“美国加州油气监察局的结构和职责”一文中,我们对美国加州油气法和监察局的执行成效进行了介绍,其做法值得注意和借鉴。但是,由于历史原因,加州油气法在执行中要完全做到“违法必究”也并不容易,特别是对油藏储量的保存和管理,明知道一些石油公司由于经济利益驱使在有意破坏油藏原始能量,监察局也可能束手无策。本文通过一个实例加以介绍。
需要说明的是,本文引用的油藏和事例都是真实的,但由于某石油公司因为经济效益等种种原因,采用了一些不正常的管理策略,可能使油藏受到异常变化。考虑到我们的目的只是为了说明一种现象,所引油藏和事例就用简单的符号替代,请读者谅解。
甲号油藏是一个陡斜的、蚀流沉积区(Turbiditechannel)沙成相油藏,油层一共549米(1800英尺)。油藏顶部陡斜度只有23度,但从上到下陡斜度不断增加,到底部时陡斜度已达62度。为此,在这个油藏发现的初期(1976年),作业公司认为应采用重力驱油法开采,原始的油藏储量估计为6720万立方米,因而在发现这个油藏后的几个月内就采用了气顶回注法来开采石油。采用这种回注天然气的方法来开采石油,主要是出于恢复油藏压力的考虑。(据测算,用这种回注天然气的办法,22年内储量可高达99亿立方米。)同时,在这个油藏上部结构处,对生产气油率较高的生产井实行关井措施,以尽量保持油藏压力。
在这个油藏的生产过程中,虽然回注气注入到气顶,但发现油气结合面不断向油藏底部下降。因此,根据大量数据分析和数字模拟结果,油藏工程人员认为最佳的生产方法应采用水平井来开采。当时水平井的钻井技术已经问世。第一口水平井于1988年开钻,而到1996年,则有22口水平井同时投入生产。到1998年,全油藏70%的生产量是经由水平井生产的,而这22口水平井所产的气油比率只是垂直井的1/3。这个油藏管理的成功要素之一,就是在这个油藏工作的专业人员有着对这个油藏开采的丰富经验(5年以上),新进来的人员也能很快得到已有多年工作经验的专业人员的指导和帮助。这种工作人员的稳定性,保证了油藏开发政策的连贯性,并对该油藏的开发能进行合理改进。
但是,1998年后,这个油田(包括甲号油藏)被卖给了另一个石油公司。新的石油公司解雇了所有在甲号油藏工作多年的专业人员,并且实行了全面改变油藏管理的策略,停止了对甲号油藏的回注气,同时开采甲号油藏气顶的天然气投入市场,因为当时天然气的价格高。这一系列做法造成的后果是,仅仅三四年,油藏压力就由153个大气压 (2250帕)降到了27个大气压(400帕),甲号油藏如同一只泄了气的皮球,22口水平井全部因为水油结合面迅速上升而被水淹关井,许多垂直井也因为遭水淹而被迫关井,总生产量只是1998年的1/20(见图所示),油的储量也跌至原先估计的5%左右。
现在,这个石油公司设法去抢救这个油藏。据了解,他们发现水油结合面升高程度因为不同区域岩石的渗透率不同而不同,一些水平井的某些部分(如在垂直段与水平段交界处)并没有严重水淹,还可以选择性地进行新穿孔生产。但是,由于油藏严重失压,水位还在不断上升,这个公司打算使用电厂的废气回注到原气顶内,以恢复压力。这个设想不是不可以,但却有一定技术难度,并且费用很高。废气中含有大量的氮气、水蒸气和二氧化碳等,如果用金属导管把废气从电厂输送到油田去,这两种气体所造成的腐蚀是不可想象的;如果用塑料导管,安装压缩机又是个问题。因此,废气在回注前,必须要把水蒸气和二氧化碳清理干净,但是仅这一项工作,代价就十分昂贵。还有一点,放掉气顶的气只需三至四年,但是要回注气使油藏压力恢复,以前用了22年,现在可能至少需要10年至15年。
这个石油公司因为抢抓天然气商机,把甲号油藏气顶的天然气采光了,据说所赚得的钱已经回笼了这个公司购买整个油田(一共有五六个大小油藏)所花的本钱,现在其他油藏所生产的油气则是多赚的了,因而甲号油藏的损坏对于这个公司来说并没有任何经济损失。但是,笔者根据以前的数字模拟和跟踪分析,甲号油藏与其他两个油藏是贯通的。果然,甲号油藏泄气后,另外一个油藏的压力也降至41个大气压(600帕),其命运和甲号油藏一样。另外还有一个很大的泥页岩油藏,也与甲号油藏相连。我们知道,泥页岩是一种很好的油源岩,但是本身因为孔隙度和渗透率极低,很难生产,而甲号油藏的气渗透有可能使泥页岩内的油气回流到甲号油藏。在1998年以前,甲号油藏工程师已计算出甲号油藏的采收率高达60%至70%,而这种极高的采收率是反常的。据估计甲号油藏内所生产的油中,有 15%至20%可能是从其他油藏回流来的。换言之,甲号油藏的损坏,使其他油藏储油量生产也受到了损坏。综上所述,这个石油公司的做法,对于企业自身经济没有太大损失,但对于国家的油气资源来说,其损失是难以估计的。
其实,在这个油田未卖出之前,甲号油藏的油藏工程师们曾经作过数字模拟研究,分析过如何用最佳方式放气顶的气,结论是应分区域、分期放气,应用10年左右的时间逐渐放气。也考虑了在油层较好的区域使用二氧化碳驱油法,加速回收,并且在连贯的油藏应用水和气加压,以减少甲号油藏放气后对其他油藏的连贯损坏。
读者可能会问,美国有石油监察局,他们为什么不管呢?据笔者了解,当时监察局人员的确对这个公司过度开采甲号油藏气顶的气十分关注,但是他们却没有多大的发言权。美国内陆生产石油已有 100多年历史,传统性买卖油田是包括油田的油矿权的。换言之,公司要如何处理这个油田,政府是没有太大发言权的,就好比房子是自己买的,房主要改造要再建,别人是没有太大发言权一样。
不过,美国的海洋石油开采历史较短,加州政府和联邦政府对于海洋石油的油矿权属问题处理得就比较明智,即所有的油矿权只能出租,不得买卖。因此,政府对外海石油的开采和回注是有绝对发言权的,就正如你租别人的房子住,如要改造,必须要得到房东的同意一样。