油气科技发展现状课件.ppt

以科技创新促进油气生产为保障油气供给提供有力支撑,第6讲,油气资源是影响经济社会发展和国家能源安全的重要战略资源，保障油气资源的持续供应是我国经济保持健康可持续发展的必要要求。石油与天然气资源有其独特的存在形态，深埋在地下，油气藏处在高温、高压的隐蔽密封状态，分布于平原、山区、沙漠、海洋、河流等不同地表条件，这就决定了油气勘探与开发必然是技术和资金高度密集。近代石油工业的发展依赖于技术进步，正是由于科技不断发展，使所预测的全球油气资源枯竭年代得以推迟，全球油气资源产量还处于增长状态。科学技术进步是保障油气发展的重要的手段。,一、油气需求与日俱增，迎来油气并举重要机遇,1963年，大庆油田的发现使我国原油实现了自给，但随着国民经济快速发展，我国油气需求量与日俱增。1993年我国成为石油净进口国，当年国内原油产量为1.4亿m3；2010年国内原油产量达到2亿t，为全球第4生产国，但仍不能满足需要，原油进口达到2.53亿t，石油对外依存度超过55%，约需外汇1460亿美元。天然气年产量从2004年的400亿m3快速增长到2010年的946亿m3，产量实现翻番，使我国在世界产气过的排名由13位晋升到前10位。近年来我国天然气消费量也一直保持两位数增长，2010年天然气消费首次突破千亿m3，其中天然气进口量约170 m3，占国内天然气年度消费总量的16%。,根据全国油气资源动态评价（2010），2030年前，我国石油探明地质储量继续保持较高的水平，可累计探明储量202亿t，年均10亿t。石油年产量保持稳定增长的态势，峰值产量约2.2亿t，年产2亿t水平可延续到2030年后。中西部与海域的石油产量接替能力逐步提高，并与东部逐渐形成三分天下的格局。天然气探明地质储量仍保持高速增长态势，到2030年可累计探明储量10万亿m3以上，年均6000多亿 m3。,天然气年产量将持续快速增长，到2050年，油气二分天下格局初步形成，2030年产量可接近3000亿m3。鄂尔多斯、塔里木、四川盆地仍将是我国天然气主产区，进一步加强南海北部深水天然气勘探开发，有望优化我国天然气供应格局。到“十二五”末，5000吨级油气生产基地将达到5个，分别是松辽盆地、渤海湾盆地陆域、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地和近海海域。如果低品位和非常规油气资源得到有效开发利用，油气产量还能增加1000万t以上。未来20年我国将迎来油气并举的重要机遇期，石油产量稳定增长，天然气产量快速攀升。,二、油气工业持续发展 对科技提出更高要求,（一）油气科技发展现状,我国老一辈科学家创立了“陆相生油”地质理论，在该理论指导下，20世纪六七十年代，大庆、胜利、辽河、大港、华北等一批油气田相继发现，建设了一个又一个重要石油基地，为中国石油工业迅速崛起夯实了坚实的基础。20世纪80年代，随着勘探目标逐渐从构造油气藏转向岩性油气藏，大型非均质砂岩油田勘探理论、层序地层学技术等迅速发展；分层开采、稳油控水和三次采油等技术攻关取得重大突破，进一步提高了我国油气勘探开发水平。大庆油田在年产5000万t水平上连续27年实现高产稳产，创造了世界奇迹。,（一）油气科技发展现状,自20世纪90年代中期开始，在我国西部地区，应用盆地分析、盆地模拟、数字地震、深井钻探等新方法和新技术展开勘探，相继发现了轮南、东河、塔中、吐哈等油田，西部油气当量产量由1990的1623万t，猛增到2005年的7200多万t，形成了石油天然气资源的战略接替区。“十一五”以来，我国全面实施国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020），大型油气田及煤层气开发科技重大专项进展顺利，油气科技投入力度大幅度增加，形成一批重要科技成果，有力推动油气工业发展。,（一）油气科技发展现状,在油气勘探方面，形成多项理论新知识，包括湖盆砂质碎屑流成因、连续型油气藏分布为主的言行底层油气藏理论，以三古控砂、三元控藏为主的成熟区精细勘探理论；以双峰式生轻、多种白云岩成因、古隆起富集成藏玩为主的海相碳酸盐成藏理论；以不同有机质生气动力学、五种大气田聚集模式为主的天然气地质理论；以富烃凹陷、海陆过渡型烃源岩、陆坡远源储层为主的边缘海油气地质理论；以风化壳型、原生型火山岩储层、近源、不整合控藏为主的火山岩油气成藏理论。,（一）油气科技发展现状,形成叠前地震储层预测、高精度层序地层学工业制图、岩溶缝洞雕刻与礁滩储层精细成像、复杂山地宽线大组合的地震采集、天然气藏地震流体检测、复杂断块精细解释与评论、深水油气地质综合评价、海外资产快速评价等核心技术。地质理论新知识和勘探技术新成果指导了鄂尔多斯盆地苏里格示范区新增探明天然气储量2.25万亿m3陇东示范区新探明石油储量5.22亿t，发现四川川中、新疆克拉美丽、南海流花等7个千亿m3级大气田和新疆塔河等6个亿吨级油田，证实了我国南海深水具有万亿m3大气区资源潜力，推动我国石油工业进入以天然气发展为主的第二次快速增长期。,（一）油气科技发展现状,在油气开发方面形成聚合物弹性驱油理论、特高含水油田水驱规律、低渗透油气非线性渗流；新型化学剂驱油机理、陆相低渗透油二氧化碳驱油机理、火烧驱油机理、高酸性环境腐蚀机理、高含硫化氢硫沉积等理论新认识。形成特高含水油田提高采收率、高温高盐油藏提高采收率、海上稠油高效开发、超低渗透油气藏经济开发、中深层稠油提高采收率、碳酸盐岩油气田开发、超稠油SAGD开采技术、高压高产气田稳产技术、高含硫化氢气田安全开采等核心技术。,高含水油田水驱采收率提高了1%-1.5%，二类油层聚驱技术和复合驱技术提高采采收率10%以上，低渗透油藏开发下限达到了0.3mD,实现了大庆油田4000万t持续稳产、长庆油田3000万t上产等重大目标，为国内外原油产量稳中有升和天然气快速发展提供了强有力的技术支撑。,（一）油气科技发展现状,（一）油气科技发展现状,在工程技术方面研制开发12000m钻机、CGDS-1近钻头地质导向系统、德玛LWD、自动垂直钻井系统、交流变频系列顶部驱动装置、气体钻井成套设备、连续管作业机、双燃料/高可靠性钻机动力机组、ES109大型地震仪器、ELLog快速与成像测井系统等重大装备；编制形成GeoEast处理解释一体化软件、KLseis地震采集软件、GeoMountain复杂山地软件、大型一体化网络测井处理解释软件（V1.0）等大型成套软件，形成了高密度地震勘探、复杂构造地球物理、复杂油藏地球物理、水平井/分支钻井、气体/欠平衡钻井、火山岩储层测井评价技术等配套技术，有效支撑了国内外油气勘探开发。,（一）油气科技发展现状,在油气储运方面取得油气减阻剂输送工艺、高强度钢大口径输送管道材料力学分析等理论新认识；形成X80高强度管线钢大口径输气管道制造和工程建设、20万m3大型地面储罐建设、地下储气库建设、大型LNG接收系统建设等配套技术；研制成功大口径螺旋焊管预精焊成型制造系统装置、直缝焊管JVC成型制造系统装置、高清晰度管道漏磁检测器、双焊炬管道全位置自动焊机、大口径全焊接球阀和天然气管道压缩机撬装化机组；天然气管道输送仿真软件、管道安全预警网管系统、油气储运信息服务平台、油气管道风险评价系统等装备软件，有力支撑了西气东输、中亚油气进口等管道工程建设。,（一）油气科技发展现状,在油气勘探方面，总体处于国际领先水平，陆相油气勘探具有优势，海域深水、深层、非常规油气等勘探领域技术相对落后；在开发方面，总体处于国际先进水平，高含水油田开发、低渗透油田开发、三次采油技术处于国际领先地位，在注气开发技术、智能井技术、水平井多段压裂技术及装备、海上油气开采技术与装备、巨型油田高效开发、地面重大装备等方面与国际先进水平相比差距较大；,在工程技术方面，常规技术与装备基本满足生产需要，山地、沙漠、黄土塬等地震采集技术、物探数据处理解释技术、测井解释评价及软件技术具有一定特色和优势；复杂地质条件下安全快速钻井、低/特低渗油气藏高效开发钻井、油藏地球物理、海洋物探、流动成像测井、三维成像、随钻、高温高压测井等高端装备技术与国际先进水平存在较大差距；在油气储运方面，X80钢级管道工程建设与运行管理技术、油品管道降凝减阻增输技术、油气管道集中调控及完整性管理技术处于国际领先/先进行列；关键设备国产化正在组织攻关，冻土等特殊地区施工技术与国际先进水平有较大差距。,（一）油气科技发展现状,(二)油气发展面临的技术难题,1、油气勘探与国外相比，我国油气勘探程度较低，剩余油气资源丰富。岩性地层、前陆盆地、碳酸盐岩、海域等重点领域依然是油气勘探的主体，整装和高品位储量发现难度较大，总体上具有向恶劣环境和复杂地质条件、向深部层系、向海洋深水区方向发展的趋势，面临着一系列技术难题。在岩性地层领域、薄互储层多，物性变差，圈闭条件不确定性增大，油气藏隐蔽性增强，勘探难度增大；,(二)油气发展面临的技术难题,1、油气勘探在海相碳酸盐领域，高一过成熟烃源岩生烃机理与油气规模富集潜力、有效储层主控因素与分布认识不清，缺乏有效的评价方法，礁滩体与缝洞型有效储层预测、烃类检测及成藏有效性评价难；在天然气勘探领域，不同气源灶多元成藏机理与富集规律不明，大中型气田预测及目标评价难度大，致密砂盐岩、成熟探区、天然气、海域等领域勘探技术、超前储备非常规、深层等勘探技术。,(二)油气发展面临的技术难题,2、油气开发剩余可采储量是主要集中于含水、低渗透、稠油、碳酸盐岩、深层等领域。目前国内东部地区主力油田含水超过90%，大庆、大港、新疆等高含水/特高含水油田面临水驱效率低、产量递减、水油比上升、能耗大、剩余油高度分散且分布状况不清等技术难题。新发现油气80%上属于低渗难采储量，品质差。辽河、新疆、吐哈等油田实施蒸汽吞吐开发的稠油油藏面临成本高、效益低问题；转蒸汽驱的油藏，转换技术不适应、商品率低；深层、薄层稠油与浅层超稠油等复杂油藏，动用难度大、动用程度低。,(二)油气发展面临的技术难题,2、油气开发长庆、大庆外围的低渗透油田面临着储量丰富低、未能有效建立压力体系、开发初期递减大、单井产能低、产能建设投资高、提高采收率缺乏有效手段等难题。油气井平均单井产量持续递减，经济效益差。海外大型碳酸盐岩油气田及深水、油砂开采经验少，核心技术缺乏。需要大力发展提高单井产量、降低生产成本技术，同时储备非常规、深水油气田开发等技术。,(二)油气发展面临的技术难题,3.工程技术与装备物探方面，面临地震资料信噪比低、高陡构造成像困难、特殊岩性体有效识别难度大和大型地震采集装备主要依赖进口等难题，需要大力发展复杂地表地质条件下的地震成像技术，研发大型地震仪器装备及核心软件实现国产化等。测井方面，面临非均质复杂储层测井评价，深井超深井、水平井、多分支井等特殊结构和特殊工艺井测井难题和国外测井技术垄断等难题。亟需发展高精度、深探测、多维成像等测井技术与装备，地层评价随钻测井技术和装备，高温高压测井技术与装备，测井处理解释方法和一体化软件系统等。,钻井方面，山前、深层普遍存在长裸眼窄泥浆密度窗口、恶性井漏、高研磨地层等发杂问题；现有技术手段难以满足低特低渗资源、页岩气等非常规资源低成本开发的需要；钻井及配套装备自动化程度低，人员占用多，效率低。亟需发展满足复杂地质条件下安全快速钻井的井下测量与控制高端装备、大位移水平井、分支井技术与装备，高效破岩新技术与装备，高性能、自动化钻井及配套装备等。,(二)油气发展面临的技术难题,4.油气储运“十二五”期间，油气科技发展总体思路是深入贯彻国家“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的科技方针。按照国家能源科技“十二五”规划（2001-2015）四位一体的能源科技创新体系构想，并开展相关领域的重大技术研究、重大技术装备、重大示范工程和技术创新平台研究和建设，不断提升油气科技自主创新能力和核心竞争力，重点完成以下任务及目标。,(二)油气发展面临的技术难题,三、加强自主创新，攻克制约 油气工业发展关键瓶颈技术,（一）油气勘探,重点发展岩性地层油气藏勘探、碳酸盐岩油气藏勘探、低品位天然气勘探以及水深超过300m的深海油气藏勘探等配套技术。岩性地层油气勘探领域重点研究高分辨率地震复杂储层预测、岩性地层圈闭识别技术和油气检测与目标评价技术；碳酸盐岩油气勘探领域重点研究海相碳酸盐岩精细沉积相分析、高分辨率层序地层分析、礁滩体及缝洞型储层地震预测以及油气层识别与评价技术；,（一）油气勘探,页岩油气勘探领域重点研究页岩气（油）资源储层预测技术、页岩气（油）综合地质评价及目标优选、页岩气（油）储层地震资料处理与储层描述、页岩气钻完井与增产改造技术；深海油气勘探领域需重点开展深水盆地的地层分布规律、盆地结构特征及大陆边缘构造演化过程等基础研究。通过上述研究，提高复杂地质油气资源勘探及技术，使岩性地层油气藏目的层有效识别和评价厚度大5-10m，储层预测精度提高到85%-90%，圈闭落实成功率提高到15%-20%，探明页岩气地质储量1万亿m；将碳酸盐储层地震预测精度提高到15-25m，目标识别与预测符合率提高到85%-90%，气藏评价符合率提高到85%。,(二)油气开发,重点发展含水油田水驱高采收率、热采稠油高采收率、低渗透油田有效开发、非常规天然气开发、海洋石油开发等技术。高含水油田开发领域重点研究三类油层聚合物驱开采技术，化学复合驱开采技术，化学复合驱用驱油剂系列研制以及化学驱配套注采和地面处理工艺，CO2驱油开发优化设计及注采动态检测技术；中深层稠油超稠油油藏领域重点研究中深层稠油超稠油双水平井SAGD开发技术，中深层稠油超稠油油藏蒸汽驱优化技术，地下电加热稠油改质技术及注溶剂萃取技术，海上稠油井下蒸汽发生装备及开采检测系列工艺技术；,(二)油气开发,低/特低渗透油气田领域重点研究低/特低渗透油田重复压裂、缝网压裂、定位多级压裂技术，特低渗透油藏有效补充能量技术，井网优化技术，中高含水期综合调整技术。通过研究，高含水油田化学复合驱工业化矿场试验采收率比水驱提高18%，二类油层蒸汽采收率达到8%-10%；掌握中深层稠油蒸汽驱和SAGD技术，二类油层蒸汽驱采收率达到20%；,(二)油气开发,掌握低渗透油田缝网压裂及定位多级压裂高效改造技术，0.3mD特低渗透储层的动用率达到90%以上，采收率提高到5%-15%,油井产量提高3%-5%，油井产量提高30%-50%；掌握低品位天然气藏开发系列技术，碳酸盐采收率提高3%-5%，低渗透气藏采收率提高5%-8%，高压机凝析气藏采收率提高3%-5%，火山岩气藏采收率提高5%-10%;掌握海上稠油油田及低渗透油田高效开发技术。,(三)工程技术与装备,物探领域重点研发全数字万道地震数据采集记录仪器系统、大吨位电磁可控震源、VSP仪器。测井领域重点研究多维成像测井技术与装备、随钻测井与装备、套管井地层评价及监测测井系列装备。钻井领域重点研究自动垂直钻井工具、电磁波随钻测量系统、地质导向钻井系统、井下风险控制系统、控压钻井装备、井口连续循环系统。,(三)工程技术与装备,海洋石油装备领域重点研究3000m深水半潜式钻井平台配套工程技术、起重铺管船及其配套工程技术、海洋高精度地震勘探成套技术装备、海洋复杂油气藏三维测井综合评价成套技术与装备、海上油田注CO2采油配套工艺技术及工具。通过上述研究，实现关键核心装备国产化，支撑深层、非常规、海域等日益复杂对象的勘探与开发。,（四）油气运输,重点研发大型天然气液化处理装置、长输天然气管道与场站关键设备、X100和X120高强度管线钢及制管技术、大型复杂油气管网安全高效运行技术。通过上述研究，形成液化天然气配套技术、X100高强度管线及管件应用技术等核心配套技术，特殊地区管道、滩浅海管道、地下储油（气）库建设技术水平进一步提升，全面实现油气管网完整性管理，实现大功率压缩机组、大口径高压全焊接球阀、站场配套设备的国产化，达到小批量生产能力。,四、结语,展望未来，科学技术发展将对油气工业发展起到无可替代的作用。面对日益严峻的油气供需形势，世界各国、各大油气公司都在积极推动油气资源领域科学技术的进步，力争在未来的竞争中立于不败之地。油气科技的发展，一是要由单项技术向综合技术发展转变，逐步突出多科学综合技术集成。地质导向钻井需要综合集成应用钻井、测井、地质和信息技术，油藏实时管理需要综合应用物探、开发、地质和信息技术等，不同专业技术协同研发、集成是取得科技进步的必要条件。,二是高新技术与传统油气技术紧密结合。生命科学、信息科学和材料科学被公认为推动21世纪科学革命的主力，也将对油气勘探开发科技发展产生重大影响，所有跨国油公司及技术服务公司均成为研发热点，将对未来油气发展提供重要支撑。三是将非常规油气资源勘探开发技术作为保障油气能源供给的重要依托。常规油气开采潜力终归有限，但煤层气、天然气水合物、页岩气（油）等非常规油气在全球仍有丰富储量。我国作为全球最大新兴经济体，能源需求旺盛，加大非常规油气资源勘探开发技术力度将为油气安全提供重要保障。,持续加大油气科技投入，加强非常规油气、海域油气、三次采油等领域的核心技术、装备与软件攻关，通过10年或稍长的的一段时间的努力，在海域勘探开发、非常规油气勘探开发、聚驱后提高采收率、油气智能开采、陆上百万道无线地震数据采集系统、随钻测井等方面形成具有国际竞争力的核心配套技术，使我国油气科技水平总体达到或保持国际先进水平，这将成为我国油气工业发展的核心原动力。,