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2024-04-19 15:17

储备替代困境:智能数字技术能否填补供应缺口?

图1所示。在过去的十年里,两者都发现了co常规交易量和存款准备金率已经下降,目前处于历史低点。

当今石油行业面临的挑战之一是储量替代。在全球范围内,石油储备的消耗速度超过了补充速度。根据Rystad Energy的数据,已发现的储量处于历史最低水平,储量替代率(RRR)为16%,这意味着几乎每生产6桶,只有1桶得到补充,如图1。随着未来10至20年世界能源需求预计将上升,充足的储量替代变得更加关键。

尽管存款准备金率取决于许多因素,如水库排水量和效率,但随着资产的老化,世界目前的储量最终会减少。即使按照今天的预测,持续的能源转型,以及可再生能源和低碳能源的更高渗透率,预计到2050年,石油和天然气将占全球能源结构的近50% (IEA,《2023年世界能源展望:既定政策情景》(STEPS),标准普尔全球商品洞察,2023年:拐点基本情景)。尽管需求可能比现在低,但此后仍将需要碳氢化合物,供应短缺可能会减缓能源转型,并导致全球能源格局的中断。

缩小差距的战略解决方案。随着油气行业适应更严格的成本限制和更严格的资本纪律,补充储备对该行业构成了挑战。经济动态促使运营商更多地利用现有资产(包括成熟资产),从现有储量中获得更多产量。目前,全球超过62%的产量来自成熟资产,预计到2030年这一比例将增长到近80% (Rystad Energy UCube, 2023)。

为了确保长期可持续的运营并满足未来的能源需求,石油和天然气公司必须寻找新的桶来取代消耗的储量。最佳解决方案将具有经济优势,优先考虑增加储量并快速生产,同时最大限度地减少资本密集度和环境足迹。评估潜在储层如何产生未来现金流和投资也至关重要。

这一切都归结为储备的替代和从我们已有的储备中生产更多。为了最大限度地提高现有资产的采收率,并勘探附近或新油藏 ,以补充供应,作业者通过多种解决方案实现了上述所有目标。使用多种策略,可以预见,未来的发展趋势将集中在经济、有效和可控的环境影响下取代储备。

基础设施主导的勘探(ILX):加速勘探到生产。运营商补充储量的方法之一是通过近场勘探,也称为基础设施导向勘探或ILX。这种方法利用现有的基础设施来指导附近储量或生产油田的勘探。这个想法是在已经到位的基础设施附近寻找储量,在那里一个油田可以被捆绑和生产,特别是在以前没有开采过的油藏中。这是一种包括最小化前期投资、加快生产,以及在许多情况下降低每桶碳排放的战略。

ILX的另一个优势是,它通常针对的是靠近现有交通网络的区域或枢纽,从而可以更有效地开发和货币化已发现的储量。单是勘探钻探,就油田的开发和生产方式而言,不仅是资本密集型的,而且就如何将碳氢化合物运送到销售地点而言,也是如此。靠近运输设施,最大限度地减少了将新发现的储量投入生产的物流挑战。对于运营商来说,ILX是一种能够进一步最大化现有资产、提高项目经济性和最大化投资回报的解决方案。

前沿探索:探索未知领域。尽管用于勘探的资本投资有限,但近年来,油气巨头在全球新盆地和地区获得了储量,该行业取得了重大进展。一些公司利用前沿勘探来补充其基础设施主导的勘探战略,以寻求更多产的发现。从印度引人注目的进入,到斯里兰卡和圭亚那的几家运营商的开发,进入新领域的冒险满足了日益增长的全球能源需求。

勘探工作已经在基础设施非常有限或没有基础设施的地区取得了重大发现。例如,纳米比亚见证了一些最大的发现。在塞浦路斯,一个缺乏天然气生产和运输基础设施的地区发现了一个重要的天然气,这是一个为有需要的地区提供安全和负担得起的能源的机会。虽然在没有基础设施的地区进行钻探需要从发现到第一批石油之间有足够的时间,但项目可以加速,埃及的一个主要天然气发现在不到三年的时间内就达到了首次生产。总的来说,钻探深水井的公司处于全新的勘探区域,并在世界其他地区开展类似的活动。

干预措施:最大化现有资产。随着成熟油田的产量增加,油气行业逐渐倾向于采取干预措施来满足短期需求。运营商通过不同的干预机制,包括提高二次和三次采收率,从这些资产中获得了更多的产量。干预措施加速了现有储量的生产,弥合了发现和开采之间的差距。较低的资本支出和较短的投资时间是干预的优势。

在世界上的一些地区,已经增加了干预措施,以帮助减缓产量下降,并促进获得更多的国内生产的碳氢化合物。例如,在2022年,英国大陆架的干预活动贡献了近4000万桶石油当量(北海过渡管理局,油井洞察报告2023)。然而,许多干预措施并没有达到增产目标,主要原因是被动和孤立的方法往往成本更高,而主动措施则有助于在问题升级之前解决问题。主动干预有助于降低价值链成本,每桶成本降低30%,每桶碳足迹降低33%,而不是通过填充钻井来增加产量。

通过新技术改进ILX。ILX在获得额外储量方面效率特别高,具有许多经济效益和加快生产的好处。数字和新技术改变了ILX,为行业开创了更好的解决方案。它们现在使它的所有功能成为可能。运营商现在的优势是在现有基础设施附近找到 油藏,这可能是生产前景的新价值。先进的技术使这一切以更高的确定性和工作要求的速度发生。最终,其目的是确定储层的产能和商业价值。

现在,由SLB和主要运营商合作开发的新的数字工作流程将岩石和岩石物理性质的近井理解与流体和深层渗透率测量结合在一起。智能ILX工作流程(图2)会影响储层评价和地下情况的了解。在作业之前,基于现有的知识和数据(如邻近的井和地震数据),建立一个先验模型来创建井位的许多地质背景场景。然后,利用收集到的实际高分辨率地质和先进岩石物理数据实时更新模型,然后根据Ora智能电缆地层测试平台生成的动态储层特征进行历史匹配(图3)。这产生了一个校准的近井模型和无风险的地质情景,从中提取了操作决策和储层的关键见解。最后,深度瞬态测试(DTT)在深度范围内对地理环境模型进行风险测试,以提供可生产性度量和商业可行性信息。

图2所示。智能ILX工作流程利用了自动化步骤,可以快速处理和解释实时近井数据以及实时油藏和流体动力学。该过程减少了风险和不确定性,提供了有价值的见解 关于水库的商业可行性。图3所示。除了其技术能力之外,Ora平台的设计还具有较小的物流足迹。它可以由现有的海上电缆工作人员部署,而不是动员一个庞大的单独团队和设备来完成储层e 评估测试,节省大量时间和成本。

 

更大的效率。新技术创造了最大的效率,从而节省了大量的时间。目前,采用先进的自动化步骤的技术可以在数小时内实现快速解释,例如Ora平台有线DTT可以缩短动态油藏评价时间。 一个数字的,适合用途的,近实时的3D地理环境模型将传统的静态建模从几周减少到几天。DTT还允许进行区域测试,而不会像传统的钻杆测试那样产生大量的环境和后勤影响。

更大的确定性。通过将各种数据源集成到校准的3D模型中,智能ILX工作流提供了量化的油藏不确定性风险。多个模型实现 支持测量结果,通过历史匹配压力瞬态测试验证模型参数,而DTT有助于确定商业可行性和项目经济性。这降低了错误描述储层的风险,提高了对油井产能预测的信心。凭借其快速的洞察力和多方面的验证,智能ILX工作流程在关键的勘探时间框架内提供了快速跟踪开发决策所需的确定性。对储层潜力和剩余风险进行量化,有助于制定价值最大化的勘探和开发计划。

加快生产时间。智能ILX工作流程补充了作业者的地下工作流程,将DTT与先进的地质和岩石物理测量相结合,有助于降低资产性能的风险。通过利用自动化数据处理、解释和高级建模,关键的储层信息可以在几周内提取出来,而不是几个月。这使得快速决策成为可能,例如侧钻、完井、井位,更显著地缩短了项目周期时间,加速了生产。

早期技术采用。考虑到当今的周期性行业,尽早采用新技术并通过合作来增强工作流程比以往任何时候都更加重要。由于石油储量已被发现或已基本枯竭,剩下的是地质高度复杂的储层,需要最新的先进技术来更精确地定位和表征。采用自动化和数字集成技术可以促进早期快速找到最佳前景的过程。此外,新技术为以前无法到达或不经济的油藏提供了机会,使那些没有这些最新技术创新专业知识的公司可能难以开发重要的新供应来源。

近年来,SLB已经看到了早期技术采用与深水项目成功之间的相关性。及早投资于最新技术的公司往往会发现,自己处于发现和开采新储量的最前沿。虽然初始资本投资很大,但单项技术成本与项目总支出相比微不足道。这些投资在深水钻井项目的成功率中变得越来越明显,在深水钻井项目中,先进的技术可以增强储层特征和商业可行性评估。然而,成功率和早期技术采用的差异,往往是由财政限制所决定的,这可能是限制获得最佳现有技术的一个因素。

尽管如此,行业对ILX的日益关注是公司试图在经济环境中降低成本和风险的一种方式。为了长期保持竞争力和运营的可持续性,利用技术变得越来越明显,SLB正在通过合作推动能源创新,以确保行业和客户的成功。

推动能源安全。提高效率和缩短项目时间的先进技术也有助于加快许多国家的能源安全,这些国家的人口缺乏足够的渠道,特别是基础设施有限的地区。一些国家有能力获得能源,无论是天然气还是电力。但在世界其他地区,有相当一部分社会要么无法获取能源,要么获取能源的渠道非常有限,无论这种能源是否清洁。从全球的角度来看,对可靠的、可负担的能源的需求是巨大的,这是能源转型旨在解决的最大挑战之一——它推动经济进步,对帮助人口摆脱贫困是必要的。

以基础设施为主导的勘探在帮助满足世界能源需求方面发挥着至关重要的作用。我们知道,石油和天然气行业向增产干预的转变只会让我们走得这么远,持续的时间也就这么长,而且还需要其他策略的配合。对于运营商来说,ILX有利于行业竞争的经济因素,并且可以加快供应到达市场的速度。通过优先考虑以基础设施为主导的勘探,这是一个解决储量补充问题的解决方案,有助于能源安全,推动经济繁荣,并减少环境足迹。

尽管关注现金流和资本纪律,但一些石油和天然气公司正在将投资多样化,进入新能源领域,增加能源结构。然而,无论规模大小,运营商仍然依赖传统油气业务的收入,强调储层在能源转型中的作用。随着技术的成熟和规模的扩大,替代能源的盈利能力有限,因此,来自传统运营和生产的现金流对于为转型提供资金至关重要。然而,新能源项目需要石油和天然气部门提供资金,预计这在一段时间内仍将是必不可少的。

结论。在未来的发展过程中,油公司必须寻求战略解决方案,以弥合石油消耗和石油储备补充之间的差距。最佳策略包括多种方法,以最大限度地发挥现有资产的潜力,同时探索新的储备替代途径。ILX正在获得运营商的支持,他们正在加快将新储量投入生产的进程。这种方法可以最大限度地减少前期投资,加快生产进度,并且通常会降低碳足迹。

此外,利用自动化和数字化的创新流程,如智能ILX工作流程,可以进一步提高这些项目的效率、确定性和速度,从而实现快速决策并缩短项目周期时间。同时,积极的干预措施可以帮助减缓产量下降的速度,并释放更多的碳氢化合物。通过采取积极主动的方法,作业者可以降低成本,最大限度地减少对环境的影响,并延长资产的生产寿命。

通过平衡智能ILX、干预措施和新盆地和地区的选择性前沿勘探,运营商可以实现长期可持续运营,满足未来的能源需求,不仅可以补充储量,还可以促进能源安全,推动经济增长。此外,尽早采用最新技术,再加上加强工作流程的合作,对于更精确、更高效地定位和描述复杂油藏至关重要。最终,在对碳氢化合物和可再生能源的充分投资的支持下,多样化的能源结构也将是确保全球能源安全,同时迈向低碳未来的关键。

一个关于作者

李丹是SLB油藏性能部门的油藏产品经理。她在寻找地下储层表征挑战的技术解决方案和创新数字技术方面拥有丰富的专业知识,为运营商提供可操作的见解。在SLB工作超过17年,她领导的团队负责制定战略和构建技术蓝图,以可持续地满足行业的未来需求。