显然,信息技术是当今所有新技术的关键组成部分。因此,它对于解决碳氢化合物行业面临的挑战至关重要。沙特阿美公司是该行业的主要参与者和技术领导者,已制定了完善的战略,参与推动先进技术应用的开发和实施。沙特阿美公司的战略体现在智能油田 (I-Field) 计划中。该计划的主要目标是通过及时了解流动挑战、早期和有效干预、全油田优化、降低资本和运营成本以及通过远程监控和警报提高安全性能来提高碳氢化合物采收率。作为实现这些目标的第一步,沙特阿美公司正在其整个运营过程中引入“智能油田”概念。到 2012 年,所有油田(包括现有油田和新油田)都将部署永久性井下和地面传感器,以实时监测油藏动态。这样可以尽早发现可能影响采收率的油藏行为变化,并及时有效地采取适当的补救措施。沙特阿美 I-Field 开发结构由四个主要层次组成:监控、集成、优化和创新。监控层持续监控与生产和注入相关的信息,并应用数据管理工具和流程来确保数据的实用性。集成层持续查询实时数据,以检测油藏行为趋势和异常。优化层简化了全油田优化功能和油田管理建议。最后,创新层是一个知识管理过程,它保存了触发优化过程和整个油田生命周期内相应操作的事件知识。实时数据与历史油田性能数据相结合,将用于做出反应并做出实时决策,以优化油井生产性能,同时确保最大程度的碳氢化合物扫掠和采收。在这个复杂油井(多分支)时代,安装地面控制井下阀门的频率正在上升,监测和控制来自各个分支的流量对于油井性能和长期采收至关重要。井的复杂程度,加上对碳氢化合物生产的高需求,需要密切监测和快速响应。
最适合封存二氧化碳的地质构造包括盐丘和枯竭的油气储层。二氧化碳也可以直接从大气中捕获,例如直接空气捕获 (DAC)——这是一项前景光明的技术,正在吸引投资以扩大目前部署的早期阶段(目前,全球有 15 家 DAC 工厂在运营,每年吸收 9,000 公吨二氧化碳)。捕获的二氧化碳用于工业应用,为 CCUS 设施的投资者提供收入来源。到目前为止,至少在美国,大多数 CCUS 项目都为上游石油和天然气的提高采收率 (EOR) 作业提供了二氧化碳。截至 2020 年,EOR 约占总捕获碳使用量的 75%。捕获的二氧化碳还有其他用途,政府现在加强了激励措施,以工业用途为目标,例如生产化学品、合成燃料和工业材料。
2020 年 1 月 7 日联系人:Jacobson@stanford.edu;Twitter @mzjacobson 摘要带有碳捕获与储存 (CCS) 和使用 (CCU) 的煤炭和天然气被宣传为零碳电力来源,应作为解决全球变暖、空气污染和能源安全问题的解决方案实施。天然气也被提议作为煤炭和可再生能源之间的桥梁燃料。本节评估这些说法。带有碳捕获技术的煤炭和天然气都远远没有接近零碳。根据数据,它们在 20 年内仅减少约 10.8% 的碳当量排放量 (CO 2 e),在 100 年内减少约 20%。同时,与没有碳捕获相比,它们会使空气污染和土地退化增加 25% 至 50%。使用捕获的二氧化碳来提高石油采收率会造成更大的损害。最后,安装碳捕获设备的成本很大。以下是其他具体发现:• 没有配备碳捕获功能的低碳、更不用说零碳的煤炭或天然气发电厂
石油和天然气液体 天然气 桶 Mcf 千立方英尺 桶 桶 MMcf 百万立方英尺 Bbls/d 桶/天 Mcf/d 千立方英尺/天 Mbbls 千桶 MMbtu 百万英热单位 NGL 天然气液体 其他 AECO 位于艾伯塔省萨菲尔德的天然气储存设施,与 TransCanada 的艾伯塔系统相连 API 美国石油协会 °API 按 API 重力标度测量的原油比重指示 BOE 或 Boe 桶或桶油当量,使用换算系数 6 Mcf 天然气相当于一桶油 Boe/d 桶油当量/天 EOR 提高石油采收率 m 3 立方米 MBoe 千桶油当量 MMBoe 百万桶油当量 WTI 西德克萨斯中质原油,在俄克拉荷马州库欣以美元支付的标准品位原油参考价格 $000 数千美元 $MM 数百万美元
附框 1.1 澳大利亚政府监管委员会的监管改革议程 3 1.2 各种形式的商业监管 5 2.1 石油和天然气产品的类型 13 3.1 政府监管的理由 30 3.2 良好监管实践的原则 35 3.3 成本效益分析的重要性 36 4.1 定义联邦、沿海和内陆水域 46 4.2 西澳大利亚州的统一石油立法 51 4.3 国家海上石油安全局 55 4.4 政府审查 60 4.5 北部发展工作组 63 4.6 项目开发审批系统的基廷审查 68 5.1 资源管理干预的隐含理由往往存在矛盾 85 5.2 定义“良好油田实践” 86 5.3 最终油田采收率 88 5.4 谈判程序权概述 112 6.1生态可持续发展的原则 120 6.2 布劳斯盆地的战略评估 134 6.3 澳大利亚东南部的地震勘测 145 6.4 伊瓦特评估报告的建议 158 6.5 国家温室气体和能源报告系统 164 7.1 国家海上石油安全局的监管职责 169 7.2 安全案例涉及哪些内容? 170
3 月 确认为 Equinor 的所有三个项目提供公共资金,以大幅削减工业二氧化碳排放并支持英国东海岸的清洁增长。在到 2040 年之前创建世界第一个净零工业集群方面取得重要进展。决定开发 Åsgard B 低压项目,该项目旨在确保提高挪威海 Åsgard 油田的采收率。4 月 决定开发 Askeladd West,增加资源基础并延长 Hammerfest LNG 的稳定产量。5 月 在波兰可再生能源领域取得里程碑式进展,将差价合同授予 Bałtyk 2 和 Bałtyk 3 项目并收购波兰陆上开发商 Wento。与可靠的合作伙伴签订合作协议,未来在 Utsira North 和 NCS 的北海开发海上风电。6 月 在资本市场日提出了一项最新战略,旨在加速向综合能源公司的转型,同时增加现金流和回报。对巴西 Bacalhau 第一阶段做出最终投资决定。提交了挪威海 Kristin South 的开发计划。计划于 2022 年 2 月获得批准。挪威当局批准了北海 Breidablikk 油田的计划。Martin Linge 油田投产,由岸上供电。这是 NCS 上第一个从其陆上控制室投入运营的平台。
中国是世界上人口最多的国家,经济快速增长,使其成为世界上最大的能源消费国。第二大燃料来源是石油和其他液体燃料,约占该国总能源消耗的 20%。尽管中国是世界第五大石油和其他液体燃料生产国,但该国大部分产量来自传统油田,这些油田需要昂贵的提高采收率技术来维持生产。由于中国的石油需求继续超过国内产量,并且该国继续建设其战略石油储备,过去十年来石油进口量大幅增加。中国已成为世界最大原油进口国,2017 年超过美国。石油输出国组织 (OPEC) 一直是中国最大的原油出口国。 2020年,仅沙特阿拉伯就占中国原油进口量的15.9%。石油输出国组织是由世界13个主要石油输出国组成的卡特尔组织,旨在调节石油供应,从而决定世界市场的价格。1中国进口原油采购受到石油输出国组织发起的定价行动的重大影响。研究中国宏观经济如何受到国际石油市场油价的影响总是很有趣的。然而,考虑到油价的内生性特征,这是一项特别具有挑战性的任务,它会对全球经济发展做出反应。因此,恢复和研究未观察到的外生油价冲击的影响已成为研究人员的重要任务。最近的文献集中于结构向量自回归(VAR)模型来分离外生油价冲击的影响。
ADEQ 亚利桑那州环境质量部 AOGC 阿肯色州石油和天然气委员会 AOGCC 阿拉斯加州石油和天然气保护委员会 AOGCM 亚利桑那州石油和天然气委员会 bbls 桶 BLM 土地管理局 BOE 桶油当量 BOEM 海洋能源管理局 BOGC 蒙大拿州石油和天然气保护委员会 BSSE 安全和环境执法局 CalGEM 加利福尼亚州地质能源管理处 CBM 煤层气 CDOC 加利福尼亚州自然资源保护部 COGCC 科罗拉多州石油和天然气保护委员会 DENR 南达科他州环境和自然资源部 DII 美国内政部 DMME 弗吉尼亚州矿业、矿产和能源部 DOE 美国能源部 DOGM 犹他州自然资源部石油、天然气和采矿司 DOGRM 俄亥俄州石油和天然气资源管理司 EDMS 电子文档管理系统 EIA 能源信息管理局 EOR 提高采油率 ER 提高采收率 FDEP 佛罗里达州环境保护部 FS 森林服务局 GWPC 地下水保护委员会 HF 水力压裂 IDNR 印第安纳州自然资源部 IOGCC 爱达荷州石油和天然气保护委员会 KCC 堪萨斯州公司委员会 KDNR 肯塔基州自然资源部 LOC 路易斯安那州自然保护办公室 MDNR 密苏里州自然资源部 MGS 密苏里州地质调查局 Mmcf 百万标准立方英尺 MOGB 密西西比州石油和天然气委员会 NDIC 北达科他州工业委员会 NDOM 内华达州矿产部 NMOCD 新墨西哥州石油保护部 NOGCC 内布拉斯加州石油和天然气保护委员会的 NPDES 国家污染物排放消除系统 NYDEC 纽约州环境保护部 OCC 俄克拉荷马州公司委员会 ODNR 俄亥俄州自然资源部
光纤传感在油气井中的应用。光纤传感有可能彻底改变油气行业的油井和油藏监测。光纤传感器的被动特性、安装成本低廉的潜力以及沿光纤整个长度进行密集分布测量的可能性,都为油气行业带来了诸多好处。安装在油气井中的光纤传感器获取的信息有助于提高效率、安全性和最终采收率。各种光纤传感器能够测量温度、压力、化学成分、应变和声学等物理效应。合适的数据基础设施和处理能力(将这些测量结果转化为有价值的信息)是任何传感系统的关键要素。基础由井中的合适光纤传感器和地面上的询问单元组成。本论文重点介绍基于两种光纤技术的传感硬件的开发:光纤布拉格光栅和瑞利散射。光纤布拉格光栅 (FBG) 是可以沿光纤电缆长度分布的点传感器。低成本、坚固耐用的询问单元是实现基于 FBG 的传感系统成本效益的关键因素之一。本文介绍了用于高温沙漠环境的此类询问单元的成功开发(第 3 章)。这一发展旨在促进低成本商业化实现。这些可以结合专用测试装置在内部进行评估(第 4 章)。分布式声学传感 (DAS) 是一种完全分布式传感技术,它利用标准光纤长度上自然发生的散射点的瑞利散射。反向散射能量可以解释为在整个光纤中实现准麦克风。DAS 近来备受关注,因为它在井下监测(例如压裂监测、流量监测)以及地球物理监测中具有潜在应用。本论文以地球物理应用为重点,描述了合适询问单元的开发(第 5 章)以及新原型在现场试验中的成功验证(第 6 章)。为了进一步扩大地球物理应用范围,需要提高光纤传感电缆对垂直于其轴向方向的地震波的灵敏度(第 7 章)。本论文介绍了此类电缆概念的发展,并介绍了成功的实验室和现场试验结果(第 8 章)。分布式传感技术具有降低成本并提高空间分辨率的潜力。然而,沿电缆长度的连续测量会在从光纤中的光学长度到井下环境中的位置的转换中引入不确定性。虽然已经提出了几种深度校准方法,本论文阐述了一种新方法的开发:磁深度定位器(第 9 章)。在井中安装多个磁铁组件可提供永久的深度参考点,这使其非常适合保证延时井和油藏监测所需的深度精度(第 10 章)。多种光纤传感技术可以在井下环境中组合使用。由此产生的大量沿光纤连续的时间和距离测量为石油和天然气行业的稳健井和油藏监测提供了独特的机会。
光纤传感在油气井中的应用。光纤传感有可能彻底改变石油和天然气行业的油井和油藏监测。光纤传感器的被动特性、经济高效的安装潜力以及沿光纤整个长度进行密集分布测量的可能性带来了诸多好处。使用安装在油气井中的光纤传感器获取的信息有助于提高效率、安全性和最终采收率。各种光纤传感器能够测量温度、压力、化学成分、应变和声学等物理效应。合适的数据基础设施和将这些测量结果转化为有价值信息的处理能力是任何传感系统的关键要素。基础由井中合适的光纤传感器和地面上的询问单元组成。本论文重点介绍基于两种光纤技术的传感硬件的开发:光纤布拉格光栅和瑞利散射。光纤布拉格光栅 (FBG) 是可以沿光纤电缆长度分布的点传感器。实现具有成本效益的基于 FBG 的传感系统的关键因素之一是低成本且坚固的询问装置。介绍了用于高温沙漠环境的此类询问装置的成功开发(第 3 章)。这项开发旨在促进商业低成本实现。这些可以结合专用测试装置在内部进行评估(第 4 章)。分布式声学传感 ( DAS ) 是一种完全分布式传感技术,利用标准光纤长度上自然发生的散射点的瑞利散射。反向散射能量可以被解释为在整个光纤中实现准麦克风。DAS 最近受到广泛关注,因为它在井下监测中具有潜在应用,例如压裂监测、流量监测以及地球物理监测。本论文以地球物理应用为重点,描述了合适的询问单元的开发(第 5 章)以及新原型在现场试验中的成功验证(第 6 章)。为了进一步扩大地球物理应用范围,需要增强光纤传感电缆对垂直于其轴向方向撞击的地震波的灵敏度(第 7 章)。本论文介绍了此类电缆概念的发展,并介绍了成功的实验室和现场试验结果(第 8 章)。分布式传感技术具有降低成本并提高空间分辨率的潜力。但是,沿电缆长度的连续测量会在从光纤中的光学长度到井下环境中的位置的转换中引入不确定性。虽然已经提出了几种深度校准方法,但本论文介绍了一种新方法的发展:磁深度定位器(第 9 章)。在井中安装多个磁铁组件可提供永久的深度参考点,这使其非常适合保障延时井和油藏监测所需的深度精度(第 10 章)。多种光纤传感技术可以组合在井下环境中。由此产生的沿光纤在时间和距离上连续的大量测量结果为石油和天然气行业的井和油藏监测提供了独特的机会。