关于深海石油资源勘察的新看法

苗圳

摘要：伴随经济的发展，人们对石油的需求不对增强，石油资源从陆地不断的向海上扩展，于是就产生了深海石油资源勘察这个项目，该项目始于50年前，经过多年的发展，特别是近几年的高速发展，取得了显著的成就，也出现了一大批油气田，使得石油储量得到迅速增长；我国深海石油勘察虽然起步不久，但由于我国海域面积广，资源储量大，发展趋势好；深海区以其丰富的油气资源、较大规模的储量、产量高、效益好等特点引起人们的浓厚兴趣，但随着作业海域不断扩大、水体深度不断增加，其面临的问题也越来越多。

关键词：深海石油资源勘察新看法

深海石油这个概念不是一成不变的，随着经济不断发展，其定义也在不断的进行精进，深海所规定的深度也不断地发生增加，并且以后还会不断变化。20世纪60年代深海最高深度是100m，但是到20世纪90年代其调整为300m，且目前依旧使用此标准；但美国相关石油机构在2003年将深海标准进行重新定义，更改为450m；如果水深大于1500m的区域，则被定义为超深海区。总体而言，目前水深500m以内海域的石油勘察技术已经成熟，因此常将400～500m作为深、浅水的界限。

一、深海油气资源勘探开发现状

当前，世界深海油气勘探主要集中在墨西哥湾、南大西洋两岸的巴西与西非沿海三大海域，被称为深海油气勘探的“金三角”。这3个地区集中了当前大约84%的深海油气钻探活动，其中墨西哥湾最多，占到32%；其次为巴西，占30%；第三为西非，它们集中了全球绝大部分深海探井和新发现储量。此外，北大西洋两岸、地中海沿岸、东非沿岸及亚太地区都在积极开展深海勘探活动。近来，挪威和俄罗斯准备在巴伦支海域联合开展油气勘探。

我国目前油气开发还主要集中在陆上和近海。随着全球能源消耗需求的增长，在加大现有资源开发力度的同时，开辟深海油气勘探开发领域以寻求新的资源是当前面临的主要任务。

二、深海油气勘探开发面临的问题

（一）油藏规模越来越小。随着石油工程勘探的不断切入，前期容易发现的超大型构造将会不断减少，伴随而来的确实规模相对较小的中小型构造。这些深海油田的勘探开发风险会不断加大，很大的可能性因达不到预期的经济效益而导致无法开发。

（二）油藏流体越来越复杂。随着海洋石油勘探工程开发的不断推进，将会持续的发现高蜡、粘稠及超重油气，这些经济效益不高的油气既不便于开采，又会造成石油管道的堵塞，从而增加油气开采的成本和风险。

（三）越来越恶劣的海洋作业环境。随着石油资源勘察工程的开发范围不断向大海深处和环境相关较差海域进行拓展，将会面临越来越差的海洋勘察开采环境。地震、风暴、洋流以及龙卷风等天气情况都会对海洋油气勘察开采造成很大的阻碍。

三、新技术要求越来越高

（一）为了长期保持经济有效，如何对油藏生产进行更好管理问题。例如在巴西深海域具有高风险的地带，就面临着无数的技术挑战。已经出现的具有潜力的技术包括智能完井综合系统，这些技术能够实现油藏的有效排驱，并能使油藏长期的获得经济效益。智能完井通过系统操作能够实现生产的录制、检测和控制，现在这项技术的适用性已经得到了验证。一口智能井能够使操作者减少干预、实现近距离检测，并能够控制流体的流动，因此能够使生产和油藏的管理过程最优化，已达到获得最大经济价值的目的。

（二）高压井的压裂和防砂。透油藏的钻井和完井过程中都会造成地层的伤害，因此降低了上生产的效率。为了提高生产效率、改善经济效益，这些井必须经过酸化或者是人工压裂处理。对于钻遇垂直渗透率很小的分层地层的井，同样需要人工压裂处理。

在墨西哥湾大量的井已经打到了20000ft的深度，井底流压超过了20MPa。这些特殊的地层同时需要低渗油藏的压裂处理和高渗地层的防砂控制。哈里伯顿公司为了满足这一目的，生产了一种加重压裂液以及深海域FracPac系统。这种高密度的压裂液利用液柱静水压力有效减低表面压力3-4MPa，这样就能达到安全运行参数的范围之内。FracPac系统设备能够为高流量、大体积支撑剂的应用提供防腐蚀性要求。

（三）如何防止沉淀物的生成以保持管线和井壁的干净以提高流量。深海中生产后，要经过长距离管线的运输，在这过程中要经历极端多变环境下多相流的不断混合，因此流量的保证成为关键。

流量控制问题最大的挑战包括井壁和管线上沉淀物的生成。管线内部表面任何的扰动，例如析蜡、水合物、沥青或腐蚀，都能够严重的影响生产，因此需要能够的供给来保证设计的流量。保持清洁的井壁和管线能够使生产最大化，增加系统的寿命，提高系统的可靠性，同时降低相关的安全风险，并最终为运营商提高最低收益线。

管线的清理过程构成了复杂的技术挑战，这需要操作者应对多变的环境、更严格的集输要求和多相流动情况。没有单一一个方案适用于每一种情况。综合流量保障系统包含了一系列的技术和资源，包括分析和工程评估、化学和机械清洗以及热处理系统。

（四）如何确保高含H2S和CO，井的完整性。在巴西的深海区域发现的碳酸盐岩油藏由于结构复杂含有高含量的H2S和CO2，这就为此油藏的开发带来了挑战。

因为CO2产生不利于固井，任何影响水泥环完整性的情况必须得到解决。哈里伯顿公司开发了一种系统，这种系统能够证明很好的承受井下环境下腐蚀带来的影响。Fitfor-purpose方案要求每一种水泥体系都专为特定的井壁环境设计，包括CO2井中那些减弱碳化作用的设计。环境的可持续性需要对水泥环的作用，以及它是如何对延长井的寿命产生巨大的影响并且反过来减小对环境的影响，进行重新的评估。

在井的生产流动过程中H2S的存在时对员工和井壁金属成分的潜在危害。为了减弱与H2S相关的危害，最重要的是保证水泥环密封长期的完整性。这样能够阻止H2S通过由于失败的水泥鞋造成的通道的流通，以及保证人员和金属部件的安全。