美国石油勘探开发技术进步历程 我国深水勘探开发发展历程是什么？

美国一百多年的石油工业史，也是一部科技发展史，每一次石油技术的革命无不与技术进步密切相关。

石油勘探开发技术革命的第一个时期是20世纪20～30年代，此时出现了大马力的钻机，有了新型牙轮钻头，有了化学处理剂来改进钻井液和固井水泥性能，提高了固井的质量；油气开采方面，不再延续初期的密集钻井、盲目滥采，开始懂得地下油藏是个统一的水动力系统，并提出了最大有效产量的概念作为衡量生产好坏的指标。

石油勘探开发技术革命的第二个时期是第二次世界大战之后，特别是20世纪60～70年代。新技术的不断涌现使得这个时期成为石油储量发现的黄金时期。在勘探技术方面，大量采用数字地震仪，多道多次覆盖技术，配以大容量高速计算机作数据处理，使油气勘探技术达到新的水平，在勘探程度高的老探区也不断扩大了储量；在钻井技术方面，实行“科学化钻井”，发展了喷射钻井、平衡钻井、定向钻井和优选参数钻井技术；在油田开采方面，广泛使用注水提高油层压力、大型水力压裂技术，三次采油(EOR)技术由室内转入现场试验，热力法也已经工业化推广，海上采油也有了很大进展。

石油勘探开发技术革命的第三个时期自20世纪80年代开始延续至今，这次技术革命以信息技术作为主要特征^[37]。在勘探技术方面，地震分辨率不断提高，非地震方法重新兴起；在钻井技术方面，水平井、分支井技术不断发展；在油田开采方面，三次采油技术不断发展。

2.3.2.1 地震技术与美国油气勘探

1923年美国开始出现实验扭秤及折射地震仪，在美国墨西哥湾地区应用获得成功，该地区石油聚集与岩盐有关。盐体与围岩之间的弹性波旅行时差造成地震波的不同传播特征，盐体、盖岩和围岩之间的密度差则是扭秤测量的特征。这两种地球物理方法的应用导致许多盐丘油田的发现。

从1925年起，上述两种勘探方法在美国石油勘探中得到迅速推广。E.L.DeGolyer和Karcher成立的地球物理研究公司对机械式地震仪作了改进，以电磁式取代，又以精确的无线电信号测量方法取代声波法测定爆炸时间和距离，这提高了折射地震的勘探速度，降低了勘探成本。折射地震仪在美国得克萨斯州和路易斯安那州海湾地区推广应用后，四年发现了近40个盐丘。在1924～1929年间，折射地震勘探技术在墨西哥湾勘探中起着主导作用。

20世纪20年代末至30年代，地震反射法相继在俄克拉何马州、墨西哥湾、得克萨斯州和加利福尼亚州等地获得成功应用。1928年，在俄克拉何马州发现的Seminole油田，是单独依靠地震技术发现的第一个油田。1934年用地球物理方法在墨西哥湾北岸发现了Old Ocean油田，以后用地球物理方法在此地区相继发现了一系列油田。1937年用地球物理方法在伊利诺伊州发现了Salem特大油田；1938年在墨西哥湾发现了第一个海上油田——Creole油田。这些大发现确立了反射地震技术在油气勘探中的应用价值。

1940年以后，地震技术的革新使地震仪器和解释技术发生了许多变化，如采用自动增益控制的多道仪器，应用混波技术及连续剖面法，采用磁阻压检波器及大量检波器组合，直至20世纪50年代初模拟磁带记录系统投入使用。地震仪器以及勘探技术的发展，有助于对更深的油气储层和更复杂的油气圈闭进行勘探。

地震技术的不断改进，提高了复杂地区和深层的勘探能力，20世纪40年代以后，美国在发现大油气田数量急剧减少的情况下，相继发现了许多中小油气田。1950～1953年间，中小油气田年发现量达到近1.8亿吨。

20世纪60年代初地震技术的数字化变革使勘探技术发展产生了重大突破，开始了地震数字记录和数字处理的新时代。一些新技术(包括可控震源和共深度点覆盖)的应用，增加了地下覆盖的密度，提高了地震勘探精度。

地震数字记录和处理技术的优越性和潜力是模拟磁带技术无法比拟的，它所能完成的地震数据运算是模拟仪器难以实现的。20世纪60年代中期，数字地震技术逐步取代了常规地震勘探方法，使地震勘探的效率和勘探能力有了明显的提高，从而扩大了勘探领域和勘探深度，提高了勘探成功率。

20世纪70年代以后，地震技术的新进展使美国油气勘探工作进入了新时代。电子和计算机技术的发展，使勘探地球物理不断受益，成为地球物理勘探技术进步的重要基础。多道地震采集系统和多种纵波可控震源的开发和应用，以及其他非炸药震源的改进都大大增强了地震的勘探能力，三维地震技术改进了地下复杂构造和地层的成像，从而提高了勘探成功率。三维地震技术已应用到油气勘探和开发的各个阶段，特别是用于油田开发前提供详细的地下构造和地层图像，以及油田开发后的油藏评价和油藏动态监测。目前，三维地震勘探已经成为美国成熟区勘探的重要技术手段。

从地震数据处理技术来看，地震数据处理最重要的进展应属以波动方程为基础的成像和反演技术的发展和应用，其中包括叠前与叠后偏移、多次波抑制、基准面和位移静校正、速度估计。人机联作解释系统的应用进一步提高了地震资料解释的效率和精度，改进了复杂构造和地层圈闭的解释。

从美国石油地质学家协会(AAPG)1977年出版地震地层学专辑以来，将地震地质解释从构造地震学延伸到地震地层学解释领域中，推动了地震解释技术的发展。

20世纪90年代，提高油田采收率成为美国地球物理活动的重要领域。三维地震技术得到了进一步的发展和应用。高分辨率地震、井间层析成像技术成为研究与开发的重点技术(表2.3)。

表2.3 20世纪60～90年代美国地震勘探技术^[36]

2.3.2.2 测井技术与美国油气勘探

美国的测井技术居于世界领先地位。测井技术对于美国发现新的油气储量，提高勘探和开发效益等都起到了相当重要的作用。测井技术从20世纪20年代开始起步至今大体可分为以下四个阶段^[38]：

(1)模拟测井阶段。该阶段中由于测井手段有限，获得的地下岩石物理参数较少，因此测井资料主要用于地层对比，划分渗透层以及定性判断油水层。20世纪40年代初，石油工程学家阿尔奇根据墨西哥湾沿岸地区砂岩的实验室资料，得出了适合于纯净地层的含水饱和度公式，即著名的阿尔奇公式，标志近代测井技术开始发展形成，对岩性较为单一的储层能定量评价出孔隙度、流体饱和度、泥质含量等参数。

(2)从20世纪60年代开始，测井技术进入了第二个发展阶段，测井方法、测井系列开始配套完善，广泛采用电子技术和计算机技术，全面推广计算机控制测井技术，大大提高了测井解释精度。测井资料与其他资料结合可进行较为详细的油藏描述。利用测井资料可以评价储层的孔隙度、渗透率、含油气饱和度以及油气的可动性、烃的类型、岩性、地层倾角及构造、沉积环境、地层岩石弹性常数等。

(3)20世纪70年代以来，计算机技术、微电子技术全面融入测井数据的采集和资料的处理技术，这是测井技术的第三个阶段。多种测量仪器一次下井的组合能力、测量项目系列配套已日趋成熟，从而有助于提高钻井效率，有效地进行地层评价。

(4)从20世纪90年代开始，美国开始应用成像测井技术提高油气勘探和油气田开发效益，这成为当今现代测井技术的代表，测井技术进入第四个阶段。现代测井技术已向地质构造、沉积研究、油气层快速测试、储层压裂改造、岩石力学、产能预测、固井质量全新评价等领域全面发展，为油气勘探不断向深层、隐蔽油气藏、非均质性储层等领域拓展，以及保持储量持续增长起到了重要作用。

表2.4 20世纪50～90年代美国测井技术^[36]

2.3.2.3 美国钻井技术发展历程

1859年，德雷克(E.Drake)在宾夕法尼亚州应用冲击钻钻出了美国石油工业的第一口油井。在随后的140多年里，钻井技术不断得到发展和完善，一般将20世纪的钻井技术的发展分为四个时期^[39]：

(1)概念时期(1901～1919年)。将钻进与洗井结合在一起，并开始用牙轮钻头和注水泥固井技术。

(2)发展时期(1920～1948年)。牙轮钻头、固井工艺及钻井液技术进一步发展，同时出现了大功率钻井设备。

(3)科学化钻井时期(1949～1969年)。钻柱力学与井斜控制技术；喷射钻井；镶齿、滑动密封轴承钻头；低固相、无固相不分散体系钻井液及固控技术；钻井参数优选；地层压力检测、井控技术及平衡压力钻井等。

(4)自动化钻井时期(1970年至今)。PDC钻头；计算机应用；特殊工艺钻井技术；综合录井及井下随钻测量；钻井工具与装备的自动化发展等。20世纪70年代，计算机技术的引入和无线随钻测量技术的研发，是钻井技术发展的一个新的里程碑，它加快了科学化钻井的发展。20世纪80年代是深井钻井的高峰期，美国在1982年完成深井、超深井(超过4500米)1289口。到20世纪90年代，特殊工艺及高效钻井的研究与开发备受重视，大位移井、多分支井、小井眼钻井、欠平衡钻井等一系列高新技术在此阶段逐渐发展成熟。

20世纪80年代初，美国开始研究水平井技术，并取得了初步的进展。这项技术本身可追溯到1891年，当时的第一项专利技术是从一口直井里打出一个水平洞；1929年，第一口真正的水平井在美国的得克萨斯州完钻。20世纪70～80年代，随着油价的低迷、降低勘探费用的需要以及钻探设备的发展，水平钻井技术再一次被广泛研究应用。虽然钻水平井比钻直井的费用更高，但一口水平井可以起到几口直井的作用，因而钻水平井在经济上是可行的。在某些情况下，用常规井开采是不可行的，但水平井却可以使开发项目变得经济可行。20世纪90年代，水平井技术开始大规模应用，现已经作为常规钻井技术应用于几乎所有类型的油藏。到目前为止，美国是世界上钻水平井最多的国家。

目前，水平井钻井技术的应用正在向综合方向发展，大位移水平井、小井眼水平井和多分支水平井等钻井完井技术近几年在美国获得了迅速发展并大量投入实际应用(表2.5)。

美国自20世纪80年代开始运用大位移井，到90年代该技术得到了迅速发展，目前在美国主要用于加利福尼亚州近海。90年代以来，小井眼钻井技术的发展也非常迅速。目前，该技术也已应用于水平井、深井钻井中，如侧钻小井眼多分支水平井等，并开始用连续管钻小井眼。因技术领先，小井眼钻井数量最多。

表2.5 20世纪60～90年代美国主要钻井技术发展^[36]

欠平衡钻井技术开始于20世纪50年代。近些年来，随着钻井新装备的不断涌现，欠平衡钻井技术再次受到高度重视，而且正逐步走向成熟。欠平衡钻井技术的主要优点是减轻地层伤害，提高单井产能、钻井效率，降低钻井成本，及时发现地质异常情况和识别产层。2003年，美国采用欠平衡方式钻井达2200多口，约占当年钻井数的20%。

中原油田的发展历程~

早在50年代中期，石油、地质部门就开始了对这块宝地的探测工作，运用重力、磁力、电法等地球物理方法进行地质普查，用了十几年时间，初步查明了区域地质构造的特点。此后，胜利油田、石油物探局、河南油田等又先后在这里进行了地震勘察和钻探工作。1975年9月7日,位于濮阳县文留乡境内的濮参1井在钻探过程中喷出工业油流，从此拉开了中原油田勘探开发会战的序幕。濮参1井喷油，是我国东部地区石油勘探的又一重大突破。石油部立即决定从胜利油田、河南油田、石油物探局等单位调集力量，于1975年10月成立了东濮石油勘探会战指挥部，隶属胜利油田，1978年10月更名为东濮石油会战指挥部。经过三年多的勘探，探明了数量可观的石油地质储量，为油田大规模的开发准备了条件。1979年7月1日，中原油区的第一个油田－－文中油田投入生产，当年生产原油23万吨。1981年8月，东濮石油会战指挥部改变隶属关系，成为受石油部和河南省双重领导的独立石油企业，1982年3月改称中原石油勘探局。中原油田勘探局成立以后，坚持勘探开发并重的方针，探明了石油地质储量大幅度增长，生产规模逐年扩大。在5300平方公里的东濮凹陷上这里先后发现了文留、濮城、文明寨、文南、胡状、马厂等14个油气田，一举挤身于全国大油田的行列。中原油田的勘探开发成就，是中国石油工人艰苦创业精神的一曲凯歌，在勘探开发初期，无数人舍弃舒适的工作环境和生活条件，宁肯到这茫茫荒原睡帐篷，啃干粮。他们日复一日，年复一年，与钢铁为伍，同风沙作伴。20年征尘滚滚，道路漫漫，英雄的石油建设者们用自己的双手，在中原大地树起了一座历史的丰碑，为祖国的现代化建设做出了巨大的贡献。中原油田开发建设以来，“六五”、“七五”经历了一个高速发展阶段。特别是从1983年，油田针对油气资源丰富，但地质构造复杂、开发难度大等实际，开展了声势浩大的“三年科技攻关会战”，攻克了一批重大技术难题，原油产量平均每年递增100多万吨，到1988年产量高达722万吨，随后两年，仍保持在630万吨以上，为国家经济建设做出了积极贡献。进入“八五”后，在计划经济向市场经济转轨的过程中，一些深层次矛盾严重制约着油田的发展。面对储量不足、开发难度大、债务沉重、人员富余等矛盾，中原油田坚持改革与发展相互促进的原则，一方面认真实施“油气领先、多业并举、科技兴业、择优发展”的战略方针；一方面按照国家“三改一加强”的总体改革要求，以转换经营机制、增强市场竞争能力为目标，对企业内部制约生产力发展的传统运作模式进行了全方位、大力度、快节奏的改革，建立了符合市场竞争需要的管理体制和经营机制，形成了生产专业化、管理系统化、服务区域化、经营市场化的新格局。企业的市场竞争能力和抵御风险的能力进一步增强，生产经营形势逐年好转。1997年实现盈利5180万元，被中宣部、国家经贸委列为国有企业扭亏增盈十个先进典型之一。之后两年，虽然外部环境发生了很大变化，各种减收增支因素增多，但仍保持了盈利势头。中原油田这几年实施的一系列改革与发展举措，得到了国家、河南省及中国石油、石化集团公司领导的充分肯定。前国务院领导朱镕基、邹家华、吴邦国等都对油田的改革与发展作过重要批示。随着油田勘探开发的逐步深入，适应中原油田地质特点的勘探开发技术系列相继建立起来。复杂断块油藏精细勘探技术、连片三维地震处理解释技术、复杂断块油田开发技术、煤层气勘探开发技术、砂岩气田高效开发技术、井况预防及治理技术、油层改造工艺技术、剩余油分布研究及挖潜技术、深抽配套技术、气举采油配套技术、深井压裂配套技术、油气勘探开发经济评价、油田生产防腐配套技术等一批特色技术的推广应用，为勘探的突破和油田稳产提供了强有力的技术支撑。中原油田的勘探开发成就，是现代科学技术结出的硕果。20年来，中原油田重视科技，广揽人才，特别是1983年，经国务院批准，开展了三年生产建设技术攻关会战，使油田在科学技术方面，迈上了一个新台阶。中原油田所辖探区多、范围广、资源背景大，勘探前景十分广阔。按二次资源评价结果，东濮凹陷剩余石油、天然气资源量分别为6.77亿吨和2463亿立方米，探明程度仅为41.7%和29.1%，勘探潜力很大。通过老油田深入挖潜、滚动增储和新探区的突破，油田开发也展示了良好前景。今后三年原油、天然气产量可以分别稳定在350万吨和12亿立方米。2004年，三次采油技术推广应用和新探区投入开发后，原油产量将逐步回升。随着集团公司重组改制的逐步深入和现代企业制度的建立完善，中原油田将在集团公司的统一领导下，进一步丰富勘探开发的技术手段，加大工作力度，努力实现勘探突破和油田稳产增产；继续实施低成本战略，最大限度地增加利润空间，不断增强市场竞争能力，实现持续稳定发展。岁月飞逝，物换星移。经过20多年的艰苦努力，中原油田已发展成为包括地质勘探、炼油、炼制加工和石油化工，并且提供包括物探、钻井、泥浆、固井、录井、测井、试油、完井、修井、作业、酸化、压裂、油气集输、科研设计、地面工程建设等工程技术服务，同时还从事劳务输出和进出口贸易。她在东濮凹陷建成了文留、濮城、胡状集等4个油汽田， 目前年产原油400万吨、天然气12 亿立方米。形成了一个容油气勘探开发、炼油化工以及机械制造、维修为—体的油气生产和石油 化工基地。另外，她在国内取得了新疆伊犁、内蒙古白音查干、青海民和盆地，四川普光气田的勘探开发权，在苏丹取得了一个区块的风险勘探开发权，并在巴基斯坦、孟加拉、埃塞饿比亚和印度尼西亚等国 进行工程技术服务。她拥有—支专业化施工队伍和科研队伍。在复杂断块油气田勘探开发方面居国内外领先水平。她与世界上十几个国家的数百家公司进行了成功的合作。她承揽完成和正在进行着多项国内国际工程项目、享有良好的声誉。她的多种经营产业近年来不断发展壮大。其产品畅销十几个省市，并远销美国、香港、南亚、 非洲等国家地区，为了充分发挥特大型国有企业在资源、技术、人才等方面的优势和潜力，中原 油田愿意招商引资、与国内外友好人士合作，进一步推动多种经营产业发展。她愿以信誉和实力与国内外同行合作，共同创造世界石油事业的美好未来！

我国海洋石油工业已走过30年历程，30年来，海上石油工业实现了从无到有、从合作经营到自主开发、从国内走向国外、从上游到下游，形成300m水深以浅的海上油气田勘探开发技术体系和配套产业化设施。从1982年年产9×104t到2010年年产5185×104t建成“海上大庆”的跃进，开发海域覆盖渤海、东海、南海。
我国南海蕴藏着丰富的油气资源，而南海60%以上海域水深在300m以上，所以我国海洋石油从20世纪80年代末开始关注深水区，并通过对外合作启动了深水油气田开发工程一系列零的突破：
1996年，与外国公司合作开发水深310m的流花11-1油田，这是我国南海首次应用了水下生产技术，采用了当时7项世界第一的技术，如使用水下卧式采油树、水下湿式电接头
、水下电潜泵等；1997年，与外国公司合作开发了水深333m的陆丰22-1油田，仅用一艘浮式生产储卸油轮和水下生产系统就实现了深水边际油田的开发，并在世界上第一次使用了海底增压泵，成为世界深水边际油田开发的典型范例；
1998年、2000年，采用水下生产系统开发了惠州32-5、惠州26-1N油田；
2009年，我国与国外合作开发的、水深1800m、位于尼日利亚的AKOP油田建成投产；
2011年，我国南海第一个深水气田，水深1480m的荔湾3-1气田进入建造阶段，预计将于2013年底建成投产；
2011年，我国建成了第一艘作业水深达到3000m的深水半潜式钻井平台（海洋石油981）、深水起重铺管船、12缆深水物探船、深水勘察船等深水工程重大作业装备。

中国石油产量历史
答：与此同时,对外国公司开放了中国近海石油勘探开发权,进一步促进了中国石油产量的增长。1995年中国石油产量达到了1.5亿吨,2005年达到了1.8亿吨,成为世界第五大石油生产国。 图4.11 新中国成立后原油产量 目前,中国主力油田普遍进入高采出程度阶段,保持原油产量上升的难度越来越大。历史的统计资料表明,当油田可采储量采出...

油气勘探开发成效显著
答：我国在世界103个产油国中,属于油气资源“比较丰富”的国家,油气资源总的特点是总量丰富,品质一般,分布不均,油气比相近,石油总量略高于天然气。 2.1.1 勘探投入增长,成果显著 2007年全国石油天然气勘查投资大幅度增长,达541.89亿元,较2006年的447.02亿元增加了94.87亿元,增幅达到21.2%,约为“十五”年均勘查投资的2倍...

中国石油工业概况是什么?
答：石油工业主要从事石油勘探、石油开发、石油加工和基础原材料生产等工作的行业,涉及勘查技术与工程(含石油地球物理勘探、地球物理测井)、资源勘查工程、石油工程(含钻井、采油、油藏工程)、油气储运工程和油气加工等专业方向。石油工业由“上游”和“下游”两大部分构成,上游包括石油勘探与石油开采,下游包括石油炼制与石油化...

冀东油田的历史发展
答：科技进步成果丰硕。 油田的勘探开发史,也是一部科技进步史,长期以来,冀东石油人勇于探索,创新突破,高擎科技利剑,披荆斩棘,开辟出一条高效发展的辉煌之路。 坚持“引进、消化、集成、创新”方针,取得了一批重要成果,应用于勘探开发实践中,收效显著。 累计获市级以上科技成果奖励38项,油田技术创新奖155项,连续5年获股份...

油气勘探认识与实践过程推动了中国陆相石油地质学理论的发展_百度知 ...
答：中国对近代石油地质学的贡献是,指出了惟海相生油理论的局限性,提出陆相沉积也可以生油的新观点,这是在石油海相成因观点占绝对优势的条件下,地质认识的一种革命性变化和飞跃。 (二)20世纪50年代现代油气勘探的首次突破与中国陆相石油地质学理论的初步创立 新中国诞生后,石油天然气勘探事业是在旧中国遗留下来的技术十分...

我国海洋油气勘探技术有哪些?
答：(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...

什么是世界深水油气勘探历程?
答：海洋油气勘探开发是陆地石油勘探开发的延伸，1887年在美国加利福尼亚海岸数米深的海域钻探了世界上第一口海上探井，拉开了海洋石油勘探的序幕。自1947年世界上第一口海上油井在美国艾利湖钻探成功以来，随着科学技术的进步和人类对海洋石油资源认知水平的不断提高，海洋油气勘探开发范围已从浅海扩大到半深海（...

新中国石油工业的历史性转折点—松基三井喷油指什么?
答：中华人民共和国成立前，石油工业十分落后。地质勘探没有统一计划，没有先进设备和资金保证，仅有少数地质专家在陕北、甘肃、新疆、四川等局部地区进行过石油地质勘探，共发现5个小油田和7个小气田，累计发现石油储量2900万吨，年产原油12万吨，那时，是靠洋油过日子的时代！新中国诞生后，我国石油天然气...

非常规油气地质地位和意义
答：一、非常规油气地质研究历程 在过去近150年的油气勘探开发历史中,人们一直心存这样的疑问:油气资源是否会很快枯竭?实践证明油气储产量每年仍然在增加。近年来成为勘探焦点的非常规油气在勘探开发中起了重要作用。 国外很早就注意到了非常规油气及其地质特征(表1-5),其中绝大部分属于连续型油气。最早认知的连续型气藏...

中国石化的起源与发展?
答：2001年1月22日，中国石化集团国际石油勘探开发公司成立。7月16日—19日，中国石化股份公司在境内公开发行28亿股A股，募集资金108亿元。8月8日，中国石化A股在上海证交所上市。2002年2月28日，中国石化股份公司与电讯盈科有限公司合资组建石化盈科信息技术有限责任公司签字仪式在京举行。4月11日，中国石化...