天然气动态监测技术规范最新版本_天然气在线监测标准
1. “十五”规划确立高新技术发展新目标
2.我国海洋油气勘探技术有哪些?
3.石油工程技术是干什么的
倪天禄 黄在友 王贺林 康伯军
摘要 位于黄骅坳陷小集断裂带的官-938断块油藏采出程度已经达43.9%,预测最终采收率可达57%。该油藏油层多且厚,属高凝中低渗油藏,总结该断块成功开发经验,可对同类油藏的开发提供借鉴。该断块油层虽厚但层数多,非均质性较强,在开发前期就采取分层开采方案,运用原油的粘温关系、排量和井口温度关系,采用大排量生产的方法解决了原油凝固点高的问题;在地层压力下降后,及时注水补充能量,结合先进的工艺,进行层间调剖;在开发后期,开展数值模拟和精细油藏描述,反复认识注水过程中剩余油运移及分布规律,再次调整,开展层间挖潜,实现了油层均匀动用。
关键词 高凝原油 多层 厚层 断块油气藏 电动潜油泵 注水 分层开采
一、地质概况
938断块位于黄骅坳陷孔店构造带南部,为断块性油气藏(见图1),含油面积1.156km2。该断块开采层位为老第三系孔店组孔一段,为河流相冲积扇沙体的扇端微相沉积,油层主要为枣-Ⅱ1至枣-Ⅳ之间的7个小油组,油层在平面沿河道方向发育稳定,垂直河道方向变化较大。油层的孔隙度平均为16.75%,层间的渗透率级差为18~83,非均质性十分严重。
图1 938断块构造井位图
1—早期油井;2—早期水井;3—加密油井;4—转注水井;5-斜井
该断块原油性质较差,粘度为16.35mPa·s(50℃),凝固点为37.3℃,含蜡量为20.9%,含硫量为0.0925%,胶质与沥青质含量在27%以上;断块原始地层压力为31.6MPa,地饱压差为21.6MPa,属典型的低饱和高凝油藏。
二、开发效果评价
938断块自1982年投产开发至今,经过了由低含水到高含水的全过程。开发上的高水平主要表现在采出程度高、油层动用均匀,控水稳油的综合治理效果好。
1.采出程度高
对938断块含水(Fw)与采出程度(R)的生产数据回归,二者间的关系式为:
油藏描述技术在黄骅坳陷南区的应用
目前该断块含水为88%,采出程度达43.9%;由此预测,最终在含水为98%时,采出程度将达到57.1%(见图2)。
图2 938断块含水与采出程度关系曲线
该结果与用中国石油天然气总公司统计归纳出的驱油效率经验公式所得结果(56.8%)很接近。与开发方案的设计指标相比,该断块实际采出程度已超出2.36个百分点,累计产油量超出10.68×104t,预计最终产油量将超出70.35×104t。
2.含水与含水上升率关系
利用童氏理论Fw与R关系和水驱规律曲线,作出938断块含水与含水上升率曲线(见图3),再利用累积的实际含水上升率值(见图3)与之对比,可以看出:在中低含水阶段,该断块含水上升率大部分低于理论值,尤其在含水低于25%之前和高于35%之后;由于该断块油水粘度比(8.1)较低,在采出较大比例可采储量后,油田实际含水在较短时间内上升幅度较大,低、高含水阶段之间的过渡期相对缩短;在后期的高含水阶段,由于采用了注水调整、井网完善等措施,仍能使含水上升率保持在理论值范围内,表明控水稳油、综合治理取得了较好效果。
图3 938断块含水与含水上升率关系曲线
1—童氏理论;2—水驱规律曲线
3.油层动用程度高
经过在注采井网完善的高水淹区钻的检查井(检1井)C/O测井及分层试油,证实高水淹区80%油层已水淹,水淹层含水高达约98%;电测解释未水淹的层,试油含水也达70%~80%。可见高水淹区层间差异越来越小,油层吸水均匀,各层动用程度越来越接近。由检查井岩心分析可知,岩心含油饱和度从最初的65%下降到36%,采出程度达44.6%。
三、高效开发过程中几点作法
1.必须分层开采
由于938断块属于小断块油藏,油层又分散在500多米的井深范围内,辫状河道沙体占整个沙体面积的85%,各个沙体上油层分布又很不均匀,所以油层物性、原油物性变化较大(见表1、表2)。
表1 938断块油层物性数据表
表2 938断块原油物性数据表
该断块的静温(t)与深度(h)及原油粘度(μ)与温度(T)的关系为
t=14.05+0.0327h
lg(lgμ)=-2.69×10-3T+0.4613
根据该断块静温和深度的关系可知,当油层深度浅于711m时,静温已小于凝固点(37.3℃),实际生产中,原油在距地面500m以下深处就开始结蜡。原油凝固点高,还导致常规抽油时杆断脱和其它生产事故的发生,在使用热电杆加热的情况下,也难以避免生产事故。
由该块的粘温曲线可得,当温度为37.3℃时,其原油粘度为197.67mPa·s。因此常规抽油时,在500m以下深处原油就开始变稠,堵塞井筒,给井筒举升带来很大困难。
在多次试验总结的基础上,统计归纳出了井口排液量(Q)和井口温度(T?)的关系式
T?=0.26Q+25
只有单井井口排液量(Q)大于80t/d时,才能充分利用地层温度改变井筒热力场分布,使井口原油剩余温度提高到其析蜡温度以上,保证原油在井筒中有较好的流动性。另一方面,为保证主要储量在中低含水期采出,促使各油层均匀动用,减缓后期开采中的层间矛盾,需加大生产压差。
根据达西渗流公式,得出驱动压力梯度应保持在0.11MPa/m,生产压差应保持在12MPa左右,单井日产液量在100t左右。
根据938断块油层物性数据,结合油层厚度、油水压力系统、开采速度、经济效益,把该断块分两套开发单元开采,每套油层数一般少于20个,平均单层有效厚度小于30m,且两套之间有1~14m厚的泥岩隔层。实际生产资料表明,该断块的油层动用程度明显高于同油田其它断块,吸水和产液都较均匀。
2.需要大排量生产
938断块投产初期弹性能量充足,地饱压差达21.6MPa,大部分油井可以自喷,但无边、底水等天然能量补充,地层压力下降快,油井停喷早,油井弹性产率仅(1469~5061)t/MPa,产量月递减率为12%,停喷压力为21.2~22.5MPa。但该断块油层物性虽差而连通性较好,可以按地面、地下两个流动系统,用电潜泵大排量生产。
在下电潜泵后,938断块平均单井日产液量由原来的50t上升到120t以上,高者达250t以上。同时,井口温度由原来的30℃提高到60℃,高者达90℃,很好地解决了生产中的结蜡问题。此外,大排量生产在油层中产生了大压差,使生产压差由原来的3~5MPa提高到8~15MPa,油井的生产能力明显增强,油层的动用程度也明显提高。
3.完善注采关系,改造低渗透油层
938断块油层的非均质性在中含水期明显暴露出来,这就要求有针对性地完善注采井网并改造低渗透油层,充分利用水动力封闭式驱替层间、层内、平面可动油。
(1)完善注采井网
938断块最早按300m的井距设计正方形井网,但在中高含水期,高、低渗透层差异导致的层间矛盾开始恶化。1989年后,对下套单元有针对性地补充完善了8口油井并转注了2口水井,使井网密度由17口/km2增加到26.5口/km2,其中7口井分布在断块边部(见图1),射开层位也在渗透率较低的枣-Ⅲ3和枣-Ⅳ层,有效地控制了低渗透层的储量,注采井数比达到1:1.9,单井控制储量由37.9×104t下降到22.75×104t,注采连通率达到85%以上,为以后对其进行封闭性周期注水提供了条件。
(2)低渗透油层改造
井网加密后,虽能在一些井组取得较好效果,但低渗透油层附近的井仍不能获得较高产能,有的产量仅1t左右,加密井中有4口基本无产量。在对这类井低渗透油层压裂7井次后,很好地利用了水力传压作用,在油层中造成裂缝,改善了产油剖面,取得了效果。如12-7-1井投产后,仅日产3t油,压裂后产量达32t。
油层渗透率低,也加大了注水难度。对于胶结物为钙质或堵塞严重的砂岩油层,采用以解堵为目的的酸化改造,达到提高渗透率和增大孔隙度的目的。如10-3-3井由于油层物性太差(渗透率不到30×10-3μm2),在23.5MPa的泵压下,日注水量不到100m3;酸化后日注水量增加到200m3。该断块先后进行了8井次的酸化措施,日注水量由原来的271m3上升到1146m3,提高了波及系数。
4.重新认识油层,寻找潜力区
随着938断块的深入开采,先后两次对该断块进行数值模拟,对油藏的认识也进一步提高,明确平面上剩余油主要分布在井网控制程度低的地区(如上套井网东部)、注采井网的非主流线(下套11-4井、12-5井对11-5油井的注水非主流线上)以及断块边部两套井网注采不完善的地区(见图1),剩余油饱和度在40%左右。根据这一认识,1993年以来进一步完善注采井网,在油水过渡带钻调整井(12-6-1井),初期产量达到49.8t,含水在23.1%,由此证明,该断块仍有潜力。
此外,通过油藏精细描述,对各油组的沙体分布和物性进行再认识,认为枣-Ⅳ油组沙体分布零散,渗透率只有0.6×10-3~7×10-3μm2,需加强单个沙体上油井的注水,以补充能量。因此,对枣-Ⅳ油组进行单独注采,运用配套技术同时对油、水井下措施,以达到启动潜力层的目的。对单注枣-Ⅳ油组的11-6-3水井酸化,并对单采枣-Ⅳ油组的相应受益井10-5-3井用“89弹”代替原来的“73弹”进行重复射孔,子弹的穿透能力增强,射孔半径增大。这些措施有效地改造了油层,注水井的日注水量由原来的30m3提高到200m3,油井的日产量由原来的2.5t提高到36t,取得了较好效果。
5.进一步细分层系,挖掘剩余油潜力
1993年后,通过油水井产液剖面、吸水剖面,对层间剩余油储量进行统计和定量研究(见表3)。由表3可见,枣-Ⅱ、枣-Ⅲ2、枣-Ⅲ3、枣-Ⅳ油组仍有一定的潜力。这些油层的渗透率都较低(5×10-3~15×10-3μm2),但毛管压力曲线为粗歪度,反映孔隙结构较好,从这些层中有可能挖掘相对较好的区域。根据这些认识,进一步细分层系,采用分注、调剖技术,对低渗透层加强注水,控制或停止高渗透层吸水,以达到启动潜力层的目的,实现控水稳油。该断块先后进行了4次分注和4次调剖,都在一定程度上改善了水驱效果,提高了注水利用率,见到较好效果。例如在对13-8井合注时,吸水厚度为58.8%,分注后吸水厚度提高到81.2%。
表3 938断块各油组剩余油储量表
1996年938断块的采出程度达到了43.9%,综合含水控制在88%,取得了较好的开发效果。
四、结论
(1)小断块油气藏井网完善难度大,可以根据岩性、油层物性及厚度采用分层开采来解决井网完善问题。
(2)充分利用地层能量,掌握温度、排量、粘度之间关系的变化规律,结合油层物性资料,早期进行大排量生产,可以解决原油高凝、高含蜡导致的生产问题,并能增加油层动用程度。
(3)对分布零散的特低渗透层,进行单独注采,运用配套技术,同时在油、水井采取措施,能够达到改造油层、启动未动用层的目的。
(4)在高含水期,充分利用数值模拟、油藏精细描述手段,与动态监测资料结合,不断认识开发后地下动态变化,重建地质模型,找准剩余油分布,有针对性地进行层间、平面挖潜,能够最大限度地提高波及系数和驱油效率,从而获得较高的采收率。
“十五”规划确立高新技术发展新目标
俗称组态软件,译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。
组态软件的应用领域很广,它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。
组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。
起源于DCS(Distributed Control System分布式控制系统,DCS由仪器,仪表发展而来)
发展于PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器,一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的); 1、InTouch:Wonderware 是 Invensys plc“生产管理”部的一个运营单位,是全球工业自动化软件的领先供应商。
Wonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。
在80年代末、90年代初,基于Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新,并且InTouch提供了丰富的图库。
但是,早期的InTouch软件采用DDE方式与驱动程序通信,性能较差,最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台,并且提供了OPC支持。
2、IFix:GE Fanuc 智能设备公司由美国通用电气公司(GE)和日本Fanuc公司合资组建,提供自动化硬件和软件解决方案,帮助用户降低成本,提高效率并增强其盈利能力。
Intellution公司以Fix组态软件起家,1995年被爱默生收购,现在是爱默生集团的全资子公司,Fix6.x软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面,并提供完备的驱动程序(需单独购买)。
Intellution将自己最新的产品系列命名为iFiX,在iFiX中,Intellution提供了强大的组态功能,但新版本与以往的6.x版本并不完全兼容。
原有的Script语言改为VBA(Visual Basic For Application),并且在内部集成了微软的VBA开发环境。
遗憾的是,Intellution并没有提供6.1版脚本语言到VBA的转换工具。
在iFiX中,Intellution的产品与Microsoft的操作系统、网络进行了紧密的集成。
Intellution也是OPC(OLE for Process Control)组织的发起成员之一。
iFiX的OPC组件和驱动程序同样需要单独购买。
3、Citech:悉雅特集团(Citect)是世界领先的提供工业自动化系统、设施自动化系统、实时智能信息和新一代 MES 的独立供应商。
CiT公司的Citech也是较早进入中国市场的产品。
Citech具有简洁的操作方式,但其操作方式更多的是面向程序员,而不是工控用户。
Citech提供了类似C语言的脚本语言进行二次开发,但与iFix不同的是,Citech的脚本语言并非是面向对象的,而是类似于C语言,这无疑为用户进行二次开发增加了难度。
4、WinCC:西门子自动化与驱动集团(A&D)是西门子股份公司中最大的集团之一,是西门子工业领域的重要组成部分。
Simens的WinCC也是一套完备的组态开发环境,Simens提供类C语言的脚本,包括一个调试环境。
WinCC内嵌OPC支持,并可对分布式系统进行组态。
但WinCC的结构较复杂,用户最好经过Simens的培训以掌握WinCC的应用。
1.力控ForceControl(北京三维力控科技有限公司)
北京三维力控科技有限公司是专业从事监控组态软件研发与服务的高新技术企业,核心软件产品初创于1992年,公司以自主创新为动力,逐渐奠定了在国内市场的领先地位。
国产监控组态软件唯一的完整的冗余与热备体系设计,完整的分布式网络结构;
支持控制设备冗余、多重网络冗余,多客户端冗余、冗余的主从站都可以操作;
人机监控图形界面与过程数据处理分离,内置独立的实时历史数据库;
实时历史数据库支持Windows/Unix/Linux 操作系统,数据库开放接口支持远程访问;软件具备独立的Web Server,支持 Web Service 接口,支持PDA终端访问方式;和设备支持多种通讯方式,上千种的驱动程序,支持多协议设备共用一条通讯总线,支持不同通讯链路切换。
产品发展历程:
1992年:诞生了力控的DOS版本;
1994年:基于16位的Windows(3.1)的力控版本形成;
1996年:基于32位的Windows(95)的力控1.0形成;
1999年:力控1.2版本推出,并在中国石油大庆天然气公司广泛应用;
2000年:力控2.0推出,同时出版了《监控组态软件及应用》一书;
2001年:力控“软”策略PC控制软件推出;
2002年:力控2.6推出,北京三维力控正式成立;
2004年:力控3系列软件推出;
2005年:力控pFieldm®网关软件推出;
2006年:力控5.0版本软件推出;
2007年:力控6.0版本软件推出;
2008年:力控6.1版本软件推出;
产品特点:
方便、灵活的开发环境,提供各种工程、画面模板、可嵌入各种格式(BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等)的,方便画面制作,大大降低了组态开发的工作量;
高性能实时、历史数据库,快速访问接口在数据库4万点数据负荷时,访问吞吐量可达到20000次/秒;
强大的分布式报警、事件处理,支持报警、事件网络数据断线存储,恢复功能;
支持操作图元对象的多个图层,通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏;
全新的、灵活的报表设计工具:提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制,包括:脚本调用和事件脚本,可以提供报表设计器,可以设计多套报表模板;
提供在Inter/Intra上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案;
支持通过PDA掌上终端在Inter实时监控现场的生产数据,支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备或其它远程力控节点通讯
支持控制设备冗余、控制网络冗余、监控服务器冗余、监控网络冗余、监控客户端冗余等多种系统冗余方式。
全新的高性能实时、历史数据库
力控6.0重新设计了数据库内核部分。
除了采用旋转门算法对历史数据进行压缩外,重新优化设计了磁盘存贮算法以实现对长年形成的海量历史数据的快速查询。
支持的数据类型除原有的浮点型、布尔型、字符串型外,新增了对二进制型数据的支持。
单台服务器容量可达100,000点,吞吐量支持每秒写入/查询20,000个数据点。
历史数据库可在线备份。
支持多服务器处理。
当数据库构成双机冗余系统时增加了从站操作功能,即处于备用状态的从站可作为普通操作员站使用。
新增数据库快速访问接口DBI
DBI是一套全新设计开发的实时数据库访问接口。
它除了兼容原有接口Db的所有接口功能外,还增加了获取数据库结构信息的接口,并增加了动态控制变化数据集功能。
由于DBI口采用了快速数据访问机制,数据访问吞吐量可达到20000次/秒,可以适合过程仿真、优化控制、专家诊断等多种行业应用。
进程管理
新增的进程管理器可按照配置安全启动、停止各个程序进程,支持进程异常自动处理功能。
可远程监测各进程状态,远程启、停进程,远程上传、下载工程应用或更新程序组件。
报警、事件处理
强大的分布式报警、事件处理,支持报警、事件网络数据断线存储,恢复功。
功能强大的、开放的过程可视化监控平台
全面提升的HMI
1)支持HMI图层操作,可灵活控制各图层的显示与隐藏。
2)重新设计的HMI的对象容器,定义了全新的容器接口集,增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能,通过脚本可调用对象的方法、属性。
3)完善了力控OCX容器的事件型脚本功能,支持更多类型的OCX控件。
4)增强的SQL脚本。
可根据SQL脚本函数返回值判断执行结果、支持模糊查询、支持时间类型字段的处理等。
灵活的报表生成器
1)提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制,包括:脚本调用和事件脚本。
2)兼容Excel工作表文件,提供类Excel的绝大部分功能,包括:编辑功能、计算功能、图表功能等。
3)支持图表显示自动刷新,可输出多种文件格式: Excel、TXT、PDF、HTML、CSV等。
4)可实现多层表头,可以实现报表嵌套,可以制作复杂的报表格式。
5)具备打印、打印预览、页眉页脚打印功能。
6)报表数据源支持实时数据库和各种关系数据库,可显示、处理实时和历史数据。
7)提供报表设计器,可以设计多套报表模板。
对标准组件和图库进行了大量更新与扩充
1)重新设计、开发实时和历史趋势、XY曲线、多功能报警、历史报表、总貌画面、温控曲线、ADO历史曲线等标准组件。
2)新增多功能显示、GIF透明动画、CAD图形组件等实用图形工具。
3)优化、改造了文本输入、下拉框、列表框、复选框、多选按钮、起始时间、时间范围、历史追忆等Windows控件。
4)优化、改造了多媒体播放器、Flash播放器、浏览器、幻灯片等子图。
5)增加了大批如:PID调节器、手操器等实用子图。
新一代的网络功能
1)Web发布不但支持自有的Web服务器,同时支持IIS服务器,开放的Web控件方便用户建立门户网站。
2)支持掌上PDA终端访问网络服务器,浏览画面。
3)丰富了XML数据传送接口。
4)加强了GPRS/CDMA移动网络的并发数据功能,适合大型移动网络数据处理。
全面升级的I/O调度
6.0的I/O调度在兼容原有全部驱动程序的前提下,进行了多项功能改进。
1)通过简单组态配置,即可支持控制设备的的串口、以太网通道冗余以及控制器冗余。
2)每个驱动可加载独立进程完成采集,彻底消除单进程容易产生的线程安全隐患。
3)增加驱动管理器,可查看信道、设备的状态信息,信道的通信报文,对信道进行启、停控制。
4)支持异种通信协议共享同一信道(如:采用RS485协议同时在一个链路上采集多种厂家、不同协议的设备)。
5)增加了监控数据读写的优先级控制功能。
2.组态王KingView(北京亚控科技发展有限公司)
性能特点:
(1)组态王对大容量工程具有高度的可靠性和实时性:
?数据采集性能
? 网络通讯性能
? 画面刷新性能
? 脚本执行性能
(2)组态王具有易用性特点:操作简单、直观、易理解,符合工控行业使用习惯,简单实用
(3)组态王具有扩展性:易于进行功能扩展
(4)组态王具有良好开放性:提供完善的api接口,利于与其他系统对kingview系统的整合,接口内容包括:
? 实时数据的访问接口
? 历史数据的访问接口
? 报警数据的访问接口
? 安全用户的访问接口
? 变量对象的配置接口
? 设备对象的配置接口
? 用户对象的配置接口
(5)组态王7.0具有良好可维护性:具有诊断、监视、记录工具,能够进行快速的故障定位和排除
(6)组态王7.0具有可定制性:定制OEM版本快速方便
技术参数:
(1)实时数据:报警事件冗余切换小于2秒
(2)历史数据:
? 存储速度:10000点/s
? 存储时间范围:可由客户订制,精确到毫秒级
? 查询: 历史库查询数据时间小于3秒
同一数据可按照年、月、日、时查询,时间相差在秒级以内
? 历史冗余切换时间小于2秒
(3)冗余切换:
? IOserver之间切换小于2秒
? IOserver可进行最长7天的数据缓存
(4)画面系统
? 画面最大尺寸可达到10240x7680(或更大)
? 画面数目没有限制
(5)曲线趋势图:
? 最多同时显示4个绘图区
? 最多同时显示64条曲线
? 最多可以同时具有16条数据轴
? 可同时具有2条时间轴
(6)门户:
? 可以支持200个以上的客户端同时访问
3.Realinfo(大庆紫金桥软件技术有限公司)
紫金桥监控组态软件是紫金桥公司在长期的科研和工程实践中开发的通用工业组态软件。
紫金桥组态软件在实际应用中,以其可靠性、方便性和强大的功能得到用户的高度评价,用户已经广泛应用于石化、炼油、汽车、化工、冶金、制药、建材、轻工、造纸、采矿、环保、电力、交通、智能楼宇、仓储、物流、水利等多个行业和领域的过程控制、管理监测、现场监视、远程监视、故障诊断、企业管理、资源计划等系统。
软件发展历程:
1993年开始研究开发了具有自主知识产权的国产大型实时数据库系统软件
1996年推出了基于Windows NT和OpenVMS两种操作系统的实时数据库系统ConRTDB1.0
1998年推出了紫金桥实时数据库系统1.0和紫金桥组态软件1.0
2000年推出了紫金桥实时数据库系统2.0和紫金桥组态软件2.0
2002年推出了紫金桥实时数据库系统3.0和紫金桥组态软件3.0
2004年推出了紫金桥实时数据库系统3.6和紫金桥组态软件3.6
2006年推出了紫金桥实时数据库系统3.6和紫金桥组态软件3.6的升级版本;推出煤矿行业版软件
2007年推出了紫金桥监控组态软件 V6.0
2008年推出了实时数据库系统 V5.0;同年8月推出紫金桥抽油机监控系统V1.0、紫金桥混凝土配料系统V2.0、紫金桥人员定位系统V2.0
2009年推出了紫金桥组态软件6.1正式版软件,紫金桥与高校开始共同研发先进控制管理模块
2010年推出了紫金桥抽油机监控系统V2.0;同年推出了紫金桥混凝土配料系统V3.0、紫金桥人员定位系统V3.0
2011年推出了紫金桥实时数据库V6.0、紫金桥监控组态软件V6.5
紫金桥组态软件主要特点:
客户/服务器体系结构
软件是客户/服务器软件,同时支持分布式服务器和分布式客户端。
一处定义,多处引用:在服务器端定义的点,可以同时在多个客户端上引用,减少组态工作量和避免数据的不一致性。
支持多种组网方式,可以根据实际需要灵活搭建分布式结构,如以太网、串口、拨号网络、无线电台、GPRS、卫星网等多种连接方式,适应不同场合。
数据库处理核心
数据库服务器可以进行各种运算和数据处理,如量程变换、报警、历史数据记录、PID控制、流量累计等多种处理,支持数据库脚本,在核心级实施控制,满足控制的实时需求。
灵活的点参数结构,用户根据需要组态自定义点类型和点参数,满足个性化需求。
冗余系统
软件支持双机/多机热备份,支持IO冗余、主机冗余、通讯冗余,系统可以智能检测不同类型的故障并自动进行响应的操作,确保系统安全可靠运行。
IO驱动
软件在长期的应用过程中,开发了数百种久经考验的IO通讯接口,支持各类智能仪表、智能模块、变频器、板卡、PLC和DCS。
同时支持OPC、DDE等各类开放接口。
图形系统
支持过渡色、透明色,支持各种图形画刷,真实再现生产流程,能设计出逼真的图形效果。
系统预先定义了数百种标准图形,如泵、阀、仪表、管道、马达等,可以缩短开发时间。
用户也可以自定义图库,一劳永逸。
脚本系统
系统支持多种触发形式的脚本,如键动作、数据刷新动作、条件动作、应用动作、窗口动作、对象动作,可以构建各类复杂系统。
脚本采用类BASIC语言,简单实用,提供了功能丰富的预定义函数,支持间接变量、数组、循环和自定义函数。
报表系统
软件本身提供了报表系统,可以支持紫金桥的各类运算和函数,还提供了报表函数,报表格式灵活,可以制出各类报表。
提供EXCEL组件,可把紫金桥的各类(包括实时、历史、统计等)数据无缝嵌入EXCEL。
组件对象
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向导
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工程多实例运行
不同工程可以在同一计算机上独立运行,每个工程具有完整的运行系统,并且几乎具备了单工程独立运行的所有功能。
4.MCGS(北京昆仑通态自动化软件科技有限公司):
·全中文可视化组态软件,简洁、大方,使用方便灵活
·完善的中文在线帮助系统和多媒体教程
·真正的32位程序,支持多任务、多线程,运行于Win95/98/NT/2000平台
·提供近百种绘图工具和基本图符,快速构造图形界面
·支持数据采集板卡、智能模块、智能仪表、PLC、变频器、网络设备等700多种国内外众多常用设备
·支持温控曲线、计划曲线、实时曲线、历史曲线、XY曲线等多种工控曲线
·支持ODBC接口,可与SQL Server、Oracle、Access等关系型数据库互联
·支持OPC接口、DDE接口和OLE技术,可方便的与其他各种程序和设备互联
·提供渐进色、旋转动画、透明位图、流动块等多种动画方式,可以达到良好的动画效果
·上千个精美的图库元件,保证快速的构建精美的动画效果
·功能强大的网络数据同步、网络数据库同步构建,保证多个系统完美结合
·完善的网络体系结构,可以支持最新流行的各种通讯方式,包括电话通讯网,宽带通讯网,ISDN通讯网,GPRS通讯网和无线通讯网
5.Controx(华富开物)北京华富远科技术有限公司
Controx采用C#与C++开发,产品分为通用版、嵌入版(CE)、网络版等版本。
6.QTouch(武汉舜通智能科技有限公司),QT类库开发而成,完全具有跨平台和统一工作平台特性,可以跨越多个操作系统,如unix、linux、windows等,同时在多个操作上实现统一工作平台,即可以在windows上开发组态,在linux上运行等。
QTouch是HMI/SCADA组态软件,提供嵌入式linux平台的人机界面产品。
7、易控(北京九思易)
我国海洋油气勘探技术有哪些?
中国海油在2000年总公司第十五次科学技术委员会全体会议上讨论并形成了中国海洋石油总公司“十五”科技发展计划。在计划中特别强调要加强技术创新,发展高科技,大力推广应用高新技术,并实现产业化,以增强总公司的国际竞争力,保证中国海油的可持续发展。
一、实施高科技战略,承担国家“863”高技术计划的重大项目
国家“863”计划在资源环境技术领域设立了“渤海大油田勘探开发关键技术”重大项目。为完成好该重大项目的研究任务,国家科学技术部李学勇副部长与中国海洋石油总公司罗汉副总经理于2002年6月19日共同签署了合作协议书。中国海洋石油总公司牵头承担了该重大专项和海洋资源开发技术主题的9个课题:
a.海上时移地震油藏监测技术。油田开发地震监测技术的主要目的是对储层流体属性在时间和空间上的变化进行动态监测,为调整和优化开发方案提供准确的信息,同时寻找剩余油的分布,从而提高原油采收率,降低生产成本。
b.可控三维轨迹钻井技术。该项技术瞄准国际前沿钻井工程技术,研制一套旋转导向钻井系统和分支井完井工具。通过此技术研究可在渤海多井口平台和地下复杂油藏分布的情况下进行三维轨迹钻井和分支井完井工作。
c.渤海油田深部调驱提高采收率技术。渤海稠油油田提高采收率技术的研究首先从以下4个方面进行:①砾石充填防砂井生产测井仪的研制;②渤海油田生产过程中的油藏保护技术;③渤海油田超越水驱阶段的深度调剖技术;④海上注聚合物技术。其中海上注聚合物技术为国家863项目,主要是研制速溶、抗盐的复合型和缔合型聚合物。
d.渤海平台抗冰振技术。渤海北部海面在冬季结冰会造成海上平台的振动并带来危险,研究可抗冰振的海上平台是通过冰载荷实验和平台的隔振技术研究,使锦州20-2北平台达到抗冰振的目的。
e.钻井中途油气层测试技术。为在钻井过程中及早发现和评价油藏,降低勘探开发成本,要建立一套适合于渤海地质条件的地层综合测试仪,部分取代试油和钻杆地层测试。
f.海底管道的外探测装置及其检测技术。通过研制光纤传感器进行海底管道的实时检测,以确定海底管道受冲刷的悬跨状况;进行海底管道的阴极保护电位不接触式测量;在浑水的条件下,使用水下激光成像系统能够对在300m水深裸露的管道受损情况进行水下观测。
g.浅水超大型浮式生产储油系统关键技术。渤海蓬莱19-3大型油田的开发需要超大型的浮式生产储油系统,但由于渤海的水深只有20~30m,建造30万t超大型浮式生产储油系统的最大技术难题就是水浅。在此情况下经过对FPSO运动特性的研究和实验,最终解决浅水效应问题。
h.海底管道修复技术。通过研制水下干式管道维修舱,可在渤海海底管道不停产的情况下进行管道的切割、自动焊接等修复。
i.东海陆架盆地复杂天然气藏地震勘探判别技术。东海盆地地质情况复杂,天然气勘探遇到用地球物理勘探方法如何有效识别天然气藏的技术问题,该技术将对海底出现的“多次波”等问题进行研究,最终建立用于地震勘探的天然气藏识别系统。
二、“十五”重点研究项目将解决海上天然气勘探、渤海稠油开发等重大关键技术问题
中国海油“十五”重点研究项目是针对海上天然气勘探、渤海稠油开发和深水勘探开发等重大问题而设立的综合研究项目。部分项目或项目中的部分内容已申请为国家863高科技课题。为完成好各项目的研究任务并有较大的技术创新,中国海洋石油总公司与中国科学院共同签署了“十五”科技合作协议,并在中国科学院立重大专项《海洋石油开发若干科学技术问题研究》。总公司的重点研究项目主要有:
a.渤海稠油油田少井高产开发可行性研究。如何做到海上稠油油田的少井高产开发,以最大限度降低开发成本,该项目从研究大港、胜利等陆上已开发油田的开发效果,再对海上已开发油田进行虚拟开发,又通过对水平分支井的研究与实践,可对未开发油田提出新的并能做到少井高产的开发方案。
b.渤海油田钻完井过程中的油层保护技术研究。通过对稠油油藏损害机理研究,完成在钻井、固井和完井过程中低(无)油气层伤害的低密度水泥浆体系和进攻型完井液的研制。
c.稠油油田储层精细油藏描述研究。渤海上第三系属于河流相沉积,其储层的纵、横向变化都很大,给油藏描述带来很大的困难。该课题通过对研究区的岩石物理参数与地球物理特征关系研究、地震速度纵横向变化与沉积相变化之规律研究,建立精细油藏描述方法和软件。
d.全海域第三轮油气资源评价。应用美国联邦地质调查局的资源评价方法(UAGE)对我国海域进行第三轮油气资源评价,计算出当前技术条件的可采资源量。
e.南海莺琼盆地高温超压地层固井技术研究。继南海高温超压地层钻井技术研究之后,再通过双作用防气窜水泥浆体系研究和防气窜封隔器的研制,形成高温超压地层的固井技术。
f.中国近海大中型天然气田勘探技术研究。海上天然气勘探在很大程度上依赖于地球物理勘探技术的进步,通过对勘探区内的地震参数及特殊处理方法的研究,重点解决南海和东海天然气勘探中的关键问题。
三、为进一步提高科学研究水平,与中国科学院开展全面的技术合作
为在我国第十个五年计划期间使石油与天然气的储量和产量有较大增长,把我国海洋石油建成东部地区油气产量主要增长基地,依靠科技进步,大力发展海洋石油高新技术已成为石油工业在新世纪可持续发展的战略性问题。为此中国海洋石油总公司卫留成总经理与中国科学院路甬祥院长于2000年5月25日在北京签署了要在“十五”期间进行整体高新技术合作、共同实施技术和知识创新工程、共创海洋石油工业大发展的合作意向书。2001年11月26日中国海洋石油总公司蒋龙生副总经理与中国科学院杨柏龄副院长正式签署了中国海洋石油总公司与中国科学院“十五”技术合作协议书。
中国海洋石油总公司与中国科学院技术合作项目“海洋石油开发若干重大科学技术问题研究”共包括13个专题。在首席科学家郑哲敏院士和曾恒一院士的带领下,中国科学院已有8个研究所的140名科学家参加研究,其中有院士4名,副研究员和博士研究生以上职称和学位的有107人,加上中国海洋石油总公司参加共同研究的人员共计184人,已经构成了一个有极强实力的中国一流海洋石油研究队伍。
中国海洋石油总公司为满足国家对油气战略资源、规划和安全的需要已提出了高速高效的5~10年中长期发展规划。中国海域在未来的10年内将使油气总产量达到5500万t,成为中国油气产量增长的主体。在2003年7月16日结束的年中工作会议上发出了“创新成就未来”的号召,提出要使科技创新成为中国海油的核心竞争力。中国海油与中国科学院的科技合作就是通过知识创新和技术创新以使我国海域的天然气勘探、稠油开发和新领域勘探开发有重大突破。经过1年左右的研究,已经取得了以下初步成果。
(一)为海洋石油勘探开发和技术发展,创建技术平台,提高国际竞争力
1.已初步建成了具有我国自主知识产权的海洋石油地震并行处理系统
由中国海油研究中心与中国科学院地质地球物理研究所合作开发了128个CPU的PC机群并行计算机硬件系统和用于海洋石油地球物理资料并行处理的软件系统。该系统除可以完成常规三维地震资料的并行处理外,还可以并行处理多波地震、高分辨率地需、时移地震等特殊处理模块,还可以在一体化软件平台上进行新处理模块的技术开发。该系统在年内可投入使用。
2.具有我国自主知识产权的超大规模油藏模拟并行计算机系统即将进入调试阶段
中国科学院软件所已开发成功油藏数值模拟软件(黑油模型)的并行解法器PRIS,并在国际上有较大的影响。结合我国海洋油气田开发的实际需要,研制一台可达千亿次计算速度、64个CPU的LINUX微机机群,能在8h内实现150万个节点、100口开发井、20年开采历史的油藏模拟并行计算。目前已基本完成软硬件建设,准备用实验数据进行调试。该系统的研制成功将不低于国际同类先进产品。
(二)与生产实际紧密结合,解决海洋油气生产中的关键技术问题
a.为使渤海油田到2010年成为全国第二大油田,努力提高渤海稠油油田采收率是关键性技术,其中研制抗盐速溶聚合物,采用调剖注聚技术是近期攻关的课题。中国科学院化学所和西南石油学院通过承担国家863高科技项目,已经分别研制出符合速溶(不超过2h)和抗盐(40000mg/L)能力的聚合物。
b.如何研制出海上新型石油平台,使其在不同的油田发挥最大的效益和最低的成本,中国科学院力学所已开始从监测平台整体结构等基础研究入手,为今后进行新型平台研制创造条件。
c.为尽快实现海上油气的多相(油气水)混输,最大限度降低海上油气田工程建设成本是国际上多年来未攻克的高技术难题。中海石油研究中心与中国科学院力学所的专家已经在多相增压和高效分离等方面开展研究,现已完成了部分室内实验。
d.在我国南海水下每年会发生具有巨大灾害性的内波,这是目前国际上都很关注但没有能拿出研究成果的难题。中国科学院海洋研究所和力学所联合承担了南海内波的研究,现已拿出在南海平台进行观测的方案。该项成果不仅能为南海平台设计提供指导性意见,而且能对我国的战略安全提供重要技术信息。
e.在南海已开发的东方1-1气田和深水地区的海底是由起伏不平且不断移动的沙波和沙脊组成的,对海底管线的安全造成了很大的威胁。中国科学院海洋所和力学所准备用海底原位监测与多波束海底地形观测相结合的办法研究出沙波、沙脊变化规律和力学分析,以期得到对海底管线安全的评估。
f.海底管线的腐蚀将是越来越突出的问题,中国科学院海洋所针对牺牲阳极保护下的海底管线,预测牺牲阳极的有效剩余寿命。
g.渤海稠油油田的生产测井是油田开发的一项关键性技术,由中海油田服务公司和中国科学院声学所承担了筛管外分流流量井下测量仪的研制。目前已经完成了部分室内实验。
(三)为海上新领域的勘探开发进行前瞻性研究
a.在我国南海的深水区有着丰富的油气资源,由中国海洋石油总公司和国家自然科学基金委联合资助的“南海深水扇系统与油气资源”重点项目由中海石油研究中心和成都理工学院、中国科学院南海所等共同承担。该项目的研究将对南海深水区沉积扇的油气潜力进行分析研究,为深水勘探提供技术依据。
b.在南海和东海的深水区进行地震勘探会因为“多次波”的干扰而使获得的地震资料失真。中国科学院地质地球物理所承担了深水地震勘探方法研究,完成了基于波场延拓的崎岖海底地震资料成像方法的软件研制及数值模拟计算,开始在实际资料上进行试验。
c.海上深水区的勘探突破必然会带来深水油田开发。中海石油研究中心和中国科学院力学所合作已开始进行深水平台的调研和技术准备。
d.渤海由于新构造运动控制了晚期成藏,中海石油研究中心和中国科学院地质地球物理所对渤海地区的郯庐断裂进行了深入的研究。该项研究会对渤海新勘探领域产生新的认识。
以上各项研究是以解决我国海洋石油生产中的关键问题为主,同时又兼顾了海洋石油可持续发展的前瞻性研究。研究的结果不仅是解决了关键性的技术问题,更主要的是增强了海洋石油勘探开发的技术能力和我国在海洋石油核心技术方面的国际竞争力。随着合作研究的深入,中国科学院将发挥其知识创新工程的整体优势,以创新引领海洋石油工业的未来。
四、为中国海油的全面协调发展,设立以技术推广应用和技术产业化为主的技术发展型项目
技术发展型项目主要有:
·小水线面油田交通船的研制
·海上地球物理成像测井仪产业化
·海上钻井防砂筛管生产线的研制
·海洋工程高效焊接技术开发与应用
·地震数据处理解释系统的引进、开发及应用
·海上油田污水环保处理方法研究与应用
·异型金属衬管聚苯乙烯工艺研究
·原油破乳剂生产自动控制技术
·海底管线涂敷配重研究
·油田化学处理剂研究
·合成氨装置增产节能改造
·沥青新产品开发
·投资风险分析软件研制
这些项目研究对于专业技术服务公司的技术应用、产业化以致形成核心技术有很大的政策引导作用;对于各个海洋石油基地公司的技术发展并形成贴近主业的支柱产业有很大的扶持作用。
五、为实施人才战略和提高科研水平,成立中国海油博士后工作站
2002年中国海油成立了以海洋石油勘探、开发和工程有关课题研究为主的博士后工作站。工作站现有15名博士,分别来自中国科学院、清华大学、北京大学、石油大学、中国地质大学等。博士后工作站挂靠中海石油研究中心管理。
六、建立健全科技管理体系
在2002年中国海油第十七次科学技术委员会会议之后,各所属单位相继建立健全了科技管理机构,在总公司已发布科技发展管理办法的基础上,各单位也完善了本单位的管理办法。总公司科技管理体系(包括各所属单位的科技管理)从职能方面包括:科技规划与计划、综合科研项目管理、技术发展项目管理(包括技术推广应用、技术创新与产业化)、技术标准与质量管理、知识产权管理、知识管理、科技交流管理、学会工作管理、科技统计管理和科技期刊管理。
总公司科技管理体系管理层次包括:总公司总经理兼总公司科学技术委员会主任、总公司科学技术委员会、总公司科技发展部、中国海洋石油有限公司各业务部门有分管科技的负责人、各所属单位设科技管理部门或岗位。
七、科技激励机制
中国海洋石油总公司从2002年开始实施了一套综合性的科技激励机制。
1.建立中国海油专业技术拔尖人才,实施人才战略
经过中国海油科学技术委员会的评选,共产生了61个人的总公司级专业技术拔尖人才。从此形成了院士、享受政府特殊津贴人员、总公司级专业技术拔尖人才和所属单位专业技术骨干组成的宝塔式人员结构。
2.设立中国海油技术发展基金,引导各所属单位形成核心技术
从2002年开始中国海油拿出2000多万元用于支持所属单位的技术发展并逐渐形成具有自主知识产权的核心技术。经过论证的项目,总公司支付1/3的研究经费,其余2/3由各单位支付,在产生经济效益后返还总公司所支付的费用。此政策相当于国家的中小企业技术创新基金。
3.完善总公司科技奖励机制,加强对技术创新的奖励
在原有中国海油科技成果奖励办法的基础上进行了完善,分为一次性奖励和效益提成奖励。一次性奖励由一等奖(不超过2项)15万元、二等奖(不超过5项)6万元和三等奖(不超过8项)2万元组成。效益提成奖规定可在科技成果产生经济效益后,在税后年净增利润中提成5%~35%用于奖励。
4.奖励专利发明人,努力增加具自主知识产权的专利技术
在新制定的中国海油专利管理实施细则中,对国内发明专利的发明人奖励200~15000元,国外发明专利的发明人奖励300~30000元,实用新型和外观设计奖励50~2000元。
中国海洋石油总公司通过“十五”科技发展计划的实施,随着国家863计划的高科技研究项目和总公司“十五”重点科研项目成果的相继产生,已经初步形成了一批具有自主知识产权的核心技术,这是中国海洋石油高新技术中最具有活力和国际竞争力的核心技术。
石油工程技术是干什么的
一、海洋油气勘探技术形成阶段(1991—1995年)
1.含油气盆地资源评价和勘探目标评价技术
在引进和总结国内外油气资源评价方法的基础上,经过科技攻关掌握了一套具有国际先进水平的油气资源评价新方法和盆地模拟技术。首次在国内建立了一套以地震资料解释为基础、结合少量钻井资料的早期油气资源评价流程;研制了国内第一套在NOVA机上实现定位、构造、速度、数据自动分析的流程,初步实现了资料整理自动化;采用了先进的区域地震地层学分析方法和流程,研究各层岩相古地理演化过程;对生烃、排烃等资源定量评价方法有所创新;提出了TTIQ法及计算机程序,采用了圈闭体积模糊数学法、圈闭供油面积及随机运算概率统计等先进的评价方法,充分体现了国内油气资源评价的新水平。
在一维盆地模拟系统基础上,开发多功能的综合盆地模拟系统。系统耦合了断层生长作用、沉积作用、压实作用、流体流动、烃类生成运移,以及地壳均衡作用、岩石圈减薄和热对流等因素,能从动态的发展角度在二维空间上再现盆地构造演化史、沉降史、沉积史、热演化史、油气生排运聚史。主要特点是:正反演结合、与专家系统结合、与平衡剖面结合,来模拟多相运移、运距模拟三维化及三维可视化等。
此外,在国内首度研制成功了PRES油气资源评价专家系统。该系统从功能上由两部分组成:一是凹陷评价,包括地质类比评价、生油条件评价、储层条件评价和油气运聚评价;二是局部圈闭评价,包括油源评价、封闭条件评价、储集条件评价、保存条件评价及综合评价。系统的第二版本实现了运聚评价子系统与盆地模拟系统的挂接,可在三维状态下进行运聚模拟评价。其研制成功开创了专辑系统技术在石油勘探领域的应用,促进了石油地质专家系统技术的发展。
2.海上地震勘探的资料采集、处理、解释技术
海上地震技术是海上油气勘探开发的主要技术,是涉足研究深度、广度最大、最省钱、最适合海上油气勘探的技术。
在地震资料采集方面通过引进技术和装备,实现了双缆双震源地震采集,研究成功了高分辨率地震采集系统,掌握了先进的海上二维、三维数字地震资料采集及极浅海遥测地震资料采集技术,装备了包括一次采集能力可达240道的数字地震记录系统;电缆中的数字罗盘能准确指示电缆的实时位置;三维采集质量控制的计算机系统,可做5条相邻侧线的面元覆盖,并实时显示和不同偏移距的面元显示,装有可进行实时处理和预处理的解编系统;配备了卫星导航接收机和组合导航系统。
在资料处理解释方面,已掌握运用电子计算机进行常规处理和三维资料处理以及特殊处理技术,广泛应用了地震地层学、波阻抗剖面,尤其检测、垂直地震剖面和数据分析等技术;推广应用计算机绘图系统和解释工作站;掌握了地震模式识别和完善的地震储层预测软件;研制开发了面元均化、多次拟合去噪、道内插等配套处理技术。
一些成功的应用技术具体有:QHDK-48道浅水湖泊地震勘探接收系统,已用于我国浅海和湖泊的地震勘探中;三维P-R分裂偏移技术及其在油气勘探开发中的运用,获国家科技进步二等奖,是一项进行三维地震勘探资料叠后偏移处理,提高了三维波场归位精度和断层分辨能力;海洋物探微导航定位资料处理程序系统,有较强的人机对话功能,在VAX机上可读ARGO、GMS、NOR三种格式的野外带,可对高斯、VTM和兰伯特三种不同投影系统数据进行处理;DZRG处理系统实现了国产阵列机MCIAP2801与引进的VAX-11/780机的连接,从而提高了原主机的使用效率,从30%提高到68%,地震资料处理速度提高了60%~70%,为VAX类计算机配接国产AP机开创了一条新路。
这些技术在海上勘探中,得到过广泛的应用,取得了良好的成绩。在南海大气区勘探中,首次使用高分辨率地震采集技术,为东方1-1气田评价提供了可靠有力的资料依据。
3.数控测井与资料分析处理技术
数控测井是当代测井的高新技术,该系统包括地面测量仪器和相应配套井下仪器适用于裸眼井、生产井以及特殊作业井的测井作业,是一套设备齐全、技术先进、适应性广泛的测井系统。
1985年9月,中国海油与国家经济委员会签订了“数控测井系统”科技攻关项目专题合同。1986年5月提出数控测井系统开发可行性方案报告。1991年在胜利油田进行测井作业,该项目难度大、工艺复杂,各项技术指标接近并达到80年代国际先进水平,证明了HCS-87数控测井地面系统工作可靠、预测资料可信。1991年获得中国海油科技进步一等奖,获国家重大技术装备成果二等奖。
由于实行双兼容,在长达5~6年的科研过程中,可以及时把一些阶段成果用于生产,为测井仪器国产化开辟了一条新路。1991年7月,中国海油与西安石油勘探仪器总厂合作完成数控测井地面系统国产化的任务。为了满足南海大气区勘探高温高压测井的需要,中国海油研制成功了耐温230℃、耐压140兆帕的测井仪,其解释效果与斯伦贝谢公司的解释软件达到的效果相同。
4.复杂地质条件下寻找大中型构造油气田的能力
在早期主要盆地油气资源评价、“七五”富生油凹陷研究和“八五”区域地质勘探综合研究的基础上,我国具备了在复杂地质条件下寻找大中型构造油气田的能力。这些油气田的寻找主要依靠盆地地质条件类比、盆地演化史定量分析和多种地球物理资料处理、解释软件的支持,排除了各种地质因素干扰,还地下构造的真实本来面貌,提高了海上自营勘探能力和勘探成功率。
二、高速高效发展海洋石油(1996—2008年)
经过了20多年勘探开发工作,已经深谙我国自然海况条件,需要我们大力开发核心技术,才能高速高效地发展中国海洋石油业。进入“九五”期间我国海洋石油科技发展以实现公司“三个一千万吨”和降低油桶成本为具体目标,进入了高速、高效、跨越式发展的新阶段。
1.“九五”后三年科技工作的重点
1)解决三大难题
(1)海上天然气勘探。
(2)海上边际油田开发。
(3)提高海上油田采收率。
2)开展四项科技基础工作
(1)建立海上石油天然气行业与企业标准。
(2)建立中国海油信息网络上的科技信息子系统。
(3)开展海上油气田钻采工艺基本技术研究。
(4)开展海洋石油改革与高速发展战略软科学研究。
3)攻克八项高新技术
(1)海上天然气田目标勘探技术。
(2)海上地球物理高分辨率、多波技术。
(3)海洋地球物理测井成像技术等。
(其他技术与勘探无关,故此处不详细列出)
由于上述“三四八”科技规划的实施,在海上油气勘探开发生产建设的科技创新中,取得了一大批优异成绩,充分显示了科技进步产业化的巨大威力。
2.“863”海洋石油进入国家高新技术领域
在《海洋探查与资源开发技术主题》的6个课题研究工作中,中国海油技术达到了创新的纪录。分别是:(1)海上中深层高分辨率地震勘探技术;(2)海洋地球物理测井成像技术;(3)高性能优质钻井液及完井液的研制;(4)精确的地层压力预测和监测技术;(5)高温超压测试技术;(6)海底大位移井眼轨道控制技术。
特别的,在“863”计划“九五”期间27项重大项目中,海洋石油的《莺琼大气区勘探关键技术》更为显著。其中的海上中深层高分辨率地震勘探技术、海上高温超压地层钻井技术、海底大位移井钻井技术、海上成像测井技术等取得了举世瞩目的成就。
“863”计划执行16年间取得了一大批具有世界领先水平的研究成果,突破并掌握了一批关键技术,同时培育了一批高技术产业生长点,为传统产业的改造提供了高技术支撑,更为中国高技术发展形成顶天立地之势提供了巨大的动力。
3.“九五”技术创新硕果
海上中、深层高分辨率地震勘探技术跻身前列,研制了海上多波地震勘探设备,打破了国际技术垄断。研制出的框架式多枪相干组合震源、立足于不叠加或少叠加的处理技术、聚束滤波去多次波等技术,均已达到世界先进水平。
成像测井系列仪器达到了国际90年代中期水平,属于国内先进技术。认可的技术创新有:(1)八臂地层倾角测井仪的八臂液压独立推靠技术;(2)高温高压绝缘短节;(3)薄膜应变型井径与压力传感器;(4)多极子声波测井仪的高温高压单极、偶极,斯通利波换能器;(5)高温专用混合厚膜电路芯片;(6)电阻率扫描测井仪的24电扣极板技术;(7)内置电动扶正、八臂独立机械推靠器技术。
解决了高温超压钻井世界性难题的关键技术,包括高温超压钻完井液、精确的地层压力预测和监测技术、高温超压地层测试技术。
确认高温超压环境可以成藏,莺歌海中深层有良好的砂岩储层和封盖层,二号断裂带是断裂继承性发育带,既要重视古近系断裂批复结构的圈闭,又要注意新近系反转构造及砂岩体的勘探。
三、勘探技术分析
1.海洋石油地质研究与评价
富生油凹陷的分析与评价技术说明了我国近海油气资源分布基本规律,也是油气选区的基本依据。中国近海51个主要生油凹陷,经多次评价共筛选出10个富生油凹陷作为勘探重点。富生油凹陷占总储量发现的84%,其中5个凹陷储量发现超过了1亿吨。
气成藏动力学研究系统,在油气勘探实践中形成的石油地质研究系统,它强调了在烃源体和流体输导体系的框架上,用模型研究和模拟研究正、反演油气生成—运移—聚集的全过程,使油气运移——这一石油地质研究中最薄弱的一环有了可操作研究方法和量化表现。该技术不但使中国海油地质研究跨入世界石油地质高新技术前沿,而且在珠江口盆地的实践中,发现了重要的石油勘探新领域。
三维智能盆地与油气成藏动力学模拟系统,中国自主开发的石油地质综合研究计算机工作平台,这套系统突破了许多高难度的技术课题,实现了三维数字化盆地的建立和油气运移、聚集的模拟。
精细层序地层学研究,引进国外先进技术实现成功应用的典范,大大提高了对地下沉积预测的能力,取得了丰富的应用成果。
勘探目标评价与风险分析方法,石油地质软件科学研究的突出成果,它反映了勘探家由“我为祖国献石油”到“股东要我现金流”的观念性的转化。通过规范勘探管理,将单纯追求探井成功率转变成储量替代率、资本化率、桶油发现成本等全面勘探资本运营管理,使探井建井周期缩短2/3,每米探井进尺费用降低40%。
2.海洋石油地震勘探技术
从1962年至今,我国海上地震勘探技术发展已走过40个春秋,从初期光点记录到24位模数转换多缆多源数字磁带记录;从炸药震源到高分辨率相干空阵列震源;从光学6分定位、罗盘导航到DGPS、无线电声呐综合定位导航;从单次二维地震到非线性多次覆盖三维地震;从“一炮定终生”的无处理地震到运算速度达每秒70亿~80亿次的大规模并行数字处理;从二维模拟处理到全三维数字处理;从NMO速度分析和叠加到DMO速度分析和叠加;从二维叠后射线偏移到全三维叠前波动方程时间偏移至全三维叠前深度偏移;从人工解释绘图到人机交互三维可视化解释绘图;从单一的构造解释到构造、地震地层学和岩性地震学综合解释;从单一的纵波地震勘探到转换多波地震勘探;从常规二维地震作业到高分辨率二维至三维地震作业,我国海上地震勘探技术经历了脱胎换骨的变化,基本上达到了与国际先进技术接轨的水平。海洋石油人多年的耕耘,换来了丰硕的成果:查清我国海域区域地质和有利沉积盆地的分布,为勘探指明方向;查明了盆地主要构造带和局部构造的分布,为油气钻探提供了井位;发现了以蓬莱19-3油田为代表的多个亿吨级大油田和以崖城13-1气田为代表的多个大气田;直接使构造和探井成功率不断提高,分别达到53%和49%;为开发可行性研究、建立油气藏模型、编制OPD报告,提供各种主要参数和地质依据。
上述成果充分证明,海洋物探在海洋石油工业发展中起到了先锋作用,其技术发展是海上油气勘探与开发增储上产的重要手段。
3.海洋石油地球物理测井技术
我国海洋地球物理测井技术,是伴随海洋石油勘探开发成长发展起来的。改革开放以前,海上测井作业只能选用陆地上最先进、最可靠的测井仪器进行。到20世纪80年代,利用国家改革开放赋予海洋石油的优惠政策,有计划地引进国外先进技术与管理模式,1981年成立了中国海洋石油测井公司,并直接引进美国西方阿特拉斯CLS-3700多套技术装备。与此同时,在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上,充分利用信息技术的新成果,紧紧抓着技术与学科紧密结合的关键,积极开展数控测井技术研究与开发,逐步形成了研究、制造、作业、解释、培训“五位一体”的机制。先后研制成功HCS-87数控测井和ELIS-I成像测井地面以及部分下井仪器设备。同时,培养了人才、锻炼了队伍,为测井设备的国产化打下了坚实的基础。
4.勘探过程中的海洋环境保护
在开发海上资源的同时也不能忽视海洋环境保护,这是海上油气田勘探开发中不容忽视的一项技术。1996年,中国海洋石油以全新的“健康、安全、环保”理念,实施安全、健康、环保、管理体系,开始步入科技化、规范化、井然有序的法制管理轨道。
安全生产是国家经济建设的重要组成部分,良好的安全生产环境和秩序是经济发展的保障。海洋石油工业有着投资大、技术难度高、环境因素复杂、风险大的特点,一旦出了事故,施救工作非常困难;在小小的平台上,集中了几百套设备和众多人员,一旦发生爆炸起火,人、物将毁于一旦;作业人员日常接触的介质不是易燃,就是易爆,稍有不慎,就会造成海洋环境污染、生态环境损害。因此,加重了安全环保的工作责任,必须建立完善健康安全环保管理体系,才能确保海上油气田安全生产。环境保护贯穿于整个生产过程和生产生活的各个领域,就此建立了完善的健康安全环保机构、安全的法规体系和管理体系,实行全方位、全过程的科学管理。
观测海洋、检测海洋,及时进行海冰、台风、风暴潮、地震等特殊海洋环境的预报,是海洋油气勘探开发生产的不可缺少的条件。为此,开展了广泛深入的观测、监测和预报系统研究及综合、集成、生产应用等工作,形成了海上固定平台水文气象自动调查系统、海洋环境要素数值模拟分析计算和各种灾害监测预报技术,在生产实践中取得了显著成效。
四、发展趋势
随着全球能源需求的不断膨胀,陆上大型油田日益枯竭,于是人们逐渐将目光投向海洋,因为那里有着很多未探明的油气储量。尽管过去由于技术不成熟人们对海洋望而却步,但自深海钻井平台出现后,人类就开始向几百米甚至几千米海洋深处进军。
随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深水的概念和范围不断扩大。90年代末,水深超过300米的海域为深水区。目前,大于500米为深水,大于1500米则为超深水。研究和勘探实践表明,深水区油气资源潜力大,勘探前景良好。据估计,世界海上44%的油气资源位于300米以下的水域。随着未来投资的增加,海上油气储量和产量将保持较快增长。其中,深水油气储量增长尤为显著。到2010年,全球深水油气储量可达到40亿吨左右。
面对如此良好的开发前景,我国海洋石油公司也制定了协调发展、科技领先、人才兴起和低成本等4个发展策略。尽快提高中国海油科技竞争力无疑是其中重要的组成部分。就海洋石油勘探部分,我国通过建立中国海油地球物理勘探等技术,通过技术创新与依托工程有机地衔接,创造条件使其发挥知识和技术创新的重要作用。天然气的勘探也需要进一步解决地球物理识别技术、高温超压气田勘探开发技术、非烃气体分布于工业利用等;深水油田的勘探和开发需要深水地球物理采集和处理、深水钻完井技术、深水沉积扇研究、深水生产平台等多种技术。
我国海洋深水区域具有丰富的油气资源,但深水区域特殊的自然环境和复杂的油气储藏条件决定了深水油气勘探开发具有高投入、高回报、高技术、高风险的特点。发展海洋石油勘探技术需要面对如下问题:
(1)与国外先进技术存在很大差距。截至2004年底,国外深水钻探的最大水深为3095米,我国为505米;国外已开发油气田的最大水深为2192米,我国为333米;国外铺管最大水深为2202米,我国为330米。技术上的巨大差距是我国深水油气田开发面临的最大挑战,因此实现深水技术的跨越发展是关键所在。
(2)深水油气勘探技术。深水油气勘探是深水油气资源开发首先要面对的挑战,包括长缆地震信号测量和分析技术、多波场分析技术、深水大型储集识别技术及隐蔽油气藏识别技术等。
(3)复杂的油气藏特性。我国海上油田原油多具高黏、易凝、高含蜡等特点,同时还存在高温、高压、高CO2含量等问题,这给海上油气集输工艺设计和生产安全带来许多难题。当然,这不仅是我们所面临的问题,也是世界石油界面临的难题。
(4)特殊的海洋环境条件。我国南海环境条件特殊,夏季有强热带风暴,冬季有季风,还有内波、海底沙脊沙坡等,使得深水油气开发工程设计、建造、施工面临更大的挑战。我国渤海冬季有海冰,如何防止海冰带来的危害也一直是困扰科研人员的难题。
(5)深水海底管道及系统内流动安全保障。深水海底为高静压、低温环境(通常4℃左右),这对海上和水下结构物提出了苛刻的要求,也对海底混输管道提出了更为严格的要求。来自油气田现场的应用实践表明,在深水油气混输管道中,由多相流自身组成(含水、含酸性物质等)、海底地势起伏、运行操作等带来的问题,如段塞流、析蜡、水化物、腐蚀、固体颗粒冲蚀等,已经严重威胁到生产的正常进行和海底集输系统的安全运行,由此引起的险情频频发生。
(6)经济高效的边际油气田开发技术。我国的油气田特别是边际油气田具有底水大、压力递减快、区块分散、储量小等特点,在开发过程中往往需要考虑采用人工举升系统,这使得许多国外边际油气田开发的常规技术(如水下生产技术等)面临着更多的挑战,意味着水下电潜泵、海底增压泵等创新技术将应用到我国边际油气田的开发中;同时也意味着,降低边际油气田的开发投资,使这些油气田得到经济、有效的开发,将面临更多的、更为复杂的技术难题。
高科技是海洋油气业的重要特征,海洋油气业的发展正是我国石油能源产业“科技领先战略”的最直接体现。只有坚持自主科技创新,才能不断提高我国海洋油气业的核心竞争力。2004年以来,我国在海洋石油的勘探新领域和新技术、提高采收率、边际油田开发、深水油田开发、重质油综合利用、液化天然气与化工、新能源开发、海外勘探开发等领域实现了一系列突破。
2008年,中国海油两项成果获国家科技进步二等奖。其中一项成果是针对中国南海西部海域所存在的高温超压并存、井壁失稳严重等世界级重大钻井技术难题,研发出一套具有自主知识产权的复杂构造钻井关键技术。截至2008年底,这些技术在南海西部海域7个油田以及北部湾盆地、珠江口盆地、琼东南盆地的探井及评价井共计76口井的钻井作业中得到推广应用,并取得了良好效果。钻井井眼复杂事故率从40%~72%降至5%以下,远低于国际上20%的统计指标,井眼报废率也从5%降至0%,不仅节约了可观的钻井直接成本,而且加快了边际油气田的开发,创造了可观的经济效益。该项技术研究与应用大大提高了中国海油的钻井技术水平,扭转了之前该海域复杂井作业技术依赖外国石油公司的历史。
而经过十多年的自主研究,中国海油开发形成了一整套具有自主知识产权的适合海洋石油开发要求的成像测井系统(ELIS)。这是我国自行研制的第一个满足海上石油测井要求的成套技术装备。该系统的研发和产业化打破了国外测井设备对我国海上和世界石油测井市场的长期垄断。截至2008年底,中国海油累计生产装备10套,总值达5亿元人民币,产品已进入国内外作业市场,年服务收入达3.8亿元人民币,创汇2800万美元,效益显著。
同时,中国海油专利申请量和授权量也已进入稳步增长阶段,截至2008年底,中国海油累计获得授权的有效专利达423项,其中发明专利105项。
2008年,中国海油首次获准承担国家“973”计划课题,实现了科学研究层次的新突破。在国家重大科技专项“大型油气田及煤层气开发”里,中国海油将承担6个项目和两个示范工程。
石油工程专业分为钻井、采油和油藏三个方向,石油工程毕业生一般的也会在这相应的在这三个方向从事工作。
石油工程钻井方向主要去井队,工作一两年后会提技术员、指导员;还有一部分会去井下作业公司,主要从事修井,也有酸化和压裂增产作业,但是薪水相对多一些,还可以去固井公司,也会像钻井一样去野外,但是作业时间段,一般一两天就结束。
石油工程采油方向主要油公司下面的采油厂采油队,在一线的会做些油水井的日常管理、监测工作,如果在采油厂的技术岗位上,会做些方案分析、油水井动态监测、适时提出开发调整方案等。
石油工程油藏方向主要偏地质方面,做开发方案和动态监测,或者做油田开发的数模,这个是出差去一线最少的方向了。
职业面向及就业形势
本专业培养拥护党的基本路线,具有诚信品质、敬业精神和责任意识,具备较强的实践能力、创造能力和就业能力,掌握石油工程技术专业基本知识和操作技能。
能在石油工程领域生产一线从事钻井、采油、储油运输面以及海上钻井等方面的生产操作、工程施工及石油后续产业链中的化工生产操控等工作,德、智、体、能等全面发展的高素质技术技能型人才。
本专业拥有长期就业基地和订单培养单位,如:中石化江苏石油勘探局、中石化镇江六普钻井队、中石油合肥昆仑天然气有限公司及大中型石化、油气运输等企业。就业率始终保持在99%以上。
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