油气田开发科学技术发展趋势课件

油气田开发科学技术发展趋势,李士伦 教授,西南石油大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室,2007年11月 北京昌平,1.石油： 石油是其它能源不可替代的战略资源 石油是工业的血液 石油是不可再生的矿物资源 石油是现代战争的根源之一,一、概述,2.天然气： 洁净、优质、高效的燃料 重要的石油化工原料,一、概述,3.石油、天然气工业： 知识密集、技术密集、人才密集的行业 国防性行业 具有很大风险的行业 对国家有重大贡献的行业 具有优良传统、有爱国、创业、求实、奉献行业精神,一、概述,4.从环保和优质能源出发，二十一世纪为天然气世纪，世界能源发展总趋势是向低碳化以至无碳化方向发展。,一、概述,5.中国能源工业发展的两个阶段,一、概述,1）2020年前 （1）适度提高石油天然气在能源结构和消费结构中比重 （2）努力推广煤炭净化和高效利用技术； （3）做好新的可再生能源的研究和开发；,2）2020年后 （1）大力推广和发展新能源、可再生能源 （2）使洁净能源在能源结构中比重2050年超过50% （3）初步实现经济、能源和环保的协调发展,一、概述,6.石油天然气工业发展战略 1）立足国内 2）开拓国际 3）厉行节约 4）建立储备,一、概述,6.石油天然气工业发展战略,一、概述,5）在战略上做到四个结合 （1）稳定东部与发展西部结合 （2）重视石油与加快发展天然气结合 （3）开发生产与节约利用石油资源结合 （4）国内石油勘探开发与国外建立石油生产基地结合,7.中国能源发展方案设想,一、概述,8.中国21世纪天然气储量与产量预测,一、概述,注：,9.我国气田开发所需技术,一、概述,一、概述,9.我国气田开发所需技术,二、未来的油气田开发研究项目（世界发展趋势）应集中在提高油气井产能和油气藏采收率,1）新IOR技术，经济实用又符合环保要求 2）更好的描述油气藏现象 3）解决井筒堵塞、腐蚀和其它生产问题 4）开发新型的改善生产、防治腐蚀的新材料和催化剂,1.主要目标,1.主要目标,二、未来的油气田开发研究项目（世界发展趋势）应集中在提高油气井产能和油气藏采收率,5）发展最小环境危害，最大能源效益的油气生产技术 6）发展更为精确的描述油气生产过程和环保的数学模型 7）提高人们、研究工作者劳动生产率和改善工作环境 8）开发工艺技术及其转让市场的议定书,2.重点加强的领域,二、未来的油气田开发研究项目（世界发展趋势）应集中在提高油气井产能和油气藏采收率,1）能源科学 2）环境科学 3）信息技术 4）材料科学,3.研究特点,二、未来的油气田开发研究项目（世界发展趋势）应集中在提高油气井产能和油气藏采收率,严格专门化（tight specialization)的时代已经过去，实际需要的是跨专业探索,1）创新研究 前人未曾研究过的方向。它是建立在物理、化学基本观察基础上的。这些研究将导致工艺技术和新过程的突破，特别在轻质原油和天然气方面。常规实验分析应归到专门的非研究性组织机构中。,3.研究特点,二、未来的油气田开发研究项目（世界发展趋势）应集中在提高油气井产能和油气藏采收率,2）跨专业研究 目前在石油科技研究中要做到这一点还较难，但绝大多数研究都是由来自各专业的科学家团队来完成，如石油工程、化学工程、计算机工程、环境工程、地球物理和地质等科学家组成的团队来完成。,3.研究特点,二、未来的油气田开发研究项目（世界发展趋势）应集中在提高油气井产能和油气藏采收率,3）绿色工艺技术 应优先发展有环保要求的项目。,1.人力资源开发研究,三、各种具体项目,1）奖励科技工作者，增加劳动生产率 2）改善工作环境的质量 3）人员培训 4）更高级别的教育 “手把手教”的课程；跨学科的合教课程；研究的融合；动态课程教学，等等。,在发展中国中，人力资源开发研究尤为重要，但常为人们所忽视。,2.计划和市场研究,三、各种具体项目,1）作业程序 2）管理风格 3）创新思维 4）与市场结合 5）现状估算,3.IOR(改善石油采收率)研究,三、各种具体项目,任何一个新的IOR技术的最大挑战是在更困难的经济和环保的限制条件下进行的。 可分创新项目和低风险项目两类进行。,3.IOR(改善石油采收率)研究,三、各种具体项目,1）创新项目,（1）流体的基本相态 研究改变流体/流体、岩石/流体界面微观结构新过程。必须与环保治理相结合，必须与CO2、废气和其它与能源有关的有害气体利用相结合。 重要的力量还应致力于表征流体上，如凝析气和乳状液等上。,3.IOR(改善石油采收率)研究,三、各种具体项目,(2）人工智能专家系统与IOR技术相结合 (3）跨专业的IOR技术研究 (4）井下炼制(Downhole refinery） 这项研究刚刚起步，任何一个国家都能在比赛中走在前头。 改变生产矿物燃料的方式必须想出来。若能成功，连续的环保伤害将成为不可能。,3.IOR(改善石油采收率)研究,三、各种具体项目,(5）微生物采油 用微生物来提高原油采收率和治理环境是有吸引力的。,3.IOR(改善石油采收率)研究,三、各种具体项目,2）低风险项目,（1）注气（包括温室气体和废气）提高石油采收率 对裂缝性和非均质储层予以特别重视。 （2）堵水锥 （3）低成本表面活性剂和水驱或气驱的流度控制剂 （4）各种过程的风险分析,4.油气藏表征（Characterization）,三、各种具体项目,1）创新项目,（1）四维（4-D)地震油藏描述 有势不可挡的影响。 （2）激光测井 （3）虚拟技术 （4）流体驱替前缘的遥感技术 （5）表征非均质地层的新方法、新技术,4.油气藏表征（Characterization）,三、各种具体项目,2）低风险项目,（1）水平井测井 （2）水平井压裂 （3）地层多重孔隙度、渗透率介质描述 （4）油气藏模型与风险分析模型的耦合 （5）水平井井网优化,5.采油（气）工程研究,三、各种具体项目,1）创新项目,（1）井筒修井专家系统 （2）智能井 （3）水合物防治新方法、新技术 （4）防治固相沉积新方法、新技术 （5）防腐新材料 （6）防治井下腐蚀的新型注水泥工艺技术,5.采油（气）工程研究,三、各种具体项目,1）低风险项目,（1）井筒的生物修井 （2）水合物抑制剂筛选准则 （3）砂控和带砂生产 （4）高水油比(WOR)问题 （5）生产优化专家系统 （6）遥感数据采集 （7）生产策略分析,6.钻井工程研究,三、各种具体项目,1）创新项目,（1）有效钻井专家系统 （2）激光钻井和射孔 （3）支配海上钻井的混合系统（核能海上钻井） （4）井壁稳定性（含水平井 ）研究 （5）钻井废液管理 （6）新型固井材料,7.环境工程研究,三、各种具体项目,1）创新项目,（1）CO2和其它温室气体治理（新的气体分离方法） （2）产出油气对环保影响最小的新材料 （3）分离效率最大化的新分离方法 （4）钻井/采油废液处理新技术 （5）石油废液转化新技术 （6）重金属生物防治技术 （7）无放空火炬设计,7.环境工程研究,三、各种具体项目,2）低风险项目,（1）油气污染大气扩散模型 （2）石油泄露防治 （3）替代能源再生,8.油气藏数值模拟研究,三、各种具体项目,1）创新项目,（1）石油和环保过程的新模拟方法、技术 （2）凝析气藏中凝析油阻