A. 原油價格是波動很厲害的
政局動盪和石油貿易的全球化使得石油價格對所有新聞消息都格外敏感。原油價格的這種敏感性對於來自煉油廠的最終石油產品來說更為重要,如汽油和柴油。但是,你在加油站所付的費用則要大大高於石油產品的成本價。為什麼會有此差別?這是消費者所在國家的稅收政策所造成的。對於歐洲的德國、法國、義大利和英國等國家對石油產品的稅收的平均水平可達石油產品銷售價格的四分之三之多。在美國,石油產品的稅收僅為銷售價的四分之一,這就是美國的石油產品比歐洲的要便宜得多的原因。很不幸的是,便宜的油價並沒有促使消費者去節約能源,在三個重要歐洲國家的市場上,石油產品的稅收為9%~27%。
石油需求高度依賴於全球宏觀經濟條件,所以這也是確定價格的一種重要因素。一些經濟學家認為,高油價已經給全球經濟增長造成了負面影響資料來源:《歐佩克能源報告》,2007;《MEED》,2008。。歐佩克力圖將油價維持在一個將其成員作為一個整體而最佳收益的水平上,這被一些觀察家認為是一種「決斗的挑戰書」。
2007年底,全球探明的石油儲量已達119531800萬桶,其中92714600萬桶,或佔77.6%的石油資源由歐佩克成員掌控著。2000年,全球的石油總需求量為每天7600萬桶,2008年,全球經濟繼續增長,石油需求量增至每天8750萬桶,到2010年達9060萬桶/日,預計到2020年每天的石油需求量將接近10320萬桶。
油氣開發的合作者。石油合同的毛利潤基本是在三方參股的合作夥伴之間分享的。這三方為:(1)石油或天然氣的生產國;(2)勘探權的擁有者;(3)為油田的勘探和隨後的開發提供資金的投資者。在絕大多數情況下,油氣資產都是國家的。國家從石油和天然氣工業獲得極其豐厚的礦權使用費、利潤和礦權稅收。勘探所需的土地面積(英畝)可以通過拍賣獲得,而且往往以租賃的形式轉讓給出價最高的人或企業。然而,這種賣方索價往往以打包的形式委託給那些主權國家。一份買賣股票的協議會在勘探方面投入一定量的資金,投入數千米的地震勘探作業,或者計劃鑽探一定數量的井。當勘探所需土地面積落實以後,財政部門常常就會與一些生產企業聯合起來共享合同,而且這種合作往往都是固定的。租借的期限變化很大,但標准協議書的有效期限為25年或15年,在一些特殊情況下,這種合同的有效期將會大大縮短。
石油與天然氣投資的整體觀。對於重大石油或天然氣工程的投資規模需達數十億美元。如此巨額的費用意味著只有那些資本最為雄厚的公司才可能擁有工程所需的技術與財政資源。即使這些公司擁有足夠的資金,它們也常常會與其他公司合作,以求限制或分散風險。在石油工業中,只有投產後獲得了以桶計或以噸計的石油和以立方米或英熱單位計的天然氣時,油氣公司才能真正獲利。
為了分擔勘探鑽井的風險和相關費用,目前多流行由多家合作者分擔勘探土地的方式。負責鑽井作業的公司稱為作業者,其他一些參與該項目的公司則稱為油田參與者。全世界各國對石油與天然氣工業的掌控程度大相徑庭,但基本都是由以下內容構成的:
開采權開采權可以被定為是從資產或每銷售單元一種固定價格的物品衍生出來的總的或純銷售百分比,但還有其他類型補償度量制。一種開采權的利息是收集未來的開采權費用數據的參照,它常常在石油工業和絕大多數工業中使用,用來描述對一個給定的租借期未來的生產與總收入所有權的百分比,它可以從資產的原始擁有者中剝離出來。:現金支付或為礦權所有者支付利潤。許多分成合同(PSC)並不包括開采權。通常,利潤的范圍為4%~17%,而且可能會根據生產速度給出一個降低范圍。
回收成本:絕大多數分成合同允許作業者回收勘探、開發以及總產量或總收入中的部分資金(在利潤被瓜分並被徵收捐稅之前),然而,回收成本就是獲得成本油,其構成費用為:(1)作業費用;(2)資本投入(支出費用);(3)財政支出費用;(4)在前些年中尚未被回收的成本。
石油成本=作業費用+資本投入+財政支出費用+尚未被回收的成本
在成本回收之後所剩餘的收入就是在承包人和其合夥人、國家之間劃分利潤油(對此,精確的定義取決於PSC術語)。
利潤=石油收入-石油成本
分包商常常與累計生產、返還率或石油退稅政策累計稅收與累計價格之比。有關。此舉的目的為在油田生命周期的早期階段,給予承包者高額的利潤。有時,如果價格上升到某一水準,承包者的利潤就會減少,此時就會出現價格上限。一定比例的進口石油必須以低於市場價在國內市場上出售(如印度尼西亞的情況)。作業者所佔用的利潤油可以成為國家一般性稅收的一部分,在某些情況下,可以作為特殊的石油稅(如石油收入稅石油收入稅(PRT)是一種在英國直接收取的稅種。1975年,根據石油稅收法案(Oil Taxation Act)實施此項政策,這是在Harold Wilson的工黨政府重返政壇之後出台的法案,此後不久即爆發了1973年的能源危機。此後,英國大陸架的油氣勘探開展,目的在於使「國家更加獲利」,這也促進石油公司對資本投資進行「合適返還」。PRT是對英國本土和英國大陸架上「利潤極大增加」的石油與天然氣勘探的征稅。經過特殊允許,PRT對石油開采所徵收的稅率已達50%。PRT的征稅可以作為單個石油與天然氣田稅收的參照物,所以,與開發和運營一個油田相關的費用就不能與其他油田所產生的利潤相區分開來。PRT於1993年3月16日被徹底廢除,所有油公司和開發中的油田都贊成此舉,但此後PRT依然為油田存在了下去。與此同時,PRT的比率從75%減到了50%,但是許多針對勘探與評價經費的PRT的稅收都減免了。)。石油稅收常常是十分特殊的。一些國家實施退還石油稅率(ROR)返還率(ROR)或稱投資返還率(ROI),或有時就稱返還,是指相對於投資金額對一項投資所獲得的與損失的資金之比。獲得的或損失的資金量可以作為利息、利潤/損失或凈收入/損失來看待。投資的資金量可以作為資產、資本、原則或投資的成本基數。ROI常用百分比而不用小數表示。的政策。提速生產作為連續的ROR的起征點。這種措施能夠引起政府的極高參與並獲得極大的盈利,還能夠導致在生產與價格的特定增長下的NPV下降。
「評估石油價格範圍的最佳方式就是去觀察將石油、天然氣和石油產品送往市場的單位價格。」
分成合同及其運作政府與石油作業者(承包商)之間的合同,包括勘探、開發和運輸的過程。。政府或國家的參與可以現金或現貨石油的方式進行。許多稅收的管理體制都是基於分成合同(PSC)產生的,據此,國家將會把石油和天然氣的所有權收歸國有。絕大多數分成合同也有一些浮動的條款,它們取決於生產率、石油價格、儲集層的深度與形成時代。
「石油合同如何運作?」
下圖是一個分成合同的典型實例,表示政府或國家的平均返還以及與公司或承包商或油田作業者的工作關系。
中東地區一個品質良好油田的單元成本一個油田就是一個擁有從地下開採石油的大量油井的區域。石油儲集層延伸的面積很大,可能會達幾百平方千米,在整個油田區域內分布著大量的勘探與開發井。此外,可能會有一些探井打到了油田的邊緣,用管線可以將石油從那裡運至加工廠。由於油田可能會遠離居民區,因此建成一個油田的物流供應網極為復雜。如工人們不得不工作數日或數年,並需要在油田安家落戶。反之,居住與設備也需要電力和水,在嚴寒區的管線可能需要加熱。如果無法利用,人們會將多餘的天然氣燒掉,這將需要大量爐具和排氣管,還需管線將天然氣從井口送達爐具處。
「在石油工業界,歐佩克的平均生產成本最低,其部分原因在於歐佩克成員擁有豐富而且易於開採的油氣資源。」
儲量接替是上游工業發展情況的另一個重要評價指標。儲量預測也是一門科學,而且,隨著新信息的不斷獲得,儲量預算也將發生變化。各石油公司都會盡力管理自家的儲量並不斷修訂(一般都會增加)。一家油氣公司在一個給定的時間段內已經完成了自己所有的儲量接替工作,而一旦發現儲量有下降的趨勢,油氣公司就會對自己的賬目進行審核。無論是勘探與開發成本還是儲量接替率完全可以各自核算。顯然,在一些極端情況下,那些大幅度削減勘探預算的石油公司將一無所獲,並會因油田的枯竭而不復存在。而那些勘探投入巨資的公司將在未來獲得較高的儲量接替率和生產率。
在最有利的情況下(良好的中東地區油田),採油的利潤將可達成本的6~15倍,這遠高於其他工業的利潤。這種巨大的利潤使得石油工業在全球的工業界獨領風騷。
石油儲量與石油峰值。常規石油儲量包括用現有的技術手段一次、二次或三次採油技術從井孔內采出的石油量。但並不包括從固體或氣體中抽取獲得的(如瀝青砂、油頁岩、天然氣液化處理或者煤的液化處理)液體。石油儲量可以分為探明(proven)儲量、預測(probable)儲量和可采(possible)儲量。探明儲量是指總量中至少90%~95%的資源,預測儲量可達總資源量的50%,而可采儲量則僅為總資源量的10%~50%。目前的技術手段可以從絕大多數井中采出約40%的石油。一些推測認為,未來的技術將可以采出更多的石油。但迄今為止,人們在計算探明儲量和預測儲量時都已將未來的技術能力考慮進去了。在許多重要產油國中,大量的儲量報告並未被外部的審計核實確認。絕大多數容易開採的石油資源都已被發現了。
油價的增長促使人們在那些投資更高的地方進行油氣勘探,如超深鑽井、超低溫條件下鑽井,以及環境敏感區域或需要用高科技開採石油的區域。每次勘探的低發現率必將造成鑽采工具短缺、鋼材漲價,在這種復雜的背景下,石油勘探的總成本勢必增加。全球油田發現的高峰值出現在1965年,其主要原因在於世界人口的增加速度快於石油的生產速度,人均生產的峰值出現在1979年(1973—1979年期間,為上升後的穩定水平階段)。20世紀60年代,每年的石油發現量也達到了峰值,約為550億桶。從那以後,這一數值就持續下降(2004—2005年間僅為120億桶/年)。1980年儲量出現峰值,當時的石油生產首次超過了新的發現量,雖然用一些創新的方法對儲量進行了重新估算,但仍然難以精確地估計儲量。
誇大的儲量。全球的油氣儲量是混亂不清的,而實際上是言過其實的。許多所謂的儲量實際上是資源。它們並未被確定,既沒有得到,也無法開采,而僅僅是一種估算,在全球12000億桶(1900億立方米)的探明儲量中,約3000億桶應該被修訂為探明資源量。在石油峰值數據的預測中,一個困難就是對那些探明儲量進行評估時因定義模糊而出現的誤差。近年來,人們已經注意到關於「探明儲量」被耗盡的許多錯誤信息。對此,一個最好的實例就是2004年殼牌公司20%的儲量突然不翼而飛的丑聞。在絕大多數情況下,探明儲量是由石油公司宣布的,也可由石油的生產國和消費者們宣布。這三方都有誇大他們探明儲量的理由:(1)石油公司可能會以此提高自己潛在的價值;(2)石油生產國欲以此進一步強化自己的國際地位;(3)消費國的政府可能會尋求自己經濟體系內和消費者之間的安全與穩定。2007年能源觀察組織(Energy Watch Group,縮寫EWG)的報告表明,全球的探明儲量加預測儲量為8540億?12550億桶(若按目前不再增長的需求量計算,可供全球使用30~40年)。對歐佩克報道數據進行詳細的分析就可發現巨大的差異,這些國家誇大自己的儲量很可能出於政治原因(特別是在沒有實質性發現的時期)。有70多個國家也跟風,紛紛誇大自己可用於開採的儲量。因此,最高預測就是12550億桶。分析家認為,歐佩克成員的經濟刺激著它們誇大自己的儲量,因為歐佩克的配額系統允許那些擁有較多儲量的國家增加自己的產量。如科威特在2006年1月向《石油情報周刊》(Petroleum Intelligence Weekly)提供的報告稱,該國的儲量480億桶中僅有240億桶為「探明儲量」。然而,這一報道是基於科威特的「秘密文件泄密」情報而做出的,而且也未被科威特官方否認。此外,以前所報道過的第一次海灣戰爭中被伊拉克軍人燒掉的15億桶儲量也沒在科威特的石油儲量中得以反映。另一方面,官方調查分析家們認為,石油公司一直希望造成一種假象,以便提高油價。2003年,一些分析家指出,石油生產國是了解它們自己儲量的,目的就在於抬高油價。
B. 石油產業的基本特徵是什麼
石油工業從誕生到現在的近一個半世紀里,經歷了翻天覆地的變化,除了表現出一般工業發展的基本規律和特徵之外,更由於石油資源本身的特殊性和石油工業重要的經濟、政治、軍事意義,呈現出如下特徵。
(1)高投入、高風險、高回報。
由於石油資源在地下蘊藏情況的復雜性和人類科學技術水平的限制,石油勘探迄今仍是一項需要極大資金投入而未來收益具有高度不確定性的風險投資行業。但也正是因此,石油工業成為一旦成功就能獲得極大投資回報的高利潤行業。正所謂高投入、高風險、高回報。
第二次世界大戰結束時,一般勘探井(野貓井)的成功率僅為1%,但一旦獲得成功,所獲利潤同投資的比率可以高達千倍之多。直到今年,即使技術最為先進的西方大石油公司每年所鑽勘探井的成功率平均也仍不到50%。除了上述商業風險外,石油公司還會面臨潛在的政治風險,例如資源國政府做出對石油公司投資和經營環境不利或預料之外的政策調整(產權、財政政策等的改變)。即使如此,石油公司仍然願意「鋌而走險」,決不會放過任何一個可能的機會。因為,石油工業的利潤是如此巨大,成為各家石油公司無法拒絕的誘惑。甚至在東道國要求獲得風險勘探後利潤的85%~90%的情況下,國際各大石油公司依然會堅持在該國從事油氣業務。這也表明了石油勘探和開發中的利潤是多麼可觀。
(2)產業壟斷性。
同其他行業相比,石油行業形成集中壟斷的時間最早、壟斷程度較高、企業規模較大。西方最大的50家壟斷工業公司中,石油及與石油相關的企業占據了30多家。而在2006年世界500強的前10名中,石油公司就占據了5席之多。並且,石油行業的資本密集度和石油開採的高額成本也成為許多公司想進入該行業的天然壁壘。從某種意義上講,石油產業的壟斷性特徵與其投資巨大、風險較高、利潤極豐的基本特徵密切相關。除非資金雄厚、技術人才密集的大型或特大型企業或是藉助於國家資本的企業集團,一般的企業很難經營得起。
一個多世紀以來,石油公司通過壟斷形成的壟斷價格賺取了巨額利潤。事實上,從19世紀70年代直到今天,國際石油價格在某種意義上一直都是「壟斷價格」。
19世紀70年代中葉,洛克菲勒集團率先完成了對美國和世界石油工業的獨家壟斷,並在1882年組成了資本主義世界裡的第一個托拉斯。此後,雖然這一獨家壟斷局面由於其他壟斷集團的出現而進入了「寡頭壟斷」、「壟斷競爭」或「不完全競爭」階段,參與成員也不斷變化,但其基本的性質卻始終未變。尤其是在1928—1973年這一段時期,石油七姊妹對國際石油產業進行了長達45年之久的壟斷統治,左右國際石油價格,對行業的發展產生了十分重大的影響。70年代中期,以OPEC為主的第三世界石油資源國收回石油主權後,曾一度出現過OPEC主導世界石油價格的局面。直到1986年之後,才逐漸形成了美、英等發達國家的主要跨國石油公司與OPEC中的沙烏地阿拉伯等六個主要國家共同影響國際石油行業的寡頭壟斷局面。
然而,這種壟斷又恰恰是在激烈的競爭過程中形成的。壟斷非但沒有消滅競爭和斗爭,反而使競爭和斗爭更加激烈。這種競爭和斗爭主要包括壟斷集團同廣大的中小生產者的競爭和斗爭,壟斷集團同力圖擠入壟斷者行列的新興起的大石油公司間的競爭和斗爭以及各壟斷集團之間的競爭和斗爭。
(3)資源不可再生性和分布不均衡性。
石油產業屬於資源採掘型產業,生存發展受到石油資源的約束。主要反映在兩個方面:一是因為石油資源的有限性及不可再生性;二是一塊油藏的產量具有隨著開采而逐步遞減的規律。這意味著其可持續發展必須依靠新增儲量的接替,其成長性也體現在這一點。因此,石油資源佔有量對於各家石油公司以至各個國家的重大意義不言自明。
然而,世界油氣資源分布極不均衡。以OPEC為代表的少數產油國占據了世界絕大部分的已探明油氣資源。而世界石油的主要消費地則是石油儲量相對較少的發達國家和發展中國家。這種石油產、銷之間的地域性差別,構成了極為復雜的石油地緣結構,使得石油產業同國際政治產生了千絲萬縷的聯系,並由此引發了一系列的問題與沖突。
(4)戰略屬性。
進入20世紀以來,石油逐漸成為世界軍用、民用各類交通工具不可替代的能源,尤其是在第二次世界大戰以後,進一步成了許多國家的主要能源和新興的石油化學工業的重要原材料,是各國經濟、政治、軍事及日常生活穩定的基礎和保障。但由於石油資源的有限性和不可再生性,以及資源分布的不均衡,使得各國對石油資源的爭奪愈發激烈,其戰略屬性由此凸顯。
從1859年世界現代石油工業建立到19世紀末,石油不過是一種新興的作照明用的礦物燃料。19世紀80年代前後,人類發明了以石油為能源的內燃機。隨後在19世紀80年代到20世紀初,人類相繼發明了以燃油內燃機為發動機的汽車、飛機等新型交通及軍事運載工具和武器,並把石油用作戰車、軍艦的燃料。石油成了平時關繫到一國的綜合國力,戰時關繫到一國勝敗存亡的重要戰略物資,成了各大國必爭的資源。第二次世界大戰後,石油的重要軍事地位進一步加強,同時由於其用途擴大到發電、採暖等許多方面,在各國一次能源消費中所佔比重逐步上升,成為世界主要能源。隨著科學技術的進步,石油和天然氣又成為世界新興的、關繫到各國社會生活各個方面及產值以千億美元計的石油化工工業的主要原料,更成了各國須臾不可短缺的重要物資。因此,石油的商品屬性日漸淡化,而其關繫到一個國家整體經濟與國防安全的戰略屬性卻日益增強。
(5)政治屬性。
由於石油及其產品的廣泛用途,關繫到一個國家的國計民生,因而決定了其具有很強的政治屬性。第二次世界大戰之後的半個多世紀中,特別是進入21世紀以來,保證本國石油供應、取得石油資源和建立本國的石油工業已成為各國政府密切關注的重要問題。
除美國外,世界各主要發達國家的石油工業和主要的石油公司基本上都是在各國政府的大力扶植甚至直接參與下建立起來的,並且從一開始就直接或間接地負有保證本國石油供應的明確責任,例如,英國石油公司、法國的道達爾公司和埃爾夫公司以及義大利的埃尼集團等,至於曾經發揮過重大作用的日本石油公團則更是日本政府設立的一個為保證日本石油供應的官方機構。即使一貫被認為是私人公司的美國石油公司,其所開展的每一項重大海外活動也無不是秉承美國政府的意志並且在美國政府的政治、經濟、外交甚至軍事的大力支持下才得以發展的。此外,以OPEC為主的各發展中國家的石油公司,絕大多數也都是這些國家為維護本國利益而建立起來的國有公司。
實際上,從21世紀開始以來,世界石油工業的活動和發展已同世界各國對內對外的各種經濟、政治、社會、外交、軍事政策和活動緊密地聯系在一起,成為各國實現本國國家目標的一種重要工具。世界上沒有不支持本國石油工業發展的國家,也不存在不靠國家的支持而建立和發展起來的石油工業,由此就必不可免地造成了各國政府的石油政策及其每一重大變動,必然迅速地對這些國家的石油工業和石油市場,乃至世界石油工業和國際石油市場產生重大的影響。
(6)科技是決定石油工業發展和命運的根本力量。
科學技術的進步,從根本上改變著石油工業的面貌。19世紀中葉,由於當時科學技術的局限性,石油僅能作為一種照明用的普通礦物資源。隨著內燃機等重大科技發明,石油的重要價值才被逐步發現,成為整個20世紀至21世紀人類社會不可替代的重要能源。因此,可以說相關產業的科技水平成了石油工業發展的前提條件。
1860—2005年世界原油產量變化趨勢而石油工業自身的科技水平也同樣主導著石油工業的命運。第一次石油科學技術革命發生在20世紀20—30年代,石油工業由初始階段進入了大發展時期。先進技術的使用,使石油勘探與開采從僅僅利用油氣苗、山溝河谷的露頭確定井位,發展到在背斜理論指導下找油開井的階段,原油產量大幅提升,也極大地帶動了石油及相關行業的發展。
時間全球年產油量新理論新技術第一次技術革命1920—1930年由9437萬噸上升至19316萬噸石油地質由找油苗露頭轉入地下,開始採用地震反射波法,發現一批背斜構造油藏;採油以MER(最大有效產量)概念為主;鑽井以內燃機作為動力,有了牙輪鑽頭第二次技術革命1960—1970年由10億噸上升至20億噸板塊構造理論、有機地球化學、現代沉積學的進展發現一批岩性地層油藏;開始應用計算機;二次採油以強化注水為主,有了油藏工程概念;熱采工業化;鑽井採用噴射鑽井,開始有定向井,海上油田出現新技術革命當代維持30億噸左右計算機、信息技術影響深遠,油氣系統、盆地模擬、油藏描述、數值模擬大量採用;水平井、分支井技術得到發展;地震解析度不斷提高,非地震勘探方法重新興起;化學驅油在中國取得突破;海洋石油大發展;全球信息高速公路、互聯網路的應用,數字化虛擬現實技術的引入將使科技面貌大改觀
三次技術革命及其給世界石油產業帶來的變化20世紀60—70年代,在世界主要發達國家,石油逐漸取代了煤,成為各國最為重要的能源。石油工業的科技創新也層出不窮,形成石油「新技術群」,極大地促進了行業的發展,使石油工業經歷了第二次科學技術革命。
自80年代中期開始,以信息技術應用為主要特徵,並與生物工程、新材料技術相結合的第三次技術革命一直延續至今,並仍在向縱深發展,其影響將更加深遠。
隨著石油生產向深度和廣度發展以及科學技術自身的進步,僅靠單一學科已很難解決客觀實際問題,這就要求加強多學科的綜合和各有關部門之間的配合,多學科工作團組概念隨之出現。多學科工作團組一般由地質、地球物理、油藏工程、鑽井工程、測井、採油和地面工程人員組成,並組織研究、協調各部門之間的配合,實施各種調整方案。在石油開采日益復雜的今天,這種方式具有極大的優勢,尤其是在老油田開發和提高採收率的應用方面越來越受重視。很多油田都因此取得了明顯的產量和經濟效益提升。
綜合集成在現代石油科技中意味著從企業組織各個部分,綜合原始數據和信息,將不同人員的知識、技能和思想有機地集成起來,在較少的時間內做出更好的決策。能做到這一點的企業憑著發達的信息整合處理能力,大大提升了運營效率,控制運營成本,並成為具有極強競爭力的石油企業。
此外,盆地模擬、油藏表徵、油藏經營、高解析度地震勘探、三維及四維地震勘探、層析成像、核磁測井、油氣混相輸送、油氣生產自動化與優化運行、遠程生產、深海作業等新概念、新理論、新工藝、新方法層出不窮,使石油技術革新進步達到了前所未有的速度,深刻影響了石油工業的生產、經營以至工作方式和思想觀念,極大地改變著今天石油工業的面貌。
C. 油田的開發方式有哪些
隨著石油科學和開采技術的發展,油田開發方式也在不斷進步。在19世紀後半葉和20世紀初,主要以消耗天然能量的方式進行開發油田。直到20世紀三四十年代,人工注水補充能量的開發方式才逐步發展起來,成為石油開發史上的重大突破。但是,目前並不是所有的油田都採用注水開發,而是有多種開發方式,歸納起來有以下幾種。
一、利用天然能量開發利用天然能量開發是一種傳統的開發方式。其優點是投資少、成本低、投產快。只需按照設計的生產井網鑽井,無需增加採油設備,石油依靠油層自身的能量就可流到地面。因此,它仍是一種常用的開發方式。其缺點是天然能量作用的范圍和時間有限,不能適應油田較高的採油速度及長期穩產的要求,最終採收率通常較低。利用天然能量開發可分為以下幾種方式。
1.彈性能量開採油層彈性能量的儲存和釋放過程與彈簧的壓縮和恢復相似。油層埋藏在地下幾百米至幾千米的深處。開發前油層承受著巨大的壓力,因此在油層中積蓄了一定的彈性能量。當鑽井打開油層進行採油時,油層的均衡受壓狀態遭到破壞。油層岩石顆粒和孔隙中的液體因壓力下降而膨脹,將部分原油推擠出來,流向井底噴至地面。隨著原油的不斷采出,油層中壓力降低的范圍不斷擴大,壓力降低的幅度不斷增加,油層中的彈性能不斷減少。一般的砂岩油藏,靠彈性能量僅能采出地下儲量的1%~5%。
2.溶解氣能量開採在日常生活中經常可見到這樣一種現象,當打開汽水或啤酒瓶蓋時,汽水或啤酒會隨著氣泡一起溢出瓶口。這是因為在製造汽水、啤酒時,加壓使汽水、啤酒中溶解了一定數量的二氧化碳氣體。當打開瓶蓋時,瓶內壓力下降,二氧化碳的溶解度減小,很快從汽水、啤酒中分離出來,同汽水、啤酒一起湧出瓶口。溶解氣能量開采就是利用這個原理。打開油層開始採油後,油層壓力降低。當其壓力低於飽和壓力時,在高壓下原來溶解在原油中的天然氣就分離出來,以自由的氣泡存在。在向井底流動的過程中,由於壓力越來越低,氣泡體積不斷膨脹,就沿著油層把原油推向井底。
在利用溶解氣能量的開采過程中,由於氣體比原油容易流動,往往是氣體先溢出來。溶解在原油中的天然氣量大幅度減少使原油變得越來越稠、流動性越來越差。當油層中溶解的天然氣能量消耗完後,油層中還會留下大量的原油。因此,只依靠溶解氣能量開采,一般只能采出原始儲量的百分之十幾。
3.氣頂能量開采有些油田在油層的頂部存在氣頂。油田投入開發後,含油區的壓力將不斷下降。當這一壓力降傳遞到氣頂時,將引起氣頂發生膨脹,氣頂中的氣體就會侵入到儲存原油的孔隙中,將原油驅向生產井井底。
4.水壓驅油能量開采水壓驅油分為邊水驅動和底水驅動兩種形式,如圖4-11所示。無論是邊水驅動還是底水驅動,地下油層必須與地面水源溝通,開采時才能得到外來水源的補充。如果油田面積小、水壓驅動條件好、水的補給量與采出的油量平衡,那麼在開采過程中油田的產油量和地層壓力就可以在較長時間內保持穩定,可以獲得較好的油田開采效果和較高的最終採收率。但實際中絕大多數天然水壓驅動的油田,外界水源的補給都跟不上能量的消耗,因此開采效果不很理想。
表4-2不同面積井網的井網參數
早期進行面積注水開發時,注水井經過適當排液即可轉入注水,並使油田投入全面開發。這種注水方式實質上是把油層分割成許多小單元。一口注水井控制一個單元,並同時影響周圍的幾口油井。而每口油井又同時在幾個方向上受注水井影響。顯然,這種注水方式的特點是採油速度較高,生產井容易受到注入水的充分影響、見水時間早。
採用面積注水方式的條件是:第一,油層分布不規則,多呈透鏡狀分布;第二,油層的滲透性差,流動系數低;第三,油田面積大,構造不夠完整,斷層分布復雜;第四,可用於油田後期的強化採油,以提高採收率;第五,雖然油田具備切割注水或其他注水方式的條件,但為了達到更高的採油速度,也可採用面積注水方式。
2.人工注氣人工注氣是在油田開發過程中,用人工方法把氣體注入油層中,以保持和提高油層壓力。人工注氣分為頂部注氣和面積注氣。頂部注氣就是把注氣井布置在油藏的氣頂上,向氣頂中注氣以保持油層壓力;面積注氣是根據需要按某種幾何形狀在油田的一定位置上部署注氣井和採油井,進行注氣採油。
三、開發方式的選擇對於具體油田,開發方式的選擇原則是:既要合理地利用天然能量又要有效地保持油藏能量,確保油田具有較高的採油速度和較長的穩產時間。為此,我們必須進行區域性的調查研究,了解整個水壓系統的地質、水文地質特徵和油藏本身的地質—物理特徵,即必須了解油田有無邊水、底水,有無水源供給區,中間是否有斷層遮擋和岩性變異現象,油藏有無氣頂及氣頂的大小等。
當通過預測及研究確定油田天然能量不足時,則考慮向油層注入水、氣等驅替工作劑。
注入劑的選擇與儲集層結構及流體性質有密切關系。當儲集層滲透率很低時,注水效果通常較差,油井見效慢。若儲集層性質均勻、滲透性好、水敏性粘土礦物少、原油粘度低,注水開發效果就好。當斷層或裂隙較多時,注入流體可能會沿斷裂處竄入生產井或非生產層。因此,必須搞清斷層的走向和裂隙的發育規律,因勢利導,以擴大注入劑的驅替面積。
開發過程的控制,即開發速度也會對驅動方式的建立產生重大影響。開發速度過大,由於外排生產井的屏蔽遮擋作用,往往使內部油井難以見效。也可能造成氣頂和底水錐進、邊水舌進,影響最終採收率。開發速度過小又滿足不了對產量的要求。
實施人工注水、注氣還要考慮注入劑的來源及處理問題。注水必然要涉及水質是否與儲集層配伍以及環保等問題。注入冷水、淡水可能會對地下溫度、原油物性及粘土礦物產生影響。因而需要考慮是否要加添加劑、是否要進行加熱預處理等。
顯然,向油層注入驅替劑會增加油田的前期投資、設備和工作量。因此,需要對採取該措施所能獲得的採收率和經濟效益進行預測。
人們最初向油層注水,是當油田開采了相當長的時間,天然能量接近枯竭的時候,為了進一步采出油層中剩餘的原油而進行的。這種做法稱為晚期注水。在長期的油田開發實踐中,人們發現保持油層壓力越早,地下能量損耗就越少,能開采出的原油也就越多。於是就有意識地在油田開發初期向油層注水以保持壓力,這種方法叫早期注水。目前,世界上許多油田都採用了早期注水。我國的大慶油田,在總結了國內外油田開發經驗和教訓的基礎上,根據本油田的特點,在油田開發初期就採用了邊內切割注水保持油層壓力的開發方式。生產實踐表明:由於油層壓力保持在一定水平上,油層能量充足,油田產量穩定。
由於水的來源廣、價格便宜、易於處理,而且水驅效果一般比溶解氣驅等驅動方式好,我國有條件的油田都採用注水方式開發,並取得了顯著的經濟效益。它是我國現階段科技水平的產物,今後有待於進一步發展。此外,為了實現有效注水,還應採取多方面的措施,尤其是工程工藝方面的措施,以提高水驅效果。
總之,人工保持油層壓力的方法,要根據油田的具體情況來確定。
D. 鄂爾多斯能源基地能源開發概述
一、煤炭開發現狀概述
鄂爾多斯以煤炭資源豐富而著稱,已探明儲量2300億t,約佔全國總儲量的1/6,內蒙古自治區的1/2,如果計算到地下1500m處,總儲量約有1萬億t(王再嵐,2005)。
(一)鄂爾多斯煤田分布狀況
鄂爾多斯煤田地跨陝、甘、寧、晉、內蒙古5省(區),是我國最大的多紀煤田,按地域大致分為7個含煤區:
1.鄂爾多斯東緣含煤區
位於晉、陝兩省交界處,基本上沿黃河分布,北至晉、陝、蒙交界,南止禹門口附近,東界大致在偏關—離石—蒲縣一線,相當於煤層露頭位置,西界在禹門口—綏德—佳縣—神木一線,煤層垂深2000m。南北長450km,東西寬50~100km。地理坐標東經110°15'~111°30',北緯35°55'~39°36'。包括陝西府谷、吳堡與山西河東煤田河津、保德、偏關、離石、柳林、鄉寧共8個礦區/煤產地,含煤面積18813.7km2。主要含煤地層為石炭-二疊紀太原組與山西組。太原組與山西組煤的煤類從長焰煤到無煙煤均有。
預測可靠級資源量1194.12億t,可能級372.42億t,推斷級390.41億t。埋深1000m以淺的資源量626.09億t,其中可靠級601.95億t。
2.鄂爾多斯北部含煤區
位於內蒙古西南,鄂爾多斯高原北部。北至黃河河套南緣,東至晉蒙交界的黃河向南拐彎處,西至賀蘭山西麓,南止蒙陝省區界,地理坐標東經106°40'~111°30',北緯37°38'~40°13'。包括准格爾、東勝煤田及烏蘭格爾煤產地,含煤面積62368.5km2。
該區含煤地層為石炭-二疊紀太原組、山西組與中侏羅世延安組。太原組為中灰、特低硫煤;山西組為中灰、特低硫煤;太原組為中灰、中硫煤;延安組為低灰、特低硫優質不粘煤。
全區預測資源量可靠級2627.3億t,可能級6794.68億t。埋深淺於1000m資源量985.83億t,其中可靠級951.14億t。
3.陝北含煤區
位於陝北中部,西北至陝蒙交界,與鄂爾多斯北部含煤區相連,東南至中侏羅世延安組與晚三疊世瓦窯堡組煤層的可采邊界,地跨神木、榆林、橫山、靖邊、定邊、吳旗、子長、安塞、延安、富縣等市(縣)。地理坐標:東經107°15'~110°45',北緯36°05'~39°16'。該區包括新民、神北、榆神、榆橫、安邊、定邊6個煤產地,以及子長三疊紀煤田的子長、牛武煤產地,含煤面積28765.1km2。
含煤地層為中侏羅世延安組與晚三疊世瓦窯堡組。其中延安組煤為特低磷、中、高發熱量的不粘煤和長焰煤。
全區10個預測區預測可靠級資源量853.18億t,可能級12.07億t。埋深1000m以淺的資源量252.43億t,其中可靠級240.36億t。
4.鄂爾多斯西部含煤區
位於甘肅東部及寧夏東南的固原、靈武及鹽池地區,地理坐標:東經106°25'~108°40',北緯35°25'~38°20',包括甘肅華亭煤田及安國—峽門、慶陽、砂井子及寧夏固原、鹽池、靈武—馬家灘等6個煤產地,含煤面積21818.14km2。
含煤地層為石炭-二疊紀山西組與中侏羅世延安組。山西組煤為中灰、特低硫氣煤。延安組煤多為低—中灰、低硫長焰煤。
全區預測資源量可靠級1819.65億t,可能級685.58億t,推斷級168.63億t。埋深淺於1000m資源量218.54億t,其中可靠級68.88億t。
5.桌子山、賀蘭山含煤區
位於寧夏北部,北跨內蒙古桌子山與阿拉善左旗,南至韋州,沿黃河兩側分布,包括寧夏萌城、韋州、石溝驛、橫城、石炭井、石嘴山市及內蒙古阿拉善左旗、桌子山8個煤田、煤產地。地理坐標東經:105°46'~107°11',北緯37°07'~39°52'。含煤面積4752.28km2。
含煤地層為石炭-二疊紀太原組、山西組與中侏羅世延安組。石炭-二疊紀煤以焦煤與貧煤無煙煤佔多。太原組煤為中灰、中硫、低磷、高熱值動力、煉焦用煤。山西組煤以中灰、特低硫煤為主。延安組煤為低—特低灰、特低硫、高熱值煙煤、無煙煤,汝箕溝優質無煙煤馳名中外,為特優質無煙煤基地。
全區預測資源可靠級296.32億t,可能級318.49億t,推斷級111.14億t。埋深淺於1000m的預測資源量208.98億t,其中可靠級117.55億t。
6.渭北含煤區
位於渭河北岸,關中平原東北部。東以黃河為界,與鄂爾多斯含煤區南端的山西鄉寧煤產地相鄰,南部及西部分別至嵯峨山、將軍山、堯山、露井一線與嵯峨山—鳳凰山一線的石炭-二疊紀含煤地層底界露頭線,北至太原組埋深-1300m標高。含煤區東西長200km,南北寬30~55km,含煤面積8010.6km2。地跨韓城、澄城、合陽、白水、蒲城、洛川、黃隴、宜川、宜君、銅川、黃陵、旬邑等12個市(縣)。地理坐標:東經107°55'~109°35',北緯39°45'~36°05'。渭北含煤區即渭北石炭-二疊紀煤田,自東而西分為韓城、澄合、蒲白、銅川等4個礦區。含煤地層為石炭-二疊紀太原組、山西組。
19個預測區預測可靠級資源量105.57億t,可能級113.05億t,推斷級194.63億t。埋深1000m以淺的資源量102.08億t,其中可靠級89.91億t。
7.黃隴含煤區
位於陝西中西部,鄂爾多斯盆地南緣。北起陝甘邊界,南至中侏羅世延安組剝蝕露頭線,東至葫蘆河,西止隴縣峽口,地跨黃陵、旬邑、彬縣、永壽、麟游、鳳翔、千陽、隴縣等縣,地理坐標:東經106°35'~109°15',北緯34°46'~35°05'。黃隴含煤區即黃隴煤田,自東而西有黃陵、焦坪、旬耀、彬長、永隴5個礦區、煤產地,含煤面積5230.5km2。
含煤地層為中侏羅世延安組,煤類多為中低灰、低硫、低磷長焰煤、不粘煤與弱粘煤。
10個預測區預測可靠級資源量40.64億t,可能級27.70億t,推斷級30.36億t。埋深1000m以淺預測資源量68.34億t,其中可靠級40.64億t。
(二)鄂爾多斯煤礦區分布狀況
鄂爾多斯能源基地煤炭開采區主要分布黃土高原的陝西韓城—銅川—彬長—黃陵等渭北煤礦區、陝西神府及內蒙古東勝煤礦區,甘肅的平涼華亭煤礦區,寧夏的靈武、石嘴山、石炭井煤礦區,內蒙古烏達、烏海、包頭石拐煤礦區等。其中侏羅紀煤礦區主要分布在陝北的焦坪、彬長、黃陵、神北、新民、榆神礦區和蒙西的東勝礦區,這些礦區儲量豐富,煤質優良,煤層埋藏淺且穩定,構造簡單,是我國21世紀前期主要煤炭開發區。
(三)鄂爾多斯煤炭資源開發狀況
該區煤炭資源開發程度較高,盆地所跨五省區均不同程度地對區內煤炭進行了開發利用,煤炭產能超過200萬t/a的主要煤礦區有6個,寧夏的石炭井產能589萬t/a,烏達289萬t/a和石嘴山270萬t/a;陝西的銅川521萬t/a,韓城365萬t/a。盆地內陝西省的煤炭企業有70多個,但一半以上為小型煤礦。2000年煤炭產量達3156萬t。甘肅省的隴東區位於鄂爾多斯盆地的中西部,目前開發利用的煤田主要有華亭縣華亭煤田和崇信—華亭縣安口新窯煤田。兩個煤田2002年產量達823萬t。寧夏位於盆地的煤炭企業100多個,以小型礦山為主,佔90%以上。2002年煤炭產量達到1531萬t。在內蒙古位於鄂爾多斯盆地內的大中型企業共有40家,2001年產量達3671萬t(李新玉,2005)。
二、石油資源開發現狀
鄂爾多斯盆地是一個富含石油、天然氣、煤炭、煤層氣及砂岩型鈾礦的大型綜合能源盆地。盆地內石油總資源量85.88億t,其中可采儲量約24億t,探明程度僅20%;天然氣總資源量10.70萬億m3,探明儲量1.18億萬m3,擁有蘇里格、烏審旗、靖邊、榆林4個探明儲量超千億立方米的世界級大氣田。
(一)勘探歷程
盆地的石油勘探歷史悠久,陝北的延長油礦是我國發現最早並投入開發的油田。從1907年延長縣鑽探的我國大陸第一口石油陸井(延1井)算起,石油勘探歷經95年的漫長歲月,可分為6個發展階段。
1.初始勘探階段(1907~1949年)
這一階段長達42年之久,經歷了清末官辦(1907~1911年)、中美合辦(1914~1919年)、民國官辦(1932~1934年)和陝甘寧邊區政府辦礦4個時期。許多中外地質學家對盆地進行過石油地質調查,但工作零星,主要限於陝北淺油層分布區,累計鑽探淺井52口,進尺1.2994萬m,採油6035t。
2.區域勘探階段(1950~1960年)
新中國成立後,黨和政府對陝甘寧地區的石油勘探十分重視,著眼全盆地,整體規劃,分階段實施,投入大量人力、物力,先後組建94個地質隊/年,68個物探隊/年(含地震、重磁力、電法、大地電流),對全盆地進行區域地質、物探普查、詳查及細測。1954年完鑽的郎9井鑽入二疊系石千峰組423m,井深2646m,延長組鑽遇168m厚的含油層。1955年完鑽的延伸1井鑽入奧陶系306m,建立了盆地東部比較完整的地層剖面。通過以上工作,基本查明了盆地輪廓、地層分布及生儲蓋組合,盆地周緣發現265個局部構造,404處地面油苗,對盆地含油遠景的認識取得很大進展。1959年首次在馬家灘構造延長組第二段鑽遇長8油層,初產原油0.507m3/d;1960年李莊子構造延安組延5油層獲工業油流,實現了盆地西部找油的突破。
3.盆地西緣構造油藏勘探階段(1961~1969年)
60年代,石油勘探的重點由三疊系轉移到侏羅系,有構造油藏為勘探目標,在靈武、鹽池、定邊地區發現了一批新油田。
1965年,在李莊子構造發現了延6~8新油層,李探8,15兩口井分別獲日產19m3,20m3的工業油流,開創了盆地石油勘探的新局面。
1966年,位於馬家灘構造的馬探5井第一次採用壓裂改造工藝,獲得工業油流,為改造延長組低滲透油層,提高單井產量開辟了新途徑。
1967~1969年進一步向南發展,1967年於家梁構造獲得油流;1968年發現馬坊、大水坑兩個油田,1969年發現王家場、大東兩個油田。
此外,地質部第三普查大隊在盆地腹地的慶陽、華池、吳旗地區鑽探慶參井、鎮參井、華參井、志參井、吳參井也見到好的含油顯示,其中,慶參1井延長組油層經壓裂改造,日產油3.1t。發現新的含油領域。
4.盆地南部侏羅系古地貌油藏勘探階段(1970~1979年)
1970年石油部在盆地南部部署18口區域探井,慶陽、華池、吳旗地區4000km2范圍鑽探的9口井,均發現油層,6口井獲工業油流,展示了盆地南部石油勘探的良好前景。
為了全面加快鄂爾多斯盆地石油勘探步伐,1970年9月,國務院及中央軍委決定組建長慶石油勘探指揮部,在盆地南部10萬km2范圍內,以隴東、靈鹽、陝北3個地區為目標,開展大規模的石油會戰,按照「區域展開、重點突破、分區殲滅」的部署原則,先後組建離了區域偵察、圍殲馬嶺、擴大華池、發展吳旗、出擊姬原、鑽探兩河、進軍定邊等戰役,完鑽石油探井1252口,進尺198.3萬m,520口獲工業油流,探井成功率41.5%,建立了侏羅系成藏模式。探明或控制馬嶺、城壕、華池、南梁、吳旗、直羅、下寺灣、東紅庄、紅井子、馬坊、大水坑、李莊子、馬家灘、擺宴井14個油田。發現元城、油房庄、王窪子等26個新油藏。新增含油麵積483.8km2,探明石油地質儲量9171萬t,為年產130萬t奠定了基礎。
5.盆地東部三疊系三角洲油藏勘探階段(1980~1994年)
三疊系延長組的勘探從科技攻關入手,通過對延長組沉積體系、砂體分布、儲層演化及石油富集規律的研究,提出了「東探三角洲,西探水下扇」的戰略方針,首先對安塞三角洲進行整體解剖,用5年時間,投資7100萬元人民幣,鑽井126口,發現安塞油田王窯、侯市、杏河、坪橋、譚家營5個含油區塊,連同侏羅系新增含油麵積206km2,探明地質儲量1.0561億t,可采儲量2122.7萬t,成為盆地第一個億噸級大油田。連同其他地區,15年累計含油麵積409.8km2,探明地質儲量2.0923億t
6.開拓進取,石油勘探大發展階段(1995~2005年)
7年來,石油勘探按照「以經濟效益為中心,以商業儲量為目標,立足三疊系,兼探侏羅系;立足全盆地,主攻陝北」的發展戰略,大打勘探進攻仗和科技攻堅戰,陝北及隴東的石油勘探都取得重大進展,新增含油麵積1411.9km2,探明石油地質儲量7.0356億t,7年新增石油探明儲量占歷年探明石油儲量的70%,是盆地石油儲量增長的最快時期,為石油產量的大幅度增長創造了條件。
其中,陝北地區的勘探以三角洲成藏理論為指導,探明靖安大油田,探明石油地質儲量2.6335億t,成為盆地第二個億噸級大油田。安塞油田的二次勘探碩果累累,新增石油探明儲量2.1050億t,相當於以往探明儲量的2倍。隴東地區發現西峰、南梁油田午6井區、鎮北等新油田;華池等老油田的含油麵積進一步擴大,探明儲量大幅度增長。特別是西峰油田的發現,開創了特低滲透油層勘探的新局面。
(二)開發歷程
1.初始階段(1907~1969年)
鄂爾多斯盆地石油開發的歷史悠久。從1907年延1井獲工業油流、發現延長油田算起至1949年,石油開發雖經過清末石油官場(1907~1913年)、民國實業廳、資源委員會(1914~1934年)、陝甘寧邊區政府(1935~1949年)3個時期,但都處於初始階段,規模小、不正規,產量小,42年間累計採油僅6035t。正規的石油開發始於1953年延長油田的開發,採用100m井距的井網,裸眼完井後,以爆炸含油段為增產措施,月產量10t以上。1954年投入開發的永坪油田埋藏淺、物性差,含水高,埋深僅200~500m,採用50~100m井距,裸眼完井,初期井均日產油0.096t。
2.起步階段(1970~1979年)
1970年李莊子油田的開發及1973年馬嶺油田的開發,拉開了盆地石油現代化開發的帷幕。馬嶺油田的開發,採用壓裂投產、早期注水、抽油開採的新工藝,原油產量穩定增長,鄂爾多斯盆地原油產量由1971年的7萬t,上升到1979年的113萬t,突破了百萬噸大關。
3.穩定階段(1980~1990年)
80年代,盆地的原油產量處於穩定發展期。1980年,原油產量上升為141萬t,其後雖有華池、元城、油房庄、樊家川等油田投入開發,增產幅度不大,盆地的原油產量穩定在(160~180)萬t之間。
4.大發展階段(1991~2005年)
90年代,隨著安塞、靖安等油田的投產,鄂爾多斯盆地原油產量進入快速增長期,年年邁上新台階,1991年超過200萬t,1996年超過300萬t,1997年達到476萬t,2001年達到836萬t,2002年突破千萬噸,截至2004年達到1326萬t(圖3-1)。
(三)開發程度
截至2005年底,鄂爾多斯盆地共發現安塞、靖安、馬嶺、華池等47個油田,探明含油麵積2720.3km2,探明石油地質儲量13.453億t,可采儲量2.40131億t。40個油田投入開發,動用地質儲量7.695214億t,可采儲量1.58217億t,剩餘地質儲量5.757791億t,可采儲量8826.71萬t,採油井總數19039口,採油開發總數16344口,注水井總數2306口,注水開發井數2981口,累計生產原油7223.188萬t。
圖3-1 鄂爾多斯盆地歷年石油產量直方圖
(四)石油開采現狀及特點
改革開放以來,在原石油工業部「多層次開發」政策指導下,隨著安塞以北油區勘探成功,鄂爾多斯盆地原油開采范圍迅速擴大,產量逐年遞增,其中延安市原油年產量已達近200萬t。
1.開發層次多,管理水平、技術水平參差不齊
目前,在鄂爾多斯盆地形成了長慶油田、延長油礦管理局和縣區石油鑽采公司(在陝北地區存在)3個層次並舉共同開發的格局。其中,除長慶油田採用原油集中輸運、污水集中處理回注外,其他幾乎全部採用單井或集中排污的方式。延長油礦管理局所屬油井集中輸運,在選油站脫水,脫出的含油廢水經簡單隔油處理外排。縣區石油鑽采公司由於其開發商來源復雜,不易統一作業規程,絕大多數採用非常簡陋、落後的脫水技術,脫出水含油濃度很高。
石油開發管理混亂最嚴重的地區是陝北延安榆林地區。該區也是我國石油工業的發祥地。1993年以來,由於管理混亂,部分縣級政府違法越權發放石油開采證,因而形成了除國有長慶石油勘探開發局和延長油礦外,還有以各種形式名義掛靠在延長油礦名下的各縣鑽采公司及個體採油者,陝北地區已成為全國唯一有民采從事石油開採的地區。不同企業的石油採收率見表3-1。
表3-1 陝北地區不同企業石油採收率表
從表3-1可見,長慶油田公司與延長油田同在同一地區開采低滲透石油,由於民采開發的規模小,開采技術水平低,其石油平均採收率為8%。長慶油田公司一次採收率是20.5%,通過注水驅油等工藝技術後二次採油累計採收率可達30%,即地方及個體採收率僅相當於長慶油田公司總採收率的26.67%,換言之,造成了73.33%的資源無法獲取,造成了寶貴的石油資源浪費與破壞。
2.油田滲透率低、面積大
鄂爾多斯盆地主要開采侏羅系延長統和三疊系延長統兩個含油層系,均屬世界罕見的超低滲透油田,平均滲透率只有0.49mD。這一特點決定了該地區油井單井產量較低,油井采出油含水率波動范圍大,並且隨開采時間的延續,采出油含水率呈增加趨勢。另外,油田面積大,油井分散在各個河谷、溝岔、山峁,造成石油類污染范圍廣、難以治理。
3.水土流失嚴重,非點源污染普遍存在
鄂爾多斯盆地採油區屬黃土高原的丘俊溝壑區,植被差、水土流失嚴重。石油類非點源污染對該地區水環境將造成嚴重的污染。
E. 天然氣在地下是怎樣成藏的
世界上絕大部分油氣資源 (石油與天然氣)是深藏在地下形形色色的圈閉中的。隨著時間的推移,岩石層被壓縮,增大的壓力使得這些圈閉中的油氣或者上升或者下沉,或者從圈閉內的一側運移到另一側。岩石還會在風化與侵蝕作用下被分解破壞,並被搬運然後再沉積。在所有這些地質變化中,天然氣能夠被圈閉在地下的儲集層內,或者分布在一些產出天然氣或石油的分隔相帶中。具有儲集能力的岩石必須足以「像海綿」(多孔隙)一樣以儲存油氣,而且這種岩石內的孔隙之間必須相互連通 (滲透性)以保證天然氣的流通。
除了具儲集性能的岩石之外,天然氣與石油的聚集取決於有機質向烴類的轉變、允許油氣運移進入儲集層的通道以及相鄰的蓋層岩石 (以便將油氣圍住並阻止其進一步的運移)。在單一的儲集層內的天然氣具有特殊的性質,但是,在同一個天然氣田中的不同儲集層中的天然氣性質彼此之間則可能有極大的區別。
構造圈閉
構造圈閉是岩石在壓力和其他地質營力的作用下發生變形或斷裂而形成的儲集岩層。在絕大多數情況下,含有油氣的地質構造稱為背斜,在背斜內,岩層緩緩地向上彎曲,形成了一個在頂部含有石油的拱形構造。如果岩石層向下彎曲,而不是向上隆起,這種構造稱為向斜。穹隆也是向上隆起的,與背斜相似,這兩種構造都形成了儲集岩石層的高點。這些構造是被地質家們最早認識到的油氣圈閉類型。穹隆與背斜往往是不對稱的,而且含有多套產氣層。
當岩石層被斷開且大套的岩石層發生了相對移動時,這種構造稱為斷層。斷層是根據岩石層段向上和向下的移動 (傾向滑動)或側向移動(平移斷層)來進行分類的。圖2.1給出了各種油氣圈閉的類型。
圖2.2角度不整合圈閉(引自Norman Hyne所著《石油勘探與開發》,PennWell,1995)
復合圈閉
復合圈閉含有構造與地層兩種要素。北美大陸最大的天然氣田——Hugton-Panhandle氣田就是一個復合型圈閉,該氣田延伸過得克薩斯州、俄克拉何馬州和堪薩斯州,最終產出70×1012ft3(2×1012m3)天然氣。該氣田的面積巨大,長度可達275mi1e(443km),寬可達8~57mile(13~92km)。
鹽丘是另外一種復合型圈閉,它是由大量的鹽從下部上升,插入上覆的沉積岩層,並形成一種栓塞狀的構造。在墨西哥灣及其沿岸的濱海平原底部的沉積岩中,發育了數百個這種鹽丘構造。
在具有非常復雜的地質構造的碳酸鹽岩儲集層內,可以儲存極為豐富的天然氣。這些儲集層是遠古時期水流將岩石溶解並在地表形成的岩洞構成的。這些岩洞漸漸地被掩埋並最終塌陷,產生了大量的斷裂並形成了「古洞穴系統」。這些系統能夠形成分隔的單元或者陷坑並形成更大的、與斷層相連接的岩石帶,進而形成一套復雜的、多因素成因的、面積可達數千米的儲集層。
勘探遠景 區及詳探 區
當地質家證實一個含有商業性天然氣與石油的區域時,他們稱之為「遠景區」。遠景區包括探明儲集岩、圈閉和蓋層或者其他類型的封閉組合情況。而「詳探區」是指這些已經證實了的遠景區和那些可以發現更多的油氣田的地區(圖2.3)。
圖2.3含有深部濕氣的Tuscaloosa帶(引自Norman Hyne所著《石油勘探與開發》, PennWell, 1995)
預測就是確定何處是布置最佳地質與經濟意義的一口探井的地點。四種地質因素決定了在一塊特別預測區的成功與否:①能夠生成石油或天然氣的烴源岩;②能夠儲存天然氣的儲集岩;③能被封閉的岩層;④正確的時代確定。這種圈閉必須在天然氣從該區域運移出去之前形成。
F. 石油是怎麼來的
石油是由史前的海洋動物和藻類屍體變化形成的(陸上的植物則一般形成煤。)經過漫長的地質年代這些有機物與淤泥混合,被埋在厚厚的沉積岩下。在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉化,首先形成臘狀的油頁岩,後來退化成液態和氣態的碳氫化合物。
由於這些碳氫化合物比附近的岩石輕,它們向上滲透到附近的岩層中,直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則多空的岩層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。
阿拉伯國家有如此豐富的石油資源的原因:阿拉伯在中東,中東地區是海洋生活著許多海洋生物,石油就是這些海洋生物和這些熱帶植物的屍體所組成的。
(6)石油開採的延層和長層是什麼意思擴展閱讀:
石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生;後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。
石油主要被用來作為燃油和汽油,也是許多化學工業產品,如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。
從尋找石油到利用石油,大致要經過四個主要環節,即尋找、開采、輸送和加工,這四個環節一般又分別稱為「石油勘探」、「油田開發」、「油氣集輸」和「石油煉制」。「石油勘探」有許多方法,但地下是否有油,最終要靠鑽井來證實。一個國家在鑽井技術上的進步程度,往往反映了這個國家石油工業的發展狀況。
因此,有的國家競相宣布本國鑽了世界上第一口油井,以表示他們在石油工業發展上邁出了最早的一步。「油田開發」指的是用鑽井的辦法證實了油氣的分布范圍,並且油井可以投入生產而形成一定生產規模。