加快稠油資源勘探開發(fā)的思考與建議

■毛成棟/張成龍

（1.中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院，北京 101149；2.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083）

2012年國土資源部下發(fā)了《找礦突破戰(zhàn)略行動綱要》，在綱要中明確指出油氣資源調(diào)查的基本任務(wù)，“引導(dǎo)油氣企業(yè)加強(qiáng)新區(qū)、新領(lǐng)域油氣勘探開發(fā)，形成新的接續(xù)區(qū)，增強(qiáng)我國油氣資源可持續(xù)供給能力。”稠油資源雖說是在新疆、遼河等油田很早就被發(fā)現(xiàn)并開采利用，但由于受石油公司的重視不夠，再加上開采成本相對常規(guī)油氣而言較高，導(dǎo)致產(chǎn)量一直未達(dá)到預(yù)期效果，這就要求我們進(jìn)一步加大對稠油的勘探開發(fā)力度。從這一點上來講，稠油也可算是油氣資源的新領(lǐng)域。因此，有必要對稠油資源勘探開發(fā)現(xiàn)狀及經(jīng)濟(jì)評價體系進(jìn)行系統(tǒng)地梳理和歸納，為加快油氣開發(fā)的重大突破提供參考。

1 我國稠油的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 稠油的定義

稠油是一種外觀上比較粘稠的石油。一般定義為在原始地層、油層溫度條件下，原油粘度大于50mPa·s或地面脫氣原油粘度大于100mPa·s的原油。由于稠油主要受瀝青質(zhì)量影響，粘度高, 密度大，國外一般都稱之為“重油”，而我們習(xí)慣稱之為稠油（見表1）。對稠油劃分采取合適的分類標(biāo)準(zhǔn)，不僅關(guān)系到稠油油藏類型的合理劃分以及資源量的準(zhǔn)確評價，也關(guān)系到油藏在后續(xù)開發(fā)過程中選擇適宜的開采方式。

由于我國稠油油藏非均質(zhì)嚴(yán)重，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，在稠油粘度、相對密度以及稀有金屬含量上與國外稠油有一定的區(qū)別，采取國際分類標(biāo)準(zhǔn)對我國稠油油藏進(jìn)行劃分并不完全合適，因此采取國內(nèi)獨特的分類標(biāo)準(zhǔn)，將我國稠油分為普通稠油、特稠油和超稠油三類（詳見表2）。

1.2 我國稠油資源豐富

我國在許多大油田都曾發(fā)現(xiàn)過稠油油藏，這些稠油油藏既有碎屑巖油藏，也有少量碳酸鹽巖油藏。在發(fā)現(xiàn)的稠油油藏中，絕大多數(shù)分布在新疆油田克拉瑪依的六東區(qū)、九區(qū)和紅山嘴油田，遼河油田的曙光一區(qū)、高升油田和歡喜嶺稠油區(qū)，勝利油田的單家寺油田、勝坨三區(qū)、草橋油田、孤島油田等。另外，在大慶油田、大港油田、吉林油田、四川油田、河南油田以及江漢油田等也有發(fā)現(xiàn)稠油油藏的記錄，最近在吐哈油田、塔里木油田發(fā)現(xiàn)了深層稠油資源，由此可見稠油潛力巨大。據(jù)初步統(tǒng)計，陸上稠油、瀝青資源約占石油資源總量的20%以上，在2005年底全國稠油資源量為198.7×108t，探明的稠油地質(zhì)儲量約為20.6×108t。至今我國已建成遼河、新疆、勝利、河南4個稠油生產(chǎn)基地，稠油油藏中開采的原油產(chǎn)量達(dá)到了總產(chǎn)量的7%，這已成為我國原油開采生產(chǎn)重要的組成部分。

表1 聯(lián)合國培訓(xùn)研究署（UNITAR）推薦的分類標(biāo)準(zhǔn)

表2 中國稠油分類標(biāo)準(zhǔn)

1.3 稠油勘探技術(shù)

首先，由于稠油及稠油儲層自身特點和常規(guī)石油不同，導(dǎo)致稠油油藏一般聚集在盆底的邊緣，分布位置相對較淺；其次在地震波和自然伽馬測井上有較特殊的反映，在識別上相對容易些，但在勘探手法上稠油和常規(guī)油氣藏基本上是沒有區(qū)別的，是以測井、地震方法為主要手段，輔之以遙感、測繪、地球化學(xué)技術(shù)。具體方法是對評價優(yōu)選的勘探圈閉目標(biāo)開展二維或三維地震攻關(guān), 根據(jù)攻關(guān)獲得的地震資料, 確定構(gòu)造模型；然后以地震攻關(guān)確定的構(gòu)造模型為基礎(chǔ),控制構(gòu)造范圍；同時對獲得的地震資料進(jìn)行疊前深度偏移處理, 進(jìn)一步落實構(gòu)造精確形態(tài), 確定鉆探準(zhǔn)確井位；若鉆探發(fā)現(xiàn)油氣顯示, 則部署精度更高的二維或三維地震, 落實評價井位, 最終通過評價井鉆探, 控制儲量規(guī)模。

1.4 稠油開發(fā)技術(shù)

稠油開發(fā)比常規(guī)油氣難，這是由于稠油油藏具有埋藏淺, 粘度大, 膠結(jié)疏松, 樣品易散，即“淺、稠、松、散”等特點，從而導(dǎo)致開發(fā)難度高于輕油。稠油現(xiàn)今開發(fā)技術(shù)方法有很多種，有冷采法、熱采法、化學(xué)方法等，由于稠油具有熱特性，熱力開采稠油在降低稠油粘度，改變其在地層中的流動性方面有著顯著作用，因此熱采技術(shù)是目前開采稠油、尤其是特稠油最為有效并且技術(shù)最為成熟的方法，大體上來說，熱力技術(shù)應(yīng)用并形成工業(yè)產(chǎn)能的大體有四種。

(1)蒸汽吞吐技術(shù)。目前，蒸汽吞吐是稠油開采的主要方式，2010年中石油公司蒸汽吞吐技術(shù)開采的稠油資源量占到稠油總產(chǎn)量的74%以上。蒸汽吞吐的主要機(jī)理是向一口生產(chǎn)井短期內(nèi)注入一定量的蒸汽，然后關(guān)井?dāng)?shù)天，使其在近井地帶熱量擴(kuò)散，這樣促使原油加熱，使其粘度降低，蒸汽增大生產(chǎn)壓差，蒸汽膨脹起到驅(qū)替作用，當(dāng)開采進(jìn)行到一定階段，生產(chǎn)壓力下降時, 則可以為蒸汽的閃蒸以及地層束縛水提供一定的氣體驅(qū)動力。蒸汽吞吐適用井距小、井間連通性差的油藏，不適用于重力超覆作用引發(fā)高滲透帶竄流的油藏。

(2)蒸汽驅(qū)技術(shù)。在實施蒸汽吞吐技術(shù)之后，運用蒸汽驅(qū)技術(shù)進(jìn)一步提高采收率, 并在一定程度上取得了良好開采效果的有效方法，同時也是當(dāng)今工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用的熱力開采技術(shù)。蒸汽驅(qū)的主要機(jī)理是從井網(wǎng)中持續(xù)注入蒸汽，通過加熱降低稠油粘度，提高原油流度，從而驅(qū)替原油的方法。蒸汽大多情況下由水蒸汽組成, 同時也伴隨含有烴蒸汽與CO2，烴汽遇熱后與蒸汽一起凝結(jié), 同時驅(qū)替稀釋位于前緣的原油, 從而留下少量但較重的殘余油。國內(nèi)采用蒸汽驅(qū)開采的油藏有遼河、勝利油田，多采用加密井距的方法，國外目前采用蒸汽驅(qū)工業(yè)開發(fā)的稠油油田主要有2個，分別為印度尼西亞的杜里油田和美國的克恩河油田。

(3)火驅(qū)技術(shù)?；痱?qū)采油技術(shù)也叫火燒油層, 其機(jī)理是向井下注入助燃劑，如空氣、氧氣或富氧氣體等, 依靠氣體自燃或利用各種點火裝置助其點火燃燒, 使助燃劑與油層中的有機(jī)質(zhì)(原油或甲烷氣體)發(fā)生反應(yīng), 產(chǎn)生移動前緣，降低稠油粘度，并借助生成的熱量達(dá)到對未燃燒的稠油驅(qū)替采油的目的。根據(jù)在燃燒過程后期是否注入水又可分為干式火驅(qū)和濕式火驅(qū)。由于火驅(qū)技術(shù)本身具有極端的復(fù)雜性和不可預(yù)估性，工作過程難以實施有效控制，同時又對現(xiàn)場安全操作有著很嚴(yán)格的要求，現(xiàn)在處在工業(yè)性實驗階段。目前只有加拿大的狼湖 (Wolf Lake) 油田為大規(guī)模工業(yè)化的先蒸汽吞吐后火驅(qū)開采試驗區(qū)。國內(nèi)只有中石油公司安排過稠油火驅(qū)試驗，試驗區(qū)分別位于新疆紅淺的已停產(chǎn)稠油油藏、新疆風(fēng)城稠油新區(qū)、遼河曙一區(qū)蒸汽吞吐后稠油油藏，并取得了較好的稠油開發(fā)效果。

(4)蒸汽輔助重力泄油技術(shù)(SAGD)。SAGD技術(shù)最早是在1994年由Butler等人提出來的，是利用蒸汽、浮力以及水平井等裝置對稠油開采的特殊形式。其基本機(jī)理完全利益于重力作用，是在接近油柱底部的油水界面以上注入蒸汽干氣，當(dāng)蒸汽通過一系列水平井上方時，由于重力的作用，干氣聚集在水平井上方形成蒸汽室。在蒸汽注入上升過程中，通過多孔介質(zhì)與冷油接觸，并逐漸降溫冷凝液化, 凝析水帶動被加熱的原油在重力驅(qū)替下泄向油層下方，由水平井產(chǎn)出，形成工業(yè)產(chǎn)流。SAGD適用高粘度的稠油開采，不適用于滲透率低、邊底水活躍的稠油藏。

2 稠油的經(jīng)濟(jì)評價

稠油因鉆井及開采成本大于輕質(zhì)油，且市場價格低于輕油，使得在同等單井產(chǎn)量的條件下，稠油經(jīng)濟(jì)效益低于輕油。

2.1 勝利油田稠油經(jīng)濟(jì)評價對比分析

以勝利油田2007年稠油油藏經(jīng)濟(jì)評價為例，在當(dāng)時的技術(shù)水平以及政策條件下，計算出合理的技術(shù)范圍：①油藏埋深≤1500m；②原油粘度≤30000mPa·s；③油層厚度≥3m；④水平井段垂向位置距油層頂2/3處；⑤水平井段長度為200-250m。由此得出不同埋深和油價的經(jīng)濟(jì)政策界限。

如果油藏埋深為1500m, 當(dāng)油價1697.5元/t時,經(jīng)濟(jì)極限采油量為8634t, 經(jīng)濟(jì)極限初產(chǎn)10.3t/d； 當(dāng)油價為1940元/t時, 經(jīng)濟(jì)極限采油量為7548t, 經(jīng)濟(jì)極限初產(chǎn)9.0t/d。

為了將稠油油藏開發(fā)成本與常規(guī)油藏進(jìn)行對比，常規(guī)油藏采取了2004-2008年期間某油田有關(guān)經(jīng)濟(jì)開采數(shù)據(jù)。截止到2008年底，該油公司共有46個油氣田，排除處于停產(chǎn)狀態(tài)的油田數(shù)據(jù)，共獲得158個數(shù)據(jù)研究樣本。（詳見表3）

從表3可以看出，各個油氣田的常規(guī)油氣生產(chǎn)成本相差較大，成本最低的僅為276.12元/噸，最高的為2980.60元/噸，平均為1180.38元/噸。換算成稠油計算時的油價1697.5 元/t和1940元/t，經(jīng)濟(jì)極限初產(chǎn)都沒達(dá)到1.0t/d，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于稠油的經(jīng)濟(jì)極限，遠(yuǎn)比稠油開采的經(jīng)濟(jì)效益好。

表3 某油田分公司各油田的產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)評價表

2.2 新疆油田稠油經(jīng)濟(jì)評價對比

以新疆克拉瑪依油田2008年稠油油藏經(jīng)濟(jì)評價為例，當(dāng)時稠油的開采方法為蒸汽吞吐技術(shù)，研究是采取現(xiàn)金流計算成本費本公式，由此并推導(dǎo)出經(jīng)濟(jì)極限油汽比公式（當(dāng)投入和產(chǎn)出達(dá)到盈虧平衡點時，油氣比即經(jīng)濟(jì)極限油汽比）。

成本費用可分解為注汽費用、折舊費和操作成本費用, 即:

式中：Cs——注汽費用(注汽成本費用)（元）；

Ps ——注汽成本（元/ t）；

Qs ——注汽量（t）；

Cd ——折舊費（元）；

Pd ——折舊(元/ t)；

Qo ——產(chǎn)油量(t)；

Ce ——操作成本費用(元)；

Pe ——操作成本(元/ t)。

在蒸汽吞吐階段, 單井的周期經(jīng)濟(jì)平衡判斷表達(dá)式為:

式中：Qo——產(chǎn)油量(t)；

I—— 原油商品率(f)；

P —— 油價(不含增值稅)(元/ t)；

r —— 綜合稅率(f)。

根據(jù)上式推導(dǎo)得出:

所以吞吐周期極限油汽比為:

在原油商品率I為97.1%, 稅率r為2.72%, 操作成本Pe為650元/t，注汽成本Ps為65元/t，油價1957元/t，折舊Pd為600元/ t時,吞吐周期極限油氣比為0.11（見表4）。

表4 不同埋深、不同開采方式的經(jīng)濟(jì)極限油氣比計算結(jié)果

同樣為了對比稠油成本與常規(guī)油藏的差別，研究采用了中石油、中石化兩大石油公司2003－2007年的油氣完全成本指標(biāo)數(shù)據(jù)。成本指標(biāo)是度量石油公司獲得油氣發(fā)現(xiàn)和實現(xiàn)公司價值能力的重要尺度，同時也是石油公司在市場上競爭能力和競爭水平的客觀反映。在此，我們簡單把石油公司的成本指標(biāo)分為兩部分，一部分為單位勘探費用成本，另一部分為單位油氣供應(yīng)成本。（詳見表5）

表5 2003－2007年中國石油和中國石化的單位油氣完全成本

以2007年為例，國際油價在70-90美元/桶波動，而中石油完全成本為17.38美元/桶，中石化完全成本為28.00美元/桶，兩大石油公司完全成本最低僅占石油收入的19.3%，最高才到40%，由于兩大石油公司中稠油在整個石油產(chǎn)量中所占比例過小，不到15%，因而把石油公司的油氣默認(rèn)為常規(guī)油氣。而新疆油田隸屬于中石油，其稠油的經(jīng)濟(jì)評價還未計算其油氣供應(yīng)成本，只是對比單位勘探費成本，稠油的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)油氣。

3 可資借鑒的國外相關(guān)政策和做法

目前國外大多數(shù)國家并沒有出臺過針對稠油的政策，但加拿大政府出臺過針對油砂開采的補(bǔ)貼政策，俄羅斯也為保持重油開采而下調(diào)過稅率。這些都對我國的稠油開采有很好的借鑒意義。

為了進(jìn)行招商引資和促進(jìn)油砂資源開采, 加拿大艾伯塔省政府制定了一系列激勵油砂開采的投資政策, 其中政策核心條款是：在油砂開發(fā)前期, 投資者向政府交納只有年總收入1%的礦區(qū)使用費；在投產(chǎn)的成本回收期, 也只需向政府交納同樣數(shù)額的礦區(qū)使用費；而到了投資回收后的利潤期, 政府則要開始與投資者一起分享利潤, 這時礦區(qū)使用費交納標(biāo)準(zhǔn)則高于年總收入的1%, 或者為凈收入的25%，同時規(guī)定投資者有權(quán)銷售所生產(chǎn)的石油產(chǎn)品。油砂礦區(qū)使用費的收取標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)小于國際常規(guī)石油開采收費標(biāo)準(zhǔn)，分配利益比例也大大優(yōu)于產(chǎn)量分成合同的利益分配比例。同時, 政府還專門為投資者設(shè)立了一個高效服務(wù)窗口,大大節(jié)省了審核時間；另外，政府對業(yè)己在礦區(qū)獲利的投資者, 若欲再申請使用新礦區(qū), 還可享受所有的優(yōu)惠政策。通過實施上述政策后，落戶艾伯塔省從事油砂開采業(yè)的國際石油公司絡(luò)繹不絕，紛至沓來。

在俄羅斯，當(dāng)2005年石油產(chǎn)量銳減時，石油專家別爾奇科就提出，國家應(yīng)該下調(diào)重油開采的稅率，從而保持重油的工業(yè)開采，以保證整個俄羅斯石油產(chǎn)量不至于發(fā)生比較大的波動。

4 加快稠油發(fā)展的建議

4.1 加快優(yōu)惠政策落地

為了加快稠油開采，國家應(yīng)借鑒加拿大的相關(guān)政策，出臺一系列優(yōu)惠扶持政策, 鼓勵稠油勘查、開發(fā)投入。要在稅費政策方面制定相應(yīng)的扶持政策, 探索和引導(dǎo)社會資金進(jìn)入稠油勘查、開發(fā)利用的途徑。支持發(fā)電并網(wǎng),提供低息貸款。

4.2 加大技術(shù)攻關(guān)力度

稠油難采，一方面，因為“稠”的特點，稠油在地層中的流動性差，雖然蒸汽吞吐開采方式初期可以有效的開采稠油，但到蒸汽高輪次階段，由于油氣比低, 壓力水平普遍較低, 又加上井網(wǎng)加密潛力小，蒸汽吞吐開采則效果就不是這么明顯了；另一方面, 由于稠油油藏的地質(zhì)條件復(fù)雜,尤其是對于薄層稠油開發(fā)以及埋深超過2000米的深層稠油來說，技術(shù)方面的短板則更加突出。因此加大技術(shù)攻關(guān)力度，提高稠油開采率，對蒸汽吞吐后經(jīng)濟(jì)的接替技術(shù)、薄層稠油油藏開發(fā)技術(shù)、層內(nèi)分段壓裂技術(shù)等進(jìn)行重點突破。

4.3 試點對稠油礦權(quán)區(qū)進(jìn)行出租

我國絕大多數(shù)油氣礦業(yè)權(quán)被三大石油公司和陜西延長石油公司所壟斷?！兜V產(chǎn)資源法》在取消“礦業(yè)權(quán)不得買賣、出租，不得用作抵押”的同時，又規(guī)定了“買賣、出租或者以其他形式轉(zhuǎn)讓礦產(chǎn)資源的，沒收違法所得，處以罰款”。這里體現(xiàn)一個重大的價值觀念變化：“礦產(chǎn)資源”所有權(quán)中分離出了使用權(quán)能，法律禁止變相的、實質(zhì)性地對國家享有所有權(quán)的礦產(chǎn)資源的非法處置，但作為他物權(quán)的財產(chǎn)性權(quán)利，采礦權(quán)，允許合法地出租、抵押。因此在市場經(jīng)濟(jì)條件下，為了實現(xiàn)資源配置的效率和利益最大化，可以鼓勵石油公司試點對戰(zhàn)略候選區(qū)探采礦權(quán)進(jìn)行出租，委托地勘單位進(jìn)行稠油勘探開發(fā)，通過油氣資源礦權(quán)管理委員會對資源價值評估，所獲收益按一定比例在石油公司和地勘單位之間進(jìn)行分配。

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