天然气勘探开发

天然气勘探开发（精选8篇）

天然气勘探开发 篇1

1 引言

随着可持续发展战略的不断实施, 各国都在积极的寻找新能源, 与此同时天然气工业得到了迅速的发展, 天然气是一种绿色环保的能源, 天然气的大面积使用, 不但使各国的经济符合可持续发展的战略, 更迎合了节能减排、低碳环保的理念, 所以天然气产业的发展是必然的, 也是未来能源的趋势, 所以越来越受到人们的重视。天然气开发的发展过程中, 逐渐形成技术的发展, 所以天然气地质学家开始不断研究, 以促进对天然气勘探开采技术的发展。在我国, 勘探技术主要包括地震勘探技术和天然气测井技术, 勘探和评价分析以及煤层气勘探和开发等。近年来, 随着科学技术的不断发展, 天然气勘探技术获得了迅速发展, 可以满足天然气勘探的需要。

2 天然气勘探开发现状

(1) 低渗透气藏开发技术。目前, 我国在加快开发低渗透油藏, 储层具有渗透率较低和非均质性强等特点。天然气开发公司主要通过气藏气水分布规律以及气藏储集层联通规律以及沟槽分布特点来实现对该气藏区储存特征的掌控。同时, 也特别注重水平井技术的发展以及大斜度井技术的研究。已经证明, 在单位压差均等的情况下, 天然气水在水平井自要比起在直井中的产能更高。

(2) 中低含硫气藏开采技术。中低含硫气藏通常是指气藏中含有小于2%的硫化氢气体。如果气藏中含有水分, 气藏含有硫化氢气体生产设备和金属管道腐蚀, 从而严重影响了天然气生产、运输。为了能够解决这个问题, 我国已经开发了一系列防止气体硫腐蚀技术和相关设备以及管道腐蚀抑制剂, 它一般由玻璃纤维增强塑料管道, 或者经过脱硫处理后在进行天然气运输等等。此外, 还开发了一套测试管道和设备的腐蚀技术, 如电阻探针方法, 抑制剂的浓度剩余法和氢探针法等。含硫天然气开发过程中, 先进的净化脱硫技术发挥了不可或缺的作用。但在气藏开发过程中, 天然气的净化是一个相对关键环节, 并根据开发的硫化氢气藏的具体含量制定脱硫技术和适应的生产设备。

(3) 裂缝性气藏的评价技术。评价技术主要是基于储层的描述为研究主题, 采用地质、测井、地震和地质建模技术研究天然气富集的规律, 并在分析的过程中充分结合为勘探和开发动态, 从而使得储集层结构以及储渗参数得以落实下来。在评价该技术的时候, 要采用数值模拟技术来对开发布井进行优化, 从而能够形成多个碳酸盐岩裂缝性气藏。

(4) 砂岩气藏低成本开发技术。针对面积较大, 气藏很小和低渗透砂岩气藏可以使用低成本的砂岩气藏开发技术。这类气藏特点是:储量丰度低, 气井产量低, 稳定性差。在这种情况下的天然气藏, 砂岩气藏开发技术唯一的低成本开发技术。通常在油藏开发的早期阶段, 需要进行一个综合地质分析和地震技术分析, 从而得出气体的分布情况, 然后根据不同的天然气储量评价标准进行研究, 分析含量较高的气田, 最后使用简单的流程钻井, 实现提高钻井速度。通过这种方式可以有效的节省开发成本, 实现良好的经济效益。

3 天然气勘探开发的地质技术发展趋势

开采隐蔽的页岩气等天然气时, 应充分利用天然气开采技术和以高分辨率地震勘探技术为基础。此外, 测井技术和设备的不断完善和创新根据我国天然气储层的特点。充分结合天然气测井和地震资料, 应重视天然气测井解释技术, 使天然气开发技术逐渐成熟。近年来, 天然气勘探评价技术越来越成熟, 天然气室内分析和测试技术开始改善。如:从最初的二维发展到三维盆地模拟技术, 模型建立后, 视觉效果会更佳, 以帮助研究人员做好相关的天然气勘探。从不同的程度上, 天然气发展技术创新改革, 根据不同的气藏特征选择合适的天然气开发技术, 同时使用计算机技术, 模拟气藏, 并不断优化气藏, 从而极大地提高了气体收集和存储的效率。气出地面后, 做好存储和运输工作, 从而大大提高天然气网络建设和天然气储存技术的发展。

中国天然气行业经过几十年的发展, 已逐渐形成自己的一套天然气开发技术。然而, 近年来发现一些气藏, 比如低渗透气藏, 疏松砂岩气藏, 超高压气藏, 高硫气藏类型, 这些气藏流体属性和气藏地质条件非常复杂, 有效发展面临巨大的挑战, 因此, 为了大规模开发利用天然气、国内各种天然气开发公司必须进一步发展和改进低产低渗透气藏压裂, 多层疏松砂岩气藏防砂、堵水技术、安全生产超高压气藏高产高效技术、高硫气藏开发和防腐净化技术, 安全、高效凝析气藏循环注气技术的开发和使用, 提供有利于天然气工业快速发展的技术支持。

结语

综上可见, 虽然我国的天然气开采技术已经得到了飞速的发展, 但是随着人们对天然气资源需求的逐渐增加, 急需一些新的开采技术来实现对天然气的开采, 这就需要我们不断研究, 结合我国具体的油藏特点, 发展适合我国天然气开采的技术。

参考文献

[1]赵政璋, 赵贤正, 何海清.中国石油近期油气勘探新进展及未来主要勘探对象与潜力[J].中国石油勘探, 2009 (01) .

[2]王屿涛, 钱玉祥, 罗凯声, 李娜.石油勘探开发技术发展趋势和科技管理模式[J].石油科技论坛, 2010 (04) .

[3]李海平, 贾爱林, 何东博, 冀光, 郭建林.中国石油的天然气开发技术进展及展望[J].天然气工业, 2010 (01) .

[4]Alf Reidar Johansen.国际油气生产者协会 (OGP) 与石油天然气工业用标准[J].石油工业技术监督, 2004 (11) .

天然气勘探开发 篇2

论四川盆地天然气勘探前景

中石油及其前身已在四川盆地从事天然气勘探开发工作50余年,截至底累计探明天然气地质储量逾8400×108 m3,累计生产天然气超过2300×108 m3,年产量现已超过120×108 m3,已成为国内目前最大的产气区.对于该盆地进一步勘探前景如何的.命题,从以下4个方面给予了论证:一是资源丰富、勘探成果持久不衰,近期仍有大发现;二是要辩证地认识盆地油气地质的复杂性,探索新规律,解放新领域;三是寻求地质认识和勘探技术进步是勘探突破的关键;四是继续以盆地两大地质体系(海相古隆起体系及陆相前陆盆地体系)和8套裂缝-孔隙性储集层(中上寒武统白云岩、石炭系白云岩、上二叠统长兴组生物礁白云岩、下三叠统飞仙关组鲕状白云岩、下三叠统嘉陵江组粒屑白云岩、中三叠统雷口坡组藻粒白云岩、上三叠统须家河组长石岩屑石英砂岩和中上侏罗统红层砂岩)为对象获取更多的天然气资源量及优质储量.据此得出结论:四川盆地天然气勘探前景是广阔的,但勘探难度会逐步加大.

作 者：冉隆辉 Ran Longhui  作者单位：中国石油西南油气田公司 刊 名：天然气工业  ISTIC PKU英文刊名：NATURAL GAS INDUSTRY 年，卷(期)：2006 26(12) 分类号：P61 关键词：四川盆地   天然气   资源   勘探区   勘探方针   裂缝(地质)   孔隙   储集层   碳酸盐岩   砂岩  

天然气勘探开发 篇3

1 初探“NGH”内涵

“NGH”是一定压力以及一定温度环境条件基础上由相应碳氢气体以及水分子实际构成的非化学性结晶笼型化合物, 本质上属于客体主体兼合材料, 由水分子大量聚集进而构成点阵空穴, 点阵空穴连接载体为氢键, 氢键具备较强融合性并依托于范德华力进而促使分子结构较为稳定;“NGH”较为容易进行燃烧, 将其称之为是可燃冰一点也不过分, 最重要的是“NGH”在实际燃烧之后也不会形成任何废弃物或者是相应残渣等;从“NGH”类型上讲如果是依据产出环境可以具体划分为极地型“NGH”以及海底型“NGH”两大种, 可以说不同的产出环境决定了其温度压力上的相异, 而边缘海以及海洋相应过渡带等区域“NGH”含量相较于极地区域“NGH”含量较高, 温度压力也较大, 因此海底型“NGH”具备较强稳定性。如果是依据结构类型则可以具体划分为I型“NGH”以及Ⅱ型“NGH”两大种, 其中I型多由五角十四面以及十二面构成, 而Ⅱ型多由五角十六面以及十二面构成[1]。

2 探析国外“NGH”开发勘探技术进展

国外对于“NGH”开发勘探主要是集中在三个阶段:1810年到1935年为第一阶段, 在该阶段众多化学研究者开始对水合物予以一定初步研究, 研究方向为水合物具体形成所需压力状况或者是所需温度状况。

1936年到1966年为第二阶段, 在该阶段研究学者哈曼德依托于实验方式形成“NGH”, 当时处于发展油气工业阶段形成的“NGH”为管道输送等方面提供了参考依据, 并促使“NGH”从理论研究过渡到实践研究。

1967年至今为第三阶段, 该阶段属于重大研究发展阶段, 研究学者马克隆于西伯利亚区域相应冻土层实际探寻到“NGH”, 之后陆续全球范围内均出现了“NGH”身影, 该阶段对于“NGH”勘探又划分为三时期, 其一为调查时期, 主要是各个国家关注“NGH”并进行人力物力等方面大量投入从冻土层以及海洋两方面调查“NGH”;其二为规模性钻探时期, 以俄罗斯以及加拿大和相应的荷兰、美国为主对高纬度以及远景区域予以“NGH”钻孔探寻, 建立30多个钻探基站;其三为取样时期, 取样不同区域“NGH”进行评价研究, 并对试采技术以及室内模拟技术等进行发展, 印度于2008年实现岩心成功获取, 韩国在2009年实现海域岩心成功获取, 日本于2013年实现海域开采成功[2]。

3 探析国内“NGH”开发勘探技术进展

国内对于“NGH”开发勘探从1990年开始, 相较于国外研究较晚, 1999年国家海洋调查局进行了“NGH”资源调查, 工作量为调查4480千米多道地震, 取样140站位海底浅表层并进行2000千米浅层剖面取样, 研究成果丰厚, 将“NGH”地球化学以及物理存在异常标志予以了明确, 并证实我国相应海域确实含有较大量“NGH”, 之后在2005年的时候国家启动了关于“NGH”方面的资源调查相关科研项目, 共计110专项。到了2008年, 国家对勘探技术进行了深入发展, 如对资源开采进行模拟技术的调整优化, 可以进行联合开采以及助剂开采和相应的热注、降压等等方式开采, 再比如还研发了气体溶解防控技术, 专门对大气以及海水变化引起的开采问题予以了解决等等。可以说时代的发展以及社会的进步, 在该种环境背景之下国家对于工农业予以了较高的重视, 由此有限能源充分应用成为了国家关注的重点工作, 新型“NGH”能源在当前工农业社会发展中将起到的积极影响作用[3]。

4 结语

综上分析可知, 现今国家有必要寻找出一种既能够发展经济又能够保护环境有效新型能源, 而“NGH”则备受全世界各个国家研究人员关注, 对其予以研究分析将有利于“NGH”优化实践。

摘要：现今天然气水合物 (英文Natural Gas Hydrate, 缩写简称“NGH”) 受到了国际范围内各个国家的广泛性关注, 从“NGH”本质上来讲具备较大储量以及较广分布, 海洋之中蕴含的“NGH”往往是冻土带之中含量的一百倍, 而该种蕴含量较大的“NGH”也被各个国家认定为是替代天然气以及石油等重要清洁性能源, 本文基于此就“NGH”内涵进行着手分析, 之后对国外“NGH”开发勘探进展予以研究, 最后探讨国内“NGH”开发勘探进展, 以期为后续关于“NGH”方面研究提供理论上参考依据。

关键词：天然气水合物,勘探开发技术,研究进展

参考文献

[1]张金华, 魏伟, 魏兴华等.我国天然气水合物勘探及研究进展[J].非常规油气, 2014, 01:75-81.

[2]李灿苹, 刘学伟, 赵罗臣.天然气水合物冷泉和气泡羽状流研究进展[J].地球物理学进展, 2013, 02:1048-1056.

天然气勘探开发 篇4

1 国外石油工程监督的发展

工程监理在国外产生于19世纪初,主要是由于工业的迅速发展,为维护工程建设项目业主、设计者、施工单位的各方利益,英国政府以法律手段推出了总承包合同制度,在欧洲出现了业主、监理工程师、承包商之间相互制约的局面。石油工程监督是随着石油工业发展从工程监理中衍生发展而来的,国外经过多年的探索实践,已形成了成熟的石油工程监督管理体制,钻井工程出现了多种有效的监督模式。

1.1 钻井工程监督管理模式

石油工程现场监督的作用在油气勘探开发中已得到充分的证实。钻井监督作为石油工程监督的重要部分,尤其是在重点探井、特殊(复杂)工艺井等关键井、重点工序施工阶段,现场工程监督使工程处于受控状态,从而保证工程质量、成本和周期。

国际钻井承包商协会(IADC)将钻井合同分为日费合同(Daywork Drilling Contract)、总包合同(Turnkey Drilling Contract)、进尺合同(Footage Drilling Contract)等3种(表1)。

目前国际通行的是日费制监督,现场监督是油公司现场全权代表,全面负责钻井的安全、质量、进度和成本,按照钻井设计要求下达作业指令,根据合同协调服务公司之间的工作,负责服务公司施工工作量及材料消耗的确认。总包制现场监督主要负责开钻前钻机等设备验收,提出施工作业建议,安全、质量、环保监控,组织、协调第三方作业,向甲方基地汇报现场情况,验收总包阶段工作。

1.2 IPM项目管理

随着石油工业管理的不断发展,国际钻井工程监督由日费制的甲方监管发展到甲乙方互惠共赢的IPM管理。

IPM(Integrated Project Management)综合项目管理是指油公司委托一家具有综合项目管理能力的公司对一个项目(油田)的钻完井作业、勘探开发进行部分或全面管理,依据国家法律、法规及行业规范实施现场监督。其优势在于,能够充分发挥服务公司的主观能动性,巩固油公司与服务公司之间的合作与利益共享,形成有利于油公司、服务公司利益双赢的局面。

2 国内钻井工程监督管理现状

我国的勘探开发行业监督(监理)体制经历了探索发展(1987～1995年)、试验发展(1995～2000年)、规范发展(2000年至今)3个阶段[1]。

国内最早对石油勘探开发作业项目实行监督管理体制的是中国海洋石油有限公司,通过引进外资共同开发海上石油,与国际接轨,利用现场监督对施工作业项目实施全过程监督管理[2],主要采用日费制监督模式。中石油股份公司于2002年组建勘探与生产工程监督中心,采取股份公司、油田分公司两级管理,负责制定、实施工程监督管理各项规章制度,组织工程监督的动态管理及考核,参与工程项目管理,参加工程项目的设计论证与审查,参与勘探与生产工程质量、井控检查及事故调查等[3],主要采用总包制监督模式,部分探井采用日费制监督模式。中石化股份公司逐步建立了石油工程监督管理体系,完善了各项监督管理制度与程序,主要采用总包制监督模式,在川东北地区开展了IPM项目试点。

3 目前勘探开发工程监督存在的主要问题

3.1 总包体制下钻井监督作用发挥有限

总包合同可以调动钻井承包商的积极性,但在很大程度上降低了甲方监督管理的权威性,甲方对承包商监控难度大,普遍存在“以包带管”现象,给施工安全、质量带来隐患。

3.2 施工单位应用新技术积极性不高

总包体制下,钻井承包商为获得更多的利益,对于有一定风险、能够提高施工质量与速度、更好保护油气层、最终能够降低投资的新技术,出于降低施工风险、施工成本的考虑,采取谨慎的态度。一些在研究领域取得中间成果的新技术得不到现场及时的试验验证,延缓了进入现场使用的步伐。

3.3 人员素质达不到现场需要

由于管理体制变化,高素质石油工程人才主要在工程服务单位,股份公司缺乏有现场经验、高素质的钻井工程监督人员。近几年,工程服务队伍不断扩张,人员素质下降,应对工程事故、应急处理能力不足。同时,受体制和机制的影响,不能吸引高素质的工程技术人员。

3.4 对工程监督管理工作重视不够

尽管在勘探开发工程项目建设中,工程监督在现场起到了积极的作用,但各单位对工程监督管理重视不够的现象依然存在。国内石油公司大多没有设立独立的勘探开发工程监督管理机构,特别是没有建立独立的监督服务队伍,更没有形成工程监督发展的统一规划,这与国外先进的工程监督管理模式有较大的差距。

4 国内勘探开发工程监督发展对策

为有效应对日趋激烈的国际石油竞争,需要强化石油工程监督管理,发挥其对投资成本控制、安全质量监控、提高勘探开发效益的作用。

4.1 健全和完善石油工程监督管理机构

健全和完善股份公司、油田分公司两级工程监督管理机构,组建独立的石油工程监督管理机构,统一规划石油工程监督的发展,对工程监督重大问题及时决策,保证石油工程监督起到应有的作用。其主要职责包括:(1)组织石油工程监督发展规划;(2)根据技术发展和市场变化,核定和调整各地区石油工程监督取费标准;(3)组织石油工程监督培训、认证、考核晋升;(4)对重大投资及关键探井、评价井组织项目管理;(5)承担影响石油工程技术发展的重大、关键新技术推广试验任务;(6)组织工程承包商业绩考核等。

4.2 重大投资项目、关键新技术试验及重点探井、评

价井实行IPM项目管理

目前国内深井、超深井比例增加,一些特殊油气藏逐步投入开发,一些工程新技术新装备不断涌现,其投资巨大、施工难度大、风险高,工程监督在这些特殊地区和关键环节的监控作用尤其重要。

借鉴国际上成熟的IPM项目管理经验,对重大投资(大于5000万元)、关键新技术开发引进试验及重点探井(区域第一口高风险探井)、关键评价井(施工难度大、质量要求高、风险大的评价井)实行IPM项目管理,探索和建立一套适应国际化需要的石油工程科学管理模式,加快成熟工程技术的应用步伐。

4.3 尝试总包体制下工程监督项目组管理

对地质情况和工作量、技术风险相对清晰的开发井工程,在总包合同体制下,可尝试工程监督的项目管理,实现双方“共赢”。由油田分公司工程监督管理机构聘任钻井、固井、泥浆、测录井等专家组成区域技术项目管理组,组织对本区域内工程设计、施工方案、应急预案等审查,建立和规范安全管理体系,规范生产计划体系,协调各专业施工队伍的合作,总结区域施工作业经验,提高工程质量与速度。同时,对现场派驻监督进行有效管理和考核,提高监督效率。

4.4 开展日费制监督实践

在东部地区地质、工程风险较小的探井上,可以开展日费制监督的试验,摸索日费制监督管理制度、程序,促进日费制监督模式的发展,控制和降低勘探成本。

5 结论

随着石油天然气勘探开发国际化进程的加快,工程监督质量、成本与安全监控的作用日益突显,需要建立独立的工程监督管理机构,统筹工程监督发展,通过IPM项目管理、日费制监督、总包制项目管理等实践,不断提高我国石油天然气勘探开发工程监督管理水平,并逐步走向国际化。

摘要：分析了国外石油工程监督发展趋势,针对国内石油天然气勘探开发工程监督现状和存在的问题,提出了完善工程监督管理机构、开展IPM项目管理、日费制监督及总包制项目管理等发展对策。

关键词：勘探开发,工程监督,项目管理

参考文献

[1]孙锡忠.我国石油勘探开发行业工程监督(监理)现状与发展[J].石油钻探技术,2004,32(1).

[2]尤军,刘少亭.石油工程监督体制的实践与认识[J].石油工业技术监督,2003,19(3).

天然气的测井勘探与评价技术 篇5

1 天然气的测井回应特点和它的岩石物理方面的基本

内部包含气层和水层在测井回应特点上有很大的不一样的点, 可是天然气与油相对于而言, 它的测井回应又有很不一样的差距。普通的测井可以用来在天然气的辨别与评论的主要是电阻的效率与岩性孔隙度系统的测井方法。

1.1 极高的电阻率:就当前的形式来看, 最主要就是使用电阻率混合起来测井来区分储存层, 判断油气。油气的电阻率就是显现出来的都是极大的数值, 测井响应的区别显然跟以前的大不相同。

1.2 极高的时间差距:天然气层面的声波能量降低的很厉害, 在同一个岩性与孔隙度状态下能够测得的声音的波速差距很显然大于油层表面和水层表面, 更有一种情况就是曲线的幅度变化极其不规律, 而这个就是天然气储存层最显然的测井回应特点之一, 二大家也经常利用这一点来评定天然气的存在。

1.3 密度很小:密度测井使用了人工伽马源发射的射线和地球表面的表层元素的原子核外部电子发生的康普顿效应, 这个效应最终导致的伽马线减小的层面和介质程度顺势发展。密度测井能够提供密度值与石灰岩刻度的孔隙度值。

1.4 低中子孔隙度:中子孔隙度测井测量的即中子经过降低速度后的急热速中子与热中子数。在地表层面的普通元素里, 对于快速发展的中子降低速度水平最厉害的就是存在与孔隙中流动的氢, 中子的测井即利用测量地表层面的含氢量能够直接刻度为石灰岩孔隙度。正是因为天然气表层的旱情数值比油层表面的和水层表面的低很多, 它的快中子的降低速度的能力比岩石骨架低的更多, 经常倒追测量的“挖掘效应”出现~, 这就使得天然气层面的中子的测量孔隙度数值很显然比同一类的岩性与孔隙度下层的油层表面和水层表面。

1.5 高中子伽马:快速运转的中子在地表层的速度减小是热中子后, 能够被地层内部速度降低的某些核元素抓住后进而放出的伽马射线。所以测量这个射线的中子伽马线测井数值不仅能够反应出地表层面的含氢数量, 含氢数值越小, 中的的伽马射线数值爱就越大。轻的密度极小的气层通常会显示出极高的数值。

2 普通的天然气测井辨别法则

天然气测井回响特点是辨别天然气的基本方法, 因为常见的电法测井资料最基本的只能是区分油层和水层, 没办法辨别油和气。尤其是岩性孔隙度测井系列办法对油气来提供辨识的方法。此外还能依照单一的测井曲线来对天然气回应模式剖析外, 还会利用曲线重叠, 交会图得名其他的判断方式。

3 中深层天然气测井回响的特征

中深层地表的质感普遍的比较杂乱, 储存的层面通常包含孔隙度的密砂岩, 砂砾岩, 孔隙裂缝此类型的火成岩与碳酸盐石。受成岩作用与压实作用的反应力比较强烈, 所以中深部的天然气储存表层拥有孔隙度小, 渗透效率低, 表层薄, 质感粗劣。测井的响应能力小等特征, 而这些都对天然气的测井勘探有着非常大的影响。

4 结语

综上所述, 能够通过测井响应的进一步分析与测井新技能的使用, 还有众多设计学科的众多分析事项, 一定要连续的提升天然气勘察探测的使用效率, 在中国新世纪的能源发展中起到了必要的作用。

摘要：天然气在中国新时代的发展中在能源方面占据了主导位置, 可是就当前的形式来看, 总体的探查探测的水平比较低, 测井是一种极其有关注力并且有效率的天然气勘察探测方式, 这篇文章主要是就怎样使用测井的方式来辨别与评价天然气来使用系统的归结, 剖析与对未来的预期。在使用天然气的测井时明确它的特点, 它的岩石物理基本形式来进行简便归总说明的水平, 面对测井基础的天然气来进行一定性的辨别与一定数量的评论技术来进行了总结, 剖析和阐述, 而且对中深部天然气层的测井响应特征和辨别, 评论方式和测井新技能在天然气勘查探测的使用中进行了剖析和对未来的期望, 在最终对于天然气的基本研讨上, 测井系统来进行挑选, 大多数学科在联系上大家都对此做出了评价。

关键词：天然气,中深层,测井,勘探,评价

参考文献

[1]张振城, 孙建孟, 施振飞, 蔡晓明, 苏远大, 廖东良.测井资料评价次生孔隙的方法、原理及实例[J].沉积学报.2005 (04) .

[2]赵彦超, 吴春萍, 吴东平.致密砂岩气层的测井评价——以鄂尔多斯盆地大牛地山西组一段气田为例[J].地质科技情报.2003 (04) .

[3]郭淑军, 郭海敏, 戴家才, 唐小梅, 仵岳奇, 张书经.PND测井识别气层在塔河油田的应用[J].江汉石油学院学报.2004 (04) .

[4]杨海燕, 许秀平, 赵洪涛, 刘敏, 马青法.勘探开发综合研究评价技术在濮深18块滚动扩边中的应用[J].河南科技.2012 (05) .

[5]燕冰川, 冯庆善, 王学力, 周利剑, 郑洪龙.基于应变的检测与工程适用性评价技术[J].管道技术与设备.2011 (02) .

天然气水合物勘探技术及前景展望 篇6

目前, 陆地上的常规石油资源逐渐枯竭, 许多公司和研究机构开始将目光投向非常规能源, 其中天然气水合物是一种新型的能源, 主要分布于大洋底部以及陆上永久冻带中, 据相关学者估算, 天然气水合物是是煤炭、石油和天然气资源总量的2倍, 足够人类使用上千年, 所以针对天然气水合物的研究对于社会的进步、经济的发展, 包括环境保护都具有重大作用。

对于天然气水合物的研究, 国外开展的比较早, 尤其是20世纪80年代以来, 发达国家更是加快了对天然气水合物的研究与勘探开发。近年来, 我国也开始在深海和高原冻土区进行相关研究, 但还处于起步阶段, 为了更好地开展天然气水合物的系统研究, 本文总结了天然气水合物的研究现状, 简述了天然气水合物的形成机理和当前的勘探技术, 并对其发展前景进行展望。

1 国内外天然气水合物勘探现状

天然气水合物 (Gas Hydrate) , 俗称可燃冰、气冰, 是一种高压低温条件下由水和天然气形成的冰态超分子笼状物, 具有多种赋存的形式, 目前在海洋和陆地中都有发现, 存在于多种不同的沉积环境中。

最早研究天然气水合物的是1810年, Davy在实验中合成了氯气水合物, 这被认为是最早的研究。后来逐渐有很多学者都在实验室进行天然气水合物的研究, 利用化学试剂合成, 并不断探索期成藏机理和形成条件。国际大洋钻探船也在深海发现了天然气水合物, 美国、加拿大进行了较多的研究, 挪威、德国日本也相继加入进来, 研究队伍不断扩大。在20世纪90年代, 中国也进行了天然气水合物的实验室研究, 直到1999年, 广州海洋地质调查局对南海西沙海槽开展试验性的地球物理调查, 这段时间内, 国土资源部、国家地质调查局等制定了很多研究项目和课题。

2 天然气水合物形成机理探讨

自然产出的天然气水合物大都出现在永久冻土层和海洋。海洋占整个地球的三分之二, 海洋中天然气水合物储量也占整个地球的90%, 所以这也是现在研究的热点。

樊栓狮 (2004) 认为天然气水合物形成需要具备三个条件: (1) 充足的水和天然气 (无机成因气和有机成因气) , 例如甲烷、乙烷、丙烷等; (2) 高压 (0℃时要大于等于30个大气压) 和低温; (3) 一个足够大且有利于水和气充分聚集的储集空间。

现在油气开采一般遵循“源控论”, 即先找油气的的源头-烃源岩, 在周围就可以找到储集层, 因此天然气水合物的开采也不例外, 遵循“天然气水合物源控论”。

天然气水合物的很重要的基础物质就是天然气, 现在大多数学者研究认为海洋中天然气的来源主要有四种:无机成因气 (深部非生物成因) 、水合物储集层中自生自储的天然气、大气或者陆源物质进入海水中溶解形成的甲烷以及水合物储集层下伏所沉积的有机质。除了上述有充足的气源供应、海底温度和压力都达到合适的值, 那么就一定能形成天然气水合物吗?研究看来, 还需要一个“容器”来将水和气以及这些条件融合到一起, 所以需要充足的流体载体的供应及流体载体的输导系统。

这些需要有合适的地质因素来促成, 这也正是天然气水合物勘探开发难度巨大的原因, 不同的地质条件会形成不同的成藏系统, 导致分布模式和形成条件上的差异。

3 天然气水合物勘探与开采技术

天然气水合物存在地层的环境是高温低压, 所以以固态的状态存在, 而目前开采的方法主要是将天然气水合物分解为水和天然气, 所以要进行升温或者降压, 然后将气体采至地面, 目前主要有以下的方法。

3.1 降压开采法

通过降低天然气水合物的赋存环境的压力使之分离, 这种方式和煤层气的开采方式十分相似。也是在开采过程中不需要输入过多的能量, 储层和井筒之间由于压力变化的驱动, 使得流体流向井筒, 压力在整个储层中传播, 这样就使得水和天然气分离, 这种方法需要在开采过程中对压力进行精细的控制。

目前大量的天然气水合物不是在深海中就是在冻土层中, 打井作业和后勤需要大量的经济投入;并且钻井一般为低压井, 需要在平台上配备人工举升设备及产出水收集与处理设备, 制定严格的防砂措施, 这又无疑增加了开采的困难。

3.2 热采法

天然气水合物的热采法是目前研究最多的方法之一, 类似于陆上稠油的热采法。

这一方法也存在着一些缺点, 如管道的热量主要是通过蒸汽、热水等方法加热, 但是这样不能均匀的使得地层升温, 会造成温度不均而使得分解不均匀或者不完全, 效率比较低下, 尤其是在冻土区, 即使使用绝热性能很好的管道也会在热量传输到深部地层时大大减弱, 所以这种方法的弊端也就更加大了。

3.3 化学剂添加法

这种方法主要是指向天然气水合物层注入某些化学剂, 例如甲醇、氯化钙等, 这些化学制剂会破坏天然气水合物的温压平稳条件, 造成天然气水合物的分解。

这种方法在国外研究的比较深入, 国外一些专家也在研究新的化学制剂, 例如态抑制剂和防聚剂, 这种新型药品经济效益很高, 只要加入很少的量就可以促使天然气水合物分解。

4 前景与展望

自然界存在的天然气水合物的资源量非常丰富, 但是由于人类的研究水平和技术问题, 现在对于天然气水合物的研究主要还是集中于调查阶段, 只有少部分发达国家开始转向开发利用的新阶段。如美国政府要求在2015年前后实现商业开采, 日本和印度则时间更早, 要求在2010年左右就要实现经济价值, 但是现在效果也不是很理想。

目前对于是否进一步进行商业开采, 各个领域的专家学者持有矛盾, 主要原因有两个, 一个主要是受到世界性能源 (例如石油、煤炭、页岩气等资源) 开采情况和各国自身的经济情况所影响, 另一个情况就是天然气水合物的经济效益以及开采之后带来的各种负面效应, 会影响全球气候变化、地质灾害等。所以, 天然气水合物的研究、勘探、开采不可能在整个世界各个国家统一起来, 各国必须结合自身的实际情况, 综合考虑各种因素, 只有这样, 才能高效准确的进行天然气水合物的研究。

中国目前正处于天然气水合物资源开采的早期, 资源的分布情况、资源总量这些都不甚清楚, 距离开发还有一段距离, 但是随着国家相关部门的不断重视, 现在不断出台各种研究项目, 对天然气水合物的调查评价、钻井技术、开采技术进行系统的研究, 所以, 中国天然气水合物的研究会越来越系统, 逐渐向开发阶段转变。

摘要：全球天然气水合物资源丰富, 在未来能源战略中占有重要地位。本文对国内外的天然气水合物的勘探现状进行了介绍, 并且探讨了天然气水合物的形成机理, 结合天然气水合物形成的三个条件进行了分析, 详细分析了天然气水合物的勘探和开采技术, 并对未来的勘探情景进行了展望。

关键词：天然气水合物,研究现状,勘探技术,展望

参考文献

[1]陈光进, 孙长宇, 马庆兰.气体水合物科学与技术[M].北京:化学工业出版社, 2008.1~5.

[2]Milkov A V.Global estimates of hydrate-bound gas in marine sediments:how much is really out there[J].EarthScience Reviews, 2004, 66:183~197.

[3]张洪涛, 张海启, 祝有海.中国天然气水合物调查研究现状及其进展[J].中国地质, 2007, 34 (6) :953~961

统计学在石油天然气勘探中的应用 篇7

统计学作为一门基础学科在多种学科研究中得到广泛应用。统计学不仅在经济学领域发挥着巨大的作用而且在自然学科多个领域的应用日臻完善。

统计学指导油气勘探的思想是利用已知样本属性进行统计分类, 以此预测未知样本属性。统计学在油气勘探应用中逐步形成两类学科:一类是数学地质, 一类是地质统计学。

地质统计方法习惯称作克里金法 (Kriging) , 这是为纪念其创始人Krige的贡献。它是一种无偏的最小误差的储量计算方法, 利用样本点与空间待估点信息的相对空间位置和相关性大小来计算预测待估点是否含矿。国外己将地质统计学与贝叶斯统计数学形态学、模糊数学、自回归、时间序列分析、分数维等相结合研究出许多新的方法, 例如对于含有特异值接近高斯分布的数据, 将稳健统计学的思想应用于求变差函数, 提出了稳健克里金方法。地质统计学包括线性和非线性的两种, 线性地质统计学又分线性平稳和线性非平稳地质统计学的两大部分, 现在较多使用线性平稳地质统计学, 包括基本概念 (随机函数) , 基本工具 (变差函数) , 基本假设 (二阶平稳假设和本征假设) 。

数学地质是20世纪60年代以来迅速形成的一门边缘学科。数学地质是一门主要利用数学模拟手段研究地质运动数量规律性的科学。如果把地质过程看作是随机事件, 那么各种地质观测结果就是随机变量, 因此可应用概率统计方法进行地质观测数据统计分布特征分析, 如地质变量观测数据符合高斯分布还是对数正态分布等。需要注意的是在统计分析之前要进行数据统计整理, 以消除异常值对统计规律的影响, 这同样适用于地质统计学。数学地质包括回归分析、聚类分析、因子分析、马尔可夫链分析以及蒙特卡罗模拟等多种多元统计方法。

这里以聚类分析方法和地质统计学中协克里金法在油气勘探中的应用为例说明统计学如何指导油气勘探工作。由于油气勘探数据量非常巨大, 运算需要大型计算机, 这里不对数据进行列举。

2 聚类分析法在油气勘探中的应用

聚类分析是一种数学统计分类方法, 在油气勘探中可以用它来进行岩性分类, 例如进行砂岩和泥岩的分类, 而油气一般聚集在砂岩中。聚类分析法应用之前首先利用主成分分析法对所有的地质指标进行分析, 如地震振幅、频率、速度等都是能够间接指示油气是否存在的指标。大部分指标在任何一个地质区域都可以得到, 但能够反映该区是否为油气有利聚集区的指标不多, 这里主成分分析法就是利用统计的思想把这几项指标找出来。主成分分析法在油气勘探应用中的基本思想, 如图1所示。

利用因子分析法对样品观测到的地质指标进行主成分分析, 找出哪几项指标对油气具有重要的显示特征。一个判断准则就是当主成分分析得到的几项指标能够反映所有指标中70%～80%指标的变化特征就认为这几个指标可以满足油气预测的需求, 这几个统计指标在直接或间接指示油气储存位置或丰度方面具有相当的作用。如图1所示, N个样品观测地质指标 (例如指标1可为瞬时频率、指标2可为均方根速度等) 经过主成分分析后找到一个或者只有这一个能够满足油气勘探需求的地质指标, 接着就是利用聚类分析法对筛选出的指标进行合并与分类。

前面分析所得指标在所有N个样品都有对应的数值, 利用聚类分析法可以对这些不同指标值的样品进行分类, 即需要分类的是样品, 分类的依据是样品指标数据。最终分类数目可以是两种或者更多, 这要根据实际研究的需要而定。

图2是根据选定指标利用聚类分析法对所有样品进行分类, 其步骤如下:

(1) 根据所选指标, 找出一些能够度量样品之间相似程度的统计量, 如相关系数等;

(2) 计算所有样品指标的统计量系数矩阵如相关系数矩阵, 挑出相似性最高的样品对, 如图2中所示, 样品1与样品3具有很高的相似性;

(3) 对挑出样品对的指标值进行加权平均, 形成一个新的样品指标值;

(4) 把新的样品指标与其他样品指标重新计算统计量系数矩阵, 再找出相似性最高的样品对, 重复进行 (1) 、 (2) 、 (3) 步骤, 直到所有样品被分类。

这里需要说明的是在分类过程中并没有产生新的样品, 新产生的样品指标值只是一个中间桥梁。如图2所示, 当这个新的样品指标值把样品4与样品1和样品3划归为同一类后就没有任何作用了。样品经过分类后利用如三维可视化等工具对分类结果展示, 这样可使统计预测结果得以直观显示。

图3为某油田一个区块地震属性应用聚类分析法分类结果平面展示图。两图都为瞬时振幅分类图。这里瞬时振幅相当于样品分类所选定的主要地质指标, 根据各样品点瞬时振幅值的相关性利用聚类分析法对空间所有样品进行分类。两图中可以看到不管如何分类, 颜色的趋势分布是基本一致的。

在油气勘探中已知样本点大部分来自完钻的勘探井, 井中采集的实际地质资料是最直观、最真实的地质指标。因此, 在分类的过程中部分井点样本指标往往用地震资料代替, 分类后再用验证井上的实际井点样本指标对分类结果进行验证, 这样的井叫做验证井, 然后再对分类结果赋予实际的地质意义, 例如利用地震样本点分类为非含油气区, 但是验证井表明该样本点含油气, 此时认为此次聚类分析失败, 否则认为分类成功。

3 地质统计学在油气勘探中的应用

地质统计学顾名思义就是统计学在地质观测中的运用, 它是一门统计学综合运用分析的学科。地质统计学包括变异函数、随机模拟和克里金估计三部分。

协克里金法的主要特点在于对随机变量的空间相关性进行分析, 并将其结果用于空间估计中, 这样可用已知点处的观测值如地震资料或井资料在最小方差估计约束下估计未知点处的随机变量数值, 具体过程是求取各个已知点对未知点影响系数。影响系数越大, 表明该点对未知点的影响越大。依据协克里金方程组, 所有已知点对一个未知点的影响系数之和等于1, 这样未知点随机变量值就是已知点随机变量值与对应影响系数的乘积再求和。已知点与计算各点随机变量大小用不同颜色进行标注, 这样可以直观的估计结果的空间展布情况, 方便分析。

图4为国内某气田目的层段利用协克里金法统计预测结果平面展布图。图中各样本点随机变量选用参数是泊松比, 红、黄两色区域代表正值低泊松比, 这种物理特征往往表明可能含气;同理, 其他颜色区域代表非含气区。该区利用验证井进行检验后表明统计预测结果满足预期需要。

4 认识结论

文章通过聚类分析与协克里金法简单论述了数学地质与地质统计学在石油工业勘探中的应用。在石油天然气勘探中统计学主要参与储层预测工作, 即利用已知样本信息统计分布规律或者与未知样本的相关性对空间未知样本信息进行预测。统计学在油气勘探中的应用主要有以下认识: (1) 数学地质包含的各种统计方法主要用来进行数据质量控制和参与有利储集层区块的定性预测工作; (2) 地质统计学不但包含了许多统计学内容, 同时涉及到随机过程、概率论、地质、地球物理等多学科的内容, 是一门边缘交叉学科, 已经渗透到油气勘探的各个环节; (3) 文中应用协克里金法的前提条件是随机函数满足二阶平稳或内蕴假设条件, 计算中应用变异函数矩阵代替协方差矩阵以使能够反映数据的空间结构性, 因此统计学方法的应用必须满足一定的条件; (4) 无论是聚类分析法还是协克里金法都是对具体数据的计算估计, 运算结果由地质和地球物理工作者进行研究分析后赋予实际的地质意义; (5) 由于地质条件的复杂性, 计算分析过程中的数学模型都是简化了的地质模型, 这与实际的地质条件相差很大, 所得结果往往是一种理想状态下的估计。统计学在油气勘探中的应用充满了挑战与机遇, 最近二十年在油气勘探领域的应用突飞猛进, 无论是与其他学科的融合还是具体方法的改进都取得了长足的发展, 相信统计学在我国石油工业勘探领域会得到更大的应用与发展。

摘要：主要介绍聚类分析法、协方差变异函数和协克里金法在油气勘探中的应用情况。应用结果表明, 统计学在石油工业勘探生产中具有广泛的应用和较高的准确度, 为油气勘探提供强有力的科学依据。

关键词：石油天然气勘探,聚类分析法,协方差变异函数,协克里金法

参考文献

[1]陆明德.天然气数学地质[M].北京:中国地质大学出版社, 1991.

[2]刘德智, 王晖.统计学[M].北京:清华大学出版社, 2007.

[3]刘国明.储层横向预测的多元地质统计方法[J].石油地球物理勘探, 1998 (5) :422-424.

[4]王家华.高海余等.克里金地质绘图技术[M].北京:石油工业出版社, 1999:84-133.

[5]矫希国.变差函数参数的计算[J].地质评论, 1997 (6) :658-663.

[6]李庆斌.地质统计学在南山矿储量估算与分类中的应用[D], [博士学位论文].北京:北京科技大学, 2000.

[7]黄向阳.统计学方法与应用[M].北京:中国人民大学出版社, 2009.

天然气勘探开发 篇8

因为在地球的内部的岩石物理或者是化学的性质都会使地下的岩石的密度分布不均匀, 因而导致了在地下的表面以及在它周围的空间重力发生了很大的变化, 这种就是因为某种地质的原因来引起的重力的变化。因此, 把这种变化称之为重力的异常。并且在通过研究重力的异常的特征之后呢就可以得到地下各种地质的构造和岩石等的分布和矿产的存在的信息, 从而就可以分析或者评价和解决出了各种各样的疑难问题和能源的问题。

1.1 重力测量仪器

重力测量一般情况下士指测量的是重力加速度在变化的时候灵敏物质的重量变化。在地壳的内部中的物质的密度的变化就是引起地面表层的重力的变化在数值上是很小很小的。但是在重力勘探中的第一个问题就是在重力测量仪中的精确度需要确定。尤其是在美国生产的拉科斯特的重力仪器的时候他就属于是高精确度的重力测量仪中的其中一种, 而且他的G型仪器测程是非常大的, 更重要的是它适合于全球的测量, 它的D型的重力测量仪也是有很高的精确度, 其中D型的测量中的精确度可以达到0.059之内。因此可见D型的精度却来推断出G型的精确度有多高。它这种测量的仪器的特点就是零点漂移度小, 测量的精度高, 并且是使用的方法很简单。

还有另一种高精度的重力测量的重力测量仪是加拿大生产的CG-3型号的重力测量仪。它和G型的不同之处就在于它的测量的精确地远远小于0.55, 并且呀的残留的长期漂移还小于0.1每天, 它的特点就是不需要平衡每一个装置以及温度的补偿。因此可以说重力测量仪不仅仅是在地面的表层中使用的, 而且在井下或者是在有温度、压力等等的影响下保证测量读数的准确度的、没有变化的。重力测量仪的精确度可以说是随着科学技术的飞速发展的同时在逐步的提高其中的精确度, 它也算是提高了在重力勘探中的这种物理方法的应用前景。

1.2 井中测量仪

在重力勘探中除了重力测量仪之外还有一种就是井中测量仪。井中的重力测量仪就是通过一系列的井中的测点之后停放在井中的重力测量仪器然后对其进行读数分析, 这些井下的观测点就是根据井图中的研究提前选定好的, 这是为了达到测量的目的所需要的。在测出这一系列的重力差和深度差之后从而就能得到连续的测量点之间的间隔和垂直力的梯度。因为重力值太大, 导致增大它的速率之后由自由空气的垂直梯度和符号相反的梯度之差的决定。然后才能把这些构造在地理中所造成的影响和响应来进行计算理论模型下的响应, 或者在已经知道的地球的物理和地质中的响应相比较的时候最后再得出碳氢化物的构造和地球中的物理和岩石层之间的关系。在测得的间隔中的梯度和水平层的密度之间的这种简单的关系是可以在多种情况下士有效的。因此可以说是在出去重力的基本测量和深度测量结果之后的简单换算之外呢还不需要分析就能紧缺的确定出不一样的间隔之内岩石的密度的微笑的变化。

1.3 测量中密度的误差

在重力测量的时候, 重力和岩石内之间的间隔的测量误差要尽可能的小才能确保在计算的时候密度达到所需要的精确度。但是通过对计算间隔中的密度来说, 较大的岩石之间的间隔对地层的深度比较大, 因而可以计算出的密度的误差就比较大。但是但是间隔和相邻层次的密度较大时候才可以用测量深度的方法来计算出岩石的密度。

1.4 重力勘探中测量结果的分析

在井中的测量仪器可以是有效地进行分析和评估地层和储集层中的间隔度的, 因此是可以计算出间隔空隙度和岩石的密度的, 并且井中的重力测量仪还可以评价异常的构造的。因此说井中的测量仪式一个非常好的前景。

在石油勘探与开发中的应用

因为大多数的地球中属于物理的工作都是为了找到有经济价值或者是利用价值的资源, 并且还要把风险和成本尽可能的降到最低。在测量重力之后得到的各组数据, 就会在结合在现实生活中现有的地下资料来进行石油的勘探, 因此就会很好的做到重力勘探这一点。在地球勘探的工作当中就要必须严格地按照分析和预测中的地质构造进行研究构造甚至是研究地层中的要素。然后才能把这些构造在地理中所造成的影响和响应来进行计算理论模型下的响应, 或者在已经知道的地球的物理和地质中的响应相比较的时候最后再得出碳氢化物的构造和地球中的物理和岩石层之间的关系。而且在适当的地质条件下, 用差不多相同的响应就能预测出石油的园景观区。在重力勘探中的资料对于已经确定了的地下的构造是具有非常大的价值的。就目前状况开说可以应用到二维甚至是三维的重力模拟绘制的地层顶部的构造图。或者是在进行模拟的时候, 尽可能的利用好地下的发展以及物理的资料和周围的细聊限制, 这样还会有助于用重力勘探的方法确定出了古生界的构造, 这可以称之为是有所大的收获。同时呢在用重力测量中的时候确定出了地下古生界的岩石的各种相撞, 还可以寻找出有潜在价值的岩石进行开发石油很是有很大的利用价值和资源的利用率。

2 结语

重力的勘探的应用价值是非常高的, 尤其是在石油的勘探与应用当中的经济价值高、范围比较广, 并且在存储层中的评价和强化开采都是在油田的开发方面有着很多的应用。在测量重力之后得到的各组数据, 就会在结合在现实生活中现有的地下资料来进行石油的勘探, 因此就会很好的做到重力勘探这一点。因此还可以通过重力的勘探可以精确的评价出各个层次之间的条件或者是检查有没有漏过和越过的油气层, 这样就可以发现处理矿水中所用的空隙层, 还可以为了开发新的油气藏的正确的评价和产生计划所作的评价, 还可以是观察储集层中流体的状态等等。总而言之, 重力的勘探在油田的应用中是占据着非常重要的地位。这些都是石油的勘探和开发应用中的技术过程。

摘要：在石油勘探与开发中的重力勘探可以说是现在应用中的最广泛的一种物理的方法, 重力勘探在勘察各种各样的地质结构中的问题和找到各种各样的地质的资源方面的显著效果。在测量重力之后得到的各组数据, 就会在结合在现实生活中现有的地下资料来进行石油的勘探, 因此就会很好的做到重力勘探这一点。并且物理勘探在石油勘探和开发中也会普遍用到这一物理方法的, 比如说是在圈定的油田地层的分布范围, 或者说是在油气在地下的各种存在的状态等等。

关键词：重力勘探,石油勘探,测量误差

参考文献

[1]王宝仁.高精度重力测量[M].北京:地质出版社, 1995年[1]王宝仁.高精度重力测量[M].北京:地质出版社, 1995年

[2]奎奥.重力勘探应用[M].北京:石油工业出版社, 1985年[2]奎奥.重力勘探应用[M].北京:石油工业出版社, 1985年