国内外海洋石油开发现状与发展趋势

一、海洋石油开发现状世界石油开发已有200 多年的历史，但直到19 世纪61 年代末期，才真正进入近代石油工业时代。

1869 年是近代石油工业纪元年，从此，世界石油产量开始迅速增长。

尽管在19 世纪末，美国已在西海岸水中打井，开始了海洋石抽生产，但真正成为现代化海洋石油工业，还是在第二次世界大战以后。

海洋石袖是以1947 年美国成功地制造出第一座钢质平台为标志，逐步进人现代化生产。

1990-1995 年期间全世界除美国外有718 个海上新拙气田进行开发。

最活跃的地区在欧洲，有265个油气田进行开发，其配是亚洲，有l88个，非洲102 个，拉丁美洲94 个，澳大利亚41 个，中东21 个。

1990 -1995 年期间开发的海上新油气目中，储量、天然气田生产能力、油田生产能力排在～前 5 位的国家如下图所示。

在此期间，全世界18个国家开发的海上油气田数见表发展最快的是北美，从1989 年的410 口上升到1993 年的500口。

全世界有242 个海上油气田投入生产，其中油田139个，气田103个。

从分布上看，西北欧居第一位，共投产67个油、气田，其中油田40个，气田27个。

在此期间全球海洋石油总投资额为3379亿美元。

1990-1995年期间，全世界（不含美国）共安装了7113座平台，其中有83座不采用常规固定式平台，而采用半潜式、张力腿式和可移式生产平台。

巴西建造了300～1400m深的采油平台，挪威建造的张力腿平台水深达350m，中国南海陆丰22I生产储油船和浮式生产系统工作水深约为355m。

有41个国家大约安装370多座水深不超过60m的浅水采油平台。

总之，世界平台市场需求量增加，利用率在提高。

二、海洋石油开发技术与发展趋势石油是重要战略物资各国都很重视。

21世纪，石油和天然气仍将是世界主要能源。

世界油气资源潜力还相当大，有待发展先进技术，进一步加强勘探和开发，以提高发现成功率和采收率，降低勘探开发成本。

海洋石油的开发已为全世界所瞩目，世界海洋石油的日产量也在逐年增长。

随着陆上石油逐渐枯竭，海上油气的开采将会越来越重要。

同时，由于开采技术的不断提高，海洋石油的开发也将不断向南、深、难的方向发展，其总的趋势如下。

（一）石油地质勘探技术今后的世界石油勘探业将是希望与困难井存。

一方面，还有许多远景盆地有待勘探，成熟盆地还有很大的勘探潜力。

油气新远景区可能是深海水域、深地层和北极盆地。

另一方面，20世纪四年代的油气勘探己向广度和深度发展。

世界范围内寻找新油气田，增加油气勘探储量，提高最终采收率的难度越来越大，油气田勘探开发成本直线上升。

石油地质工作者将面临降低勘探成本、提高探井成功率，增加探明储量的挑战。

在这种严峻的形势下，今后的石油地质科技将向三个方面发展．①加强盆地数字模拟技术的研究，以深入解剖盆地，揭示油气分布规律，②加强综合勘探技术的研究，以提高探井成功率，降低勘探成本；③加强开发地质研究，探明石油储量，帮助油藏工程师优化石油开采，最大限度地提高采收率。

（二）地质勘探技术海上地震勘探技术的发展趋势是：海上数据采集将越来越多地采用多缆、多震源及多船的作业方式，这样可大大提高效率，降低费用，研究和应用适于海上各种开发区的观测方法，实现海上真三维地震数据来集；研究大容量空气枪减少复杂的气枪组合；开发海上可控震源；不断增大计算机容量，提高三维处理技术，计算机辅助解释系统的发展将进一步满足人机交互解释的需要，并向小型、多功能、综合解释方向发展。

对未来交互解释站计算机能力的期望是100 MB的随机存取存储器；2000万条指令∕s，高分辨率荧光屏,软件可移植性。

新一代交互解释站将具有交互处理能力，具备叠前、叠后、反演、模拟等处理功能，能作地质、测井、VSP横波资料的综合分析和解释，将物理的定量分析和地质信息结合起来，进行地层和岩性解释。

（三）钻井工艺技术钻井在油气勘探、开发中占有重要的地位。

钻井技术水平不仅直接影响勘探的效果和油气的产量，而且由于钻井成本占勘探开发成本的大部分，因此，它直接关系到油田勘探开发所需要的投资额。

基于这一点，提高钻井技本水平和钻井效率、降低钻井戚本对油气田勘报开发具再重要意义。

过去的10年是钻井技术发展的10年，钻井技术的各个领域都取得了明显的进步。

随钻测量系统可以把井眼位置、钻井妻数和地层参数及时传送到地面，从而能够实时了解井下情况和监测钻进过程，随锚测量还大大提高了钻井的安全性相钻井效率，地面数据采集与处理计算机系统和计算机信息网络，提高了钻井过程的实时控制和预测能力，实现钻井过程的系统优化、连续控制井眼轨迹技术提高了定向钻井水平；基础研究的加强，促进了钻头设计、钻头性能预测等方面的改善；聚晶金刚石钻头的发展和新型的聚晶金刚石钻头的出现，不仅显著提高了钻头机械钻速，而且成功地解决了非均质破裂研磨性地层的经济钻进问题；优质泥浆和固控技术解决了复杂地层的钻井问题，提高了钻进效率，降低了钻井成本。

此外，深井钻井技术、油层保护技术相国井技术得到很大地发展。

今后钻井技术将继续应用和不断完善现有的先进技术，井可能在下列领域得到进一步发展。

①以水平井为主的非常规井眼钻井技术将得到发展。

水平井从两个方面提高了世界可采储量。

一方面是可开发原先认为无法开采的储量，另一方面是勘探、开发和生产的成本降低，使得边际油气田可投入生产。

在海上可减少钻井平台数量和水下完井的数量，并立即投入生产。

②发展导向的钻井系统和连续控制井眼轨迹技术，提高系统各组成部分的性能和寿命，提高动力钻具性能和寿命以及MWD仪器的可靠性。

在此基础上，优化系统组合，提高系统的整体性能和寿命，研制可以实时调节造斜率的导向钻井系统；发展带井下程序处理器和促动装置的导向钻井系统，可以自动检测实际井眼轨迹、设计轨迹的偏差并能自动调节，实现井下和地面的双向通信和双向调节。

③进一步完善和应用新型聚晶金刚石钻头、新型牙轮钻头和发展更加先进的钻头技术。

④继续重视钻井软科学研究，扩大系统工程和专家系统在钻井中的应用。

⑤显著提高钻井数据采集和监测的精确性和可靠性，发展智能化的井场钻井计算机系统和功能更加完善的钻井计算分析中心。

⑥发展高性能的随钻测量系统，研制实时传输和井下存储相结合的随钻测量系统，可实现地面和井下的双向通信，提高随钻测量系统的数据传输速度和传输能力；电磁波传输的随钻测量技术将投入现场应用，光纤电缆很可能是解决数据传输问题的长远方法，发展更多和更加配套的传感器。

不久的将来时能出现智能传感器和井下计算机，可进行数据井下处理和确定数据传输的优先程序。

⑦在随钻测量、地面计算机系统、导向钻井系统充分发展的基础上，实现钻进过程的系统控制，最终达到钻井过程的闭环控制。

⑧深井钻井技术仍将是今后钻井技术研究和发展的重要领域。

⑨迸步提高完井和固井质量，满足分层段开采和强化开采的需要。

⑩更加重视钻井油层保护技术。

（四）钻井设备20世纪80年代是钻井设备迅速发展的时代。

在这10年中，取得三项令人瞩目的成果，即随钻测量系统、顶部驱动钻井系统、人工智能钻井专家系统。

今后将是钻井技术革新与设备改进的黄金时期，主要的技术开拓与发展将出现在如下领域。

①钻机将朝着提高效率、降低成本、改善安全的机械化、自动化方向发展。

这将包括：用机械设备替换手动、重重的艰苦工作；通过使用液压驱动、液压设备降低井架高度，减小钻机尺寸，使钻机重量减少到50%；利用准确控制，改善钻井过程，实现以地面和井下即时数据测量为基础的钻井过程计算机控制，能同时完成多种功能的操作；使作业人员走出危险作业区域。

目前国外一些公司实施钻井设备自动化有两种方式：一种是使用现有钻机，增加一些自动化功能单元设备，如顶部驱动系统，自动化管子提升系统，这样可以使投资风险减小，另一种是购买成套自动化钻机。

一些权威人士认为专门设计的全自动化钻机通常比改进现有钻机，增加自动化单元部件更经济，重量更轻，操作更容昂。

②提高测量精度和可靠性。

地面与井下测量技术将同时得到发展，将普遍采用具有自动诊断、自动标定而又很少检修的智能传感器。

井下传感器也将智能化，从而使井下与地面间通信线路的有限频带宽度得到最好利用。

井下测量工具的数量和质量都将不断提高。

随钻测量系统今后将进一步开发的新技术包括研制孔隙度传感器．扩大测井方面S）、压的应用；钻井安全方面将引人侵人检测器一一检测井内侵人的液体和气体（H2力传感器——钻时检测井底压力、孔隙压力预测器在钻头钻到在际超压区前就能检测到过压的出现。

③应用计算机进行地面采集和显示将有可能按指数规律增长。

计算机功能的大小将按任务确定，并随任务的增加准备足够的模块，以便在基本系统上增添模块，完成这些任务；小型高功能计算站将加速人工智能的发展，使计算机功能化、智能化。

小型便携式工作台与即时人工智能相结合，将引人井场。

在此发展时期内，对软件的投资将比硬件投资更重要。

④使定向井、水平井设备系统化。

（五）测井技术随着石油勘探开发活动向地层情况更复杂、环境条件更恶劣的地区发展，今后测井技术的发展隆势如下。

①新的成像系统会投人使用。

如斯仑贝谢公司研制出MJ\XIS成像系统（多功能来集与成像系统）已完成现场试验，不久会投入使用。

该系统包括新的成像仪器、高速数据采集设备(500kb／s，）、多功能地面处理系统及交互式图像处理工作站。

①随钻测井技术会进一步得到完善，向着取代电缆测井的方向发展，随着中于孔隙皮、地层密度传感器的问世，随钻测井在地层评价中的应用会不断扩大，随钻测井数据传输效率会得到改善，允许进行更多的测量（将会出现井径、声波、斜角、微电阻率测量）及采用更高的数据频率，它与井场数据库计算机系统结合，可综合处理数据，以便进行几乎是即时的油气分析。

③测井传感器向大信息量阵列方向发展。

一次下井组合更多的传感器，并且从每个传感器获取的信息量大增。

④未来电缆测并在储层评价且主要开发阶段的应用会扩大。

这一领域的发展将从地质模型与新的测量方法两个方面推进。

通过更好地了解岩石的结构及其沉积环境，建立地质模型，改善目前渗透率及孔隙度的汁算方法；测量水平渗透率与垂直事透率的仪器的研制，也将标志着电缆测井的重大进步。

储层评价继续向宏观与微观方向发展。

通过发展新的解释模型（储层范围与颗粒范围即宏观与微观），建立电缆测井与储层开发阶段之间的联系，建立储层范围的解释模型的目的是综合应用声波测井、VSP、连井地震、地层倾角和地面地震数据，提供油气层及其周围环境的三维地质描述；建立颗粒范围的解释模型涉及到地层评价。

⑥薄层的探测与评价会继续受到重视。

薄层探测与评价的关键是提高测井的垂直分辨率。

（六）油气田开发ll开采工艺技术目前，除中东以外，世界上主要产油国的油田已相继进入开发的中后期，油田综合含水率不断上升，开采中能耗及成本不断增大。