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2012年国际十大石油科技进展盘点-【新闻】

发布时间:2021-05-28 15:07:13 阅读: 来源:顶管厂家

2012年国际十大石油科技进展盘点

1、非常规油气资源空间分布预测技术有效规避勘探风险

非常规油气资源空间分布预测技术快速发展,在致密油气和可燃冰等非常规油气资源预测评价中发挥重要作用,有效规避了勘探风险。

近期,纯随机模拟法和资源密度网格预测法等5种评价新方法相继推出,可满足资源评价的不同需求。纯随机模拟法细化了评价地区和评价过程,针对已钻井区和未钻井区采取不同的评价方法、数学模型和评价步骤,弥补了传统类比法存在的不足,提升了评价过程的科学性和评价结果的可靠性,大大提高了非常规油气资源丰度与空间分布预测的精确度。资源密度网格预测法是针对连续型油气区带而推出的一种资源评价新方法,解决了传统类比法没有考虑不同评价单元最终可采储量的空间关系等方面存在的问题,可以有效评价非常规油气资源潜力,较好地预测油气资源在空间的分布。

新方法分别在美国Uinta盆地和西加拿大沉积盆地等致密油气田中实际应用,取得良好效果。在非常规油气资源正在改变世界能源格局的新形势下,油气资源空间分布预测技术有望在非常规油气资源评价中发挥越来越突出的作用,对落实非常规油气资源潜力、制订未来发展战略规划具有重要意义。

2、深层油气“补给”论研究获得重要进展

油气资源无机生成理论虽然已经存在多年,但并未得出具有科学和经济价值的结论。最近,鞑靼共和国的地学专家撰文《石油储量能否再生?》,提出基于无机生油成因的油气资源深层石油“补给”理论,认为罗马什金油田用现有采油技术,可以开采到2065年,采用新一代提高采收率技术,开采时间可以延长到2200年。但是依据深层石油“补给”理论,罗马什金油田的开采时间将可延长数百年。

在上世纪80年代,无机成因论起源于前苏联一些地区,提出在地壳深部和超深部特别是沉积盆地结晶基岩中勘探新油气资源的理论。一些学者认为,地球深部的油气资源将比地球全部沉积盖层中的原始总资源量大许多倍。美国地质学家也提出要发展新的非常规的油气勘探目标。地质学家普拉特断言,美国油气勘探的巨大成就完全是应用新思想的结果,勘探工作者往往在老概念认为不可能有油的地方发现石油。

开采长达50年之久的乌克兰谢别林卡大气田,上世纪70年代达到高峰,年产量达310亿立方米。高峰期后,科技人员多次对气田原始储量进行核实,结果天然气资源不但没有枯竭,而且每次都发现储量有所上升,目前几乎增长1倍,成为深层油气补给理论的有力说明。在鞑靼共和国也存在许多油藏获得深层石油补给的例子。

3、注气提高采收率技术取得新进展

世界大部分油田已经过了产量高峰期,提高已发现油田的采收率是各国共同关注的焦点。目前,全球有上千个注气提高采收率项目。注气提高采收率技术作为最有发展前途的提高采收率方法之一,近年来取得一系列重大进展。

海上远程控制注气技术提高老油田采收率。挪威北海Oseberg油田应用远程水下控制注气装备,使用自产气体保持地下压力,获取更多的石油,有望使Oseberg主要油藏区块原油采收率提高到69%左右。注气非混相重力稳定驱技术得到研发与应用。霍金斯油田通过构造顶部注入氮气,部署合理的井网,控制注气速度形成重力稳定驱,大大降低残余油饱和度,生产周期延长20年至30年;同时引入水平井技术,提高波及体积,获得更高产能,在低倾角、薄层砂岩油藏取得良好经济效益。二氧化碳驱提高采收率技术得到改善。美国能源部通过综合应用增大二氧化碳注入量等方法来改善二氧化碳驱提高采收率技术,盈利率接近94%。

注气提高采收率技术是老油田提高采收率的重要手段,也是世界各国争相研发的热点,具有广阔的应用和推广前景。

4、新型压裂工艺取得重要进展

为加速开发非常规油气资源,科技人员通过研发与推广应用压裂新技术,大幅度提高压裂改造范围,在提高油气产量、降低压裂成本等方面取得重要进展,推动了非常规油气资源快速开发。

LPG无水压裂技术解决页岩气等非常规资源开发用水问题。科技人员应用丙烷混合物替代水进行压裂作业,将丙烷压缩到凝胶状态,与支撑剂一起压入岩石裂缝,最终采收率可提高20%至30%,平均每口井省去压裂用水300万加仑至1200万加仑。纳米级可降解压裂球技术可降低多级压裂成本。In-Tallic纳米级可降解压裂球比重小、强度高,可以在井中随流体运移,打开滑套时能够承受多重因素影响,当其使命完成时还可以自动降解消失,减少作业次数,节约生产成本。集中压裂技术形成提效和环保双赢模式,实现多个丛式井组同步作业,可大幅度提高作业效率,降低压裂设备的转移和空置期,减少井场的占地面积,降低作业成本。

压裂新工艺的重大进展解决了非常规油气资源开发难度大、开发成本高等难题。在不久的将来,全球有望形成以新兴非常规油气资源聚集地为中心的新的能源格局。

5、无缆、节点地震数据采集装备与技术快速发展

随着三维地震勘探精度要求越来越高、接收道数越来越多,采样密度不断增加,传统的有线地震采集系统在进行宽方位、高密度、大道数数据采集中存在系统笨重、作业成本高等局限。无缆、节点地震数据采集系统能减轻系统重量,提高操作灵活性,能满足地震作业提高施工效率、降低作业成本要求,是当前地震采集的一个重要发展方向。

无缆、节点数据采集由传统的采集—传输—记录变为采集—记录,增加了施工的灵活性,克服了常规电缆系统故障检测等缺陷。无缆、节点地震采集系统具有重量轻、勘探成本低、操作效率高、有效降低HSE风险和系统可用性好等优势。在陆上,它受地形影响较小,方便进入各种作业区,可以填充电缆采集的缺失数据,获得更丰富的地震信息。在海底,节点采集技术可以获得多分量、宽方位地震数据,提高四维地震勘探的可重复性。

无缆、节点地震采集装备与技术快速发展,仪器性能不断完善,技术应用市场不断扩大,已经从常规地震数据采集发展到微地震数据采集,信号频谱也逐渐拓宽,并在非常规油气资源勘探中应用。海底节点宽方位采集技术在墨西哥湾的成功应用,为深部复杂构造成像提供了重要依据。无缆、节点地震系统与电缆系统兼容,并联合数据采集,未来将具有更广阔的应用前景。

6、工厂化钻完井作业推动非常规资源开发降本增效

水平井技术的大规模应用,推动了美国页岩气开发的大发展。其中,工厂化钻完井作业模式的推广应用,在页岩气开发中发挥了降本、提速、高效和增产的重要作用。

工厂化钻完井作业是指在同一地区集中布置大批相似井,使用大量标准化的装备或服务,以生产或装配流水线作业的方式进行钻井和完井的一种高效低成本的作业模式。这个模式集成快速移动钻机、流水线式的同步建井程序等,可进行远程控制、多方协调作业,实现多井场作业实时管理。工厂化钻完井打破以往钻井—完井—返排—生产模式,实行按顺序、分批量作业模式,通过2台钻机协同作业实现批量钻井。其中一台钻机依次完成同一井场所有井表层井段的钻井和固井作业,另一台快速移动钻机依次完成各井余下井段的钻井和固井作业,依次类推,直到完成所有井的全部作业。这个作业模式省去大量的水泥候凝时间和测井时间,有效提高了钻井效率,降低了作业总成本。

工厂化作业是钻完井作业模式的一次重大突破,已被推广到页岩气等非常规油气资源的开发中。同时,随着非常规油气开发活动在全球逐渐升温,工厂化钻完井将在全球范围内得到推广应用。

7、无化学源多功能随钻核测井仪器问世

一种创新型多功能随钻核测井仪器,不使用任何化学源,有效避免了油井化学污染及可能引发的油田作业风险,实时提供综合性岩石物理测量、优化钻井与测井程序,能节省钻机时间,在地层评价和地质导向中发挥了重要作用。

无化学源多功能随钻核测井仪器使用独特的脉冲中子发生器取代常规地层密度和中子孔隙度测量所用化学源,完成地层评价所需的全套核测量,包括中子—伽马密度、热中子孔隙度等测量。中子—伽马密度可替代传统的伽马—伽马密度测量,提供高质量的岩性信息。所有传感器组合在一根25英尺的钻铤内,仪器非常短,所有测量更靠近钻头,有效提高测量精度与时效;可提供方位伽马、阵列电阻率等地层评价和地质导向参数,以及三轴冲击与震动等钻井工程参数。

无化学源多功能随钻核测井仪器已经在30多个国家进行了200多次现场测试,其高质量数据完全满足复杂地质条件下的地层评价和地质导向需要,有效降低了操作和技术风险,避免了复杂的打捞、侧钻和废弃等相关作业。随着各国对安全环境问题的日益关注,加强无化学源随钻测井仪的研发和推广应用具有非常重要的意义。

8、管道三维超声断层扫描技术取得新突破

应用脉冲回波和衍射时差超声波技术对管道缺陷进行无损检测,常常受到诸多假设条件限制,导致缺陷尺寸计算失误,影响对检测件的评判。采用计算机技术和先进的压电材料,获得管道三维超声断层扫描技术新进展。

超声相控阵技术仅仅通过1台电脑操控传感器,就可以同时替代多个不同的超声波传感器获取检测数据,对管道进行检测,再利用地震勘探中的反演波场外推方法(IWEX)进行二维和三维成像,使试件裂缝的位置和长度清晰可见。IWEX技术在检测、确认缺陷的大小和特征时不需要校准模块,数据解释也不依赖操作者的技能,规避了操作失误带来的检测风险。

IWEX技术是一项正在研发阶段的新技术,需要通过在新建和在役管道上的长期应用,验证其管道缺陷检测与焊接完整性评估的可靠性。随着计算机技术处理水平与速度的不断发展和提高,突破二维或三维成像大数据量处理瓶颈,IWEX技术必将在管线实时检测快速评估方面发挥更大作用。

9、无稀土与低稀土催化裂化催化剂实现规模应用

国外两家公司实现无稀土与低稀土催化裂化催化剂规模化工业应用,通过提高渣油转化率和汽油收率,降低干气,大幅度提高了炼厂的经济效益。

Grace的无稀土和低稀土催化剂包括:用于减压瓦斯油催化裂化REMEDY催化剂、用于高金属渣油催化裂化的低稀土含量REDUCER催化剂、高沸石/基质比无稀土REACTOR催化剂等。这些催化剂与有稀土催化相比,在相同量的情况下,产品选择性相当,平衡剂活性相同。目前,20多套装置使用无稀土催化剂,金属Ni+V含量最高达4700ppm;32套装置加工高金属原料油,催化剂中的稀土含量减少20%至80%。

Albemarle的两种低稀土催化剂包括:用于减压瓦斯油催化裂化的GOLRT和AMBERLRT、用于渣油催化裂化的CORALLRT和UPGRADERLRT。工业应用实例显示,加工原料掺15%减压渣油的催化裂化装置,渣油转化率提高,汽油收率提高,干气减少。仅从提高收率计算,经济效益就提高了2000万美元/年以上。UPGRADERLRT催化剂不仅可接近性高,基质表面积大,而且稀土含量少,为多加工渣油提供了较大的灵活性。

目前,在全球使用上述催化剂的工业装置超过80套。随着稀土价格的高涨,使用无稀土与低稀土催化裂化催化剂将大大降低装置的运行成本,经济效益十分明显。

10、甲苯甲醇烷基化制对二甲苯联产低碳烯烃流化床技术取得重大进展

甲苯甲醇烷基化高选择性制取对二甲苯新工艺路线反应条件比较温和,可以使用非石油产品的甲醇作原料,实现石油化工和煤化工的有机结合。“甲苯甲醇制对二甲苯(PX)联产低碳烯烃流化床中试技术”提出创新的甲苯甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃技术路线,对二甲苯和低碳烯烃比例可灵活调节;完成进料规模为0.6吨/天甲苯甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃流化床技术中试,甲苯单程平均转化率达18.4%,甲醇单程平均转化率达92%,二甲苯异构体中PX平均选择性为91.49%,乙烯和丙烯在C1—C5及不凝气中平均选择性为74.49%,平均生焦率为2.66%;研究开发出高性能催化剂,在保持高选择性制取对二甲苯的同时,可以高选择性联产乙烯和丙烯,催化剂理化指标、粒度分布和水热稳定性可靠。

这项技术不仅在对二甲苯的生产中实现了石油化工和煤化工的有机结合,而且发展了由煤经甲醇生产乙烯和丙烯新途径,大大降低聚酯生产对石脑油原料的依赖度,推广应用前景广阔。

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