國內(nèi)外油氣勘探開發(fā)一體化模式分析報告

1、國內(nèi)外油氣勘探開發(fā)一體化模式分析報告隨著石油工業(yè)的發(fā)展和剩余油氣藏開采難度的加大，勘探開發(fā)的融合越來越緊密，對于油藏地質(zhì)的研究和開發(fā)動態(tài)分析的要求越來越深刻。為發(fā)現(xiàn)復雜油氣藏，深入分析開采過程中不斷變化的地下形勢，制定調(diào)整方案，提高采收率，國外油公司多采用地震勘探、油藏工程、生產(chǎn)測井等多學科方法和技術(shù)的綜合運用，即項目協(xié)同工作方式，來提高油田勘探開發(fā)的水平。在地震解釋、油藏數(shù)值模擬、油藏三維地質(zhì)描述等方面應用了大型的軟件系統(tǒng)，并不斷推進集成化程度。使得從尋找油藏、認識油藏到開采動態(tài)形勢分析、方案預測的工作效率和質(zhì)量大大提高。國內(nèi)在油氣勘探開發(fā)一體化上進行了大量實踐，但與國際企業(yè)相比仍存在較大差

2、距，本研究報告依據(jù)中國石油與化學工業(yè)協(xié)會、搜集大量國內(nèi)外油氣勘探開發(fā)的技術(shù)、管理資料，對國內(nèi)石油勘探開發(fā)一體化理論及事件有重要的參考價值。正文目錄第二章勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)工程分析第一節(jié)勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)及系統(tǒng)工程的概念1、時間維2. 邏輯維3、知識維（專業(yè)維）第二節(jié)勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)運行機制3、信息資料共享為勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)奠定了堅實的基礎(chǔ)5、環(huán)境因素為勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)提供了必要的約束與動力第二節(jié)勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)協(xié)調(diào)機制1、地質(zhì)工程協(xié)同是一體化系統(tǒng)運行的重要基礎(chǔ)2、經(jīng)濟評價是一體化系統(tǒng)運行的重要內(nèi)容，離不開地質(zhì)、工程人員的協(xié)調(diào)與配合（1）建立經(jīng)濟評價指標體系（2）技術(shù)可行性方案設(shè)計（3）

3、收集數(shù)據(jù)（4）經(jīng)濟指標評價（5）不確定性分析（6）方案比選第四節(jié)多學科工作組模式與信息系統(tǒng)框架第二章勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)工程分析第一節(jié)勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)及系統(tǒng)工程的概念20世紀60年代，許多學者根據(jù)實踐經(jīng)驗，總結(jié)了系統(tǒng)工程方法論，其中美國學者.霍爾等人最先提出了“三維結(jié)構(gòu)體系”，是由時間維、邏輯維和知識維（或?qū)I(yè)為維）組成的一個立體的、跨學科的體系，集中體現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法的系統(tǒng)化、綜合化、最優(yōu)化、程序化和標準化等特點，是系統(tǒng)工程方法論的重要基礎(chǔ)。1、時間維時間維表示系統(tǒng)工程的工作階段或進程。包括規(guī)劃、設(shè)計、分析或研制、運籌或生產(chǎn)階段、系統(tǒng)實施、運行、更新七個階段2. 邏輯維邏輯維是指系統(tǒng)工程每個

4、階段工作所應遵循的邏輯順序和工作步驟，一般分為：擺明問題、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)綜合、模型化、最優(yōu)化、決策、實施計劃七個步驟。邏輯思維作為系統(tǒng)分析運行的詳細結(jié)構(gòu)，有時被視為系統(tǒng)工程的同義語。在具體實施時，這幾個步驟的時間先后要求并不嚴格，而往往根據(jù)實際問題的需要有所側(cè)重，有時將一個步驟分成幾個步驟來做，有時則反之。3、知識維（專業(yè)維）該維的內(nèi)容表征從事物勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)工程工作所需要的知識與技術(shù)體系（如技術(shù)經(jīng)濟、運籌學、控制論、勘探工程、油藏工程、法律等），也可反映出從事物勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)工程工作需要的專業(yè)人才及其知識結(jié)構(gòu)。通常，一個系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)離不開各學科專業(yè)人才的協(xié)調(diào)配合，知識維是系統(tǒng)運行的

5、智力基礎(chǔ)與技術(shù)保障。1百度文庫-好好學習，天天向上圖表勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)工程三維結(jié)構(gòu)體系圖“知識維管理科學地球物理鉆井工程油藏工程采油工程邏輯維設(shè)計階段分析階段更新階段運籌階段實施階段時間維實施計劃決策最優(yōu)化模型化系統(tǒng)綜(方案)系統(tǒng)設(shè)計擺明問題-5資料來源：美國石油工程師協(xié)會第二節(jié)勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)運行機制如何將這些要素有機結(jié)合起來，將時間、邏輯和知識三維緊密連接起來，實現(xiàn)系統(tǒng)的整體最優(yōu)，是勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)運行機制要解決的問題。圖表勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)運行機制示意圖任務指標勘探開發(fā)一體化資料來源：美國石油工程師協(xié)會1、勘探、開發(fā)同作業(yè)系統(tǒng)之間的有效配合是實現(xiàn)勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)最終目標的基礎(chǔ)勘探

6、是一體化系統(tǒng)的起點，主要由四個階段構(gòu)成：圖表勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)起點的四個階段序號階段內(nèi)容區(qū)帶詳查圈閉預探1區(qū)域普查采用各種調(diào)查勘探技術(shù)系統(tǒng)收集資料，并通過盆地和坳陷（凹陷）的對比，分析,選出最有利的生油凹陷，初步劃分可能存在的含油氣系統(tǒng)，提交盆地或凹陷的推測資源量，區(qū)域普查工作離不開區(qū)域探井鉆探作業(yè)的有力支持。在有利的生油凹陷及其臨近地區(qū)，即可能存在的含油氣系統(tǒng)范圍內(nèi)，通過地震普查與詳查，落實區(qū)帶（或二級帶）的基本特征，查明含油氣系統(tǒng)的范圍和基本特征，重點研究區(qū)域地溫場、地壓場、構(gòu)造發(fā)育史、沉積史、成烴史、成藏史等有關(guān)烴類運移方向、運移方式、運移期次等問題，并通過油氣系統(tǒng)分析與數(shù)值模擬，進行以

7、優(yōu)選區(qū)帶為目的的勘探工作，提交各區(qū)帶資源量，這一階段需要參數(shù)井鉆探的作業(yè)支持。在選出的有利油氣聚集區(qū)帶上，通過進一步的地震詳查和圈閉描述與評價工作,進行圈閉的優(yōu)選，然后，通過預探井的鉆探來揭示圈閉的含油氣性，發(fā)現(xiàn)油氣田,提交預測或控制儲量，這一階段必須進行鉆探預探井作業(yè)才得以完成。4油氣藏評價在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)工業(yè)油氣，獲得控制或預測儲量的油氣藏范圍內(nèi)，開展以查明油氣藏地質(zhì)特征，儲量規(guī)模、開發(fā)特性為主要內(nèi)容的勘探工作，提交探明儲量。油氣藏評價需要依靠評價井鉆探作業(yè)來取全取準各項油氣藏描述與評價資料。資料來源：勘探管理一個油田的正規(guī)開發(fā)包括三個階段：開發(fā)前的準備階段主要包括兩個方面的任務：第一，進行詳探

8、，以便全面人士油氣藏和計算儲量（可采儲量估算）；第二，進行生產(chǎn)試驗認識油田的生產(chǎn)規(guī)律，并進行專項開發(fā)試驗，深入研究某些具體規(guī)律，從而為編制正式開發(fā)方案奠定可靠的基礎(chǔ)。開發(fā)準備階段必須應用各種方法進行多方面的綜合研究才能很好地完成，這些工作離不開作業(yè)系統(tǒng)的協(xié)助配合，如鉆詳探資料井、油氣試采等。開發(fā)設(shè)計和投產(chǎn)階段包括油層研究和評價，全面部署開發(fā)井，制定完井方案，注采方案并實施等。方案的調(diào)整與完善階段主要包括層系調(diào)整、并網(wǎng)調(diào)整、驅(qū)動方式調(diào)整、工作制度調(diào)整以及開采工藝調(diào)整。這兩個階段同樣需要借助鉆探基礎(chǔ)井網(wǎng)、開發(fā)井網(wǎng)及加密井來實現(xiàn)。可見，無論處于哪個階段，油氣開發(fā)同樣離不開作業(yè)系統(tǒng)的密切合作。2、勘探

9、與開發(fā)之間的一體化滲透是系統(tǒng)運行機制的核心?？碧脚c開發(fā)作為一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)或子系統(tǒng)，其一體化滲透是系統(tǒng)運行機制的核心。由于勘探開發(fā)作為兩個系統(tǒng)：一方面，即使在同一個地區(qū)，由于工作目標的不同，勘探以提交儲量為目的，開發(fā)以建成產(chǎn)能為目的，在工作思路、工作部署、地質(zhì)研究、效益評價等方面差異較大，致使出現(xiàn)有些工作量互相重復等問題，造成人力、投資上的浪費；另一方面，如繼續(xù)采用發(fā)現(xiàn)一提交預測儲量一提交控制儲量一提交探明儲量一開發(fā)前期評價一方案設(shè)計與實施的工作程序，勘探開發(fā)周期較長，不利于投資回收。而采用勘探開發(fā)一體化，打破勘探開發(fā)界限，實行開發(fā)向前延伸，從有重大發(fā)現(xiàn)的探井開始，早期介入勘探評價工作，跟

10、蹤勘探動態(tài)。以經(jīng)濟效益為中心，開發(fā)與勘探部門在工作部署、地質(zhì)研究、信息應用、效益評價等方面相互結(jié)合，對已發(fā)現(xiàn)的資源進行開發(fā)可行性及技術(shù)經(jīng)濟評價，及時進行開發(fā)前期準備，編制開發(fā)方案，進行產(chǎn)能建設(shè)，可縮短從發(fā)現(xiàn)到動用的周期，提高儲量動用程度及勘探開發(fā)的整體效益。目前，各大油田對勘探與開發(fā)一體化滲透的方式主要有：（1）對處于詳探評價階段的地區(qū)，采取開發(fā)設(shè)計與探明儲量評價的整體結(jié)合模式。借助勘探評價井與開發(fā)控制井的詳盡資料，按照“整體評價，重點解剖”的原則，優(yōu)化評價設(shè)計，以“分批部署，滾動實施，跟蹤研究，及時調(diào)整”為原則，實行開發(fā)方案設(shè)計與探明儲量評價整體結(jié)合，優(yōu)化開發(fā)井位設(shè)計，使開發(fā)方案設(shè)計水平不斷

11、提高。百度文庫-好好學習，天天向上（2）對于有發(fā)現(xiàn)，但仍處于預探階段的地區(qū)，采取開展開發(fā)可行性評價的提前介入模式，加大開發(fā)向勘探延伸，提前開展開發(fā)前期評價。對于探井有發(fā)現(xiàn)的地區(qū)，及時開展勘探三維地震、高分辨率二維地震資料重新處理、解釋，優(yōu)選局部有利區(qū)塊部署開發(fā)控制井、開辟開發(fā)試驗區(qū)研究或編制滾動開發(fā)方案，實現(xiàn)勘探開發(fā)信息共享、資料共享；同時，通過開發(fā)提前介入和綜合研究，也實現(xiàn)了勘探借助開發(fā)加快油氣發(fā)現(xiàn)的目的。（3）對于已開發(fā)區(qū)的新層系的評價，采取平面擴邊、上下兼顧的立體結(jié)合模式。開展勘探三維地震連片處理、解釋，借助已開發(fā)層加密或滾動擴邊，加深鉆探評價新層位，節(jié)省勘探投資。（4）對復雜構(gòu)造、地層

12、、巖性圈閉帶或者復雜斷裂帶，堅持滾動勘探開發(fā)。滾動勘探開發(fā)可分為早期滾動勘探開發(fā)和晚期滾動勘探開發(fā)。前者是指在地震精查或三維地震解釋的結(jié)果上，通過預探或短期的評價勘探之后，由于油田地質(zhì)條件非常復雜，在短時間內(nèi)難以完成逐塊逐層落實探明儲量，為了少打評價井，縮短從獲工業(yè)油流到油田開發(fā)的時間，提高經(jīng)濟效益，實行開發(fā)向前延伸。在落實基本探明儲量的油氣富集區(qū)塊，開辟生產(chǎn)試驗區(qū)，用生產(chǎn)井代替部分評價井，深化對油藏地質(zhì)特征的認識，同時研究油田的驅(qū)動類型、開采方式、計算未開發(fā)探明儲量和可采儲量，編制以此開發(fā)方案。晚期滾動勘探開發(fā)則是對已經(jīng)提交未開發(fā)探明儲量的地區(qū)實行以此開發(fā)方案實施過程中，利用少量的評價井對開

13、發(fā)過程中所認識到的新層系和新區(qū)塊進行評價勘探，旨在繼續(xù)擴編連片，為開發(fā)提供新的接替區(qū)。3、信息資料共享為勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)奠定了堅實的基礎(chǔ)勘探開發(fā)的工藝、技術(shù)、知識、數(shù)據(jù)等信息資料是油田勘探開發(fā)決策、管理的基礎(chǔ)。信息是否暢通，資料是否齊全、準確、及時，直接影響著一體化系統(tǒng)的運行結(jié)果。因此，應建立統(tǒng)一平臺的勘探開發(fā)數(shù)據(jù)，內(nèi)同包括專業(yè)知識、共同軟件、工藝技術(shù)以及地質(zhì)、油藏信息等，并保持系統(tǒng)的更新與完善，確保信息資料的一體化，實現(xiàn)信息資料共享。4、人事及管理系統(tǒng)和財務經(jīng)營管理系統(tǒng)為勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)提供了必要的支撐與保障人事及管理系統(tǒng)和財務經(jīng)營管理系統(tǒng)是勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)的兩個重要輔助系統(tǒng)，為其提供

14、了組織，人力資源以及資金上的保障。通過建立一定的組織形式，如采用矩陣型的項目管理模式，合理配置各專業(yè)人才，實現(xiàn)各專業(yè)、各種工藝之間的組織協(xié)調(diào)，減少中間環(huán)節(jié)，提高效率，提高質(zhì)量；加強各專業(yè)之間的相互溝通，減少失誤，措施到位率高，實現(xiàn)權(quán)、責、利的統(tǒng)一，使其高效協(xié)同工作，有利于加快勘探開發(fā)一體化進程，縮短系統(tǒng)運行周期；同時，通過財務經(jīng)營系統(tǒng)管理，包括財務預、決算及控制，預警手段，有利于嚴格控制投資，降低成本，提高系統(tǒng)經(jīng)濟效益。5、環(huán)境因素為勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)提供了必要的約束與動力國家及上級對系統(tǒng)提出的任務指標為勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)提供了前進的動力與奮斗目標，促使系統(tǒng)進行自我調(diào)整，以保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，

15、一直向最優(yōu)化的方向邁進；技術(shù)與體制因素一方面促進了系統(tǒng)的良性發(fā)展，另一方面也會限制系統(tǒng)的向前發(fā)展，發(fā)揮出更大的效益；同時，國家及地方法律法規(guī)、環(huán)境保護法、生態(tài)保護法也是勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)運行的制約因素，勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)必須滿足這些要求。在運行過程中應較好的注意到勘探、開發(fā)同作業(yè)系統(tǒng)之間的有效配合，以及勘探與開發(fā)的一體化滲透，并且切實實現(xiàn)了信息共享；同時也體現(xiàn)人事系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和財務管理系統(tǒng)的支撐作用，以及環(huán)境因素對勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)的約束作用。第二節(jié)勘探開發(fā)一體化系統(tǒng)協(xié)調(diào)機制在挖掘勘探、開發(fā)相互滲透的一體化運行方式的同時，建立一套切實可行的勘探開發(fā)協(xié)調(diào)機制是非常必要的。通過勘探開發(fā)協(xié)調(diào)機制的

16、具體實施，有利于探索更多的勘探、開發(fā)結(jié)合模式，并保證這些結(jié)合模式的實際操作?，F(xiàn)代油藏經(jīng)營管理的地質(zhì)工程經(jīng)濟協(xié)同化可很好地解決勘探、開發(fā)之間的協(xié)調(diào)問題，是一種很好的協(xié)調(diào)機制。1、地質(zhì)工程協(xié)同是一體化系統(tǒng)運行的重要基礎(chǔ)1977年，Hallbouty指出：“為了進行石油勘探、開發(fā)和開采，工業(yè)經(jīng)理們的責任和義務就是要在地質(zhì)學家、地球物理學家和石油工程師之間進行全面協(xié)調(diào)。”從那時起，在地質(zhì)、工程聯(lián)合方面已取得了巨大進展。地質(zhì)工作的重點是通過巖石研究、構(gòu)造研究、儲層研究，把地質(zhì)特征與油藏靜力學、動力學結(jié)合起來進行油氣藏描述，建立地質(zhì)模型。通常，地質(zhì)師和工程師需要通過各自的研究方法，反饋研究成果，相互印證。

17、例如，由巖心分析取得的成果來驗證巖石類型，試井分析的數(shù)據(jù)幫助確定流動邊界和裂縫，數(shù)值模擬通過壓力、產(chǎn)量動態(tài)研究可用來修正地質(zhì)模型。開發(fā)工程工作的重點是確定給定油田各個油藏單元的特性，評價生產(chǎn)歷史，預測未來開發(fā)動態(tài)，編制和優(yōu)選開發(fā)方案，選擇適當?shù)墓に嚧胧?，低成本、高效地實施開發(fā)方案。在開發(fā)設(shè)計中，地質(zhì)和工程協(xié)同化表現(xiàn)在三維定量地質(zhì)模型可直接用于油氣藏數(shù)值模擬器，應用數(shù)值模擬，工程師可以從地質(zhì)學家那里得帶質(zhì)量更好、數(shù)量更多的數(shù)據(jù)。另一方面，油藏特性和數(shù)值模擬的吻合也可以向地質(zhì)學家提供地質(zhì)方面的反饋意見。地質(zhì)和工程協(xié)同同化的要點是通過交叉培訓和數(shù)據(jù)綜合利用，實現(xiàn)地質(zhì)學家和工程師的工作集成；通過采用工

18、作站和互動技術(shù)的集成數(shù)據(jù)儲存和追蹤系統(tǒng)在地質(zhì)學家和工程師之間架起橋梁；通過應用信息集成和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，使得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理快捷、準確、接口方便、靈活，以達到數(shù)據(jù)共享、提高工作效率的目的?？傊?，地質(zhì)工程的協(xié)同不僅是地質(zhì)學家與工程師的集成，而且是數(shù)據(jù)、工具、技術(shù)和人員的集成，如圖所示。圖表地質(zhì)工程協(xié)同的廣義表資料來源：美國石油工程師協(xié)會工具地震解釋X射線數(shù)據(jù)的獲務測井/取心完井和設(shè)備壓力壓裂油藏模擬EOR計算機軟件和硬件2、經(jīng)濟評價是一體化系統(tǒng)運行的重要內(nèi)容，離不開地質(zhì)、工程人員的協(xié)調(diào)與配合勘探開發(fā)一體化經(jīng)濟評價步驟如圖所示。其中評價指標體系建立、方案設(shè)計、數(shù)據(jù)集成、方案選比等都離不開地質(zhì)、工程人員

19、的有效配合與專業(yè)支持。（1）建立經(jīng)濟評價指標體系經(jīng)濟評價指標體系由靜態(tài)和動態(tài)指標組成，用以考察勘探開發(fā)一體化項目或方案的獲利能力、清償能力等各方面能力。靜態(tài)經(jīng)濟指標體系包括油氣田開發(fā)總投資、利潤、投資利潤率、投資利稅率、靜態(tài)投資回收期和貸款償還期。動態(tài)經(jīng)濟指標體系包括凈現(xiàn)值NPV）、凈現(xiàn)值率（NPVR）和內(nèi)部收益率（IRR）。經(jīng)濟評價指標體系主要由技術(shù)經(jīng)濟評價人員完成，但需要地質(zhì)、工程人員的協(xié)助與配合。（2）技術(shù)可行性方案設(shè)計由地質(zhì)、工程等組成的多學科團組結(jié)合油田實際條件分區(qū)塊、分層系、分開發(fā)方式設(shè)計出多個技術(shù)上可行的勘探開發(fā)備選方案和計算方案，為下一步的收集數(shù)據(jù)進行經(jīng)濟評價提供方案依據(jù)。（3

20、）收集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)收集是經(jīng)濟評價的基礎(chǔ)，應由多專業(yè)學科收入團組來完成，收集基礎(chǔ)經(jīng)濟數(shù)據(jù)包括游戲藏開發(fā)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、油氣價格、投資估算（勘探、開發(fā)工程、地面建設(shè)、流動資金、建設(shè)期利率、建設(shè)項目投資總額及分年度使用計劃）、重本估算、折舊率和通貨膨脹率、銷售收入和銷售稅金的計算。（4）經(jīng)濟指標評價技術(shù)經(jīng)濟分析人員依次對各個備選方案編制財務報表，計算各項評價指標值，進行經(jīng)濟評價。對技術(shù)經(jīng)濟不可行的方案直接舍棄；可行性方案可列表表示，以便于以后的對比分析。7百度文庫-好好學習，天天向上（5）不確定性分析由于在油田開發(fā)規(guī)劃或開發(fā)方案設(shè)計階段，所做經(jīng)濟評價的絕大部分數(shù)據(jù)來自預測和估算，因而帶有一定程度的不確定性，會

21、給決策帶來風險。這就需要技術(shù)經(jīng)濟分析人員繼續(xù)對可行性方案進行不確定分析，包括盈虧平衡分析、敏感性分析和風險分析以及蒙特卡羅模擬等。（6）方案比選通過包括技術(shù)經(jīng)濟分析人員在內(nèi)的多專業(yè)學科團組對技術(shù)、經(jīng)濟均可行方案的比較分析，選擇最佳作業(yè)方案。3、油田開發(fā)方案的制定是一體化系統(tǒng)運行核心，離不開地質(zhì)、工程與經(jīng)濟人員相互協(xié)調(diào)油藏描述結(jié)果是建立地質(zhì)模型的基礎(chǔ)，地質(zhì)模型則是油藏模擬模型的初始化參數(shù)場。油藏模擬經(jīng)過開發(fā)生產(chǎn)歷史擬合，結(jié)合勘探開發(fā)一體化計劃，對團組設(shè)計的多個開發(fā)方案進行模擬計算優(yōu)選，推薦出工程上最優(yōu)的開發(fā)方案。工程推薦方案的基本要素包含層系、井網(wǎng)、開采方式、生產(chǎn)能力、水驅(qū)控制儲量、可采儲量、采收率、穩(wěn)產(chǎn)期以及預測開發(fā)指標匯總，并提出對鉆井、完井、測井、采油及動態(tài)監(jiān)測方案的要求；團組對工程推薦方案進行經(jīng)濟評價，根據(jù)經(jīng)濟動態(tài)，判斷該推薦方案是否達到經(jīng)濟要求和經(jīng)濟評價和準則。如果不滿足經(jīng)濟要求，則需修改和開發(fā)方案，在進入油藏模擬，這是一個循環(huán)過程，不確定因素在油藏模擬、經(jīng)濟評價中得到修正和量化。在開發(fā)過程中越來越多來自