发布时间：2022-06-22 04:23:54
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的石油测井技术论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词:碳酸盐岩 裂缝 孔洞 电成像 偶极子声波
中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0107-01
碳酸盐岩油气田在世界油气田分布中占有非常重要的地位,世界上的油气有一半及以上来自于碳酸盐岩储层。一些主要的产油国家都分布有碳酸盐岩油田。例如在中东地区,大部分储集层为中生界或新生界的碳酸盐岩储层。这些以碳酸盐岩为储集层的油田不仅储量大,并且单井产量高。在国内,四川气田、塔里木盆地奥陶系油气藏都属于碳酸盐岩储层。
塔里木盆地碳酸盐岩储集空间类型以溶蚀洞穴、孔、缝为主,在一定范围内储层之间以裂缝系统沟通。整体上储层非均质性极强,形成众多具有相对独立系统的岩性圈闭。这些都给测井评价工作带来了较大的挑战。仅靠常规测井技术已经难以满足该区碳酸盐岩储层评价的需要,必须充分结合测井新技术才能更好的对储层做出评价。
1 测井新技术应用概况
目前在塔里木盆地常用的测井新技术主要有电成像测井(FMI/XRMI)、偶极子声波测井(DSI/XRMI)、化学元素俘获(ECS)测井和核磁共振测井等等。其中最常见的是电成像测井和偶极子声波测井。
1.1 电成像测井技术
电成像测井资料具有分辨率高、能定量解释的特点。对不同岩性中的次生构造反映明显,如裂缝、溶缝、溶孔、溶洞、泥纹、泥质或方解石充填缝等。与常规测井资料比较,电成像测井图像不仅分辨率提高了2～3个数量级(常规测井分辨率一般为数十分米),而且能够揭示井壁表面地层的二维精细地质结构。与岩心资料相比,FMI/XRMI电成像测井图像具有以下优势:一是在深度上具有连续性(岩心由于成本高,一般不连续)；二是能够提供地下地质体的产状等定向数据(除定向取心外,岩心一般不能给出方位数据)。此外,一些在岩心上难以分辨的地质现象有时在电成像测井图像上反而清晰可辨。因此,FMI/XRMI成像测井资料是除岩心和常规测井资料外进行储层研究的一种极其珍贵的资料。
1.2 偶极子声波测井技术
偶极子声波测井技术是声波测井技术的重大突破。与以往的声波测井相比,其接收探头增多、探头间距变小,声波频率变低(DSI单极全波除外),并且增强了对地层横波信息的探测以及斯通利波的记录。能精确地进行各种地层的声波测量,从而提供了测量地层纵波、横波和斯通利波的有效方法。
利用偶极子声波测井资料评价储层有效性主要是利用其斯通利波的衰减和反射特性。与纵波和横波不同,斯通利波不是体波,而是一种面波,它在井筒内沿井壁表面传播,垂直井壁方向振动。斯通利波的能量与井壁的径向距离成指数关系衰减。井壁上由于溶蚀孔、洞、缝的存在会导致斯通利波传播速度的变化,产生斯通利波的反射和斯通利波的能量衰减。因此,斯通利波能量衰减大小可以反推储层较好坏。但要受到岩性、井内泥浆、井眼条件和泥饼等因素的影响。
2 不同储层的测井响应特征
塔里木盆地碳酸盐岩储层主要发育四类储集空间类型:孔洞型、裂缝孔洞型、裂缝型、溶洞型。孔洞型和裂缝孔洞型储层主要发育在一间房组,裂缝型和溶洞型储层主要发育在鹰山组。不同类型的储层测井相应特征存在差别,下面分别对这几类储层在常规、成像测井资料和偶极子声波测井资料上的响应特征进行分析。
奥陶系碳酸盐岩孔洞型及裂缝孔洞型储层主要发育在一间房组,一间房组岩性为厚层灰色、褐灰色亮晶砂屑灰岩、鲕粒灰岩、砂砾屑灰岩,间夹泥晶灰岩。
裂缝-孔洞型储层段在成像测井资料与常规测井资料上均有响应。在成像测井资料上可见明显的高电导像素点,成像图显示为黑色斑点,具层状分布的特点。偶极声波测井资料的斯通利波能量有较大的衰减。在常规资料上,双侧向电阻率降低,呈“正差异”或“负差异”；密度测井值略有增大,中子孔隙度、声波时差曲线测井值变化不大。
裂缝型储层主要发育在奥陶系鹰山组地层中,裂缝在地层中易被地层水等所溶蚀,经过溶蚀改造后的裂缝,其形状多不规则,宽窄不一,是重要的储集空间和油气产出通道。在电成像测井图上,其颜色通常表示为黑色。裂缝面是沿井筒的圆柱面进行切割的,其轨迹展开后为近“正弦线”或“余弦线”形态,因此裂缝在成像测井图中显示为黑色“正弦线”或“余弦线”。在偶极子声波成像图上,由于斯通利波在裂缝段发生较强衰减,其在波形上为“V”字形反射。
不同倾角的裂缝在双侧向上也是有响应的,不同的裂缝倾角使双侧向测量值产生“正差异”或“负差异”,这主要是由于双侧向测井仪采用聚焦电极系测量,垂直于仪器电流线的导电截面的大小影响深浅电阻率测量值的大小。在双侧向探测深度范围内,对于高倾角裂缝,深浅电阻率曲线呈“正差异”；对于低倾角裂缝,双侧向电阻率曲线呈“负差异”。裂缝井段在常规测井的密度、声波时差和中子孔隙度影响不大,一般情况密度曲线略有减小,声波时差、中子孔隙度曲线基本不变。
鹰山组溶洞在成像测井资料和常规测井资料上较易识别,在不同产状裂缝的交叉处或者地层断裂处的裂缝经溶蚀扩大,易发育成大溶洞。若洞穴中充填的是砂岩,则在成像测井的动态图像上有较亮的颜色,但比灰岩暗；若洞穴中充填的是泥质,则颜色较砂岩更暗一些。鹰山组岩性以厚层状灰色砂屑灰岩为主,夹泥晶灰岩、粉晶灰岩、灰岩,在常规测井资料上,电阻率较高,自然伽马较低。对于未充填溶洞,在常规测井资料上,井径一般有扩径现象,自然伽玛、去铀伽马测井值相对围岩变化不大；自然伽马值较低,双侧向测井值明显减小,呈大的“正差异”或“负差异”；三孔隙度曲线均有响应,密度曲线明显减小,呈“弓”形,声波时差、中子孔隙度曲线明显增大。在偶极子声波资料上,溶洞段处斯通利波衰减严重,波形成“V”字形反射。
综上所述,在塔里木盆地碳酸盐岩储层,在利用常规测井资料的基础上,结合电成像测井资料、偶极子声波测井资料,可以为测井工程师快速准确的对储层进行评价提供强有力的技术支撑。
参考文献
关键词：水资源地下水监测一孔多层成井结构
地下水监测是一项长期的基础性、公益性技术工作，是认识和掌握地下水动态变化特征，科学评价地下水资源，制定合理开发利用与有效保护措施，减轻和防治地下水污染及其相关的地质灾害和生态环境等问题的重要基础，可以直接为水资源的管理和保护、地下水的合理开发、可持续利用以及地质灾害防治和生态环境保护等提供科学支持和技术保障。
天津市地下水监测站网主要依托于生产井发展起来的，1999年在全市开始地下水位自动监测建设。2005年起，我市开始加大地下水监测投入力度，着力地下水监测站网的建设和改造，重点是地下水专用监测井建设和地下水信息系统建设，目的是实现地下水监测井专有化，提高地下水监测数据精度以及地下水监测信息传输和处理的时效性。目前，我市地下水监测井全部为单孔监测井或丛式单孔监测井群。一眼井只能监测一个地下水层组，存在相对成本高、占地面积大、施工周期长、不便于仪器的施用和管理等问题。形成了人、财投入大，采集信息不便的现象。一孔多层（多井）成井技术的研究与应用解决了市区，城镇地下水专用监测井建设难等问题。
一、 一孔多层地下水监测井技术研究概况
国内开发利用地下水成井未见一孔多层井新技术的开发。近几年随着专用监测井的发展建设，依我国各地区地质、水文地质条件的不同多采用巢式或连续多通道（水平通道）监测井群的建设方式，以满足多层次地下水动态监测及动态要素获取的需求。近期虽偶见一孔多层监测井的建设，但其成井深度、井径、井内孔数及成井技术方法均不适用于天津地区大垂深、多地下含水组一孔多层地下水监测井的建设。
天津一孔多层地下水监测井技术的研究与建设，受启于石油系统的丛式定向井成井技术及单项工艺技术方法。S―1000型钻机机具经改装及配置的重新组合使其成孔直径达1.0M，成孔深度达600M之深。根据监测需求在大钻孔内成3-5眼不同垂深，监测不同地下含水层组水力状态的专用监测井，即一孔多层地下水动态监测井。
根据研究路线将一孔多井成井难点技术分解为单独的大口径成孔技术，多层次下管技术、多层次管填砾技术，多层次水泥环止水技术，多层次大功率空压机洗井技术。每一单独工程工艺技术按工程序实施，而各工程工艺技术或措施又为环环相连。我们在实施建设一孔多井成井研究实验除孔径略大外，各工艺工序技术均有几十眼井的成功经验和工艺措施。监测井管管材使用规制钢卷管。因其抗压抗剪加抗负压力指标满足于一孔多层井建设的需求。
二、 一孔多层地下水动态监测井结构
一孔多层地下水动态监测井结构是由大口径孔深，依各监测层位按序排布的泵室管、变径、井壁管、滤水管和最深层组的井底封，钻孔和各类管材之间排布不同层位的砾料、止水泥球、止水水泥环等。这种按设计钻凿的钻孔，各类井管的按序排布和其的填料共同组成井结构，按设计实施，一孔可成三至五眼井，详见图。
三、一孔多层地下水监测井经济效益
1）与普通的地下水监测井工程对比，占地面积小。天津市大部分地区监测站点要监测5层含水组，每层要打1眼监测井，共要5眼井。当利用了一孔多层成井后占地节省五分之一。一孔多井成井后占地面积小于1m2，加上观测设施专用井房占地面积小于10m2。有效的提高了土地的使用率减少了征地费用问题。
2）对水质稳定性和质量要求较高而需水量较大的企业及其有关需求部门，不但解决了集约性开采的难点又便于操控新技术的应用同时便于管理降低了成本。
3）解决了松散层地下水水资源地由分散开发集中供水变为集约式开发集中供水的问题，大幅度地降低开发建设，管理成本同时便于新技术的应用、环保节能。
随着经济社会的发展和人民生活水平的提高，对水的需求与日俱增，水日益成为经济社会可持续发展的制约因素之一。长期持续超采地下水，诱发的地质灾害不断加重；地下水污染日趋严重，危害突出，令人触目惊心；水资源不合理开发利用导致地下水盐失衡，生态退化严重。供水安全、水环境安全日益受到威胁，相关地质灾害也越来越严重，这些已危及到人民群众的身体健康与生命财产安全，制约着经济社会的全面、协调、可持续发展。地下水监测信息对于工业生产、农田灌溉、城市供水及生态环境保护等都具有重要作用，是进行地下水开发利用规划，实现地表水和地下水联合调度，科学管理水资源的重要信息，直接关系到人民生活、工农业生产的布局，关系到国民经济的建设与发展。
1.学生重视程度不够
石油工程专业的目标是培养德、智、体、美全面发展，适应现代石油天然气工业发展需要，具有扎实的基础理论和较宽的知识面，能在石油工程领域内从事工程设计、科技开发、生产管理与施工工作的应用型高级专门人才。目前我校石油工程专业主要有两个培养方向：一个是钻井工程，另一个是油气田开发工程。很多石油工程专业学生认为他们毕业后所从事的主要工作是钻井与油气田开发方案设计、提高采收率以及油气田增产改造措施等工作，只有“三大”工程（钻井工程、采油工程和油藏工程）才是他们的主干课程，只要这些课程学好了就能够胜任以后的工作，觉得“地质类”课程仅仅是一类锦上添花的课程，没有多大意义。基于学生的这种认识，表现在：对该类课程的学习积极性不高；平时上课没有几个人做笔记；总是希望老师课堂上讲的内容不要超出课本内容且与最终考试有关；课后基本不复习或思考问题；考前突击死记硬背；上课基本上就是要个学分，以达到毕业要求。正是这一“错误”观念的存在导致学生从思想上对该类课程不够重视。
2.教师教学手段单一
“地质类”课程的传统教学手段过于单一，以“板书”为主，演示图表不规范，而且信息量有限，这样的教学方法不易引起现在学生的学习兴趣，也就无法取得理想的教学效果。现在在大量使用多媒体教学手段时，许多教师把多媒体作为教科书的翻版，一页一页低着头顺着多媒体往下念，没有发挥多媒体这种教学手段的真正作用。可以说是只念不解，基本不考虑学生课堂气氛，导致学生在课堂上有的看书、有的玩手机、有的睡大觉，根本谈不上取得什么良好的教学效果。
3.理论与实践联系不够
学生在校理论学习的最终目的是为了工作以后的现场应用。如果我们仅仅只是单一地强调如何将书本的理论知识传授给大家，认为学生只要将书本知识掌握好了就可以满足以后学习或工作的要求，那就大错特错。现在一部分教师在课堂上给学生授课时只讲书本上的内容，很少将所讲授的基本知识和原理与油田生实践相结合，很少讲授学科前沿理论，导致学生没有兴趣学习该课程。造成教师好像很卖力、学生好像很无奈的困境，其实教育如果解决不了学生的尴尬，那就是教育的尴尬。
二、提高“地质类”课程教学效果方法
1.提高学生的重视程度
学生坐在同一个教室里，读一样的书，听一样的课，同一个老师讲解，而学习成绩却有很大差别。究其原因是：是否用心听，是否与老师产生共鸣。人类从不厌倦于对知识的了解与学习—只要这些知识能够指向他们心中悬而未决的巨大疑问。针对学生不够重视“地质类”课程的情况，我们首先要给学生介绍该门课程主要要讲授哪些基本原理与方法，能够解决什么问题，与后续相关课程的关系等，使学生明白该门课程在整个课程体系中位置及在油田生产实践中的重要性，这样就有利于提高学生对课程的重视程度。以“地质类”课程石油测井为例，首先应该从测井手段的提出、石油测井能够解决的主要问题以及与后续开发地质课程的关系入手，讲述石油测井在石油工业中所发挥的重要作用，使学生能够清醒地认识到这门学科在他们将要从事的工作中所能发挥的不可替代的作用。讲授过程中再配合油勘探开发实例，对比分析石油测井技术的应用与油田勘探开发效果的关系，必定能够唤起学生对该门课程的学习热情和重视程度。油田地质基础、油气田开发地质学也需要以类似的方法进行教学。这几年笔者在课程第一节课绪论部分讲完后，总是花一点时间，用具体事例给学生讲：一个人如果没有良好的习惯，没有严谨的作风，没有过硬的本领，没有明确的目标，没有具体的计划，没有可行的措施，没有吃苦的精神，那么这个人在未来竞争激烈的形势下将不会有突出的表现，甚至会被社会淘汰。从目前情况来看，这对提高学生对课程的重视程度有一定的效果。
2.多媒体与传统教学手段结合
多媒体教学是计算机应用到教育领域的一个重要表现，具有一定的优势。但在教学过程中如果把多媒体的使用像做大会报告那样的话，就失去了多媒体在教学中的意义。多媒体教学的优势在于：一方面是传递的信息量大，另一方面是演示的图表规范，节约了老师在课堂上绘制图表占用的时间。但是，如果把所有要讲的内容全部集成到多媒体里，学生就会产生视力疲劳感。在使用多媒体教学的情况下，如果再辅以“粉笔+黑板”的传统手段，在黑板上将重要知识点予以强调，引起学生重视，将两者有效地结合起来，发挥各自的优势，必然会使课堂效果最优化。
3.提高教师对教学热情的投入
教育是人与人之间的问题，也是自己与自己之间发生的事，就像一个灵魂唤醒另一个灵魂、一朵云触碰另一朵云，不是单方面的问题。在大学教育大众化的背景下，我们有些教师仍然延续上个世纪大学精英化教育的思维，想象着学生应该怎么样，总是把他们平时的样子与觉得该怎么样去比较，这种思维是现代高等教育最大的障碍，如果这样我们就没有办法与学生建立联系。教师上课，学生听不明白或不够重视，那么问题出在什么地方？在教学这个环节过程中，学生是上帝，上帝没有听懂，上帝没有错，我们的教师都是高职称、高学历，所讲述的知识与方法肯定也没有错，那么唯一错的就是内容层次安排、言辞清晰度及知识密度出现了问题，导致教师所讲授的知识没有被传递。究其原因，是教师对教学的热情投入不够，没有把自己放在学生的角度来看待如何才能把该门课程学好；没有下工夫把该门课的知识结构与层次理清；没有下工夫思索针对现在个性化很强的学生如何优化教学方式。只有当学生从内心感受到了教师的敬业精神、教学热情、教学技艺，这个感受就会被传递，学生就会热爱这个老师，爱学这门课，同时这种感受也会向淋雨一样浸透他们，在未来的人生中缓慢滋养。诚然，现在大学教师压力比较大，不但要承担大量的教学任务，还要承担许多科研任务，同时又要应对考核发表科技论文。但大学的主体是教学，这是绝对不能改变的事实，无论什么原因都不能成为消极教学的借口，况且教学、科研、并不矛盾，而是一种相辅相成的关系，难点仅仅在于教师如何去很好地协调好这三者之间的关系。
4.加大课堂随机提问力度
课堂教学过程中，课堂上不间断地提问无疑非常重要。这样做，一方面可以了解学生对已学知识的掌握情况；另一方可以吸引学生的课堂注意力。我们可以采取随机点名提问，要求学生当场回答；也可以提出问题留给学生思考，下一节课随机请多名学生回答，并对他们的回答进行逐一点评，对回答好的进行表扬，对差的进行鼓励。通过不断地提问，可以引导学生自主学习，使学生融会贯通，从而培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力。笔者自身多年教学经验证明，上课经常提问到的知识点，学生都掌握得非常好。
5.加强理论联系实际
理论来自于实践，又指导实践，理论与实践的有力结合有助于强化教学效果。如果在课堂教学中仅仅局限于理论知识的讲解，会使学生感觉到枯燥、乏味，从而失去对该门课程的学习兴趣，取得不了良好的教学效果。笔者在实际教学中会及时地把自己科研中遇到的与所讲课程内容相关的现场实例带入课程，使学生理论联系实际，加深对知识点的理解，提高学习兴趣。比如：在讲解油田地质基础课程油藏类型部分过程中，笔者在讲授完一种油藏类型的定义及书本典型案例之后，都会将自己熟悉的某油田实际的该类型油藏进行详细解剖，引导学生寻找书本理论定义与现场实际油藏特征的差异性。然后还会给出一组地层数据与油层数据，让学生利用软件绘制出该油藏的剖面图和平面图，并分析油藏特征，同时简单讲解针对不同类型油藏所采取的不同开发方式，使学生认识到学习地质理论知识的重要性。
三、结论与认识
关键词：技术创新；石油峰值；系统动力学
一、 理论概念介绍
1.1 技术创新概念及理论
傅家骥认为技术创新是企业家抓住市场的潜在盈利机会，以获取商业利益为目标，重新组织生产条件和要素，建立起效能更强，效率更高和费用更低的生产经营系统，从而推出新的产品、新的生产工艺方法，开辟新的市场、获得新的原材料或半成品供给来源或建立企业的新的组织，它是包括科技、组织、商业和金融等一系列活动的综合过程。[1]
在这里认为所谓技术创新就是从新产品或新工艺设想的产生开始, 经过研究与发展、工程化、商业化生产, 直到市场应用, 取得良好经济效益的完整过程的一系列活动。它是技术与市场的结合, 是科学技术转化为社会生产力的具体体现, 是当今促进技术进步, 实现经济增长的主要方式。
技术创新成功指成功的技术创新必然加速推动长期盈利增长，在一定评估期限内，具体表现为在经济收益、市场状态和主体素质等方面单独或同时取得较高的期望效益。
与一般意义上的技术创新及其成功的标准不同的是，作为关乎国计民生的油气能源产业，石油工业技术创新的目标不仅在于企业所获得的经济效益，还在于企业所承担的社会效益。因此石油工业领域技术创新的投入不仅被经济效益决定，更受到社会效益的左右，在我国尤为明显。
1.2 石油峰值概念及争议
全球石油供给能力一直是人们关注的焦点问题[2]。
对石油峰值问题的研究始源于1949年，以M.K.Hubbert的论文Energy from fossil fuels为标志[3]。美国著名地质学家Hubbert在上世纪50年代成功预测了美国本土48个州的石油产量将在1970年前后达到峰值，该理论认为任何一种有限的资源都会遵循一个基础规律：生产由零开始，然后产量逐渐增长，直到一个无法超越的峰值（Hubbert peak），一旦达到峰值，产量逐渐降低，直至该资源被采尽。此外Hubbert认为地质学家对油田内石油分布的了解需要一个过程，生产者总是先生产容易得到的油，因此在油田生命周期的青年期，产量快速上升；但不久随着油田开采程度的不断提高，容易开采的石油逐渐变少，要开采剩余石油储量的难度越带越大，油田产量开始下降。
石油峰值研究协会（ASPO）创始人科林.坎贝尔关于石油峰值的定义是：由于石油是不可再生资源，任何油田、国家、地区乃至世界的石油产量在逐渐增加到最大之后都会开始递减，这个最大值就是石油峰值[4]。
当然并不是所有专家学者都认同“石油峰值”理论，世界能源巨头BP公司首席经济学家彼得.戴维斯就认为不存在绝对的资源极点。沙特阿拉伯国有企业、世界最大的石油公司沙特阿美石油公司高管表示，全世界之开采了一万亿桶原油，约占地球5.7万亿桶的总开采原油储量的18%，所以他认为石油产量即将到达峰值的理论站不住脚并且宣称全世界至少还有100多年的充足原油储量。此外不少反对“峰值论”的人士坚持认为世界石油资源是很丰富的，北极，深海以及各种非常规油气资源都存在人类可以利用的大量石油资源，不必为此忧心忡忡。美国地质调查局也乐观认为，世界石油与天然气资源量为33450亿桶，剩余石油储量可轻松满足2020年前的需求[5]。
二、 技术创新对石油工业的影响
2.1 技术创新对油气勘探开发的影响
20世纪石油工业突飞猛进，在东亚、中亚，北美、中东先后发现了一批大型和特大型油气田。这些成果基本都源于高新技术或高科技的发展，如高分辨率和四维地震技术，欠平衡钻井和完井技术、测井成像和核磁共振测井技术等。随着石油工业的发展，面对更加复杂的地质条件石油勘探开发技术必须有新的更大的发展。石油产出量增长是石油工业经济增长的第一要素，在历史上科学技术进步为石油储量增长提供了巨大动力。20世纪60-70年代世界上曾流行石油储量短缺，石油工业很快步入穷途的预言。然而1970年后，世界石油工业的发展完全否定了这种悲观的论调。1971―1996年的26年间，世界石油总产量为806.4亿吨，但新增储量达到1610亿吨。到1997年初，全球石油探明储量已由1971年的729.4亿吨上升到了1537.2亿吨，石油储采比由28.3提高到了43.1。1980―1999年的20年间，全球石油产量基本保持在30亿吨左右，期间累计采出原油600多亿吨，而世界石油剩余探明可采储量1980年仅为880亿吨，到1999年增加到了1386亿吨。2000年石油和天然气剩余探明储量分别为1409亿吨和149万亿立方米，可谓“越采越多” [6]。
世界石油工业储产量的稳步增长，离不开科学技术的进步。近年来世界石油勘探面临更加严峻的形势，勘探向深层、深水和边远地区、极地地区等地下和自然地理条件困难的地区发展。勘探成熟度越来越高，已发现油气田的勘探成熟区仍然是常规油气勘探的主战场。由寻找巨型油气藏向同时寻找中、小型油气藏的方向发展。
石油工业的未来充满了机遇和挑战，许多技术，比如仿生井、纳米机器人、千兆级网络模拟技术以及其他技术，虽然已经起步，但仍然有许多技术难题没有解决，但可以肯定的是这些技术的发展必将使油气勘探开发进入新的阶段。技术创新对于油气勘探开发至关重要。
2.2 技术创新对非常规油气资源的影响
非常规油气资源包括页岩油、超重油、油砂矿、页岩气、煤层气、致密砂岩气及让天然气水合物等。当前非常规油气资源是最为现实的接替能源，在世界能源结构中扮演着日益重要的角色[7]。国家在2008年对全国的非常规油气资源进了了初步评估，结果表明，全国煤层气可采资源量10万亿m3,页岩气资源量是26万亿m3；估计致密砂岩气资源量12万亿m3；页岩油资源量是476x108t，超重油和油砂资源量超过59.7x108t，天然气水合物70万亿m3。中国非常规油气资源有着巨大的潜力[8]。
这里简要介绍下页岩油、超重油和油砂在我国的发展情况。页岩油资源在我国十分丰富，按已探明的油页岩资源统计，全国油页岩资源储量为7199.37x108t,我国储量位居世界第四。根据最新的油页岩资源评价显示我国油页岩资源规模大、分布广、勘查程度低、含油率中等偏好。目前我国有页岩的开发已经迈出关键步伐。据悉辽宁省抚顺矿业集团2005年产页岩油约20x104t，2009年产量接近40x104t。我国油砂资源也比较丰富，其目前正处于规模化开发的前期试验阶段。此外重质油沥青资源分布广泛储量丰富，已在15个大中型含油盆地和地区发现了近百个重质油油气藏，成带分布且规模大。我国的重质油、沥青主要产于中、新生代的陆相地层。预计我国未发现的重质油资源约为250x108t，沥青资源潜力更大。
作为重要的接替能源，非常规油气资源的开发利用有着非常重要的战略意义，中国油气工业中心向非常规油气资源过渡只是个时间问题[9]。但是由于我国非常规油气资源往往存在于复杂特殊的地质条件中，部分开发技术适用性差、不成熟，开发成本高；低渗透储层单井产量低，缺乏有效增产技术；综合利用率低，所以政府应尽快组织和引导跨部门、跨学科的全国性系统资源评价与研究工作，加快技术创新步伐，以推进产学研结合，为非常规油气资源的大规模开发铺平道路。
非常规油气资源的成功开发与利用,将可以弥补未来很长一个时期常规油气资源的不足,为我国经济的可持续发展提供能源保障[10]。用技术创新大力发展非常规油气资源大有可为。
三、 技术创新――石油生产系统模型建立
技术创新对石油工业的影响应该是显著的，在这里以系统的观点和方法讨论技术创新对于石油峰值的影响。
3.1 Hubbert SD模型[11]
图1是一个最简单的Hubbert曲线SD模型流程图，模型中有两个存量，分别是累计产量（cumulative-pro）和累计已探明储量（accumulative-proved-reserves），还设计了四个流量，分别是实际年生产量（actual-production），由Hubbert曲线公式算出的年生产量（Hubbert-prd），已探明储量（proved-reserves）以及每年增加的探明储量（annual-proved-reserves-addition）。模型还包括五个辅助变量，它们包含成长系数（a），历史年生产量（prd），最终可采储量（ultimate-reserves），年探明储量（actual-proved-reserves）和储量年增加量（delta-reserves）。五个辅助变量中只有储量年增加量（delta-reserves）是内生的，它取决于流量已探明储量（proved-reserves），其余四个辅助变量皆是外生变量，外生变量中历史年产量(prd)和年探明储量(actual proved reserves)是表函数。
3.2 技术创新――石油产量关系分析
石油工业是一个资金密集，技术密集型的行业，往往技术创新的影响十分显著。首先表现在技术创新所引发的重大基础理论的突破，尤其在地质勘探领域的每一次理论突破都会带来石油工业的一次进步，从历史来看一些大油田的发现总是伴随着地质理论的更新，如何保证理论紧随步伐以及理论与实践结合，需要企业对各个研究机构研究中心投入巨大的人力物力，而且不能急功近利。
理论的突破可能使最终可采储量有所增加。国外石油公司在技术基础理论研究方面投入大量的工作，取得了明显实效，相比之下我们的差距太大，所以技术创新必须从基础工作入手，从基础理论抓起，坚持不懈[12]。20世纪20―50年代石油勘探方面，由“前期地质时期”进入到背斜理论时期。重力、地震折射波和地震反射法开始使用，使人们在平原和盆地地区都能从事油气勘探活动。20世纪60―70年代，石油地质理论方面诞生了板块构造理论；地震勘探技术方面出现了叠加技术和数字记录仪；数字计算机也开始应用于石油行业。80年代以后，新的科学技术革命为石油工业的发展注入了新的活力，特别是以计算机、信息技术为特征的知识经济为石油工业的发展带来了新理论、新方法和新工艺，主要有：盆地模拟、油气藏描述和数值模拟等，同时还有水平井，分支井钻井技术、小曲率半径水平井、连续油管钻井、自动化钻井等。
技术创新引起的油气开发核心技术的发展和成果的取得往往作用于采收率，间接影响石油年生产量，或者由于新的技术是原来不易开采的储量得以开采，由此直接影响实际年生产量，比如仿生井技术。当然技术和成果不能立刻就转化为产量，期间可能需要逐步的实验逐步的普及，因此需要一定的延滞才能发挥作用。
技术创新带来的尤其勘探核心技术和成果的出现，比如地球科学物理技术的进步，以及新兴的千兆级网络模拟技术都将使探明的储量有所增加。
技术创新还能促进非常规油气资源的发展，如前文所述我国非常规油气资源往往存在于复杂特殊的地质条件下，开发技术落后，开发成本高，综合利用率差，而我国的非常规油气资源又十分丰富。因此技术创新引领下的非常规油气资源技术进步必然能够为非常规油气资源大规模开发铺平道路，立竿见影的是非常规油气资源年产量的快速增加。
总之，相关关键技术、基础理论上的重大突破，或者设备上的创造改进都间接或直接的影响到石油产量。
现考虑技术创新的对石油工业的影响后，在Hubbert曲线系统动力学流程图的基础上进行改进可建立如下所示的关系图。
图上容易看出这里新增加了若干指标，从而将技术创新对产量的影响引入了石油产量系统。结合上文分析，简单列举技术创新影响石油产量的几条因果反馈回路。
（1）技术创新资金――各类科研机构、研究中心、高校研究院科研强度――基础理论突破――最终可采储量――年油产量――收入――技术创新资金；
（2）技术创新资金――各类科研机构、研究中心、高校研究院科研强度――油气开发核心技术和成果――采收率――实际年生产量――年油产量――收入――技术创新资金；
（3）技术创新资金――各类科研机构、研究中心、高校研究院科研强度――油气勘探核心技术及成果――年探明储量――已探明储量；
（4）技术创新资金――各类科研机构、研究中心、高校研究院科研强度――非常规油气资源勘探开发技术及成果――非常规油气年产量――实际年生产量――年油产量――收入――技术创新资金。
从图中还可以清晰看到石油产量被各种技术创新及其成果所决定，而技术创新则被社会需求，企业意愿以及国家意志等多种力量所决定。可以说，正是这多种力量的存在迫使石油工业必须进行技术创新，从而保证石油工业稳定发展。
模型的程序请参见Tao的论文[13]。对图1的流图输入我国石油工业的相关参数，运行后得出下图。
从图中看出在这个模型（成长率a=0.057，最终可采储量ur=140亿吨）下我国石油峰值将在2020年左右达到，且峰值产量不超过2亿吨。
从图中所显示的关系看到在技术创新的作用下，我国石油峰值绝对不是2亿吨，应该远高于此，而且在技术进步，非常规油气等联合影响下，峰值到来时间也绝不是图3所显示的2020年。且可以预见我国的石油产量应呈现下图所示趋势。
由图4可以看到在技术创新作用下石油峰值并不是简单的钟形曲线，也不简单只是发生――发展――兴盛――衰减――消失的过程，而将是一个发生――发展――兴盛――开始衰减――再发展――再兴盛的波浪式反复过程，其形状将是类似于若干个小钟型曲线叠加在一起波浪。虽然不否认以石油为主的化石能源最终会退出历史的舞台，但是本文看法仍与传统的峰值理论有显著不同。
传统的“石油峰值”理论是用静态的片面的眼光来看待事物，忽略了事物的动态发展的规律，忽略了人类的主观能动性，忽略了技术创新技术进步所带来的生产力的飞跃，忽略了人们对事物循序渐进的认识过程。有理由相信随着技术的创新，人类对化石能源认识和理解的不断完善，石油峰值会尽可能晚的到来而且处于峰值的时间会很长而不是到达峰值后就迅速显著的下降。曾经有学者认为，中国将在2015年迎来石油峰值，峰值产量为每年 1.9x108t[14]。但是国家统计局1月20日统计数据显示，2010年，中国天然原油产量为2.03亿吨，同比增6.9%[15]。这一产量远高于所谓的“峰值产量”，而且可以预见的是产量会进一步增加。
四、 结论
诚然事物一般会经历孕育、生长、成熟、衰老及消亡的过程，本文也不否认以石油为主的化石能源最终将退出历史舞台。但是从历史角度来看，事物是不断发展变化的，人类的主观能动性是无限的，纵观世界石油工业发展，技术创新多次打破了石油储量短缺石油工业穷途末路的预言。目前石油工业所面临的困境在于技术和理论瓶颈的限制，一旦打破又是一番新的天地。
因此本文认为在技术创新的作用下石油峰值并不会很快到来，石油产量在社会需求、企业意愿、政府意志等多方力量的作用下呈波浪式的向前发展，石油峰值的到来是需要过程的。
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[14]钱伯章. 我国将在2015年迎来石油峰值产量.26(2):4.
[15]凤凰网.中国2010年天然气原油产量2.03亿吨.finance.省略/news/20110120/3263088.shtml,2011-1-20.
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