渤海油田区域一体化开发模式及其应用实践*

赵春明

(中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300452)

渤海油田区域一体化开发模式及其应用实践*

赵春明

(中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300452)

随着渤海油田勘探开发的深入，生产过程中出现了一系列新的问题，已有的“大型油田独立开发”、“小型油田依托开发”、“小型油田群联合开发”等开发模式已不能适应渤海油田可持续发展的需要，须探索新的开发模式。提出了区域一体化开发模式，即按照“整体规划、区域开发”的思路，实施勘探与开发、油藏与工程、开发与生产一体化，将地下资源与地面工程进行合理配置，形成完善的区域开发格局；通过资源共享，降低油田开发门槛，加快新油田建设步伐，实现区域内油气的高效开发。区域一体化开发实践中，渤海油田逐步形成了一系列开发关键技术，规划形成了辽东、渤南、渤西、渤东等四大油区；同时垦利油田群、蓬莱19-3油田群等区域一体化开发实践效果显著，取得了较好的经济效益。渤海油田区域一体化开发模式的成功实践可为海上其他油田提供借鉴。

渤海油田；区域一体化；开发模式

1 渤海油田区域一体化开发模式的提出

渤海油田经过30余年的开发，形成了以绥中36-1、秦皇岛32-6等大型油田为代表的“独立开发模式”、以渤南油田群及曹妃甸油田群为代表的“联合开发模式”、以渤中26-3及渤中19-4油田为代表的“依托开发模式”等3种主要开发模式[1-3]，并在此基础上演变出“三一”型(1座井口平台+1条油气水混输管线+1条海底电缆)和“小蜜蜂”移动平台型开发模式。依托这些开发模式，渤海油田实现了增储上产和高效开发，并在“十一五”期间实现了跨越式发展，建成了42个在生产油气田，油气产量持续攀升，于2010年实现了上产3 000万t，原油产量位居全国第二。

“十二五”期间，随着勘探、开发程度的提高，投入开发的油气田逐渐增多，生产设施不断增加，生产过程中出现了工程设施与地下资源量不匹配、油气生产设施不能充分共享、边际油田不能充分依托等诸多问题，因此探索新的开发模式，做好各个油田群、各个开发体系之间的联动，实现资源共享并带动周围边际油气田的开发，已成为我国近海油气田开发急需解决的问题[1]。为此，渤海石油管理局以现有的开发生产体系和工程设施为基础，结合渤海油田地下油气资源分布规律及特点，在安全环保及可持续发展理念指导下，按照“整体规划、统一布局、阶段推进、分区实施”的原则，提出了区域一体化开发新模式，通过不断深化勘探与开发、油藏与工程、开发与生产一体化，对地下资源与地面工程进行整体规划，将地下资源与地面工程设施进行合理配置，逐步形成完善的区域开发格局；通过资源共享降低油田开发门槛，加快新油田建设步伐，充分释放油藏潜力，实现区域内油气高效开发。

2 区域一体化开发关键技术

2.1 基于整体规划的区域资源统筹技术

区域资源统筹是一体化开发的关键环节，遵循“以勘探规划为基础、以油气产量规划为主线、以工程建设为保障、以综合经济效益为目标”的原则。具体来讲，区域资源统筹分“三步走”战略。首先，以勘探重点目标为基础，合理考虑区域内及其周边潜力资源；其次，结合产量规划及周边已有生产设施能力，完成资源向储量的转化；最后，借鉴相似油田采油速度和年递减率进行产量预测，落实区域产量规模，实现区域科学合理规划(图1)。

图1 渤海油田区域开发资源评价方法和流程示意图

以垦利区域为例，为了科学、合理地制定整体开发规划，在方案设计时分别对待不同落实程度的资源，保证地下资源与地面工程设计相匹配。根据勘探评价程度不同，制定了“依托Ⅰ类资源(探明储量)，统筹Ⅱ类资源(含油气构造)与Ⅲ类资源(待评价的有利构造)，整体规划，分期建设”的开发思路。借鉴垦利3-2油田群成熟区三级储量比例(探明40%、控制30%和预测30%)，将Ⅱ、Ⅲ类资源转化为可动用储量后作为方案编制的基础。从区域动用储量、建产周期、采油速度、综合递减、采收率等多方面论证区域产量规模，对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类资源分别采用不同的动用策略，同时借鉴渤海已投产油气田开发经验，按照平均建产周期4年、平均采油速度2.5%的原则制定开发规划，有效地解决了资源转化问题，为开发规划编制提供了依据。

2.2 基于目标采收率的全寿命方案设计技术

基于目标采收率的全寿命方案设计技术是指在油田开发方案设计时，综合经验公式法、岩心实验法、数值模拟法及相似油田类比法等多种研究手段，确定出渤海不同类型油藏目标采收率，以目标采收率为引领，预测渤海主要类型油田在各开发阶段的生产规律，考虑油田投入开发后不同开发阶段可能出现的调整方案，制定包括基础井网、推荐方案、潜力方案、三次采油等全寿命开发方案。同时，为了做好区域一体化开发，要求油藏与工程实现一体化，工程专业根据全寿命开发方案预留后续空间，既着眼当前、又考虑长远，实现油田开发经济效益最大化[4]。

2.3 适合区域地质油藏特征的钻完井与采油工艺配套技术

遵循区域开发理念，在进行钻完井与采油工艺设计时突破油田和区块的界限，统筹优化设计平台位置及数量、钻完井机具、井轨迹、井身结构、完井和采油工艺技术，使其既满足油田开发需要，又节约成本，实现效益和产量的最大化。

钻完井作业时,充分考虑不同地质油藏特点，采取“量体裁衣”式设计，确保高效开发和长期正常生产。例如，针对渤南区域内水层厚度薄、泥质含量高、物性差异大、易出砂等特点，对水源井采用砾石充填完井技术，有效解决了出砂问题。

在油田开发方案编制过程中，充分考虑地质油藏特点，结合目前同类油田生产阶段存在的注水问题，采油工艺系统考虑水源、水质、处理流程、井筒、地层等注水技术及管理要求，为区域开发“注够水、注好水”夯实基础。

2.4 海洋工程统筹规划及优化设计技术

根据区域规划及方案的研究成果，统筹考虑生产处理及电站中心、管网规划和区域预留量等问题，共享资源，降低开发成本，形成海洋工程统筹规划及优化设计技术，保证海洋工程方案既考虑了目前的推荐方案，又考虑了未来油田的全寿命方案，做好区域预留，避免重复改造建设。以渤中28/34油田群开发项目为例，从区域开发的角度统筹考虑油田群的油藏、钻完井和工程方案，优化电站中心、平台规模、钻完井设计，共计节省投资约30亿元。通过统筹考虑电力中心、电站挖潜、区域组网等提高了电力系统的可靠性和稳定性，节省电站投资近3亿元，同时实现了BZ28-2SWHPB和BZ34-1WHPD平台提前半年投产(图2)。

2.5 区域全寿命周期经济评价测算方法

依据全寿命周期成本理论，项目经济评价时综合考虑整个寿命期中的建造成本、使用成本(运营与维护成本)、废弃成本，按照全寿命周期成本最小化、效益最大化的原则，从多个初始方案中选择最佳投资方案，以便在确保工程项目质量的前提下实现项目建设的最大经济效益和社会效益。

开展区域开发经济政策与策略、经济界限、经济评价模式等方面的研究，完善经济评价方法，使不同类型、不同阶段的油藏有明确、符合规律的经济目标，对不同类别的储量实现价值化显示，促进开发和经营一体化，推动优势项目带动边际项目，最终实现区域效益最大化，为科学决策油田开发建设提供充分依据。以渤中34-6/7小型油田开发为例，油田独立开发收益率仅为4.5%，依托垦利3-2油田群区域开发项目则收益率达到11.5%，可见通过区域一体化开发降低了开发门槛，成功带动了规模较小的油气资源实现经济有效开发。

图2 渤中28/34油田群开发项目工程方案及电力组网示意图

3 开发实践及成果

渤海油田经过近10年区域一体化开发研究与实践[5-8]，目前开发模式具有三大特征：①突破以往“空间”概念，开发目标由原来的一个点、一个油田变化为一个含油气区带，甚至整个渤海油田；②突破以往“时间”概念，由仅考虑油田“当下”储量基础编制开发方案转化为以区域资源潜力为基础编制开发方案；③充分考虑油田开发全寿命周期特点，按照“一体化”设计理念，优化油藏方案及配套的工程设施方案，实现整体开发效益最大化。

3.1 形成四大油区战略规划，确保渤海油田高效安全、增储上产

在区域一体化开发模式引领下，渤海油田以现有油气设施为基础，结合油气资源分布特点，按照“小区域整合，大区域连片”开发原则，提出了四大油区战略规划：将位于渤海北部海域的绥中36-1、旅大油田群、锦州油田群规划为辽东油区；将位于渤海南部海域的渤中28/34油田群、垦利油田群规划为渤南油区；将位于渤海西部的渤西油田群、曹妃甸油田群、秦皇岛油田群规划为渤西油区；将位于渤海东部海域的蓬莱油田群规划为渤东油区。最终形成了辽东、渤南、渤西、渤东等四大油气生产区，各油区内管网体系完善，油区之间相互依托，生产设施高度集约。在规划形成的四大油区中，辽东、渤南油区区域管网及终端已基本建成，中长期策略为加快区域内油气资源评价，实现储量和产能有序接替；渤西油区目前主要依托FPSO进行开发，待时机成熟后上岸开发；渤东油区采用全海式开发模式，下一步重点工作是加快推进蓬莱19-3油田群综合调整和蓬莱9-1油田稠油开发技术攻关，确保该油区持续高产稳产。

3.2 垦利油田群、蓬莱19-3油田群开发实践取得成功

经过近10年的实践，渤海区域一体化开发模式在垦利油田群、蓬莱19-3油田群开发中取得了成功。

垦利油田群位于渤海南部海域，属于勘探新区，已发现8个油田和29个含油气构造，但区域内油田及含油气构造储量规模小、距离相隔远，单独开发经济效益差、难度大。通过深入剖析区域地质油藏特征，认为垦利油田群勘探程度低，但潜力巨大，开发方案须按照区域一体化开发模式设计，立足整个区域进行统筹考虑。因此，提出垦利油田群区域开发(图3)，首先以8个油田为切入点，将垦利区带划分为5个次级区域，建成1个区域处理中心和4个二级处理中心，分5期进行开发。其中，第1期以垦利3-2油田为基点建立区域处理中心[8]；第2期以垦利10-1油田为依托建立莱州湾二级处理中心；第3、4、5期分别在垦利20-1、垦利6-4/5、渤中33-1等油田建立3个二级处理中心。据统计，区域内一、二期具备建成500万t年产能规模的生产能力，2015年垦利油田群已经建成260万t年产能规模。区域内油网、气网、水网、电网及陆上终端统一规划、资源共享，大大提高了经济效益，节省投资近30亿元人民币，不仅带动了渤中34-6/7等边际油田有效开发，也为后续垦利10-4、渤中34-9和垦利16-1新发现油田依托开发预留了足够的处理和外输能力。

图3 垦利油田群区域开发体系和工程方案示意图

Fig .3 Schematic of regional development system and engineering program of Kenli oilfield group

蓬莱19-3油田群位于渤南低凸起中段东北端，由蓬莱19-3、蓬莱19-9、蓬莱25-6油田组成，平面上细分为22个区块，探明石油地质储量达6亿t。经过10余年的开发，该油田群面临储量动用程度低、已开发区层间矛盾突出、未开发区有待进一步评价等问题。针对上述问题，以“整体规划、分步实施、先易后难，挖掘油藏潜力、实现老区稳产，实施滚动评价、加快新区开发”为指导思想，以“储量品质好的新区优先开发，生产矛盾突出的老区优先调整，潜力区块加快评价，稠油/三采作为后期产量接替”为原则，践行“地质、油藏、钻完井、工程、经济”多专业一体化，完成了油田群整体规划方案编制[9]。该油田群整体规划方案分3批实施，即第1批重点开发储量落实程度高、品质好的新区，第2批深入挖潜开发生产历史长、开发矛盾突出的老区，第3批开发储量潜力较大、产能较低的复杂构造区。在油田群整体规划引领下，目前已完成第1批、第2批涉及区域综合调整方案的编制，ODP方案设计新建井口平台4座、中心处理平台1座，新增开发井248口，可实现增加可采储量3 329万t的目标。

4 结论

通过对渤海油田开发历程进行总结和开发现状分析，提出了区域一体化开发模式，较好地化解了目前渤海油田开发面临的主要矛盾，这是渤海油田实现安全、环保、经济开发的重要手段。通过区域开发一体化实践，逐步形成了一系列区域一体化开发关键技术，实现了勘探与开发、油藏与工程、开发与生产的一体化建设，规划形成了辽东、渤西、渤南、渤东四大油气生产区，为渤海油田可持续发展奠定了基础。

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(编辑：杨 滨)

Regional integration development mode of Bohai oilfields and its application

Zhao Chunming

(TianjinBranchofCNOOCLtd.,Tianjin300452,China)

With the development of Bohai oilfields, some new problems occur and such three main development modes in Bohai oilfields as independent development of large oilfield, successful development of small oilfield based on preceding development of large oilfield, synthetic development of small oilfield group cannot meet the requirement of sustainable development. Therefore, regional integration mode of development is established to rationally allocate underground resources and ground facilities, and share resources for efficient development based on integration of exploration and development, reservoir and engineering, and development and production. During the practice, a series of key technologies are developed and such 4 oil production regions as Liaodong, Bonan, Boxi and Bodong are established. The strategy of regional integration achieves good production and economic results in Kenli and PL19-3 oilfield group. This mode can provide guidance for the similar oilfields.

Bohai oilfields; regional integration; development mode

赵春明，男，教授级高级工程师，1994年毕业于原西南石油学院石油地质勘查专业。地址：天津市塘沽区渤海石油路688号501信箱(邮编：300452)。E-mail:zhaochm@cnooc.com.cn。

1673-1506(2016)03-0078-05

10.11935/j.issn.1673-1506.2016.03.011

TE34

A

2015-11-26 改回日期：2016-01-19

*“十二五”国家科技重大专项“海上油田丛式井网整体加密及综合调整油藏工程技术示范(编号：2011ZX05057-001)”部分研究成果。

赵春明.渤海油田区域一体化开发模式及其应用实践[J].中国海上油气，2016,28(3)：78-82.

Zhao Chunming.Regional integration development mode of Bohai oilfields and its application[J].China Offshore Oil and Gas,2016,28(3):78-82.