２０１３年１０月　第３２卷第５期　大庆石油地质与开发　

Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｏｉｌｆｉｅｌｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｄａｑｉｎｇ　Ｏｃｔ．。２０１３　

Ｖ０Ｌ　３２　Ｎｏ．５　

ＤＯＩ：１０．３９６９／Ｊ．ＩＳＳＮ．１０００—３７５４．２０１３．０５．００９　

国外深水油田开发模式　丁帅伟　姜汉桥　陈民锋　罗银富　汤国平　（１．中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京１０２２４９；２．中海油研究总院，北京１０００２７）　摘要：深水油气田与浅海及陆上油气田勘探开发相比，具有诸多难题和挑战：技术要求高，作业难度高，投资　风险大。深水油田的开发目前已经成为世界投资的热点，但对于深水油田开发模式方面的研究报道还比较少。　通过研究国外典型深水油田的勘探开发过程，从油藏特征、开发策略和动态开发规律等方面分析深水油田的开　发模式，为深水油田高速开发模式的建立奠定基础，同时为中国南海海域深水油田的开发提供参考。　关键词：深水油田；油藏特征；开发策略；开发规律；开发模式　中图分类号：ＴＥ５３　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—３７５４（２０１３）Ｏ５．００４１．ｃｒ７　

ＤＥＶＥＬｏＰＭＥＮＴ　ＭｏＤＥＬＳ　ｏＦ　ＯＶＥＲＳＥＡＳ　ＤＥＥＰＷＡＴＥＲ　ｏＩＬＦＩＥＬＤＳ　ＤＩＮＧ　Ｓｈｕａｉｗｅｉ　，ＪＩＡＮＧ　Ｈａｎｑｉａｏ　，ＣＨＥＮ　Ｍｉｎｆｅｎｇ　，ＬＵＯ　Ｙｉｎｆｕ　，ＴＡＮＧ　Ｇｕｏｐｉｎｇ　（１．ＭＯＥ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０２２４９，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　ＣＮＯＯＣ。Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００２７，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｈａｌｌｏｗ　ｓｅａ　ａｎｄ　ｌａｎｄ　ｏｉｌ＆ｇａｓ　ｆｉｅｌｄｓ，ｄｅｅｐｗａｔｅｒ　ｏｉｌ　＆ｇａｓ　ｆｉｅｌｄｓ　ａｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　ｂｙ　ＳＯ　ｍａｎｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ：ｈｉｇｈ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ。ｈｉｇｈ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｄｉｆ－　ｆｉｃｕｈｙ　ａｎｄ　ｂｉｇ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ｒｉｓｋ．Ａｌｔｈｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｅｅｐｗａｔｅｒ　ｏｉｌｆｉｅｌｄｓ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｈｏｔ　ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｆｅｗ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｒｅｐｏｒｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｉｌｆｉｅｌｄｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｏｖｅｒｓｅａｓ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｄｅｅｐｗａｔｅｒ　ｏｉｌｆｉｅｌｄｓ，ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｖｉｅｗ．　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｌａｗｓ，ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｉｓ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｏｉｌｆｉｅｌｄｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｌｌ　ｔｈｅ　ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｈａｖｅ　ｌａｉｄ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｉｌｆｉｅｌｄｓ，ａｎｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ，ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｔｈｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｆ０ｒ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐｗａｔｅｒ　ｏｉｌｆｉｅｌｄｓ　ｉｎ　Ｓｏｕｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｓｅａ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐｗａｔｅｒ　ｏｉｌｆｉｅｌｄ；ｏｉｌ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｔｒａｔｅｇｙ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｌａｗ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｍｏｄｅ　

海上油气田，尤其是深海油气田，已经成为世　界投资的热点。深水油田的开发作业风险高，技术　收稿日期：　基金项目：　作者简介　要求高，资金风险高，使得开发思路与大陆架和陆　上油田开发存在着明显的区别　。但对于深水油　

２０１２—１２—１８　改回日期：２０１３．０５—２０　国家重大专项“大型油气田及煤层气开发”课题５“西非、亚太及南美典型油气田开发关键技术研究”子课　题Ｏ５“西非深水油田注采优化及高效开发模式研究”（２０１１ＺＸ０５０３０．００５．０５）资助。　丁帅伟，男，１９８７年生，在读博士，主要从事油藏工程与油藏数值模拟方面的研究。　Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｗｄｉｎｇ＠１２６．ｔｏｍ　・４２・　大庆石油地质与开发　２０１３正　气藏的开发目前还处于起步阶段，可供借鉴的经验　较少，还没有形成较为完善和成熟的开发体系和开　发模式。　目前，国内外深水油气田的关键技术主要集中　在勘探、钻井、测井、试井等领域，已见报道的深　水油田开发模式方面的研究多集中于开发工程模　式　。　，多考虑环境、水深、油藏、政策等因素，　研究海上浮式平台、水下生产系统和外输方式的设　计上，包括海洋油气田开发平台、海洋深水立管系　统、水下生产系统和海底管线的铺设，对于深水油　田油藏工程方面的开发策略和生产动态变化规律的　研究还未见报道。　笔者所在的课题组共收集了１　５００多篇国外油　田外文评估报告，重点对其中的３２篇深水油田的　勘探开发过程进行了研究。本文首先通过模糊聚类　方法分析评价了深水油田的油藏特征，然后提炼和　归纳了深水油田的开发策略，最后量化了深水油田　的开发规律。　

１深水油田油藏特征　海洋油气田开发中深水这一概念是随着技术的　不断发展而发生变化，ｌ０年前所谓的深水一般指　水深大于３００　ｍ，但根据２００２年世界石油大会对　海洋勘探开发水深的划分，一般将水深不超　过４００　ｍ的水域称为常规水深，４００～１　５００　ｉｎ的　水域称为深水海域，大于１　５００　１３１的水域为超深　水　。与此相对应，油藏埋深位于水深大　于４００　ｍ的海洋油气田即为深水油气田。　油田开发实践证明，油藏性质相似的油藏通常　会采取相似的开发政策或开发模式。如果能够科学　合理地进行深水油气藏的分类，在此基础上，针对　不同的油藏类型采用不同的开发决策理念，将会使　深水油田的生产管理更加有效。模糊统计学聚类分　析方法能够降低油藏数据中的异常数据对分类结果　的不良影响，综合考虑多项油藏参数，对油藏数据　进行无监督分类，使油藏分类结果更加科学、更能　体现出油藏数据的真实特征¨　。　对于目前的油藏分类，都只考虑了油藏的静态　地质属性指标，油藏的流体及温压系统方面的属性　指标并没有进行考虑，因此缺乏全面性，并且目前　的分类评价对象大多是针对陆上油田进行的　。　本文利用模糊Ｃ均值聚类方法，建立了深水油藏　分类的方法体系，并对深水油田的油藏特征进行了　分析。　１．１样品集的选择　利用模糊ｃ均值聚类方法进行油藏分类时，　为尽可能合理、准确地划分油藏，样品集的选取是　十分重要的，样品集的选择包括油藏样品的选择和　油藏的特征属性参数的选择。　由于不同区域的油田以及不同类型的油田都有　不同的特征参数值，各参数的大小综合反映了该类　油藏的内在特征。油藏有很多属性，每一个属性　（参数）从不同侧面反映了油藏的特征，属性之间　有些关系明确，有些则呈灰色关系。哪些参数重　要，哪些参数不重要，很难确定　Ｊ。为此本文给　出了特征属性参数的选择标准，具体选择步骤和标　准如下：　（１）首先选择油藏分类评价中需要考虑的经　典储层参数，如孔隙度、渗透率和渗透率级差等，　这些参数反映了储层的总体特征，是表征储层质量　优劣的重要参数。　（２）接着需要考虑影响油藏储量计算的储量　参数，如储层有效厚度、储量丰度和油藏含油面积　等，这些参数决定了储量计算的正确与否，直接影　响着开发决策的成败与得失。　（３）然后考虑影响深水油藏开发的经济属性　参数——水深和油藏埋深，因为对于不同水深和埋　深的油藏，其所采取的海洋油气田开发工程模式和　开发成本是不一样的¨　。　（４）最后，在上述参数选择的基础上再增加　涉及油藏天然能量的重要参数，如油藏温度、油藏　压力和原始气油比等参数。　在上述的选择标准下，还需要注意的是，参数　的选择应具有相对的独立性，即参数之间的相关性　不能太大，也不能重复。　由于世界三大深水油气区既包含了全球一半以　上的深水油气资源，又是目前勘探开发的热点　，　选取世界深水油气区的油藏作为分类的样品集，将　具有较强的代表性和实用性。经过筛选，本次研究　中，样品集为Ｃ＆Ｃ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ数据库中世界三大深　水油气区１９例深水油田。　特征属性参数的选择根据上述的选择步骤，最　终选择水深、油藏埋深、储量丰度、孔隙度、渗透　率、渗透率级差、储层有效厚度、含油面积、油藏　温度、油藏压力和原始气油比这１１个指标作为特　征属性参数，由此建立了深水油藏分类的样品集　（表１）。　第３２卷第５期　丁帅伟等：国外深水油田开发模式　・４３・　表１深水油藏分类标准样品集　Ｔａｂｌｅ　１　Ｓａｍｐｌｅ　ｓｅｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｌａｓｓｉｆｙｉｎｇ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　ｄｅｅｐｗａｔｅｒ　ｏｉｌ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ　

１．２模糊Ｃ均值聚类方法　模糊Ｃ均值聚类算法（简称ＦＣＭ算法）是由　Ｋ均值聚类算法派生而来的，是基于准则函数最优　的聚类算法。该算法是由Ｂｅｚｄｅｋ　Ｊ　Ｃ于１９８１年提　出，算法的理论基础最为完善，具有高效性和广泛　的使用性等特点　。　给定样本集　＝｛　，　，…，　｝，其中每个　样本均有ｍ个特征指标，欲将这Ⅳ个样本分成Ｃ　类（２≤Ｃ≤Ⅳ），记　＝（　，　，…，　）为ｃ个　类的聚类中心，其中　＝　，　，…，　｝（ｉ＝　１，２，…，Ⅳ）。在模糊聚类中，每一个样品不是　严格地划分为某一类，而是以一定的隶属度属于某　一类　一　。　令“　表示第ｋ个样品　属于第ｉ类的隶属度，　Ｃ　这里ｏ≤“　≤１，∑ｕ　＝１。定义目标函数　

ｉ＝ｌ　Ⅳ　Ｃ　ｔ，　（Ｕ，　）＝∑∑“　（１）　

式中，　＝（　）。　为隶属度矩阵，模糊性加权指　

数ｍ是用来控制聚类结果模糊程度的常数，缺省　状态下取值为２。ｄ　＝ＩＩ　一ｖｉ　Ｉｌ表示元素　与类中　心　之间的欧式距离。　模糊Ｃ均值聚类算法的思想就是求　和　，使　得目标函数　（　，　）最小。其算法的步骤：　（１）已知样本集Ｘ＝｛　，　，…，　｝，确　定类别数ｃ（２≤Ｃ≤Ⅳ）、模糊性加权指数ｍ和一　个适当小的迭代停止阈值　。　（２）设置初始隶属度矩阵　’，令迭代次数Ｓ　＝０。　（３）计算　’时的聚类中心　Ⅳ　∑