立體管理模式助推阿姆河右岸千萬噸級油氣田勘探開發

劉合年 吳 蕾 張培軍 程緒彬 費懷義 鄧常念

1．中國石油（土庫曼斯坦）阿姆河天然氣公司 2．中國石油川慶鉆探工程公司地質勘探開發研究院

1 項目背景

土庫曼斯坦阿姆河右岸天然氣勘探開發項目是中國和土庫曼斯坦兩國能源合作重大項目，也是中國石油天然氣集團公司（以下簡稱中石油）目前最大規模的境外天然氣勘探開發合作項目，是中亞天然氣管道及西氣東輸的主供氣源，是國家能源區域合作的重大舉措，承載著中石油的經濟、政治和社會三大責任。對我國實現能源進口多元化、保障國家能源安全、建設“美麗中國”具有重大戰略意義。該項目自啟動以來，一直得到中土兩國領導人的高度重視，2007年8月，獲得勘探開發許可證和作業許可證，項目正式啟動。

阿姆河右岸合同區塊面積為1．4×104km2，作為海外油氣合作區塊，具有一系列有別于國內油氣田的特點：①地質情況復雜，勘探開發難度大。與國內碳酸鹽巖主要開發臺緣礁灘及風化殼巖溶型儲層不同，阿姆河右岸主要開發厚層復雜變形鹽膏巖下伏緩坡礁灘及臺內灘氣藏，前蘇聯及土庫曼斯坦近50年的勘探開發停滯不前，右岸鹽下天然氣勘探開發無成熟技術可借鑒，在地質認識、礁灘識別、薄儲層預測、高效開發、鉆完井、地面集輸處理等多方面面臨挑戰［1］。②時間緊、任務重。合同規定A、B區有效勘探期分別為：3＋2＋1年和6＋2＋2年，“一期工程”2009年建成投產，“二期工程”2013年建成投產，并實現年供商品氣130×108m3，建設任務重，時間緊。③自然條件惡劣，社會依托條件較差。阿姆河右岸天然氣勘探開發區位于世界第四大沙漠卡拉庫姆沙漠東部，夏季地表溫度在60℃以上；冬季氣溫多在－10℃以下，極端氣候對施工作業和生產運行造成極大影響，資源國當地社會依托力量較差，物質、后勤保障基礎較薄弱。④資源國政策多變，決策環節多、程序復雜，制約了勘探開發工作的正常開展。

中國石油（土庫曼斯坦）阿姆河天然氣公司（以下簡稱阿姆河天然氣公司）面對一系列挑戰和困難，創新體制機制，取得了輝煌的成績。僅用了17個月時間，于2009年12月提前完成阿姆河右岸項目“一期工程”建設，提前向西氣東輸二線（中亞天然氣管道）供氣。目前，“一期工程”已經具備70×108m3／a的生產能力，“二期工程”基本具備60×108m3／a的生產能力，實現了高速度、高水平、低成本、高效益，在卡拉庫姆大沙漠樹起了一座新的里程碑。

2 管理模式的探索與實踐

在傳統管理模式下，勘探開發是分開的，很難從油氣田整體效益來統籌安排，致使出現有些工作量互相重復等問題，造成人力、投資上的浪費；另外，如繼續采用傳統工作程序，勘探開發周期較長，不利于投資回收。勘探開發的效率和效益低下嚴重制約海外油氣田的建設進程。

針對項目的特殊性、緊迫性及戰略意義，阿姆河天然氣公司緊緊圍繞快速、規模、高效開發目標，打破油氣勘探與開發及工程技術服務的固有模式，創新形成了以6個“一體化”為核心的立體管理模式，將原來彼此分散、獨立的勘探和開發緊密結合起來，視勘探開發為一個有機整體，勘探向開發延伸，開發向勘探滲透，變前后接力為相互滲透，二者相互協調、相互配合，加快勘探開發實施進程，縮短勘探與開發之間的建設周期，縮短資源向儲量轉化、儲量向產量轉化的時間，早日獲得經濟效益，實現整體效益最大化。

2．1 組織管理一體化

結構決定功能，一體化的組織才能產生一體化的功能。

1）一體化決策。阿姆河天然氣公司決策層由一名副總經理和一名總地質師組成，總地質師負責技術把關，協助副總經理進行重大事項決策，決策層統籌考慮產量、儲量、效益等關鍵指標，對勘探、開發、作業和技術支持進行統一領導、統一指揮、統一協調、集中決策，及時解決項目組織、技術方案、質量控制等關鍵問題。

2）一體化管理。人員一體化是基礎，是管理向精細化延伸、縱深化發展的關鍵，管理層由相關業務管理部門進行融合式管理，勘探、開發專業有機結合，勘探開發部門崗位按專業進行設置，每個專業人員對勘探開發全過程進行一體化技術管理，只有專業分工，沒有部門界限，如物探技術管理人員對勘探開發地震采集和處理解釋進行統一管理，測試管理人員對探井、開發井進行統一管理等。這樣，一方面挖掘了專業技術人員潛力，減少了人員用工需求，應對了簽證收緊的形勢，另一方面便于勘探開發整體技術攻關、引進、推廣工作，有助于提高勘探開發的理論和技術水平，整體優化工作部署和方案，減少重復的研究和現場工程施工。

3）一體化運作。執行層由相關專業技術服務單位組成，運作方式靈活多樣，勘探開發技術項目創新采取了大包方式招標（包括研究、跟蹤、調整3個方面），既滿足了產品分成合同（PSC）的要求，又解決了勘探開發立體化研究要求，得到資源國的贊同，現場服務推行以“業主＋EPC”為主導的項目管理模式，強化目標管理和過程管理，按照市場化機制運作，確保現場施工作業全面受控。

2．2 信息共享一體化

勘探開發涉及多個專業、多個部門，數據量龐大，數據類型種類繁多，在傳統的管理體制下，勘探開發部門分割，造成勘探與開發之間信息不暢，而信息傳遞是否通暢、準確和及時，直接影響勘探開發一體化的運行效果。為了使勘探開發一體化研究有序進行，更好地開展不同領域、不同層次的課題研究和技術交流，實現信息交流和共享，阿姆河天然氣公司建立了涵蓋多學科、多專業，包括基礎數據、綜合研究、成果發布的“靜動態數據庫”，為各專業部門的數據采集和應用搭建了一個便捷的平臺，統一了數據源，保證了信息的唯一性和準確性，滿足了油氣勘探開發生產的迫切需要，實現了各階段成果及地質認識的數字化快速有效地傳遞和交流，實現了資源整合、信息共享，極大地提高了資源的可利用率和科研人員的工作效率。

2．3 研究體系一體化

通過多學科、多專業的聯合協同攻關，不斷繼承、深化不同階段的地質認識，強化制約發展瓶頸技術的攻關，充實完善勘探開發技術系列，提高勘探開發技術水平，縮短攻關研究周期，降低投資風險。

1）技術支持隊伍一體化。與國內油氣田不同，海外項目人員精干，主要為從事項目運作的管理人員，沒有相關技術支持人員。阿姆河天然氣公司充分發揮中國石油集團公司整體優勢，精選技術支持隊伍，構建起“1＋N”的技術研究支持體系，即以一家綜合性研究單位提供一體化服務為主、多家專業技術研究單位參與的強強合作模式，選擇有50多年天然氣勘探開發技術和經驗的四川油氣田的研究院（中國石油西南油氣田勘探開發研究院和川慶鉆探工程公司地質勘探開發研究院）對項目進行全面技術支持，包括勘探、開發、現場技術支撐3大板塊7個方面的技術支持及成果轉化運用工作，選擇中國石油勘探開發研究院、鉆井工程技術研究院、工程設計有限責任公司、東方地球物理勘探有限責任公司等單位在各自技術和理論優勢領域進行攻關研究和提供技術支持，專業齊全，優勢互補，技術支撐體系完整、系統，人員長期保持穩定，確保研究工作的連續性，一體化技術支持隊伍為項目快速推進提供了智力保障。

2）技術攻關研究一體化。如何多學科多專業協同研究，形成合力是研究體系一體化的核心。阿姆河天然氣公司注重營造自由交流、民主決策的良好氛圍，特別是鼓勵和尊重不同的意見和看法，打造“2＋2＋N”交流平臺：即依托國家示范工程和中石油重大科技專項，每年召開2次大型科技攻關交流會；圍繞生產現場部署和實施每年召開2次地質論證會；根據需要不定期、多次進行開發方案、井位論證、試油設計等專業技術討論會，充分發揮多專業協同互補、聯合作戰的工作優勢，技術攻關不求單向突進，但求整體配套，力求形成縱向成套、橫向覆蓋的研究技術系列，勘探技術用于開發上，開發技術不斷發展，為勘探服務，氣藏認識及技術攻關成果不斷深化、發展，實現跨部門、跨專業進行融合的勘探開發研究一體化。

2．4 業務流程一體化

打破以往勘探和開發各自部署的傳統，改為雙方共同參與部署，減少許多中間環節，使油氣田開發步伐加快，整體效率得到提高。在增儲的同時實現建產，在建產的同時進一步提交儲量，做到探井與開發井相互利用，最大限度減少投資，努力提高投資回報。

1）工作目標一體化。以實現合同區1×1012m3儲量和年產200×108m3產氣量為共同目標，堅持當前目標與長遠目標的統一。

2）規劃計劃一體化。“快速上產、快速回收、降低風險、提高效益”是海外項目的永恒主題，規劃計劃是工作指南和行動綱領，一體化的規劃計劃有力地指導了勘探開發工作的有序開展，勘探開發整體規劃、有序接替，氣田勘探、評價節奏依據氣田開發計劃展開，氣田開發按照“近氣快流、好氣先流”的原則，劃分主供氣源、接替氣源和備用氣源，有序地接替投產。用關鍵節點控制保階段目標的實現，用階段目標完成保總體目標的實現。

3）方案部署一體化。圍繞相對有利區，預探、評價、開發通盤考慮、整體部署，快速落實氣層，控制氣藏規模，規模開發建設。根據海外項目特點進行方案部署：①在部署思路上，通過二維地震采集攻關快速評價圈閉，加快預探，少退地，一旦發現油氣，快速部署三維地震，評價與開發融合，儲量落實與試采建設同步；②在實施方案上，通過每年召開兩次大型的地質論證會，進行充分的思想和認識碰撞，提出井位目標、技術方案和技術措施，在此基礎上，綜合考慮增儲上產、地質認識、勘探退地、施工條件等多種因素，對探井、開發井的鉆井、試油作業進行整體優化，排出實施順序，確保效果、效益最大化。

4）資料錄取一體化。根據儲量提交、規模開發的需要，取全取準資料，預探、評價、開發井互相補位，滿足資料錄取需求，開發所需資料可在探井、評價井上錄取，預探評價井未取到的資料可在開發井上予以補充。為滿足開發評價需要，探井測試提出“四個一”要求：錄取一個初始地層壓力，獲得一個初始產能方程，測試一條可靠壓力恢復曲線，分析一套準確流體性質，探井完井管串和油管選擇要滿足動態監測和開發生產的需要，根據地質認識的需要，適時在開發井補充取心資料，兼探潛力層系，搞清壓力系統和氣水分布情況。

2．5 科研生產一體化

加強科研工作的針對性，集中力量對影響和制約勘探開發、增儲上產的技術瓶頸進行研究攻關；切實把科研與生產緊密結合、與實踐緊密結合，以科研推進生產，在生產中深化科研，做到互相促進、相得益彰。

1）科研生產考核指標一體化。堅持利益共享、風險共擔、責任共盡，將儲量、產量、井位采納率、鉆井成功率、措施有效率等生產性指標納入技術支持單位的年度工作目標責任書，嚴考核硬兌現，將科研和生產結成利益共同體。

2）攻關研究目標與生產現場需求一體化。技術支持單位及時了解勘探開發中出現的新問題，將研究工作的地質認識、地質難題及需要的基礎資料要求及時傳遞給生產現場并協調解決，確保地質研究階段成果直接應用于生產現場，并根據生產動態中的反饋信息，圍繞出現的難題開展研究，做到有的放矢，促使科研成果及時應用于生產。根據工區的主要矛盾，持續開展構造刻畫、儲層預測、氣藏描述、開發模式、鉆完井、集輸處理一體化關鍵技術攻關，形成了鹽下緩坡礁灘氣藏群及鹽下特大型臺內灘疊合氣藏高效勘探開發配套技術，實現了氣田快速、高效、規模開發。

2．6 地質工程一體化

從部署論證、方案設計到現場實施做到全過程一體化管理，以地質優化工程、工程保障地質，相互促進、共同提高，最終實現良好的勘探開發效果和經濟效益。

阿姆河右岸鉆遇地層具有“高壓淺層次生氣藏、高壓鹽水層、高壓目的層、高產儲層、巨厚鹽膏巖”等“四高一厚”的特征，嚴重影響高效、安全鉆井（前蘇聯在此鉆井期間事故頻發，鉆井周期長，工程報廢率高達30%）。同時，為了實現稀井高產、高效開發的目的，需要大規模實施大斜度井整體開發，造斜增斜段均在鹽膏巖中，對井眼軌跡控制提出了更高要求。①在設計階段，地質考慮工程施工難度，盡可能避開淺層走滑斷層、次生人工氣藏區及高壓鹽水層等非目的層復雜帶，根據地質特征，共同確定井身結構和井眼軌跡；工程考慮地質和開發需要，在儲層變化大的地區，先鉆導眼，搞清儲層分布，然后再側鉆確保鉆探效果，完井滿足后期生產作業的需要。②在實施階段，非目的層鉆進期間，地質要為工程服務，做好層位預測、卡準中完井深、特殊巖性預報、壓力預測等，規避鉆完井風險，目的層鉆進期間，工程為油氣發現、安全作業服務，尤其是精細控壓、地質研究、大斜度井水平井軌跡控制、儲層保護，確保鉆井目的實現。尤其是強化隨鉆分析，實時跟蹤，及時優化調整，重點工序和關鍵環節地質工程駐井現場辦公，及時決策，確保優質安全。通過實施地質工程一體化，鉆井成功率為100%，大斜度井（見圖1）、水平井全部獲得高產，單井無阻流量900×104～1 500×104m3／d，為高效開發奠定了堅實的基礎。

圖1 二期工程緩坡礁灘氣藏大斜度井井身結構圖

3 實施立體化管理，勘探開發成效顯著

5年間，通過創新勘探開發管理模式，克服了一個又一個難題，突破了一個又一個瓶頸，創造了一個又一個輝煌，勘探開發成效顯著。

3．1 提升了整體地質認識水平

豐富并發展了含鹽盆地碳酸鹽巖油氣成藏理論，極大地拓展了阿姆河右岸及盆地的勘探開發領域［2］；突破了傳統的堤礁相認識，確定了SAM氣田為臺內灘多層疊合氣藏，對氣田開發潛力評價及開發方式影響深遠；“塑性滑脫，雙重構造模式”新認識，將B區中部“分散式斷塊氣田”演變為“大型整裝氣田”，探明儲量增加1倍［3－4］（見圖2）。

3．2 實現了儲量資源和生產能力快速增長

圖2 阿姆河右岸B區中部緩坡礁灘形成模式及成因類型圖

在不到6年時間內，落實3個千億立方米級氣區，發現2個千億立方米級潛力區，三級儲量超過5 000×108m3，18個月實現了一期工程建成投產（僅為同類項目正常工期的一半），生產能力持續增長，目前，已經具備年產130×108m3的井口生產能力。

3．3 形成了兩類氣藏勘探開發配套技術系列

集成創新了鹽下緩坡礁灘高壓氣藏群高效開發配套技術及特大型跨境臺內灘疊合氣田高效開發配套技術，并實現了規模化應用。填補了我國鹽膏巖下伏緩坡礁灘氣藏及臺內灘氣藏開發理論及 技 術 空 白［5－10］。

3．4 取得了顯著的社會經濟效益

SAM氣田實現了氣井與氣田產能“雙翻番”，單井平均產能由40×104m3／d提高到80×104m3／d；氣田年產能由35×108m3提高到70×108m3；B－P氣田氣井產能大幅度提高，已實施的大斜度井測試無阻流量為900×104～1 500×104m3／d，是直井產能的5～10倍，單井產量均超過100×104m3／d，是直井產量的3倍以上；開發井數減少50%。截至2012年底，該合作項目已累積產原料氣151．44×108m3，向中亞天然氣管道輸送137．94×108m3商品氣，惠及長江三角洲、珠江三角洲沿線城市及香港地區約5億人口，促進了區域經濟社會發展，緩解了我國天然氣供應緊張局面，對保障國家能源安全、建設“美麗中國”做出了突出貢獻。

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