拖缆技术(Streamer)——浅谈海洋油田勘探、采集

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2020-09-30 251

如果想开采石油。资源国政府,在缺乏没有相应的技术实力、管理水平的情况下。往往会与国际油公司合作,早期的时候是把地租给别人(租让制),自己收税、收租金外一概不管,后来学乖了,成立国家石油公司与国际有公司合作,签署产量分层协议(Production Sharing Contract),利用别人的资本、技术与管理优势的同时,保留了矿产的所有权。


再后来,对石油这一宝贵战略资源也越来越重视起来,提出了风险服务合同,不以产量分成支付酬劳,直接给钱,招标投标价低者得,爱干不干。资源国政府是老板,国际油公司是总承包商,当然还有更苦逼的打工的,那就是技术分包商,譬如物探公司、钻探公司等等。


既然合同准备好了,那就可以找技术公司开干了。当然,从勘探到开发,再到生产是一个漫长的流程,不是今天挖个洞明天就可以冒油。



前期需要获取必要的地质资料。地球物理公司能够提供物探采集、处理解释,甚至地球化学分析服务,钻探公司继而钻井、测井,获取更详细的第一手地层资料,确认该油田是否具有商业开采价值。


进入实质性的开发阶段后,钻井公司会根据设计好的开发方案打井,地面建设公司会让一个油田初具规模,正式投产后采油公司会进行设备维护,并运用科学的开发方案尽可能提高石油产量。


不管是陆地还是海上基本流程都是一样的,不一样的是技术细节:


一、石油勘探原理


地质法:最原始的方法就是观察,有些地方油气资源埋藏浅,有岩石出露,可以直接发现油气藏。


物探法:全称地球物理勘探方法,就是利用岩石、地质构造的物理特性,比如密度(重力勘探)、磁性(磁法勘探)、电性(电法勘探)、弹性(地震勘探),来解释、判别可能的含油构造。在勘探作业中,因为精度高、适应面广、成本优势,勘探投资的90%都是地震勘探。


钻探法:物探方法只能帮助我们对地层信息有所了解,最直接,当然也是最昂贵的方法就是打井下去,获取最可靠的地层资料。


地震勘探的原理,简而言之就是人工激发地震波,通过检波器记录携有地层信息的反射波,并在高性能计算机上处理采集所得地震数据,进而解释、判别。


二、海上勘探的主要作业模式


从作业范围来说,沿海滩涂及过渡带可以沿用陆地技术,而在浅海现在开始主要应用海底电缆技术(Ocean-Bottom Cable),通常从十米水深开始,主要作业方法就是拖缆技术(Streamer):



如图一艘地震船,后面拖着枪阵(用于激发空气波),以及缆绳(检波器被封装在缆绳中,用于接受地震波),多缆船覆盖面积可以达到几公里宽,十多公里长。然后就像刷油漆一样,将需要作业的工区覆盖完整。



海上地震勘探具有高投资、高风险、高技术的特点,现阶段多缆船造价往往过亿美元,全球拖缆市场几大西方列强基本处于装备、技术与市场的多重垄断地位。


海上勘探作业自动化程度高,不如陆地物探项目几千人去放缆,一艘船只有二十余地震队员,因此效率高、资料品质好。二十四小时不间断作业,项目数月就能完成,作业范围覆盖全球。


三、地震资料的处理与解释


在船上搭载有处理中心,可对采集的资料进行现场处理、现场质量控制。但是更复杂的处理与解释还需要超算来做。解释完毕后,标定好井位就交给钻探公司来做了。


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