渤海油田區(qū)域一體化開發(fā)模式及其應(yīng)用實踐

渤海油田區(qū)域一體化開發(fā)必及其應(yīng)用實踐趙春明【摘要】隨著渤海油田勘探開發(fā)的深入，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了一系列新的問題,已有的〃大型油田獨立開發(fā)”、“小型油田依托開發(fā)”、“小型油田群聯(lián)合開發(fā)”等開發(fā)模式已不能適應(yīng)渤海油田可持續(xù)發(fā)展的需要，須探索新的開發(fā)模式.提出了區(qū)域一體化開發(fā)模式,即按照“整體規(guī)劃、區(qū)域開發(fā)”的思路，實施勘探與開發(fā)、油藏與工程、開發(fā)與生產(chǎn)一體化，將地下資源與地面工程進(jìn)行合理配置,形成完善的區(qū)域開發(fā)格局；通過資源共享，降低油田開發(fā)門檻，加快新油田建設(shè)步伐，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)油氣的高效開發(fā).區(qū)域一體化開發(fā)實踐中，渤海油田逐步形成了一系列開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，規(guī)劃形成了遼東、渤南、渤西、渤東等四大油區(qū)洞時墾利油田群、蓬萊19-3油田群等區(qū)域一體化開發(fā)實踐效果顯著，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益.渤海油田區(qū)域一體化開發(fā)模式的成功實踐可為海上其他油田提供借鑒.【期刊名稱】《中國海上油氣》【年(卷)，期】2016(028)003【總頁數(shù)】5頁(P78-82)【關(guān)鍵詞】渤海油田;區(qū)域一體化;開發(fā)模式【作者】趙春明【作者單位】中海石油(中國)有限公司天津分公司天津300452【正文語種】中文【中圖分類】TE34渤海油田經(jīng)過30余年的開發(fā)，形成了以綏中36-1、秦皇島32-6等大型油田為代表的〃獨立開發(fā)模式”、以渤南油田群及曹妃甸油田群為代表的〃聯(lián)合開發(fā)模式”、以渤中26-3及渤中19-4油田為代表的“依托開發(fā)模式”等3種主要開發(fā)模式［1-3］，并在此基礎(chǔ)上演變出“三一”型（1座井口平臺+1條油氣水混輸管線+1條海底電纜）和〃小蜜蜂”移動平臺型開發(fā)模式。依托這些開發(fā)模式，渤海油田實現(xiàn)了增儲上產(chǎn)和高效開發(fā)，并在〃十一五”期間實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，建成了42個在生產(chǎn)油氣田，油氣產(chǎn)量持續(xù)攀升，于2010年實現(xiàn)了上產(chǎn)3000萬t，原油產(chǎn)量位居全國第二?！笆濉逼陂g，隨著勘探、開發(fā)程度的提高，投入開發(fā)的油氣田逐漸增多，生產(chǎn)設(shè)施不斷增加，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了工程設(shè)施與地下資源量不匹配、油氣生產(chǎn)設(shè)施不能充分共享、邊際油田不能充分依托等諸多問題，因此探索新的開發(fā)模式，做好各個油田群、各個開發(fā)體系之間的聯(lián)動，實現(xiàn)資源共享并帶動周圍邊際油氣田的開發(fā)，已成為我國近海油氣田開發(fā)急需解決的問題［1］。為此，渤海石油管理局以現(xiàn)有的開發(fā)生產(chǎn)體系和工程設(shè)施為基礎(chǔ)，結(jié)合渤海油田地下油氣資源分布規(guī)律及特點，在安全環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，按照“整體規(guī)劃、統(tǒng)一布局、階段推進(jìn)、分區(qū)實施”的原則，提出了區(qū)域一體化開發(fā)新模式，通過不斷深化勘探與開發(fā)、油藏與工程、開發(fā)與生產(chǎn)一體化，對地下資源與地面工程進(jìn)行整體規(guī)劃，將地下資源與地面工程設(shè)施進(jìn)行合理配置，逐步形成完善的區(qū)域開發(fā)格局；通過資源共享降低油田開發(fā)門檻，加快新油田建設(shè)步伐，充分釋放油藏潛力，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)油氣高效開發(fā)。2.1基于整體規(guī)劃的區(qū)域資源統(tǒng)籌技術(shù)區(qū)域資源統(tǒng)籌是一體化開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，遵循〃以勘探規(guī)劃為基礎(chǔ)、以油氣產(chǎn)量規(guī)劃為主線、以工程建設(shè)為保障、以綜合經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)”的原則。具體來講，區(qū)域資源統(tǒng)籌分〃三步走”戰(zhàn)略。首先，以勘探重點目標(biāo)為基礎(chǔ)，合理考慮區(qū)域內(nèi)及其周邊潛力資源；其次，結(jié)合產(chǎn)量規(guī)劃及周邊已有生產(chǎn)設(shè)施能力，完成資源向儲量的轉(zhuǎn)化；最后，借鑒相似油田采油速度和年遞減率進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測，落實區(qū)域產(chǎn)量規(guī)模，實現(xiàn)區(qū)域科學(xué)合理規(guī)劃（圖1）。以墾利區(qū)域為例，為了科學(xué)、合理地制定整體開發(fā)規(guī)劃，在方案設(shè)計時分別對待不同落實程度的資源，保證地下資源與地面工程設(shè)計相匹配。根據(jù)勘探評價程度不同，制定了“依托I類資源（探明儲量），統(tǒng)籌H類資源（含油氣構(gòu)造）與B類資源（待評價的有利構(gòu)造），整體規(guī)劃，分期建設(shè)，，的開發(fā)思路。借鑒墾利3-2油田群成熟區(qū)三級儲量比例（探明40%、控制30%和預(yù)測30%）,將H、B類資源轉(zhuǎn)化為可動用儲量后作為方案編制的基礎(chǔ)。從區(qū)域動用儲量、建產(chǎn)周期、采油速度、綜合遞減、采收率等多方面論證區(qū)域產(chǎn)量規(guī)模，對I、H、B類資源分別采用不同的動用策略，同時借鑒渤海已投產(chǎn)油氣田開發(fā)經(jīng)驗，按照平均建產(chǎn)周期4年、平均采油速度2.5%的原則制定開發(fā)規(guī)劃，有效地解決了資源轉(zhuǎn)化問題，為開發(fā)規(guī)劃編制提供了依據(jù)。2.2基于目標(biāo)采收率的全壽命方案設(shè)計技術(shù)基于目標(biāo)采收率的全壽命方案設(shè)計技術(shù)是指在油田開發(fā)方案設(shè)計時，綜合經(jīng)驗公式法、巖心實驗法、數(shù)值模擬法及相似油田類比法等多種研究手段，確定出渤海不同類型油藏目標(biāo)采收率，以目標(biāo)采收率為引領(lǐng)，預(yù)測渤海主要類型油田在各開發(fā)階段的生產(chǎn)規(guī)律，考慮油田投入開發(fā)后不同開發(fā)階段可能出現(xiàn)的調(diào)整方案，制定包括基礎(chǔ)井網(wǎng)、推薦方案、潛力方案、三次采油等全壽命開發(fā)方案。同時，為了做好區(qū)域—體化開發(fā)，要求油藏與工程實現(xiàn)一體化，工程專業(yè)根據(jù)全壽命開發(fā)方案預(yù)留后續(xù)空間，既著眼當(dāng)前、又考慮長遠(yuǎn)，實現(xiàn)油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益最大化［4］。2.3適合區(qū)域地質(zhì)油藏特征的鉆完井與采油工藝配套技術(shù)遵循區(qū)域開發(fā)理念，在進(jìn)行鉆完井與采油工藝設(shè)計時突破油田和區(qū)塊的界限，統(tǒng)籌優(yōu)化設(shè)計平臺位置及數(shù)量、鉆完井機(jī)具、井軌跡、井身結(jié)構(gòu)、完井和采油工藝技術(shù)，使其既滿足油田開發(fā)需要，又節(jié)約成本，實現(xiàn)效益和產(chǎn)量的最大化。鉆完井作業(yè)時，充分考慮不同地質(zhì)油藏特點，采取〃量體裁衣”式設(shè)計，確保高效開發(fā)和長期正常生產(chǎn)。例如，針對渤南區(qū)域內(nèi)水層厚度薄、泥質(zhì)含量高、物性差異大、易出砂等特點，對水源井采用礫石充填完井技術(shù)，有效解決了出砂問題。在油田開發(fā)方案編制過程中，充分考慮地質(zhì)油藏特點，結(jié)合目前同類油田生產(chǎn)階段存在的注水問題，采油工藝系統(tǒng)考慮水源、水質(zhì)、處理流程、井筒、地層等注水技術(shù)及管理要求，為區(qū)域開發(fā)〃注夠水、注好水”夯實基礎(chǔ)。2.4海洋工程統(tǒng)籌規(guī)劃及優(yōu)化設(shè)計技術(shù)根據(jù)區(qū)域規(guī)劃及方案的研究成果，統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)處理及電站中心、管網(wǎng)規(guī)劃和區(qū)域預(yù)留量等問題，共享資源，降低開發(fā)成本，形成海洋工程統(tǒng)籌規(guī)劃及優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，保證海洋工程方案既考慮了目前的推薦方案，又考慮了未來油田的全壽命方案，做好區(qū)域預(yù)留，避免重復(fù)改造建設(shè)。以渤中28/34油田群開發(fā)項目為例，從區(qū)域開發(fā)的角度統(tǒng)籌考慮油田群的油藏、鉆完井和工程方案，優(yōu)化電站中心、平臺規(guī)模、鉆完井設(shè)計，共計節(jié)省投資約30億元。通過統(tǒng)籌考慮電力中心、電站挖潛、區(qū)域組網(wǎng)等提高了電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，節(jié)省電站投資近3億元，同時實現(xiàn)了BZ28-2SWHPB和BZ34-1WHPD平臺提前半年投產(chǎn)（圖2）。2.5區(qū)域全壽命周期經(jīng)濟(jì)評價測算方法依據(jù)全壽命周期成本理論，項目經(jīng)濟(jì)評價時綜合考慮整個壽命期中的建造成本、使用成本（運營與維護(hù)成本）、廢棄成本，按照全壽命周期成本最小化、效益最大化的原則，從多個初始方案中選擇最佳投資方案，以便在確保工程項目質(zhì)量的前提下實現(xiàn)項目建設(shè)的最大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。開展區(qū)域開發(fā)經(jīng)濟(jì)政策與策略、經(jīng)濟(jì)界限、經(jīng)濟(jì)評價模式等方面的研究，完善經(jīng)濟(jì)評價方法，使不同類型、不同階段的油藏有明確、符合規(guī)律的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，對不同類別的儲量實現(xiàn)價值化顯示，促進(jìn)開發(fā)和經(jīng)營一體化，推動優(yōu)勢項目帶動邊際項目，最終實現(xiàn)區(qū)域效益最大化，為科學(xué)決策油田開發(fā)建設(shè)提供充分依據(jù)。以渤中34-6/7小型油田開發(fā)為例，油田獨立開發(fā)收益率僅為4.5%，依托墾利3-2油田群區(qū)域開發(fā)項目則收益率達(dá)到11.5%，可見通過區(qū)域一體化開發(fā)降低了開發(fā)門檻，成功帶動了規(guī)模較小的油氣資源實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)。渤海油田經(jīng)過近10年區(qū)域一體化開發(fā)研究與實踐［5-8］，目前開發(fā)模式具有三大特征：①突破以往〃空間”概念，開發(fā)目標(biāo)由原來的一個點、一個油田變化為一個含油氣區(qū)帶，甚至整個渤海油田；②突破以往“時間”概念，由僅考慮油田〃當(dāng)下”儲量基礎(chǔ)編制開發(fā)方案轉(zhuǎn)化為以區(qū)域資源潛力為基礎(chǔ)編制開發(fā)方案；③充分考慮油田開發(fā)全壽命周期特點，按照〃一體化”設(shè)計理念，優(yōu)化油藏方案及配套的工程設(shè)施方案，實現(xiàn)整體開發(fā)效益最大化。3.1形成四大油區(qū)戰(zhàn)略規(guī)劃，確保渤海油田高效安全、增儲上產(chǎn)在區(qū)域一體化開發(fā)模式引領(lǐng)下，渤海油田以現(xiàn)有油氣設(shè)施為基礎(chǔ)，結(jié)合油氣資源分布特點，按照〃小區(qū)域整合，大區(qū)域連片”開發(fā)原則，提出了四大油區(qū)戰(zhàn)略規(guī)劃：將位于渤海北部海域的綏中36-1、旅大油田群、錦州油田群規(guī)劃為遼東油區(qū)；將位于渤海南部海域的渤中28/34油田群、墾利油田群規(guī)劃為渤南油區(qū)；將位于渤海西部的渤西油田群、曹妃甸油田群、秦皇島油田群規(guī)劃為渤西油區(qū)；將位于渤海東部海域的蓬萊油田群規(guī)劃為渤東油區(qū)。最終形成了遼東、渤南、渤西、渤東等四大油氣生產(chǎn)區(qū)，各油區(qū)內(nèi)管網(wǎng)體系完善，油區(qū)之間相互依托，生產(chǎn)設(shè)施高度集約。在規(guī)劃形成的四大油區(qū)中，遼東、渤南油區(qū)區(qū)域管網(wǎng)及終端已基本建成，中長期策略為加快區(qū)域內(nèi)油氣資源評價，實現(xiàn)儲量和產(chǎn)能有序接替；渤西油區(qū)目前主要依托FPSO進(jìn)行開發(fā)，待時機(jī)成熟后上岸開發(fā)；渤東油區(qū)采用全海式開發(fā)模式，下一步重點工作是加快推進(jìn)蓬萊19-3油田群綜合調(diào)整和蓬萊9-1油田稠油開發(fā)技術(shù)攻關(guān)，確保該油區(qū)持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。3.2墾利油田群、蓬萊19-3油田群開發(fā)實踐取得成功經(jīng)過近10年的實踐，渤海區(qū)域一體化開發(fā)模式在墾利油田群、蓬萊19-3油田群開發(fā)中取得了成功。墾利油田群位于渤海南部海域，屬于勘探新區(qū)，已發(fā)現(xiàn)8個油田和29個含油氣構(gòu)造，但區(qū)域內(nèi)油田及含油氣構(gòu)造儲量規(guī)模小、距離相隔遠(yuǎn)，單獨開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益差、難度大。通過深入剖析區(qū)域地質(zhì)油藏特征，認(rèn)為墾利油田群勘探程度低，但潛力巨大，開發(fā)方案須按照區(qū)域一體化開發(fā)模式設(shè)計，立足整個區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)籌考慮。因此，提出墾利油田群區(qū)域開發(fā)（圖3），首先以8個油田為切入點，將墾利區(qū)帶劃分為5個次級區(qū)域，建成1個區(qū)域處理中心和4個二級處理中心，分5期進(jìn)行開發(fā)。其中，第1期以墾利3-2油田為基點建立區(qū)域處理中心［8］；第2期以墾利10-1油田為依托建立萊州灣二級處理中心；第3、4、5期分別在墾利20-1、墾利6-4/5、渤中33-1等油田建立3個二級處理中心。據(jù)統(tǒng)計，區(qū)域內(nèi)一、二期具備建成500萬t年產(chǎn)能規(guī)模的生產(chǎn)能力，2015年墾利油田群已經(jīng)建成260萬t年產(chǎn)能規(guī)模。區(qū)域內(nèi)油網(wǎng)、氣網(wǎng)、水網(wǎng)、電網(wǎng)及陸上終端統(tǒng)一規(guī)劃、資源共享，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省投資近30億元人民幣，不僅帶動了渤中34-6/7等邊際油田有效開發(fā)，也為后續(xù)墾利10-4、渤中34-9和墾利16-1新發(fā)現(xiàn)油田依托開發(fā)預(yù)留了足夠的處理和外輸能力。蓬萊19-3油田群位于渤南低凸起中段東北端，由蓬萊19-3、蓬萊19-9、蓬萊25-6油田組成，平面上細(xì)分為22個區(qū)塊，探明石油地質(zhì)儲量達(dá)6億t。經(jīng)過10余年的開發(fā)，該油田群面臨儲量動用程度低、已開發(fā)區(qū)層間矛盾突出、未開發(fā)區(qū)有待進(jìn)一步評價等問題。針對上述問題，以〃整體規(guī)劃、分步實施、先易后難，挖掘油藏潛力、實現(xiàn)老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)，實施滾動評價、加快新區(qū)開發(fā)”為指導(dǎo)思想，以〃儲量品質(zhì)好的新區(qū)優(yōu)先開發(fā)，生產(chǎn)矛盾突出的老區(qū)優(yōu)先調(diào)整，潛力區(qū)塊加快評價，稠油/三采作為后期產(chǎn)量接替”為原則，踐行〃地質(zhì)、油藏、鉆完井、工程、經(jīng)濟(jì)”多專業(yè)一體化，完成了油田群整體規(guī)劃方案編制［9］。該油田群整體規(guī)劃方案分3批實施，即第1批重點開發(fā)儲量落實程度高、品質(zhì)好的新區(qū)，第2批深入挖潛開發(fā)生產(chǎn)歷史長、開發(fā)矛盾突出的老區(qū)，第3批開發(fā)儲量潛力較大、產(chǎn)能較低的復(fù)雜構(gòu)造區(qū)。在油田群整體規(guī)劃引領(lǐng)下，目前已完成第1批、第2批涉及區(qū)域綜合調(diào)整方案的編制，ODP方案設(shè)計新建井口平臺4座、中心處理平臺1座，新增開發(fā)井248口，可實現(xiàn)增加可采儲量3329萬t的目標(biāo)。通過對渤海油田開發(fā)歷程進(jìn)行總結(jié)和開發(fā)現(xiàn)狀分析，提出了區(qū)域一體化開發(fā)模式，較好地化解了目前渤海油田開發(fā)面臨的主要矛盾，這是渤海油田實現(xiàn)安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)開發(fā)的重要手段。通過區(qū)域開發(fā)一體化實踐，逐步形成了一系列區(qū)域一體化開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了勘探與開發(fā)、油藏與工程、開發(fā)與生產(chǎn)的一體化建設(shè)，規(guī)劃形成了遼東、渤西、渤南、渤東四大油氣生產(chǎn)區(qū)，為渤海油田可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】周守為.中國近海典型油田開發(fā)實踐[M].北京:石油工業(yè)出版，2009.周守為.海上油田高效開發(fā)新模式探索與實踐[M].北京:石油工業(yè)出版，2007.戴煥棟，龔再升.中國近海油氣田開發(fā)[M].北京:石油工業(yè)出版社，2003.朱江，劉偉.海上油氣區(qū)域開發(fā)模式思考與實踐[J].中國海上油氣，2009，21(2):102-104.ZhuJiang,LiuWei.Thinkingandconductingregionaldevelopmentmodesofoffshoreoilandgasfields[J].ChinaOffshoreOilandGas，2009，21(2):102-104.朱江，周文勝.中國近海油氣田區(qū)域開發(fā)戰(zhàn)略思考[J].中國海上油氣，2009，21(6):380-382,387.ZhuJiang,ZhouWensheng.PonderingovertheregionaldevelopmentstrategyforoilandgasfieldsoffshoreChina[J].ChinaOffshoreOilandGas，2009，21(6):380-382,387.張曉丹，郭少儒，蔡華，等.東海油氣田區(qū)域開發(fā)實踐[J].中國海上油氣，2013，25(2):49-51.ZhangXiaodan,GuoShaoru,CaiHua,etal.TheregionaldevelopmentpracticeofoilandgasfieldsintheEastChinaSea[J].ChinaOffshoreOilandGas，2013，25(2):49-51.胡光義，孫福街，范廷恩，等.海上油氣田勘探開發(fā)一體化理念、基本思路和對策[J].中國海上油氣，2013，25(6):61-64,69.HuGuangyi，SunFujie，F(xiàn)anTingenetal.Aconceptionofexploration-developmentintegrationandtherelativeworkingprinciplesandprocedure