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石油企业油藏管理系统工程理论与方法创新

——西安外国语大学、西安交通大学课题组



2017-10-18 08:03:36 中国能源网

作为战略性能源物资,石油安全问题已经成为中国不可回避的社会经济甚至政治问题。目前,我国多数老油田已进入开发中后期,油气开采难度日益增大,严重影响着我国石油开采、控制和资源节约能力,成为制约我国国民经济发展、影响国家经济安全的重要因素之一。在此严峻形势面前,我国石油企业应注重加强以多学科协同攻关为主要特征的“油藏管理系统工程”,以实现油藏开发的工程优化和经济效益最大化。

由于我国石油地质的复杂性和特殊性以及石油企业管理体制和运营环境的较大差异,国外成熟的现代油藏管理模式不能直接应用于我国油田实际,需要进行管理模式的二次创新和开发。因此,亟需建立和完善我国油藏管理研究的理论及方法论体系,以促进中国情境下石油企业的油藏管理的理论创新和实践发展。

油藏管理现状及不足

油藏管理需要有效地利用各种资源(人力、技术、财力等),制定和实施油藏经营策略,寻求最佳经营方案,把油田开发技术和经营管理策略相结合,实现油气田开发的工程优化和经济效益最大化。

综合国内外现状发现,从系统工程角度或采用其方法研究油藏管理的某方面问题,已开始成为一种趋势。国外主要是针对单个油藏管理问题,例如开发控制、预测、优化、决策支持等,从工程技术角度寻求油藏管理的变革与突破,但过分强调系统工程方法在油藏管理中的技术应用,没有从系统工程思想及方法论角度整体研究。国内的主要是从油藏管理系统的结构设计、油藏管理的优化及评价和油藏开发管理工程这几个角度来分析和讨论的,其中油藏管理结构主要是指分布式数据结构,从信息技术角度保证油藏管理数据的安全、可靠。国内外的研究领域和研究内容基本类似,但是,国内的整体研究相对国外比较浅显和空泛,缺乏系统工程方法及方法论在油藏管理中的深层次应用和体系化成果,因而对实际开发、运行及管理的价值也受到了一定程度影响。

自国外综合油藏管理技术提出并使用以来,我国在原来油田开发管理的基础上,迅速吸收和消化国外现代化综合油藏管理的思想和方法,针对我国油藏的复杂性,开发了各种新技术和新方法,并取得了长足发展。尽管如此,目前我国的油藏管理研究及实践仍与国外存在较大的差距,有待进一步改进和提高。主要表现在:

(一)问题认识不够全面,研究不够规范,系统化程度有待提高。

尽管目前我国已开始形成以各种新技术和新方法为核心的综合油藏管理体系,但是对油藏管理的认识还不够全面、不十分到位,仍然存在一定偏差。我们往往把油藏管理简单地等同于采用先进技术,或者看作是领导和管理层的事情,这样导致我们对油藏管理技术及模式的研究和实践没有系统观念,仅仅局限于个别环节、个别过程的孤立思考及个案研究。没有形成整体的、系统的油藏管理理论、方法及模式;具体研究工作不够规范,没有形成以模型化为基础的研究思路和定性与定量相结合的研究方法体系。因此,研究成果不能够很好地指导和规范石油企业的原油开采及管理工作。

(二)研究成果普适性有待加强

目前我们对油藏管理的研究工作进展较顺利,相关高校、科研院所及石油企业的科研机构结合国外油藏管理的研究和实践,对我国油藏管理进行了大量卓有成效的研究工作,胜利油田、中原油田、河南油田等石油企业参与了油藏管理模式应用及推广的主要实践工作。但是总体看来,国内研究成果的普适性不十分理想,一方面学术机构的研究局限于理论探讨、理想模式构建及与石油企业的结合不够紧密,研究成果不能完全应用于具体的石油企业的油藏管理实际。另一方面,石油企业当前的油藏管理模式大多是在各自企业独特的内外部环境基础上形成的,在特定时间内对特定企业有效,不具有可移植性和可复制性,缺乏普遍的实用性。

(三)研究的中国特色不十分明显

比较上世纪90年代以来国内外学者关于油藏管理的研究领域及研究成果可以看出:国内的研究工作存在跟风的现象,其研究领域和研究内容与国外相似,甚至有的研究仅仅是国外相关研究的细节修改,缺乏独立创新性。国内的研究成果相对国外比较浅显和空泛,缺乏系统的深层次应用和体系化成果,缺乏与中国油藏的地质特点、开发现状、技术装备及经营管理实际的密切结合,中国特色不明显。由于我国石油地质的复杂性和特殊性以及石油企业管理体制和运营环境的较大差距,国外成熟的综合油藏管理模式不能直接应用于油田实际,需要进行模式的二次创新和开发;而大多数石油企业的油藏管理模式是在长期的管理实践中自我提炼而成,彼此差异性较大。因此,亟需建立和完善我国油藏管理研究的系统理论及方法论体系,以促进模式的二次创新和石油企业的油藏管理发展。

研究成果对陕西能源治理以及陕西延长集团等大型企业的借鉴

陕西有发展能源化工的条件。丰富的汉江水电资源除修建梯级水电站外,随着秦岭屏障的突破和交通条件的改善,可利用关中煤炭资源发展火力发电。与陕南接壤的川北地区发现了我国最大的海相整装特大气田,安康、汉中与川北同属巴山地区,地质构造相似,有潜在的天然气资源。铜川市焦坪矿区有丰富的油页岩资源,保有储量为6.42亿吨,有机物含量平均为6%-12%,最高可达66%,经低温干馏可得到类似石油的页岩油,再经加工可制得汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品。为此,建议积极向国家申请综合配套改革,建立资源型地区可持续发展综合配套改革试验区,率先探索和试验促使能源化工基地建设与区域经济社会发展和谐共赢的综合改革思路和制度创新举措。由省延长石油集团公司、省煤业集团等公司企业联合组建开发公司进行资源开发工作,把煤炭、天然气以及炼油等资源产品开发、生产优势结合起来,发挥各自特长,把我省资源开采、开发搞得更好。为此,我们需要紧紧抓住“一带一路”建设等历史机遇,从以下方面努力:

(一)统筹能源开发与节约,提高能源利用效率,用好“第五能源”

首先抓好能源采掘环节的节约,提高资源采收率。通过先进采掘技术的引进和自主创新,例如油藏管理中加大CO2驱油、多油层同步采油及先进放顶煤技术的推广应用。其次,抓好能源加工环节的节约,提高加工转化率。新上项目坚持一体化建设、多联产发展,实现资源的梯级利用、综合利用和循环利用。以增量优化带动存量改造,提高原有能源加工企业的转化效率。再次,抓好能源消费环节的节约,倡导绿色消费。以工业耗能大户为重点,推行清洁生产,加强节能管理,加快节能改造。在全社会推广节能新技术、新工艺、新设备、新产品,大力提倡节约风尚。努力实现节能减排指标。

(二)统筹化石能源与新能源可再生能源的开发,优化能源结构,实现多元发展

对化石类能源资源要实行保护性开发,按照重点开发、限制开发、禁止开发的不同要求,科学合理地把握开发强度,控制开发节奏,安排开发时序。要限制一次能源的商品化开发,逐步降低商品煤的比例。要把煤、油、气资源的勘探工作放在更加突出的战略位置,加大投入,强力推进。支持集团公司利用独特资质,扩大陕北、汉中、关中以及省外油气资源的勘探开采,力争取得战略性突破,并积极帮助其取得境外勘探资质向国外发展。

新能源可再生能源作为未来能源已经走上经济舞台。我们应不失时机地发展清洁能源和可再生能源。从桔杆发电、垃圾发电、生物柴油等成熟技术起步,积极开发生物质能源。支持陕南以黄连木、油桐和橡子为原料生产生物柴油和乙醇燃料,实现对石油的部分替代。加快农村沼气推广步伐,并力争建设一批沼气发电工程。做大我省光伏产业,在太阳能充裕的陕北地区建设光伏发电示范项目,并为全国发展和利用太阳能提供元配件,同时在全省城乡广泛推广太阳能热水器和太阳能温室种植养殖。做大做强“中国咸阳地热城”,制定关中地热资源综合开发利用规划,扩大其在工业、农业、服务业及居民生活领域的应用。在风能集中的陕北和秦岭山地积极发展常规风能发电和微风发电,形成若干风电基地。依托我省核工业基础,进行发展核电的可行性研究,争取国家立项支持。

(三)加强能源化工产业与相关产业的关联互动,扩大对全省经济发展的带动效应

围绕能源开发,跟进发展关联产业,放大投资乘数效益,提高带动系数,是一篇应该认真做好的“大文章”。要更好地发挥市场在资源配置中的基础性作用,着重推进以下四个方面的产业链接:

装备制造业与能源化工产业链接。以石油设备、煤油气化工设备、电力设备、环保装备和工程机械为重点,引导关中装备制造业进军陕北,为陕北能源化工企业提供技术装备和技术服务,同时可以提高能源化工企业的效率。

建材工业与能源化工产业链接。在能源化工聚集区,面向建材市场需求,实施循环经济,利用能源工业的废弃物发展水泥、砖等建筑材料,以及PVC、PP等工程塑料。引导建材工业积极发展以化工为基础的各种现代建筑、装饰材料。

纺织工业与能源化工产业链接。立足省内基础化工原料,引进国外先进技术,发展醋酸纤维、锦纶纤维和聚脂纤维等纺织品材料。

现代服务业与能源化工产业链接。适应工业化快速推进形势,依托区域中心城市,促进现代物流、金融、信息、管理咨询、电子商务、技术服务等行业聚集发展,形成一批品牌。

(四)上大项目、抓大企业、建大园区,促进产业聚集发展

继续实施大项目带动战略,完善重大项目推进机制,确保列入规划的项目尽早开工建设,在建项目尽快建成投产。考虑到陕北水资源分布状况,大的能源化工项目应重点向黄河沿岸布局,就近利用黄河漫滩水、岩溶水。

继续实施大企业、大集团战略。拓展对外开放的广度和深度,引进国内外实力雄厚的战略投资者参与项目开发。同时积极支持省内投资开发主体做大做强。支持延长集团建成我省第一个资产、销售千亿级的大型企业。加快能源化工装备制造企业集团化发展步伐,鼓励能源化工企业参与持股。

(五)建设千万吨级大型炼油企业是进一步提高炼油工业竞争力的需要

建设千万吨级大型炼油企业是进入国家20个千万吨级炼油基地规划,进一步提高炼油工业竞争力的需要。今后自产原油因资源不足逐步减少后,需要逐步增加购进高价原油的数量,在这种情况下,炼厂能否继续保持较好的经济效益,与炼厂的规模和技术装备水平就有直接关系。因此,建设大型炼油装置,降低原油加工成本,已成为我省炼油工业转变发展方式必须思考和决策的重大问题。

我省延长石油集团是拥有与中石油、中石化、中海油同等资质的全国第四家大型石化企业(以下简称延长集团)。近年来延长集团经过大力整合重组,已实现探、采、炼、销一体化。延长集团首先明确自己的发展战略,调整企业的发展方向和经营方式,尽快拓宽发展空间,在发展方向上要实现产业格局、深加工、集约经营等突破。

(六)参照开发区模式,改进能源化工基地管理体制

为了增强市场应变能力,创造更好发展环境,加快重大项目建设,建议参照国内一些大型开发区模式,设立能源化工开发总公司,从市场操作层面进行重大项目的市场化运作,参与资源的市场化配置。开发总公司作为市场主体,主要开展项目融资,参股进行重大项目建设;项目建成后转让股权,再投入新的项目建设。由地方政府授权,开发总公司可作为地方国有资产运营机构,参与地方国有厂矿的重组,引进大企业进行并购、参股或租赁经营,推动地方工业向产业布局集中化、生产规模大型化、资源利用综合化、废物排放达标化方向发展。地方政府还可将地方矿产资源的探矿权交给开发总公司,完成精查、具备开发条件后,或公开拍卖,或作价参股,所得收益用于基地基础设施或其它项目建设。开发总公司可实行股份制,与国内外大型企业合资合作。

陕西作为国家第四大石油全产业链公司延长集团所在省份,不管是政府能源治理方面还是延长集团等大中型企业的发展方面都有许多亟待解决的管理问题,而这些问题与分布在华北、华东、东北的我国石油老工业基地暨中石化中石油企业所面临的问题有着很大的相似性,因此上述系统性创新成果的取得,对我省也具有极强的应用和借鉴。




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责任编辑: 李颖

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