□《石油與裝備》記者/姜娜譯/尹高飛
道達(dá)爾是世界最主要的石油天然氣集團(tuán)之一,業(yè)務(wù)遍及全球130多個(gè)國(guó)家,涵蓋整個(gè)石油行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。道達(dá)爾還是全球一流的化工生產(chǎn)商之一,同時(shí)涉足煤炭開(kāi)采與發(fā)電業(yè)務(wù)。作為最早開(kāi)始中國(guó)海上油氣勘探和海上石油生產(chǎn)的外國(guó)石油公司,道達(dá)爾在中國(guó)開(kāi)展業(yè)務(wù)已近30年,擁有30多家合資或全資公司,員工超過(guò)4,300人。經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)包括勘探與生產(chǎn)、天然氣與電力、煉油與銷(xiāo)售、以及化工產(chǎn)品。
道達(dá)爾之所以能成就其在石油天然氣行業(yè)的帝國(guó)基業(yè),秘密就在于其不斷研發(fā)實(shí)踐、始終處于國(guó)際領(lǐng)先地位的技術(shù)。探尋道達(dá)爾在勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的主要技術(shù)發(fā)展方向,或許是我們找到其成功的一條捷徑——
依靠技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)深海資源
據(jù)悉,海上液態(tài)烴儲(chǔ)量占全球總資源量的23%,天然氣則占42%;而深海則分別僅占4%和3%。盡管如此,近期的深海發(fā)現(xiàn)表明,深海頗有潛力可挖,尤其是對(duì)于已掌握了先進(jìn)技術(shù)、有能力尋找這些資源、利用這些資源的石油巨頭來(lái)說(shuō)更是如此。
道達(dá)爾的常規(guī)
海洋工程技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位,在深水技術(shù)方面也名列前茅,工作水深可達(dá)海平面以下500米到3000米以下。目前,道達(dá)爾集團(tuán)正主持西非的海上作業(yè)。2001年,道達(dá)爾開(kāi)采安哥拉位于水下1400米的Girassol油田(17號(hào)區(qū)塊),并由此創(chuàng)下了世界紀(jì)錄。在墨西哥灣,道達(dá)爾創(chuàng)下了兩項(xiàng)世界紀(jì)錄。2002年,全長(zhǎng)92千米、水深2200米的Canyon Express海底多相輸氣系統(tǒng)開(kāi)通,用于將3家公司經(jīng)營(yíng)的3個(gè)氣田的天然氣輸送到地面。2003年,道達(dá)爾建造了Matterhorn平臺(tái),這是全球首座井口位于水下850米處的小型張力腿平臺(tái)(TLP)。
由于深海項(xiàng)目的鉆井成本高、投入大且風(fēng)險(xiǎn)也大,所以問(wèn)題的關(guān)鍵是盡可能地減少鉆井?dāng)?shù)量,同時(shí)最大限度地提高每口井的產(chǎn)量。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的重要途徑之一就是獲取盡可能準(zhǔn)確的儲(chǔ)層特性資料。另一個(gè)途徑則是系統(tǒng)地采用相關(guān)技術(shù),準(zhǔn)確定位大位移井。道達(dá)爾公司在安哥拉的Dalia項(xiàng)目中采用了地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù),作為Sismage系列技術(shù)的組成部分,該技術(shù)已在Jasmim油田得到了應(yīng)用。
采用中央平臺(tái)——衛(wèi)星油井技術(shù)
目前,為了減少投資,深海油田開(kāi)發(fā)一般采用中心浮式
采油平臺(tái),將它與海底的衛(wèi)星油井相連。道達(dá)爾在開(kāi)發(fā)安哥拉17號(hào)區(qū)塊的15處發(fā)現(xiàn)時(shí)就采用了這種方法。2003年道達(dá)爾在開(kāi)發(fā)Jasmim油田時(shí)建造的Girassol浮式采油平臺(tái),將與2007年投產(chǎn)的Rosa油田相連,由此可以實(shí)現(xiàn)該平臺(tái)的持續(xù)全面運(yùn)行。
但是,為了開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)離井口的
油氣藏,需鉆復(fù)雜的大位移井。水下井口與生產(chǎn)平臺(tái)間的長(zhǎng)距離管線(xiàn)對(duì)于油井生產(chǎn)的低溫多相流來(lái)說(shuō)也會(huì)造成困難。在溫度為4℃的條件下,長(zhǎng)距離輸送未經(jīng)處理的氣、油、水混合物,會(huì)形成水合物和石蠟沉積,堵塞出油管線(xiàn)和閥門(mén)。這種情況必須讓管線(xiàn)和導(dǎo)管保持在一定的溫度和壓力范圍內(nèi)。一旦停止生產(chǎn)(無(wú)論是意外事故還是計(jì)劃安排),則需減緩其冷卻的速度,以便爭(zhēng)取時(shí)間能采取相應(yīng)的化學(xué)處理措施。目前已有了保溫絕緣創(chuàng)新技術(shù)并已應(yīng)用于25~30千米長(zhǎng)的水下輸油管線(xiàn)。新的凝膠等絕緣材料已得到研發(fā),用于改進(jìn)道達(dá)爾Girassol項(xiàng)目中管中管技術(shù)的性能。Dalia項(xiàng)目的溫度要求則更高:來(lái)自水下井口的原油溫度為50℃,在抵達(dá)浮式采油平臺(tái)時(shí)也應(yīng)保持在34℃以上,關(guān)井時(shí)溫度也不得低于21℃。為了保持35千米長(zhǎng)的海底管線(xiàn)的溫度,道達(dá)爾選用了最初為美國(guó)航空航天局太空計(jì)劃所研發(fā)的材料,還首次采用了生產(chǎn)管束開(kāi)采(integrated productionbundle)集成技術(shù)。
Pazflor項(xiàng)目的主要問(wèn)題在于,回輸距離過(guò)長(zhǎng)(達(dá)60千米),原油性質(zhì)存在差異(來(lái)自Perpetua和Zinia油田的Miocene era原油比Dalia油田的原油粘稠,且自然產(chǎn)能低,開(kāi)采初期就需要進(jìn)行人工舉升)。對(duì)此,道達(dá)爾已經(jīng)與業(yè)界其他公司合作,開(kāi)發(fā)能實(shí)現(xiàn)在水下1000米深處長(zhǎng)期、安全工作的氣液分離技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)和泵壓縮系統(tǒng)相結(jié)合,是未來(lái)的技術(shù)發(fā)展方向。
開(kāi)發(fā)深層高溫高壓油氣藏
深層勘探開(kāi)發(fā)是道達(dá)爾近期的一個(gè)發(fā)展方向。在道達(dá)爾所鉆的探井中,最深的超過(guò)6900米。2001年,道達(dá)爾在經(jīng)過(guò)10年大力研發(fā)的基礎(chǔ)上,成功地開(kāi)采了北海的Elgin-Franklin油田,該油田的儲(chǔ)層位于海底以下5000米處,壓力達(dá)1100巴,溫度高達(dá)190℃。此后,道達(dá)爾銳意進(jìn)取,于2006年采用斜井技術(shù),鉆出水平位移4000米,開(kāi)發(fā)了鄰近的Glenelg油氣藏(埋深5600米,壓力1130巴,溫度200℃),創(chuàng)下了北海歷史上開(kāi)發(fā)的最深紀(jì)錄。
開(kāi)采高溫高壓油藏所面臨的兩個(gè)主要難點(diǎn),一是層間壓力的變化巨大,二是難于把握
鉆井液油密度的變化范圍。為了防止井噴,鉆井時(shí)必須綜合考慮以上兩個(gè)方面的問(wèn)題。當(dāng)溫度超過(guò)170℃時(shí),由于電子設(shè)備在高溫條件下的使用壽命非常有限,因此,防止井噴就非常困難。在此情況下,鉆井人員就可能無(wú)法使用象隨鉆測(cè)量(MWD)和隨鉆測(cè)井(LWD)等常用工具,只能通過(guò)鉆井液錄井所獲得的數(shù)據(jù)去開(kāi)展工作。
為了解決這一難題,道達(dá)爾與業(yè)界其他伙伴成立了研究小組,合作開(kāi)發(fā)新型高溫測(cè)井工具。研究小組還在高溫高壓鉆井用鉆井液的研究上取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。該技術(shù)又稱(chēng)應(yīng)力井壁技術(shù),當(dāng)井壁上出現(xiàn)微小裂縫時(shí),技術(shù)人員就立即使用一種特制的泥漿強(qiáng)化井壁,以避免發(fā)生井漏,從而可以繼續(xù)采用高密度鉆井液鉆井。
挖掘重油的價(jià)值
全球最富含重油的地區(qū)當(dāng)屬加拿大的阿爾伯達(dá)省和委內(nèi)瑞拉的奧里諾科重油帶。豐富的油氣資源及其特殊的技術(shù)要求,意味著大型工業(yè)項(xiàng)目的上馬和巨額資金的投入。目前,道達(dá)爾公司已介入上述兩地的重油開(kāi)發(fā)。世界大型重油項(xiàng)目之一——奧里諾科重油帶的Sincor項(xiàng)目,因采用了“冷采”技術(shù)而成為了業(yè)界重油開(kāi)采的里程碑。奧里諾科的原油在油藏溫度下(即55℃左右)流動(dòng)遲緩,但在特定條件下也能流向生產(chǎn)井。研發(fā)小組全力攻關(guān),力爭(zhēng)改變
采收率低于10%的現(xiàn)狀。同時(shí),下游研發(fā)小組正密切關(guān)注一種被稱(chēng)為渣油加氫裂解法的新的煉油方法,以取代目前在Sincor使用的延遲焦化工藝。
Athabasca地區(qū)的重油(或?yàn)r青)基本上以固態(tài)形式存在于儲(chǔ)層中,須對(duì)其進(jìn)行加熱或稀釋處理才能流入生產(chǎn)井。為此,道達(dá)爾的研究小組已在研發(fā)一種被稱(chēng)為蒸汽重力輔助泄油(SAGD)的“熱采”技術(shù)。運(yùn)用該技術(shù),可同時(shí)鉆兩口上、下排列的
水平井,井距約為3~5米。注入上部井的蒸汽,在地層中擴(kuò)散并加熱瀝青,受熱的瀝青則受重力作用,流向下部的生產(chǎn)井。在Surmont開(kāi)展的先導(dǎo)試驗(yàn)效果良好,最終采收率有望達(dá)到30%。道達(dá)爾與業(yè)界的合作伙伴共同研制了可抵御高溫的井下泵(采用無(wú)合成橡膠的全金屬密封材料),這些經(jīng)久耐用的井下泵將大大地提高油井的產(chǎn)能。
SAGD是一項(xiàng)能源密集型技術(shù),需消耗大量的蒸汽,還需使用昂貴的水處理設(shè)施。目前,道達(dá)爾正致力于研究如何提高整個(gè)工藝的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。同時(shí),道達(dá)爾還加緊尋求減少蒸汽使用量的替代工藝,其中有一種被稱(chēng)為溶劑增強(qiáng)SAGD(ES-SAGD)的工藝,不久將在Surmont開(kāi)展先導(dǎo)試驗(yàn)。在理想狀態(tài)下,僅用一種溶劑,就能將瀝青轉(zhuǎn)化為流體,從而減少生成蒸汽所需的投資。該工藝已在加拿大石油公司主持的DOVAP先導(dǎo)試驗(yàn)中得到測(cè)試,道達(dá)爾是合伙人之一。
投資中國(guó)尋求一體化合作
從2006年起,道達(dá)爾與
中海油成為尼日利亞的Akpo大型深水油氣田的合作伙伴。該項(xiàng)目是2009年投產(chǎn)的最大深水項(xiàng)目,近期已提前投產(chǎn),到2009年夏天,其日產(chǎn)量將達(dá)到17.5萬(wàn)桶凝析油和3.2億立方英尺天然氣。2008年6月,道達(dá)爾與中海油簽署全面合作備忘錄以及有關(guān)液化天然氣供應(yīng)的框架協(xié)議,進(jìn)一步加強(qiáng)雙方在石油天然氣上游、下游業(yè)務(wù)以及新能源領(lǐng)域的全面合作。作為第一家參與中國(guó)煉油業(yè)務(wù)的外國(guó)石油公司,道達(dá)爾和
中石油在大連西太平洋石油化工有限公司的合作已經(jīng)有十幾年的歷史。2008年底,道達(dá)爾成功收購(gòu)Synenco公司,該公司在著名Athabasca油砂田擁有一個(gè)與
中石化的合作項(xiàng)目。道達(dá)爾還是在中國(guó)經(jīng)營(yíng)油品零售業(yè)務(wù)的為數(shù)不多的外國(guó)石油公司之一,通過(guò)與中化集團(tuán)在中國(guó)合資成立的兩家零售網(wǎng)絡(luò)公司,道達(dá)爾擬在中國(guó)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)500座加油站。
進(jìn)入中國(guó)30年來(lái),道達(dá)爾致力于在中國(guó)能源行業(yè)的所有業(yè)務(wù)領(lǐng)域與中國(guó)成為合作伙伴,通過(guò)與中國(guó)國(guó)有石油公司在境內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上的積極合作,為中國(guó)能源行業(yè)的發(fā)展助一臂之力。道達(dá)爾與中國(guó)國(guó)有石油公司的合作基礎(chǔ)是以中國(guó)市場(chǎng)為主要目標(biāo),從上游到下游的一體化合作,是項(xiàng)目可持續(xù)性、長(zhǎng)期且贏利的保障。
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