原油及頁(yè)巖油應(yīng)用技術(shù)介紹

　　1、原油開采技術(shù)介紹

在整個(gè)原油水力分配器工作原理圖的開采過程中水力分配器工作原理圖，開采是一個(gè)相當(dāng)重要的過程，合適的開采方式是開采石油的必要基礎(chǔ)，它對(duì)于產(chǎn)能利用最大化、采能的利用率以及降低開采成本都具有著相當(dāng)重要的影響。因此，在正式開采一個(gè)油田之前，選擇正確的開采方式以及在不同階段不同采油方式的轉(zhuǎn)換時(shí)相當(dāng)重要的，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的條件下，這方要的要求尤其突出。1.1常規(guī)采油工藝（1）注水開采法注水開采是指最常使用的常規(guī)油氣開采方法，它是在油田開發(fā)過程中，通過專門的注入井將水注入油藏，保持或恢復(fù)油層壓力，使油藏有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力，以提高油藏的開采速度和采收率。缺點(diǎn)是在注水開發(fā)油藏時(shí)，因注入水沿高孔隙度、高滲透帶、大孔喉或裂縫竄流而使基質(zhì)、低孔隙度、低滲透帶中的油氣采出程度低，甚至采不出而成為剩余油，因此要加大采出剩余油的力度。（2）注氣采油法注氣采油法主要通過向油井注入二氧化碳、氮?dú)怛?qū)、煙道氣及混合氣的方法，使油田保持驅(qū)動(dòng)力。注氣開采法具有很大的局限性，主要只適合以下幾種情況：（1）儲(chǔ)層泥質(zhì)含量過高，注水開發(fā)易引起水敏的油藏水力分配器工作原理圖；（2）油層束縛水飽和度高，注水效果不好的油藏；（3）一般稠油油藏；（4）裂縫不發(fā)育，不易引起氣竄的均質(zhì)油藏；（5）薄油層。（3）蒸汽吞吐采油蒸汽吞吐采油是一種單井作業(yè)，在一口井中注入一定量的蒸汽，隨后關(guān)井，讓蒸汽與油藏巖石進(jìn)行熱交換，然后再開井采油。此過程可循環(huán)往復(fù)進(jìn)行，又稱循環(huán)注蒸汽工藝。（4）蒸汽驅(qū)油法蒸汽驅(qū)油法是一種驅(qū)替式采油方法，類似于水驅(qū)；即以井組為基礎(chǔ)，向注入井連續(xù)注入一定量的蒸汽，蒸汽將油驅(qū)向生產(chǎn)井，在生產(chǎn)井中采出。（5）火燒油層法火燒油層也稱火驅(qū)法，是油層本身產(chǎn)生熱的一種熱力采油方法?；馃蛯邮菍⒛撤N形式的氧化劑（空氣或氧氣注入油層），使其內(nèi)部的油自然或點(diǎn)燃，隨后注入的氧化劑便會(huì)使燃燒帶在油藏中擴(kuò)展。燃燒帶產(chǎn)生大量的熱量，加熱油層和油層中的流體，將油層加熱降低原油黏度。（6）聚合物驅(qū)油技術(shù)聚合物驅(qū)油是油田開發(fā)中三次采油的方法之一。在注入的水中假如高分子聚合物，增加注入水的黏度，降低油層的水相滲透率，從而改善水油流度比，調(diào)整注入剖面而擴(kuò)大波及體積，提高了宏觀波及效率，進(jìn)而提高原油采收率。

　　1.2頁(yè)巖油開采技術(shù)介紹

　　 全球頁(yè)巖氣資源量多達(dá)456×1012m3相當(dāng)于煤層氣與致密砂巖氣資源量的總和占三種主要非常規(guī)天然氣煤層氣致密砂巖氣頁(yè)巖氣總資源量的50%左右1因此頁(yè)巖氣是現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下天然氣工業(yè)化勘探的重要目標(biāo)我國(guó)頁(yè)巖氣資源亦非常豐富僅四川盆地下志留系烴源巖即有60×108m3左右的資源量但目前對(duì)頁(yè)巖氣的勘探開發(fā)還處于探索階段尚需深入研究。

（1）頁(yè)巖油的開采水力壓裂法 頁(yè)巖油的生產(chǎn)主要使用水力壓裂法（部分油井使用蒸汽注入法或者二氧化碳注入法），水力壓裂法是指使用摻入了化學(xué)物質(zhì)的高壓水流對(duì)頁(yè)巖層進(jìn)行壓裂，人為造成很多縫隙，將石油或天然氣從巖石縫隙中釋放出來，并順著井筒流到地表的油氣開采方法。。水力壓裂目前廣泛應(yīng)用于全世界的低滲油藏開發(fā)，尤其是非常規(guī)油氣如致密砂巖氣、頁(yè)巖氣和煤層氣的開發(fā)。

　　 水力壓裂法由于工藝復(fù)雜，因此相較其他常規(guī)油氣開采方法成本較高。此外，頁(yè)巖油和常規(guī)油田不同，其產(chǎn)量會(huì)逐年下滑，頁(yè)巖油單井第二年產(chǎn)量平均下滑50%以上，高的甚至能達(dá)到80%。但是，需要注意的是，頁(yè)巖油開采初期的產(chǎn)量非常巨大，部分單井產(chǎn)量初期可以達(dá)到400-600桶/天，而常規(guī)油井日產(chǎn)百桶就可以算高產(chǎn)的了。這意味著，雖然受初期投入巨大和產(chǎn)量逐年下滑的影響，頁(yè)巖油的平均成本較高。但是，由于頁(yè)巖油在開采初期產(chǎn)量為常規(guī)油井的數(shù)倍，短期內(nèi)資本回報(bào)率較高，因此在開采前幾年，頁(yè)巖油井對(duì)低油價(jià)的抵抗能力較強(qiáng)。

　　1.3原油開采步驟介紹

石油是深埋在地下的流體礦物。最初人們把自然界產(chǎn)生的油狀液體礦物稱石油，把可燃?xì)怏w稱天然氣，把固態(tài)可燃油質(zhì)礦物稱瀝青。隨著對(duì)這些礦物研究的深入，認(rèn)識(shí)到它們?cè)诮M成上均屬烴類化合物，在成因上互有聯(lián)系,因此把它們統(tǒng)稱為石油。1983年9月第11次世界石油大會(huì)提出，石油是包括自然界中存在的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)烴類化合物以及少量雜質(zhì)組成的復(fù)雜混合物。所以石油開采也包括了天然氣開采。原油開采步驟（1）測(cè)井工程在井筒中與應(yīng)用地球物理方法，把鉆過的巖層和油氣藏中的原始狀況和發(fā)生變化的信息，特別是油、氣、水在油藏中分布情況及其變化的信息，通過電纜傳到地面，據(jù)以綜合判斷，確定應(yīng)采取的技術(shù)措施。（2）鉆井工程在油氣田開發(fā)中，有著十分重要的地位，在建設(shè)一個(gè)油氣田中，鉆井工程往往要占總投資的50%以上。一個(gè)油氣田的開發(fā)，往往要打幾百口甚至幾千口或更多的井。對(duì)用于開采、觀察和控制等不同目的的井（如生產(chǎn)井、注入井、觀察井以及專為檢查水洗油效果的檢查井等）有不同的技術(shù)要求。應(yīng)保證鉆出的井對(duì)油氣層的污染最少，固井質(zhì)量高，能經(jīng)受開采幾十年中的各種井下作業(yè)的影響。改進(jìn)鉆井技術(shù)和管理，提高鉆井速度，是降低鉆井成本的關(guān)鍵。（3）采油工程是把油、氣在油井中從井底舉升井口的整個(gè)過程的工藝技術(shù)。油氣的上升可以依靠地層的能量自噴，也可以依靠抽油泵、氣舉等人工增補(bǔ)的能量舉出。各種有效的修井措施，能排除油井經(jīng)常出現(xiàn)的結(jié)蠟、出水、出砂等故障，保證油井正常工作。水力壓裂和酸化等增產(chǎn)措施，能提高因油層滲透率太低，或因鉆井技術(shù)措施不當(dāng)污染、損害油氣層而降低的產(chǎn)能。對(duì)注入井來說，則是提高注入能力。（4）油氣集輸工程

　　是在油田上建設(shè)完整的油氣收集、分離、處理、計(jì)量和儲(chǔ)存、輸送的工藝技術(shù)。使井中采出的油、氣、水等混合流體，在礦場(chǎng)進(jìn)行分離和初步處理，獲得盡可能多的油、氣產(chǎn)品。水可回注或加以利用，以防止污染環(huán)境，減少無效損耗。

　　原油成本探析

　　 一概而論地給出原油的絕對(duì)成本是沒有意義的，因?yàn)樵蜕a(chǎn)中，受原油質(zhì)地（常規(guī)原油或者非常規(guī)原油）、開采地點(diǎn)（陸上或者海上）、開發(fā)階段（老油田或者新油田）等的不同而成本會(huì)有不同，并且本身原油成本也會(huì)隨著原油及其成本品價(jià)格的變動(dòng)而改變。本文擬按照開采難度這個(gè)維度來探究原油成本特別是其中頁(yè)巖油的開采成本。

　　 探究原油的成本，需要從原油怎樣勘探來講。簡(jiǎn)單來講，原油開采包含以下幾個(gè)流程：

　　1、剛開始勘探時(shí)是一片平地，通過兩臺(tái)機(jī)器，一臺(tái)機(jī)器做地震，一臺(tái)機(jī)器是一個(gè)receiver，大概看看這個(gè)地方的聲波是怎樣的，地質(zhì)學(xué)家就可以判斷一下哪個(gè)地方可能有油。

2、確定完之后就開始打井，打的第一口井叫勘探井；勘探井打完之后需要測(cè)井，拿一根線栓一個(gè)儀器去測(cè)井的深度和巖層（是泥巖還是砂巖）。如果確定這個(gè)地方有油，這是就大概在什么深度、有多少油。3、之后就在第一口井周圍打一圈井，這一圈井就叫發(fā)展井。發(fā)展井是為了更進(jìn)一步確定這個(gè)區(qū)塊油的信息。4、最后會(huì)在發(fā)展井周圍再打一圈井，這一圈井才稱之為生產(chǎn)井。打完生產(chǎn)井之后需要再下套管、加水泥，這就相當(dāng)于是完井。5、完井之后就會(huì)把鉆井撤掉，架上磕頭機(jī)，就開始往外抽油。

　　 以上就是打井取油的過程，這里面有幾個(gè)問題，第一個(gè)問題就是在做勘探的時(shí)候，并不是到一個(gè)地方就能找到油，這里就有一個(gè)不確定性和風(fēng)險(xiǎn)，即使你打了發(fā)展井，之后再打生產(chǎn)井，都是有可能沒有油的，這就導(dǎo)致了上游的勘探和開采的成本實(shí)際上是非常高的，即便是完了井沒有油，這部分成本也要算到成本里。所以說從打第一口井到最后出游的全周期的成本是非常高的。

　　但是一旦這些井打完之后出油了，磕頭機(jī)架上去之后，不算這些沉沒成本，那維護(hù)這部分產(chǎn)量成本是很低的，就40美元/桶一下。

　　因此講原油成本，需要區(qū)分完全成本和現(xiàn)金流成本。

整個(gè)原油的勘探開采成本，實(shí)際上最高的成本，是深海的成本，其原因在于架設(shè)鉆井平臺(tái)的時(shí)候，深海的鉆井平臺(tái)的租金是非常貴的，一天的租金有100萬美金。目前深海完全成本（覆蓋掉所有的資本自出、利息）或者叫全流程成本，最高的在85，便宜的是75。之后稍微低一點(diǎn)的成本就是頁(yè)巖油，頁(yè)巖油的完全成本是在65左右，再便宜的就是中東/沙特在40，這些都是完全成本、長(zhǎng)周期成本。短周期的現(xiàn)金流成本就很低了，有一些頁(yè)巖油公司現(xiàn)金流成本都在40美元以下，因此我們看到油價(jià)都已經(jīng)45了破產(chǎn)的只有一家很小的公司。所以40美元的支撐位是很強(qiáng)的。這是成本。美國(guó)頁(yè)巖油主要分布在Bakken、Eagle Ford、Haynesville、Marcellus、Niobrara、Permian和Utica，這七個(gè)產(chǎn)區(qū)占據(jù)了美國(guó)2011~2014年期間92%的頁(yè)巖油增量和全部的天然氣增量。根據(jù)IEA數(shù)據(jù)，美國(guó)非常規(guī)油產(chǎn)量中損益平衡油價(jià)在50美元/桶以下的占比大約為41%，絕大多數(shù)產(chǎn)量的損益平衡油價(jià)在40~60美元/桶之間（58%）。 頁(yè)巖油氣具有超高衰減率，單井產(chǎn)量一般會(huì)在首年下滑50%以上，Eagle Ford和Wolfcomp衰減率更是可能達(dá)到60-85%。其衰減率高的原因有兩個(gè)，一是頁(yè)巖層本身并不具備流動(dòng)性，雖然近年來水力壓裂技術(shù)提升，但能夠壓裂的頁(yè)巖半徑仍僅有30-50米，能獲取的油藏有限；二是水利壓裂需想地下注入大量高壓水以壓裂巖層，可以快速將巖層礦藏榨干，屬于一種破壞性開采。

　　 正是由于各地區(qū)開采難度的差異，造成了世界各產(chǎn)油國(guó)成本有著天壤之別，2016年，在英國(guó)每桶原油的成本約52.50美元（含運(yùn)輸），其原因在于北海地區(qū)開采難度較高；加拿大油砂（41.1美元）；巴西每桶原油的成本約49美元，加拿大每桶原油的成本約41美元；美國(guó)每桶原油的成本約36美元，頁(yè)巖油靜態(tài)成本約為50美元（擴(kuò)張成本可能在60美元以上）；委內(nèi)瑞拉重質(zhì)油（生產(chǎn)成本23.5美元，但腐敗成本高，綜合估計(jì)成本40-50美元）；俄羅斯每桶原油的成本約20美元（加上運(yùn)輸后為30美元）?？仆氐脑烷_采成本很低，平均每桶低于10美元。伊拉克每桶原油的成本約10.70美元；沙特阿拉伯每桶原油的成本約3美元（加上運(yùn)輸后為7美元）；中國(guó)勝利油田49.5美元（體制成本高企）。