要地质因素,分类建立运聚系数取值标准与应用条件。在评价中,根据刻度区解剖结果,确定了油气运聚系数分级取值标准(表4-7)。在评价中得到了推广应用,取得了良好的效果。

表4-7 石油运聚系数分级评价表

(五)最小油气田规模

最小油气田规模是指在现有工艺技术和经济条件下开地下,当预测达到盈亏平衡点时的油气田可储量。最小油气田规模对统计法计算的量结果有较大影响。为此,中国石油天然气集团公司等三大石油公司和延长油矿管理局对最小油田规模进行了专门研究。

通过对不同油价、不同开发方式和未来可能技术条件下最小油气田规模研究,确定了不同地区的最小油气田规模的取值。在地理环境相对较好的东部地区,其勘探开发成本较低,最小油气田规模一般在10×104~30×104t,在地理环境相对较差的西部地区,其勘探开发成本高,最小油气田规模一般在50×104t以上,对于海域来说,油气勘探开发成本更高,最小油气田规模更大,一般在150×104~500×104t。

(六)丰度

油气丰度是指每平方公里内的油气量,是类比法计算量的关键参数。通过统计分析,建立了丰度模型和取值标准。

1.丰度模型

通过刻度区解剖,建立刻度区内评价单元油气丰度和相关地质要素之间的统计预测模型:

新一轮全国油气评价

式中:y——运聚单元的石油丰度,104t/km2;

x1——烃源岩生烃强度,104t/km2;

x2——储集层厚度/沉积岩厚度,小数;

x3——圈闭面积系数,%;

x4——不整合面个数。

2.丰度取值标准

通过统计不同含油气单元丰度的分布特点,结合地质成藏条件,总结出各类刻度区丰度的取值标准。

(1)不同层系丰度:古近系凹陷由于成藏条件优越,成藏时间晚,石油地质丰度一般大于20×104t/km2;中生代凹陷成藏时间相对较长,石油地质丰度相对较低,一般约为10×104t/km2;古生代凹陷由于生、储层时代老,多期成藏多期改造、破坏,预计其丰度更低。

(2)不同类型运聚单元丰度:中新生代断陷或坳陷盆地长垣型、潜山型和断陷型中央背斜构造型,石油地质丰度高,一般大于40×104t/km2;中新生代裂陷盆地、坳陷盆地边缘构造型和古近系缓坡构造型石油丰度次之,一般为10×104~30×104t/km2;中生代盆地岩性型和古生代压陷盆地的构造型石油丰度相对较低,一般小于10×104t/km2。

(3)不同区块或区带级丰度:区块或区带级石油丰度差异更大,从小于1×104t/km2到大于200×104t/km2。其中潜山型、岩性—构造型、披覆背斜区块丰度较高,一般大于50×104t/km2,最大可大于200×104t/km2。构造—岩性型、断裂构造型丰度一般为30×104~50×104t/km2。地层—岩性型、断鼻型以及裂缝型区块、丰度较低,一般小于30×104t/km2。

通过刻度区解剖标定多种成藏因素下评价单元的丰度,不但为广泛应用类比法计算量提供了可靠的参数,同时也摆脱了过去以盆地总量为基础,利用地质评价系数类比将量分配到各评价单元的做法,使类比法预测的油气量在空间位置上更准确,提高了油气空间分布的预测水平。

(七)可系数

国外主要用建立在类比基础上的统计法计算油气可量,而我国第一轮、第二轮全国油气评价没有计算油气可量。本轮评价开展的油气可系数研究,通过可系数将地质量转化为可量,这在国内外油气评价中尚属首次。可系数是指地质中可出的量占地质量的比例,是从地质量计算可量的关键参数。

可系数研究与应用是常规油气评价的重要组成部分,主要目的是通过重点解剖、统计和类析方法,对我国油气可系数进行研究,为科学合理地计算油气可量提供依据,进而对重点盆地和全国油气可潜力进行评价。

1.评价单元类型划分

为使可系数研究成果与评价单元划分体系有机结合,遵循分类科学性、概括性和实用性三个基本原则,以油气类型、盆地类型、圈闭类型、储层岩性、储层物性等地质因素为依据,对评价单元进行了分析和分类,将国内石油评价单元分为中生代坳陷高渗、古近纪与新近纪断陷盆地复杂断块高渗等24种类型,天然气评价单元分为克拉通盆地古隆起、前陆盆地冲断带等16种类型(表4-8、表4-9)。

表4-8 不同类型评价单元石油可系数取值标准

表4-9 不同类型评价单元天然气可系数取值标准

2.刻度油气藏数据库的建立

已发现油气赋存在油气藏中,建立刻度油气藏数据库是统计已发现油气收率、分析影响收率主控因素、预测油气可系数的基础。刻度油气藏是油气可系数研究中作为类比标准的,地质认识清楚、开发程度高、已实施二次油或三次油技术的油气藏。

刻度油气藏选择原则:①典型性——能代表国内外主要的油气藏类型,保证类比法应用基础的广泛性;②针对性和实用性——针对油气评价,有效地指导相应类型评价单元油气可系数的确定;③开发程度高——油气藏开发程度高,地质参数和开发参数基本齐全;④三次油技术应用具有代表性——尽量选择已实施三次油技术的油藏,保证技术可系数的可靠性。

对国内43个油藏、30个气藏,国外59个油藏、22个气藏进行了剖析:收集整理每个油气藏的主要地质和开发参数;每个油气藏的地质条件主要包括储层特征、圈闭条件、流体性质等,开发条件主要包括开方式、开速度、增产措施等;研究不同因素对收率的影响程度,进而确定该油气藏收率的主控因素;针对开方式的不同,油藏的收率可分为一次、二次或三次收率;气藏主要是一次收率。通过对每个油气藏的地质条件、开发条件和收率进行分析,建立起国内外刻度油气藏数据库。

3.可系数主控因素分析

对影响可系数的地质条件、开发条件和经济条件进行了分析,建立起可系数主控因素的评价模型。

(1)在大量统计和重点解剖的基础上,对油气地质条件中的因素逐一进行分析,并提炼出15项油气收率的主控因素,即盆地类型、储层时代、圈闭类型、沉积相类型、储层岩性、储层厚度、储集空间类型、孔隙度、渗透率、埋深、含油饱和度、原油粘度、原油密度、变异系数、原始气油比。

(2)在诸多开发条件中,提高收率技术是极为重要的因素,不同提高收率技术适用条件不同,其提高收率的潜力也差距很大。通过综合分析,主要技术对不同类型油藏的提高收率潜力为:最小5%,中间值10%,最大值15%。

(3)利用石油公司提高收率模拟研究成果,建立了大型背斜油藏、复杂背斜油藏、断块油藏、岩性油藏、复杂储层油藏等在税后内部收益率为12%、油田开发到含水95%时聚合物驱和化学复合驱油时的油价与油田收率之间的关系,若这五类油藏要达到相同的收率,条件好的如大型背斜油藏、复杂背斜油藏所需的油价低于条件差的如岩性油藏、复杂储层油藏。

4.可系数取值标准的建立

在研究中,解剖了国内43个油藏、30个气藏,国外59个油藏、22个气藏,统计分析了大量油气田收率数据,给出了不同类型评价单元油气技术可系数和经济可系数取值范围,建立了不同类型评价单元油气可系数取值标准(表4-8、表4-9)。

(1)不同类型评价单元石油可系数相差较大,以技术可系数为例:中生代坳陷高渗和古近纪与新近纪断陷盆地复杂断块高渗评价单元可系数最大,其中间值大于40%;中生代坳陷中渗、古近纪与新近纪断陷盆地复杂断块中渗、中生代断陷、中新生代前陆、古生界潜山、古生界碎屑岩、古近纪残留型断陷、陆缘裂谷断陷古近纪与新近纪海相轻质油、陆缘弧后古近纪与新近纪海陆交互相轻质油等评价单元可系数为30%~40%;中生代坳陷低渗、古近纪与新近纪断陷盆地复杂断块低渗、古生界缝洞、南方古近纪与新近纪中小盆地、低渗碎屑岩、重(稠)油中高渗、变质岩、砾岩、陆内裂谷断陷新近纪重质油、陆内裂谷断陷古近纪复杂断块等评价单元可系数为20%~30%;低渗碳酸盐岩、重(稠)油低渗、火山岩等评价单元可系数为15%~20%。

(2)不同类型评价单元天然气可系数相差也较大:克拉通碳酸盐缝洞、礁滩和前陆冲断带等评价单元可系数最大,其平均值大于70%;克拉通古隆起、克拉通碎屑岩、前陆前渊、南方中小盆地、陆缘断陷、火山岩、变质岩和海域古近纪与新近纪砂岩等评价单元可系数为60%~70%;前陆斜坡、生物气、中生代坳陷、古近纪与新近纪断陷盆地复杂断块、残留断陷、砾岩等评价单元可系数为50%~60%;致密砂岩等评价单元可系数最小,其平均值小于50%。

5.可系数计算方法的建立

可系数计算方法包括可系数标准表法和刻度区类比法两种方法。

(1)标准表取值法。利用可系数标准表求取不同评价单元可系数的步骤如下:在不同类型评价单元可系数取值标准表中找到已知评价单元的所属类型;明确评价单元与可系数相关因素(宏观、微观)的定性、定量资料;对照可系数的类比评分标准表和类比评分计算方法,对评价单元进行类比打分;根据类比评价结果求取可系数。

(2)刻度区类比法。以建立的国内外刻度油气藏数据库为基础,利用刻度区类比法来求取不同评价单元的可系数。具体步骤如下:根据评价单元分类标准,将具体评价单元归类,并分析整理该评价单元的油气地质条件和开发条件;根据评价单元的类型及其地质条件和开发条件,从国内外刻度油气藏数据库选择适合的类比对象;对照可系数的类比评分标准表和类比评分计算方法,对该评价单元及其类比对象进行打分并计算它们的得分差值;根据得分差值求取该评价单元的可系数。

通过油气可系数标准和计算方法在全国129个盆地中的推广应用,既检验了可系数取值标准和所用基础数据的可靠性、可行性和适用性,保证了油气可量计算的客观性,又获得了全国油气可量。