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灘海油田開發(fā)模式經(jīng)濟(jì)界限研究

2022-07-25 03:02
關(guān)鍵詞:人工島儲(chǔ)量油藏

翟 亮

(中石化股份勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院,山東 東營(yíng) 257015)

隨著油田勘探開發(fā)工作的逐漸深入和技術(shù)的不斷進(jìn)步,勝利灘海地區(qū)發(fā)現(xiàn)的窄河道巖性油藏越來(lái)越多,該類油藏地質(zhì)特征復(fù)雜,油砂隱蔽性強(qiáng),具有河道窄(河道寬度100~600 m)、砂體小(面積小于0.2 km2)、厚度薄(3.6 m)、儲(chǔ)量豐度低(80~90×104t/km2)特點(diǎn),而且地處灘海復(fù)雜的地理環(huán)境,地面投資大,屬于典型的灘淺海低品位油藏。同時(shí)此類油藏目前勘探開發(fā)程度還相對(duì)較低,其前景比較廣闊,統(tǒng)計(jì)勝利灘海“十二五”預(yù)計(jì)還有8 000×104t的儲(chǔ)量規(guī)模亟待開發(fā)動(dòng)用,潛力巨大。

為實(shí)現(xiàn)該類油藏的高效動(dòng)用,一是從油藏技術(shù)角度,優(yōu)化層系井網(wǎng)、射孔方案、注采參數(shù)等,提高儲(chǔ)量動(dòng)用率、單井產(chǎn)量和采收率;二是優(yōu)選合理開發(fā)模式。在目前低品位油藏提高采收率空間有限情況下,選擇合理開發(fā)模式,是實(shí)現(xiàn)該類油藏有效動(dòng)用開發(fā)的關(guān)鍵。而開發(fā)模式的選擇受地質(zhì)條件、地面條件、經(jīng)濟(jì)因素以及開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)等多種因素的影響。經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)[1-4],目前尚未有一套成型的理論和方法來(lái)優(yōu)選開發(fā)模式,多數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷,因此本研究是在進(jìn)行多因素敏感性分析基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)金流法,計(jì)算不同開發(fā)模式的經(jīng)濟(jì)界限,并繪制了優(yōu)選圖版。此方法對(duì)于指導(dǎo)該類油藏開發(fā)具有重要意義。

1 灘淺海開發(fā)模式及影響因素

1.1 灘淺海開發(fā)模式

勝利灘淺海油田開發(fā)模式在借鑒國(guó)內(nèi)外海洋油田開發(fā)成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,從油田地理位置、海洋環(huán)境條件、生產(chǎn)管理、開發(fā)效益等一系列實(shí)際情況出發(fā),貫徹“簡(jiǎn)易、高效、安全、經(jīng)濟(jì)”的海上油田開發(fā)方針,因地制宜、開拓創(chuàng)新,先后形成了 “人工島+進(jìn)海路”相結(jié)合的海油陸采開發(fā)模式;“海洋平臺(tái)+海底管線+陸地處理站”相結(jié)合的半海半陸的開發(fā)模式; “海洋鋼制固定平臺(tái)+移動(dòng)式拉油設(shè)施+陸地站場(chǎng)“相結(jié)合的船拉油開發(fā)模式;近岸地帶大位移井開發(fā)模式,如圖1所示。

四種開發(fā)模式各具特色?!叭斯u+進(jìn)海路” 海油陸采開發(fā)模式,先修筑進(jìn)海路,然后以進(jìn)海路為依托修筑人工島,通過(guò)海油陸采方式降低開發(fā)成本,具有地面一次性投資大,后期維護(hù)費(fèi)用及操作成本低特點(diǎn),但由于先建島修路后鉆井落實(shí)儲(chǔ)量,因此開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)大;“海洋平臺(tái)+海底管線+陸地處理站”相結(jié)合的半海半陸的開發(fā)模式,為國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與勝利海上開發(fā)實(shí)際相結(jié)合設(shè)計(jì)的,能夠充分利用勝利油田陸上已建系統(tǒng)及其能力,相對(duì)于人工島開發(fā),海洋平臺(tái)可以重復(fù)利用,但后期維護(hù)成本較大;船拉油開發(fā)模式適用于遠(yuǎn)離集輸系統(tǒng)的邊際小油田;大位移井開發(fā)模式適用于近岸地帶油田,地面投資小,但鉆井成本大,開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)性對(duì)較小。

2.2 影響因素分析

不同開發(fā)模式雖具有各自特點(diǎn),但要優(yōu)選合理開發(fā)模式,考慮的因素是非常多的,可以總結(jié)分為4大類:一是地質(zhì)條件,主要包括儲(chǔ)量規(guī)模、儲(chǔ)量豐度、滲透率等;二是地面狀況,主要包括水深、距岸距離、海底狀況以及陸地處理設(shè)施完善程度;三是經(jīng)濟(jì)因素,主要包括油價(jià)、地面投資、生產(chǎn)成本及建產(chǎn)周期等;四是開發(fā)風(fēng)險(xiǎn),主要包括儲(chǔ)量落實(shí)程度以及產(chǎn)能風(fēng)險(xiǎn)。

在油價(jià)一定的條件下,影響海上油藏經(jīng)濟(jì)效益的主要因素為投資和產(chǎn)量,在以上眾多的影響因素中,儲(chǔ)量規(guī)模、儲(chǔ)量豐度、滲透率、水深、距岸距離對(duì)投資和產(chǎn)量影響較大,各因素之間的影響關(guān)系見(jiàn)圖2。

2 經(jīng)濟(jì)界限研究

2.1 計(jì)算方法

一般采用靜態(tài)法或動(dòng)態(tài)法計(jì)算經(jīng)濟(jì)界限[5-6]。其中,靜態(tài)法依據(jù)盈虧平衡原理,一般考慮6年評(píng)價(jià)期,計(jì)算評(píng)價(jià)期內(nèi)累計(jì)投入和累計(jì)收益達(dá)到平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的投資、產(chǎn)量、油價(jià)等參數(shù)的臨界值。動(dòng)態(tài)法是應(yīng)用現(xiàn)金流量法,按照基準(zhǔn)收益率對(duì)年現(xiàn)金流進(jìn)行貼現(xiàn),計(jì)算財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為零時(shí)對(duì)應(yīng)的投資、產(chǎn)量、油價(jià)等參數(shù)的臨界值。靜態(tài)法簡(jiǎn)單易用,計(jì)算結(jié)果誤差較大,動(dòng)態(tài)法過(guò)程繁瑣,但是計(jì)算結(jié)果比較符合實(shí)際情況。考慮到海上油藏高投入,高風(fēng)險(xiǎn),建產(chǎn)周期長(zhǎng)等特點(diǎn),本研究采用動(dòng)態(tài)法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)界限分析。

2.2 經(jīng)濟(jì)界限研究

不同開發(fā)模式下經(jīng)濟(jì)界限計(jì)算方法雖然相同,但是計(jì)算參數(shù)取值差異大。本研究根據(jù)近幾年勝利灘淺海不同開發(fā)模式下產(chǎn)量變化規(guī)律、投資和成本狀況,采用動(dòng)態(tài)法,按照12%的基準(zhǔn)收益率,分析不同開發(fā)模式下經(jīng)濟(jì)界限和效益的變化情況。

對(duì)于近海岸的小規(guī)模儲(chǔ)量,首先考慮大位移定向井開發(fā),距離海岸越遠(yuǎn),單井投資越高,單井需要控制的地質(zhì)儲(chǔ)量也越大。在給定油價(jià)條件下(80$/bbl),儲(chǔ)量規(guī)模和距岸距離關(guān)系見(jiàn)圖3。

隨著儲(chǔ)量規(guī)模的增大,可以考慮兩種方式選擇,一是增加定向井控制儲(chǔ)量,二是選擇進(jìn)海路+人工島開發(fā)方式,進(jìn)海路+人工島開發(fā)方式經(jīng)濟(jì)界限見(jiàn)圖4。

從計(jì)算結(jié)果看:隨著儲(chǔ)量規(guī)模的逐漸增加,承擔(dān)的地面投資越大,承受的距岸距離也越遠(yuǎn),并且隨著儲(chǔ)量規(guī)模的增長(zhǎng)其距岸距離增長(zhǎng)幅度逐漸變緩,這是因?yàn)殡S著距岸距離及水深的增加,進(jìn)海路和人工島的地面建設(shè)費(fèi)用急劇增加所致。

隨著距岸距離和水深的增加,由于開發(fā)技術(shù)的制約及投資的快速增長(zhǎng),不適合采用大位移定向井或進(jìn)海路和人工島開發(fā)方式,因此必須考慮井組平臺(tái)+船拉油開發(fā)方式(儲(chǔ)量規(guī)模較小)或者采油平臺(tái)+海底管線開發(fā)方式(儲(chǔ)量規(guī)模較大)。因此,采用的同樣的方法,本研究計(jì)算了這兩種方式的經(jīng)濟(jì)界限。計(jì)算結(jié)果表明井組平臺(tái)+船拉油開發(fā)方式最小儲(chǔ)量規(guī)模為50萬(wàn)噸,采油平臺(tái)+海底管線開發(fā)方式能承受的最小儲(chǔ)量規(guī)模220萬(wàn)噸。

此外,油價(jià)也是影響海上油藏開發(fā)經(jīng)濟(jì)界限的敏感因素。當(dāng)油價(jià)增加時(shí),同一條件下能承受的儲(chǔ)量規(guī)模變小。距離海岸距離變大。以進(jìn)海路+人工島模式為例研究油價(jià)對(duì)距岸距離和儲(chǔ)量規(guī)模的影響,如圖5和圖6所示。

從計(jì)算結(jié)果可以看出,油價(jià)的升高,距岸距離的界限增加。而隨著油價(jià)的繼續(xù)增加,距岸距離的增加幅度變小。另外,隨著油價(jià)的升高,控制儲(chǔ)量規(guī)模的界限變小。

3 開發(fā)模式優(yōu)選圖版

優(yōu)選灘淺海開發(fā)模式,不僅要考慮不同開發(fā)模式的經(jīng)濟(jì)界限,同時(shí)還要研究當(dāng)可以選擇多種開發(fā)方式時(shí),何種開發(fā)模式才能獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。常用的方法就是比較不同開發(fā)方式下的凈現(xiàn)值,優(yōu)先選擇凈現(xiàn)值大的開發(fā)方式作為最佳開發(fā)方式。同樣以大位移水平井和進(jìn)海路+人工島兩種近海岸主要開發(fā)方式為例進(jìn)行分析,以勝利老河口油田為例,假設(shè)其他條件不變,僅改變儲(chǔ)量規(guī)模和距岸距離,計(jì)算兩種開發(fā)方式凈現(xiàn)值的變化,如圖7和圖8所示。

從圖上可以看出,隨著儲(chǔ)量和距岸距離的變化,大位移定向井和進(jìn)海路+人工島開發(fā)方式存在效益臨界點(diǎn)。當(dāng)距岸距離一定的條件下,儲(chǔ)量規(guī)模大于100萬(wàn)噸,采用近海路+人工島的開發(fā)方式凈現(xiàn)值高于大位移水平井;當(dāng)儲(chǔ)量規(guī)模一定,距岸距離小于1 400米時(shí),采用大位移水平井開發(fā)方式經(jīng)濟(jì)效益高于近海路+人工島。

以勝利老河口油田為例,應(yīng)用以上所述方法,在對(duì)各因素分析基礎(chǔ)上,繪制不同開發(fā)模式優(yōu)選圖版。因?yàn)椴煌瑸\海油田,儲(chǔ)量豐度、單井產(chǎn)量、遞減率、采收率都不一樣,因此經(jīng)濟(jì)界限及圖板是不一樣的。因此,在老河油田儲(chǔ)量豐度為80萬(wàn)噸/km2、單井產(chǎn)量為12 t/d、遞減率為5%、采收率為28%、油價(jià)為80$/bbl條件下,繪制了不同儲(chǔ)量規(guī)模與距岸距離及水深的優(yōu)選圖版(圖9)。

從圖版中可知各開發(fā)模式適用的條件如表1:

表1 灘淺海地區(qū)開發(fā)模式優(yōu)選分類表(老河口油田)

根據(jù)研究?jī)?yōu)化的圖版,對(duì)勝利淺海老河口油田近幾年開發(fā)區(qū)塊進(jìn)行了開發(fā)模式優(yōu)選,例如老168塊,儲(chǔ)量規(guī)模為660萬(wàn)噸,距岸距離2.5 km,選擇進(jìn)海路+人工島開發(fā)模式;樁斜148塊儲(chǔ)量規(guī)模較小,僅有110萬(wàn)噸,距岸距離為1.5 km,采用大位移井開發(fā);老178塊由于距岸距離超過(guò)4 km,儲(chǔ)量規(guī)模較小,采用井組平臺(tái)+船拉油的開發(fā)方式。

以上各區(qū)塊的開發(fā)均取得良好效果,例如老168塊,采用“進(jìn)海路+人工島”開發(fā),新建產(chǎn)能16.8萬(wàn)噸,在油價(jià)50$/bbl條件下,投資回收期僅2年,成為勝利淺海開發(fā)標(biāo)桿工程。從2008年以來(lái),勝利灘淺海共有12個(gè)區(qū)塊,儲(chǔ)量5171萬(wàn)噸,通過(guò)開發(fā)模式的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)了高效動(dòng)用開發(fā),新建產(chǎn)能78.4萬(wàn)噸,截止到2019年底,已累增油356萬(wàn)噸,開發(fā)模式的優(yōu)選為灘淺海油田的高效開發(fā)動(dòng)用提供了重要保障。

4 結(jié)論

(1)選擇合理開發(fā)模式,是灘淺海低品位油藏的高效動(dòng)用的關(guān)鍵,影響開發(fā)模式選擇的因素較多,其中儲(chǔ)量規(guī)模最重要,依次是油價(jià)、采收率、距岸距離、水深、儲(chǔ)量豐度等因素。

(2)應(yīng)用現(xiàn)金流量法是計(jì)算灘淺海油田不同開發(fā)模式經(jīng)濟(jì)政策界限,優(yōu)先開發(fā)模式的重要手段。

(3)采油平臺(tái)+海底管線開發(fā)模式適用于儲(chǔ)量規(guī)模較大、儲(chǔ)量豐度高、距岸較遠(yuǎn)的深水油藏,進(jìn)海路+人工島開發(fā)模式適用于儲(chǔ)量規(guī)模較大,儲(chǔ)量豐度低、距岸較近不超過(guò)5 km,水深一般不超過(guò)3.5 m的油藏,大位移井模式適用于儲(chǔ)量規(guī)模較小,距岸距離較近油藏,船拉油適用于距岸距離遠(yuǎn)的邊遠(yuǎn)小油藏。

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