浅谈《油田开发工程哲学初论》的哲学思想

(整期优先)网络出版时间:2024-04-10
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浅谈《油田开发工程哲学初论》的哲学思想

冯艳红12

1郑州大学管理工程学院工程管理专业 河南 郑州450001

2中国石化集团中原石油勘探局(中原油田)地面工程抢维修中心 河南 濮阳 457000

摘要:如果说《工程哲学》的目的和定位是对工程活动进行整体性的哲学研究,那么《油田开发工程哲学初论》就是对一种重要的工程活动类型(油田开发)进行“分门别类”的工程哲学研究,是开拓了我国“部门工程哲学研究”先河的著作。现阶段我国在能源安全方面所面临的形势日趋严峻,据《中国油气产业发展分析与展望报告蓝皮书》介绍,2020年,我国原油总体产量2亿吨左右,对外依存度高达73%;天然气达到43%。所以说,进行“油田开发工程哲学”的研究不但具有重要的理论意义,而且具有重要的现实意义——特别是在影响石油开发战略和策略思维方面具有重要意义。

关键词:工程哲学;矛盾论;实践论;油田开发规律

1 引言

大庆油田以《矛盾论》《实践论》起家,在开发初期就明确提出了“不犯不可改正的错误”的原则,这个原则的提出不但具有重要的现实意义而且具有重要的理论意义。面对新的形势和新的任务,在工程活动中如何才能“不犯不可改正的错误”呢?在这方面,工程哲学是可以发挥作用指导实践的。

2 内容概要

油田是深埋在地下的天然资源,是地球上客观存在的巨大的地质体,它的结构、特性很复杂,隐蔽性很强,对它的认识带有明显的不确定性。认识油田客观存在的真实面貌,是油田开发工作者首先要解决的课题,油田开发未终结,认识无止境。油田开发通过实践、认识、再实践、再认识,努力做到主观正确反映客观,主观符合客观,并在实践中实现主观和客观的辩证统一,做到能动的认识世界和能动地改造世界,合理利用天然资源,科学地开发好油田,创造价值,造福人类。

“油田开发工程哲学”并不仅仅是“一般工程哲学”的“单纯应用”。正如李伯聪教授所言,本书作者视野广阔,在研究开发工程哲学时,不但特别注重立足于中国油田开发工程的实践,而且充分注意立足于世界范围内油田开发工程的实践;不但注重研究当前油田开发工程的实践,而且注意研究油田开发实践的历史经验和历史发展,使得本书内容更加丰富,基础更加宽厚。

本书共分为八篇24章节,在阐述油田开发工程哲学的性质、定位、研究对象、任务及主要范畴的基础上,分历史篇、认识篇、矛盾篇、规律篇、方法篇、人本篇等对油田开发工程哲学进行了初步探讨,并以大庆油田和辽河油田为例进行了剖析,将日常的油田开发管理工作提升到了哲学的思维和解决方式。

3 对具体章节的思考

3.1 从生产实践中认识油田

按照马克思主义哲学的物质观,油田是物质,是天然资源,而物质最普遍、最根本的特性是客观实在性。油田是不依赖于人们的意识而独立存在的客体,是地球上客观存在的天然的地质体。能够形成陆相油田,需要具备很多条件“五体复合匹配,五期同步演化”,具体来说就是,生、储、输、圈、盖等5种地质体在空间组合的复合匹配;生油、排油、油气运移、油气聚集与构造生长等5个时期的同步演化。在笔者所在油田的勘探开发中,地质人员也正是依靠这5个条件进行接替资源的落实。

运动是物质的根据属性,世界是物质的,物质是运动、变化和发展的。从上述油田演化过程可以看出,油田是在不断运动、变化和发展中逐渐形成的。空间、时间是物质运动的存在形式。同时,在物质运动中又存在着暂时的、有条件的、相对的静止。物质世界是普遍联系的整体。物质通过联系而形成系统,油田本身就是一个规模巨大的系统,其内部诸要素主要包括地质构造系统、储集层系统、天然驱动能量系统、油气水系统等,它们之前相互依赖、相互影响,具有自身发展的规律性。

“实践的观点是辩证唯物论的认识论之第一的和基本的观点。”人们只能在油田开发实践中认识油田,而且在油田开发实践中发展认识、加深认识和检验认识的真理性。由于油田深埋在地下,隐蔽性强,属于大规模和复杂的工程系统,对于油田的初始状态、油田的地质特征,包括油田的构造、储层、面积、储量、油气水性质、压力系统等,需要通过全面的调查和获取有关的资料、数据和信息,进而通过人的思维活动和认真的状态辨认才能掌握。

大庆油田建设初期坚持辩证唯物主义的反映论,反对唯心主义的先验论,在取全取准油田第一手资料上下功夫,把油田的地质特征和基本面貌研究得比较清楚,油田开发方案、设计符合油田的客观实际,因此,一开始就获得了比较好的开发效果。

3.2 油田开发的主要矛盾

油田开采必须把原油从油层中驱到油井底,再由井底举升到地面,如何克服油层和井筒的流动阻力,就成了油田开采的主要矛盾。

克服油层阻力和井筒的流动阻力的动力有很多种。如天然能量动力有弹性能量、溶解气能量、重力作用能量,以及边水、底水、气顶的驱动膨胀能量等,人工作用的驱替能量有:注水、注气、注各种驱油剂,即所谓的水驱、气驱、混相驱、化学驱、热力驱、微生物驱等。这些驱动能量作用形式不同,驱动机理不同,但其表现能量的形式是一样的,就是所有各式各样的能量都要以“压力”的形式出现,以“压差”的形式把油采出来。只有具有足够的“压力”或“压差”才能克服油层中的阻力和井筒中的阻力把油采到地面。也就是说,必须有足够的动力去克服油流的各种阻力才能进行原油开采。

采油过程中“动力”和“阻力”这一对矛盾也是对立统一的。既相互依赖,又相互转化,处理不好会使动力变成阻力,如地层压力提得过高,超过底层破裂压力会使油井套管损坏速度加快,造成不利于开采的影响。油层压力降低过多油层脱气严重,或由于压敏效应使油层孔隙度、渗透率下降等都对油田开发不利。处理得好,采取措施得当,也会使阻力变成动力,如选择合适的井位,运用水平井、分支井、多底井技术,采用压裂酸化等提高油层渗透率措施,都可减小油层阻力。

通过上述驱油动力和流动阻力的分析,给我们指明了今后开发的方向是如何降低油层阻力,在条件允许的油层状况下提高采油速度和采收率。

3.3 从油田开发规律中处理各种矛盾关系

油田开发这一庞大、复杂的系统工程中,各种矛盾丛生,开发过程中的各个环节的各种关系错综复杂。解决好各种矛盾,处理好各种关系是开发好油田的基本要求,油田采收率、采油速度、油田的日产水平、稳产时间和各种情况下的经济效益以及它们之间的关系就成了油田开发工作者的主要研究对象。

从认识论的角度看,对油层的认识在不断地深化和细化,不同的认识阶段和认识程度所采取的开发手段和措施不同,开发效果也不同,所以对油层的认识和油层开发效果是互为因果、互相依存的。

在油田开发过程中,人们总想既要求油田高产又要求油田稳产。实际上一个地质储量固定的油田,当以较高的采油速度开采时,它在这个采油速度下的稳产时间必然要短,而在一个较低的采油速度下的稳产时间必然要长。因此,本书得出结论:单纯用稳产时间长短来衡量油田开发的效果是不全面的,必须要加上必要的附加条件,最主要的附加条件就是在什么采油速度下的稳产时间。要解决这对矛盾,就要从实际出发,根据油田的自然条件和人为的客观因素,优选合适的采油速度,在合适的采油速度下保持较长时间的稳产。

此外,还需要处理好开发油田和管理油田的关系。油田开发是人利用财富、知识、技术、劳动等寻找油田、认识油田、改造油田和开发油田,在优化的条件下获得最大的采油量和最高的经济效益。虽然说油田管理的目的可能是为了保存资源、最大限度地开采、最大利润、解决就业问题等,但从经济效益的角度出发,油田管理就是依靠人、技术和经济基础,通过优化开采,降低投资成本和作业成本,来实现油田开发的最大利润。

3.4 从油田开发规律中预测油田开发趋势

油田开发趋势取决于油田开发的规律性。国民经济的发展、社会对石油资源的需求,左右着石油勘探和开发事业的投入和产出,也制约着石油开发事业和技术进步的速度。在目前石油资源需求紧张的条件下,大力发展石油开发事业,促进石油开发技术的进步是非常迫切的事情。

发展增加渗流面积的钻井、采油工艺技术。根据渗流力学的基本原理,在钻垂直井的情况下,任何实际形状的油藏和多么复杂的布井形式都可以把油藏的渗流方式抽象为典型的两类,即单向流和平面径向流。如果增加渗流面积,把垂直井变成水平井,则既减少了流动阻力、增加了流量,又节约了能量消耗。因此,按照地下油流的渗流规律,尽可能大地增加渗流面积是今后油田开发工作发展的主要方向之一。

发展最大限度地增加油水井连通关系以增加油田采收率。用各种驱替剂开发油藏的基本要求是注入井必须和采油井连通,而且要求注入井与周围采油井连通的方向越多越好。因此,一定要按照注入井和采油井必须连通的自然规律,促使注入井控制程度最大化的要求来设计和调整注采井网,这是油田开发今后的又一个必然研究对象和发展趋势。

根据达西定律和毛细管束的理论提高采油速度。大量的矿场实践也证明,对于中、高渗透率砂岩油藏,提高采油速度只有好处,没有坏处,对于不同韵律和润湿性的油层,在矿场允许的提速范围内也不会产生降低油田采收率的负面影响。虽然驱替速度与采收率的关系受多种因素的影响,但是理论和实践都证明提高采收速度利大于弊,从开发建设和经济效益各个角度看,提高油田采油速度是今后油田开发的必然趋势。

4总结

在《工程哲学引论》中,李伯聪教授提出,工程哲学研究者尤其是年轻人应该立足于“实地”,特别在“实地”的基础上进行理论联系实际的“综合”性研究;应该避免那种“纸上谈兵”或“空中楼阁”式的“研究”,关键问题是既要立足现实基础,又要努力有新的理论概括和超越。《油田开发工程哲学初论》就是用哲学的方法摸清油田地层规律、油气运移规律,从而指导油气开发实践的过程,书中很多结论在笔者所在行业都已经形成共识,并作为行为规范遵循执行。

参考文献:

[1]金毓荪.油田开发工程哲学初论[M].北京:石油工业出版社.

[2]李伯聪.工程哲学和工程研究之路[M].北京:科学出版社,2017.