石油工程硕士论文

石油工程硕士论文第1章前言1.1 研究背景和意义（1）研究背景陆相断陷盆地是我国重要的含油气盆地类型之一，随着我国东部大部分盆地和探区构造油藏勘探程度的不断提高，中浅层背斜、潜山油气藏越来越少，隐蔽性油藏勘探已成为增加油气储量的重要方向。

在全球范围内，构造油气藏、复合油气藏和隐蔽性油气藏的储量比例分别为35%、30%、35%[1]，隐蔽油气藏占有重要地位，对渤海湾盆地按油气藏统计表明，除了构造以外的非构造油气藏探明储量总计约31×108t，占总探明储量的近40%，其中，砂砾岩体油气藏探明储量约6×108t，占7.63%[2]。

砂砾岩油气藏属于隐蔽油气藏，是典型的低渗透率、低经济储量的低品位油藏，尽管比例较小，但是在我国分布十分广泛，在大庆油田徐家围子地区、辽河油田西部凹陷、华北油田廊固凹陷、大港油田摊海地区、胜利油田的东营凹陷、车镇凹陷和沾化凹陷等地区均有分布。

砂砾岩储量以其非均质性强、含油差异大等难点，被石油开发专家称为世界性难题，该类油藏勘探开发过去一直举步维艰。

随着地质认识不断提高和勘探技术日益完善，这些过去不被看好的勘探领域重新受到重视，砂砾岩储量丰富的资源潜力一步步浮出水面并逐渐成为资源接替新亮点。

胜利油田勘探开发初期，人们就接触了砂砾岩储量，截至2007年底，胜利油田落实未动用储量 2.85×108t，低渗透滩坝砂、砂砾岩和稠油油藏所占比例为19.8%、19.4%和33.2%，其中低渗透滩坝砂、砂砾岩储量存在着井深、渗透率更低、非匀质更强等开采难点。

据有关专家指出，胜利油田砂砾岩岩体油藏主要分布在“两个陡坡带”，即东营凹陷北部陡坡带和车镇凹陷北部陡坡带。

经过对油田砂砾岩体油藏的勘探开发，胜利油田在这方面取得了大量卓有成效的成果。

东辛采油厂盐家砂砾岩储量位于东营凹陷北部陡坡带，含油层系沙三、沙四段。

1960年，永1砂砾岩区块被发现，当时上报地质储量1134×104t。

自永1砂砾岩区块发现以来，东辛北部砂砾岩共完钻135口井，探明含油面积11.4 km2，地质储量2170×104t。

特别是在2005年，盐家油田完钻的永920、盐22井相继钻遇大套管油层，展示了巨大的勘探开发潜力，上报沙四段含有面积11.85 km2，控制石油地质储量2652×104t，重新拉开了盐家地区砂砾岩勘探开发的大幕。

依据原中国石油天然气总公司发布的《中化人民共和国石油天然气行业标准油藏分类SY/T 6169-1995》以埋藏深度为分类标准将盐家砂砾岩油藏分为四类，包括浅层砂砾岩储量（埋藏深度<1500m）、中深层砂砾岩储量（1500m<埋藏深度<2800m）、深层砂砾岩储量（2800m <埋藏深度<4000m）和超深层砂砾岩储量（埋藏深度>4000m）等[3]。

目前，东辛盐家砂砾岩浅层、中深层砂砾岩储量已经规模投产、注水开发，主要有永1、永921、永925、盐16、盐18、盐182等，但是深层砂砾岩储量开发仍然处于注水先导试验阶段，主要有盐22、盐920和盐222，盐家深层砂砾岩低品位储量已成为胜利油田的下一步开采目标。

“盐家深层砂砾岩低品位储量开采价值研究”这一课题就是基于此背景产生的。

（2）研究意义1996年，我国成为净石油净进口国，到2009年，我国原油进口对外依存度首次超过50%的警戒线，标志我国原油消耗由主要靠国内保障转为主要靠进口满足。

在原油需求日益剧增的情况下，东部油气勘探进入隐蔽油藏勘探时代，砂砾岩油气藏是隐蔽油气藏的重要类型，属于重要的接替资源。

同时，胜利提出了“十二五”要保持油田产量相对稳定的战略目标，充足的资源接替是重要保障之一。

为了满足国家经济发展整体利益的战略要求以及现实胜利油田的油气产量稳定，有必要对低品位储量进行评价、认识和开发。

因此，在高水平油价的有利条件下，盐家深层砂砾岩低品位储量开采价值的评价具有重要的理论价值和实践指导意义，主要体现在以下几个方面。

①保证经济有效地开采盐家深层砂砾岩储量随着东营凹陷北带深层砂砾岩勘探突破，砂砾岩储量成为东辛采油厂资源接替主要阵地，但是砂砾岩储层内幕复杂、开发技术政策不明确，2006年以后，东辛采油厂积极探索了砂砾岩期次划分、对比和储层预测方法，开展砂砾岩储量注水先导试验及工艺配套技术优化研究，初步形成了适合砂砾岩储量储层内部研究的技术手段。

目前，东辛砂砾岩储量开发以浅层、中深层油藏为主，已经全面实施注水开发，深层砂砾岩储量处于注水先导试验阶段，超深层凝析气藏正处于开发前期研究时期，下一阶段的重点开采对象为深层砂砾岩储量，盐家深层砂砾岩低品位储量开采价值评价和支持体系的研究有利于高效开采盐家深层砂砾岩储量。

②为其他类似低品位油藏开采价值评估提供参考2010年新一轮全国油气资源评价和“十一五”油气资源动态评价的数据表明：全国石油剩余可采储量中2/3以上是低品位资源，新探明资源中，低品位资源比重逐年上升，中、东部地区的大庆、辽河、胜利等油田，低品位资源已经成为油气产量的重要组成部分。

因此，探寻有效的开采生产方式，尽可能多地把低品位储量转变为具有商业开采价值的储量，成为实现油气资源持续、经济、高效的开发利用和我国石油工业可持续发展的必然选择。

盐家深层砂砾岩低品位油藏与其他类似低品位油藏在开采价值评估和开采支持体系方面有许多共同点。

所以，盐家深层砂砾岩低品位储量开采价值评价和支持体系的研究为其他类似低品位储量开采提供参考借鉴。

③保证我国原油的持续供应2010年，我国原油表观消费量为4.39×108t，年增速高达13.1%，进口原油净进口2.36×108t，比2009年增长18.6%，原油对外依存度达53.7%，继续超过警戒线。

中国社科院2010年发布的《能源蓝皮书》预测：到2020年，中国原油对外依存度将达64.5%。

国际能源署更是预言，中国原油需求增速未来若保持不变，石油进口或将升至80%。

目前，全国石油剩余可采储量中2/3以上是低品位资源，对技术要求高、投资规模大，在传统经济模式下，经济效益差，但是又有巨大的开发空间。

有研究表明，我国在未来10-20年，如果低品位石油储量动用率达到50%，新增可采储量可达1.2-1.6×108t，石油对外依存度将因此下降5-8个百分点[4]。

因此，深层砂砾岩低品位储量的经济有效开采能够降低我国原油对外依存度，保证我国原油供给安全。

1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状西方石油大国如美国、加拿大等国从国家能源安全的角度考虑，十分重视低品位油藏的勘探开发，为了促进低品位油藏的勘探开发，都实行了特殊的经营管理模式和优惠税费制度，均取得了不错的社会效益和经济效益。

国外砂砾岩储层主要分布在美国洛杉矶盆地、库克湾盆地和麦克阿瑟河油田，以及加拿大西部盆地、阿根廷库约盆地等。

由于砂砾岩储层具有开发难度大和经济效益低等特点，西方国家还没有针对砂砾岩储层开展相应的研究。

20世纪30年代，国外开始研究油藏储量价值评价，在80年代取得了较大突破，由于当时世界石油市场出现了勘探成本高、利润低和难度大等状况，国外石油公司纷纷研究降低油气勘探开发成本、提高经济效益的策略。

Paul D Newendrop 编著的《Decision analysis for petroleum exploration》[5]和Friedrich-Wilhelm Wellmer, Manfred Dalheimer, Markus Wagner.Economic等编著的《Evaluations in Exploration》从不同侧面论述了勘探开发经济评价理论及在实践中的运用[6]。

一直以来，国外主流的油气储量价值评估采用现金流量法，但是考虑到油气储量勘探开发项目特点，发现现金流量法在油气储量勘探开发项目中的应用存在许多缺陷和不足，大量专家开始研究新型的经济评价方法即实物期权法。

R. Saitoa, G.N. de Castroa, C.Mezzomo等（2001）提出实物期权法比现金流量法更适合储量开采价值评估，并得出时间和股息率是储量价值最敏感因素[7]。

M. Armstronga, A. Gallia, W. Baileyb等（2004）认为与基于固定成本与收益估算的现金流量法，实物期权法是一种适合油田开发项目是不确定的、不可逆性的投资决策方法，更加关注项目的灵活性[8]。

Marco Antonio Guimara ˜es Dias（2004）认为石油天然气勘探、开发和生产行业带有期权特点，可以利用实物期权法评估石油天然气储量价值[9]。

这些研究成果都肯定了实物期权法比现金流量法更适合油气储量价值评价，并都通过实际案例该观点进行了论证。

1.2.2 国内研究现状从国内研究来成果看，目前，有关砂砾岩开采价值研究的文献很少，涉及的研究成果主要有砂砾岩储量开采技术和低品位储量开采价值评价研究等。

（1）有关砂砾岩储量开采技术的研究目前，有关砂砾岩储量开采技术的研究主要有砂砾岩储层特征、储层改造、储层测井解释、油藏热采和注水开发等方面。

姚凯、催文俊、果洪金等（2000）研究了乐安油田砂砾岩稠油油藏水平井热采配套工艺技术，认为水平井对乐安油田薄层疏松砂砾岩储层稠油油藏进行热采非常成功，并形成了完井封窜调剖、采油等系列配套工艺技术[10]。

于海洋（2005）总结了胜利油田盐家砂砾岩油藏注水开发试验，针对胜利油田砂砾岩油藏储层特征和岩体连通情况，提出了注水试验研究方案[11]。

罗燕、徐建礼、李兰竹等（2009）提出了分采泵分层同采工艺、有杆泵组合式油气分离器、有杆泵防偏磨配套技术、油管锚定、采用皮带抽油机——长效抽油泵的配套模式等方式应对深层砂砾岩油藏机械举升难题[12]。

钱玉东（2011）采用室内实验和现场试验相结合的方法，针对性地提出了采用油层预处理技术、前置段塞技术和降滤失技术等系列技术，提高砂砾岩储层压裂施工的成功率和有效率[13]。

付育武、马飞、杨逸等（2011）提出通过减小井斜度、优化射孔及段塞技术来控制致密砂砾岩气藏多裂缝的产生，有利于后期测试和采气[14]。

（2）有关低品位储量开采价值评价的相关研究我国储量开采价值实践领域方面取得了不少成果，20世纪70年代末，先后颁布了一系列相关评价规范和行业标准，按评价目标分为三个阶段，即最大油气量为目标阶段、经济效益最大化为目标阶段和考虑综合社会效益为目标的阶段，主要评价规范和行业标准有《矿产勘探各阶段矿床技术经济评价暂行规定》、《油（气）田（藏）储量技术经济评价规定》、《石油工业建设项目经济评价方法与参数》（第二版）、《石油天然气勘探效益评价方法》、《油田开发方案经济评价方法意见征求稿、《石油天然气项目可行性研究与经济评价手册》[15]以及《石油建设项目经济评价方法与参数》[16]等。