來源:中國石化報 時間:2023-08-21 17:20
開發(fā)中的江蘇油田陳堡油田。 潘月斌 攝
找準物源來向 打開隱蔽“油倉”
江蘇油田高郵凹陷陡坡帶隱蔽油氣藏勘探喜獲新發(fā)現
8月9日,江蘇油田在高郵凹陷肖劉莊地區(qū)部署的肖18斜井已累計生產原油近300噸,該井在壓裂初期試獲日產12.9立方米高產油流,進一步擴大了高郵凹陷南部陡坡帶戴南組扇三角洲隱蔽油藏的勘探場面。
該井的勘探突破,不僅找到底部隱蔽油藏富集區(qū),更是堅定了研究人員“老區(qū)不老”的勘探信心。
“一子落”激發(fā)“全盤活”
高郵凹陷是江蘇油田勘探開發(fā)主戰(zhàn)場之一,經過近50年勘探開發(fā),主力層系勘探難度越來越大,資源接替矛盾日益突出,加快尋找有利勘探接替層系、拓寬新的勘探領域勢在必行。
2014年11月,江蘇油田在高郵凹陷肖劉莊地區(qū)預探隱蔽油藏的肖X14井,運用有效砂體預測解釋技術,打破了該區(qū)近20年的沉寂,后經對該井戴一段中上部油層試油,獲初期日產近20立方米的高產油流,給老區(qū)油氣勘探帶來了新的生機。
“后期受地層能量等多種因素影響,肖X14井在累計產油1200多噸后停產,但這口井讓大家認識到該區(qū)戴一段中上部為儲層較好的扇三角洲沉積,主要是扇控型的斷層+巖性復合型隱蔽油氣藏,有著廣闊的勘探空間?!苯K油田物探技術研究院解釋研究一部主任張娟說,之后的肖X15、肖15-1、肖17斜等井也進一步證明了這一認識。
高郵凹陷自南向北發(fā)育了真1號、真2號斷裂及漢留斷裂,這些斷裂將凹陷切割成次一級構造單元——依次為南部斷階帶、中央深凹帶和北部斜坡帶,整體上呈斷、凹、坡的構造格局,而肖X14塊就處于受真2斷層控制的南斷階陡坡帶。
肖劉莊油田曾有多口井鉆遇砂礫巖,儲層致密、埋深大、地層陡、規(guī)模小、物性差,勘探成本高,加上肖X14井投產后一直處于低產狀態(tài),戴一段中下部油藏受鉆探投入較少、研究程度較低、尚未取得突破的局限,并沒有過多地吸引人們的目光。這也是該區(qū)8年沒有取得新發(fā)現新突破的主要原因。
“新認識”展現“新魅力”
2021年10月,江蘇油田針對新層系戴一三層段部署的首口探井——富125側井獲得持續(xù)穩(wěn)定高產油流,單塊上報探明儲量121萬噸,展示了戴南組深層巨大的勘探潛力。在這一勘探成果的啟示下,研究人員隨即針對永安油田斷層—巖性復合型油藏部署永33-3側井、永103斜井,并在真武—曹莊接合部部署曹32側井等,均在相同層系獲高效發(fā)現,逐漸明確了高郵凹陷深凹帶是戴南組隱蔽油藏拓展勘探的有利方向。
2022年8月,為升級肖X14塊控制儲量,油田鉆探了肖101斜井,經巖屑錄井發(fā)現油斑顯示2層14米、熒光顯示4層29米,氣測全烴升高近49倍,美中不足的是僅在戴一段下部鉆獲1層6.8米的油層,且油層下部有斷缺。而肖101斜井比肖X14井深110米,距離油藏高點200米,該井揭示戴一段地層并非富礫而是富砂。這一認識在2022年底鉆探的富18-1井得到進一步證實,該井鄰近肖X14塊,同處于高郵凹陷底部,物源上與肖101斜井是“近親”。
“肖劉莊地區(qū)位于深凹帶,縱向含油層段長,多層系含油,雖從已鉆井中揭示戴一段上部為大型巖性控藏,有較好儲層,多亞段非油即干,但其中下部的物源來自哪里,一直存在來自上升盤肖12富礫方向和肖17富砂方向兩種認識,‘找準物源,揭示真相’是實現該區(qū)勘探突破的核心?!苯K油田物探技術研究院解釋研究一部副主任范立新說。
為了徹底厘清該區(qū)物源來向,研究人員從盆地構造演化、古地貌、鉆井對比等方面進行物源分析,認為戴一段中下部地層在古代沉積時期,因真2斷層活動性弱,真1斷層主控了該區(qū)的古地貌與沉積特征。
如果這一認識被證實,將會改變該區(qū)戴南組“物性差,難以取得商業(yè)發(fā)現”的認識。
“好技術”孕育“大發(fā)現”
雖說高郵凹陷部分主力區(qū)帶的資源探明程度已超過70%,但復雜隱蔽型石油儲量約占總石油儲量的30%~40%,而高郵凹陷隱蔽油氣藏資源量超過6000萬噸。
基于此,江蘇油田自1997年就開展了針對性研究,逐步形成了以沉積建模、砂體建模、成藏建模和儲層預測“三模一測”為主體的完善、合理、適用的思路和技術流程,并在環(huán)邵伯地區(qū)率先發(fā)現了多種隱蔽油藏砂體類型。
近年來,江蘇油田實施“二次創(chuàng)業(yè)、常非并進”新戰(zhàn)略,成立蘇北盆地隱蔽油氣藏勘探項目組,研究人員綜合各種地質、地震方法,開展層序地層與沉積微相、圈閉發(fā)育模式、成藏分析、規(guī)模增儲區(qū)帶評價、構造—巖性—隱蔽多類型圈閉識別、規(guī)模增儲目標識別與評價等方面的研究,推進“三新”領域油氣勘探不斷向“深層”“深凹” 挺進。
為了證實地質上對戴一段中下部地層物源來向的新認識,項目組采取一體化運行模式,研究人員將地質認識和物探技術相結合,利用古地貌恢復技術恢復戴一段沉積時期的地貌特征,進一步證實了該區(qū)沉積物搬運路徑,以及該區(qū)沉積構造演化的過程。得出結論:肖劉莊戴一段中下部地層物源來自東部,根部在肖17塊一帶,為儲層條件較好的富砂型扇三角洲沉積。同時,他們靈活利用“宏觀地震相”和“微觀波形變化”技術,用地震正演、剖面相解釋等手段建立地震相識別模式,并在大量沉積微相、地震屬性分析的基礎上,開展地震反演研究,實現有效儲層定量預測。
3月5日,肖18斜井開鉆,共鉆遇油層7層23.9米、油干層4層11.7米、含油水層1層4.3米,但缺失了戴一三層段,后經對靠近戴一三上部的層段壓裂試獲高產油流。
“物探技術在肖18斜井上的成功運用,為進一步拓展深層隱蔽油氣藏的勘探發(fā)現奠定了堅實技術基礎;雖說該井戴一三層段缺失,只能說明該區(qū)塊地質條件復雜,但并不代表其他的井也會缺失,只要存在,定會找到?!苯K油田物探技術研究院解釋研究一部副主任羅震說。(潘月斌 羅紅霞 何俊卿)
中原油田:復雜環(huán)境尋找“蛋糕”
中原油田東濮凹陷勘探開發(fā)至今近50年,常規(guī)油氣勘探難度日益增大,探明的油氣藏規(guī)模越來越小、儲量越來越少,研究人員將目光瞄向隱蔽油氣藏。
據東濮凹陷第三次資源評價,截至2022年底,石油探明率為47%、天然氣探明率為38%,一多半的“蛋糕”還沒發(fā)現,仍然具有較大的勘探潛力。如何才能高效找到這些隱藏很深的油氣藏?
“既然這部分油氣藏‘藏’起來了,我們就要想辦法把它‘揪’出來?!敝性吞锟碧介_發(fā)研究院高級專家慕小水說。
以東濮凹陷為例,經研究發(fā)現,該凹陷石油地質存在“三多”的特點——多套烴源巖大面積分布、多套砂泥薄互層儲蓋組合、多種類型油氣藏,如何在如此復雜的環(huán)境下找到油氣藏?
研究人員利用石油地質、地球物理、地球化學、古生物、鉆井巖芯分析化驗等多種資料,詳細解剖東濮凹陷成藏特征,深化砂泥頻繁薄互層沉積成藏機制研究,在富油氣周邊如文濮接合部,開展構造、儲層、油氣藏等全層系精細評價,在主力生烴洼陷前梨園洼陷文東斜坡帶,整體分層系精細評價,做到常、非兼顧,并根據油藏“薄、多、廣”等特點,進行儲層展布及物性分析研究,明確致密油有利目標區(qū),落實致密油資源潛力, 拓展低勘探程度領域。
“近年來,我們在中央隆起帶北部、西南洼陷帶南何家構造等區(qū)塊,隱蔽油氣藏挖潛相繼獲得突破?!敝性吞锟碧介_發(fā)研究院東濮勘探研究所所長高永濤說。
中原油田在富油氣周邊構造—巖性油氣藏領域,優(yōu)選出濮城構造南翼作為突破口,部署了濮158井,日產油11.76噸,該斷塊上報石油探明儲量570多萬噸;在近源薄砂體致密油氣藏領域優(yōu)選前梨園洼陷帶部署了文318井,顯示油氣厚度超200米,致密油預測儲量1000萬噸;在低勘探程度區(qū)低幅度隆起領域,優(yōu)選了西部洼陷帶南何家構造作為突破點,部署實施了何301井,日產油超21噸、產氣3000多立方米……(楊 敏 王 璇)
華北油氣:精準預測氣田“甜點”
截至目前,鄂爾多斯盆地北緣的東勝氣田新召氣區(qū)累計新建年產能10.5億立方米,占盆地北緣產能比例由15%提升至58%;2022年產氣7.5億立方米,占東勝氣田總產量的38%。
“富集的‘甜點’預測難度大,一度是制約氣田發(fā)展的瓶頸,我們歷經多年攻關,在致密砂巖儲層形成機理、處理成像、‘甜點’預測等方面取得突破,推動召氣區(qū)實現規(guī)模建產。”華北油氣油氣勘探管理部副經理張威介紹。
新召區(qū)帶位于盆地北部三個二級構造單元接合部,構造、沉積特征具有典型的過渡帶特征,河道規(guī)模小、儲層非均質性強、河道識別難度大,斷裂發(fā)育、構造復雜、控藏要素多,富集目標評價難度大,嚴重制約勘探開發(fā)進展和效果。
2008~2017年,研究人員歷經10年艱難探索,由于對儲層類型認識不清、缺乏預測“甜點”的有效手段,新召區(qū)帶實施探井10口,僅2口井獲得工業(yè)氣流。因此,高效勘探開發(fā)必須解決“甜點”預測難題。
2017年以來,華北油氣針對“甜點”儲層形成機理、地震成像、“甜點”預測開展攻關,取得了三方面成果:
一是首次揭示了致密砂巖辮狀河“甜點”儲層的形成機制,創(chuàng)新提出了盆緣過渡型辮狀河沉積地質模式,解決了“甜點”儲層“如何找”的難題。
二是創(chuàng)新形成了地震處理技術,研發(fā)了地震波形保真處理、地震寬頻處理等技術,提高了辮狀河河道成像精度,解決了“甜點”儲層“看不清”的難題。
三是針對高產氣層隱蔽、分散的難點,創(chuàng)新形成致密砂巖辮狀河“甜點”儲層預測等技術,解決了“甜點”儲層“瞄不準”的難題。
2021年以來,新召區(qū)帶勘探開發(fā)成效顯著,部署探井30口,成功率由38%提高到62%;打出了一批日產10萬立方米以上的高產井,最高日產達到26萬立方米,支撐了新召氣區(qū)日產從100萬立方米快速上升至230萬立方米,成為盆地北緣主力建產陣地。(付豫蓉 賈春曉 馬獻珍)
河南油田:“火眼金睛”精細挖潛
“隱蔽油氣藏很多都隱藏在像手指關節(jié)褶皺里的隱蔽處,沒有一雙‘火眼金睛’,很難發(fā)現?!焙幽嫌吞锟碧介_發(fā)研究院副總地質師、勘探研究所所長岳欣欣形象地解釋。
目前,河南油田的隱蔽油氣藏主要分布在泌陽凹陷和春光探區(qū)??碧窖芯克彼L黃帥博介紹,隱蔽油氣藏圈閉的形態(tài)隱蔽、儲集的空間隱蔽,成藏條件復雜、圈閉形態(tài)不規(guī)則,用常規(guī)技術手段很難界定它們的展布范圍。比如,春光探區(qū)白堊系的隱蔽油氣藏規(guī)模小,油藏單層厚度只有1~6米,還大多隱蔽在不整合面附近,小層精細劃分難、沉積微相刻畫難、圈閉及油水識別難,整體勘探程度較低。但該區(qū)域保有控制儲量和預測儲量規(guī)模大,勘探潛力較大。
今年以來,河南油田打出“組合拳”,深挖隱蔽油氣藏潛力。他們開展層序地層研究,明確隱蔽油氣藏的地層分布特征,再系統(tǒng)分析它們的構造特征及沉積特征,明確它們的演化規(guī)律,通過小層精細對比,建立砂體發(fā)育模式,明確了圈閉類型及有利圈閉發(fā)育區(qū)。
在此基礎上,研究人員深化油源、油氣輸導體系、儲蓋組合、成藏期次研究,明確了隱蔽油氣藏的成藏條件,同時,對已發(fā)現的隱蔽油氣藏開展精細解剖,明確油藏的發(fā)育規(guī)律,建立油藏成藏模式,總結成藏控制因素,找到成藏有利區(qū)帶。
有的隱蔽油氣藏處在地層剝蝕比較嚴重的區(qū)域,有些地層由于風化等原因消失不見。研究人員根據地層超剝帶砂體發(fā)育情況及儲蓋組合特征,開展削蝕帶儲層預測技術攻關、疊前疊后流體檢測技術攻關等,形成針對超剝帶儲層預測及含油氣預測技術,支撐超剝帶隱蔽油氣藏的精細識別與刻畫。
今年以來,通過認清隱蔽油氣藏的展布范圍、成藏特征和關鍵技術攻關研究,泌453、春堊17、春堊1704等井均鉆遇優(yōu)質油層,并在春光探區(qū)打造了東北部白堊系剝蝕帶高位域三角洲增儲建產新陣地,以及白堊系超覆帶三角洲及灘壩巖性圈閉稠油規(guī)模增儲新陣地。(本報記者 常換芳 通訊員 李小霞)
專家視點
中國石化隱蔽油氣藏勘探理論技術進展及發(fā)展方向
隱蔽油氣藏的概念可以歸納為三種,第一種為廣義的地層圈閉,包括地層圈閉(狹義)、不整合和古地形圈閉;第二種是為了與構造圈閉區(qū)分而提出來的非構造圈閉,指所有的非構造成因形成的圈閉類型;第三種是指用目前普遍采用的勘探方法難以圈定其位置的圈閉。國內廣泛認同的隱蔽油氣藏的概念以第三種為主,一般是指在現有理論和技術條件下, 從物探和測井等資料上不能直接發(fā)現或識別出來的油氣藏。
隨著盆地勘探程度的提高和新技術的發(fā)展,隱蔽油氣藏在新發(fā)現油氣藏中占比日益提高,尤其是我國東部大部分陸相斷陷含油氣盆地已進入中高勘探程度階段,隱蔽油氣藏成為重要增儲方向。據預測,中國東部陸相斷陷盆地老油區(qū)中,由于巖性變化和地層不整合面發(fā)育,隱蔽油氣藏儲量可在60%以上,如果考慮深盆油氣藏、水動力封堵等其他類型隱蔽油氣藏,占比有望在75%以上。
隱蔽油氣藏一直是國內外地質研究和勘探探索的重要內容。在大多數陸相沉積盆地中,由于物源方向多、搬運距離較近,巖性、巖相變化大,形成各類隱蔽圈閉的因素多,隱蔽油氣藏的形成機制和分布規(guī)律復雜。隱蔽油氣藏大多存在“深、小、低、稠”的特點,勘探目標埋深不斷加大,勘探對象儲量規(guī)模越來越小,低滲透、特低滲透油氣藏,以及稠油、超稠油油藏占比不斷增加。隱蔽油氣藏的特征決定了其勘探難度較大,勘探難點主要在于隱蔽圈閉識別描述技術與儲層預測技術不適應。
多年來,中國石化大力攻關隱蔽油氣藏勘探理論和方法,取得巨大進展,研究主要集中在隱蔽油氣藏的分布規(guī)律、類型劃分和成藏機制上。中國石化牽頭的“十五”國家重大攻關課題“濟陽坳陷復雜隱蔽油氣藏地質評價及勘探關鍵技術研究”提出“斷坡控砂、復式輸導、相勢控藏”理論體系,實現了隱蔽油氣藏勘探由“碰”到“找”的重要轉變、由“定性預測”到“定量評價”的飛躍,“陸相斷陷盆地隱蔽油氣藏形成機制與勘探理論”獲2004年度國家科技進步一等獎。
近年來,持續(xù)的科研攻關和勘探實踐推動隱蔽油氣藏勘探理論和技術持續(xù)深化,形成了富油凹陷盆地結構及成藏要素的相似性、盆地內油氣藏類型分布有序性、油氣成藏及富集模式差異性的認識,實現了同類型盆地勘探經驗技術的相互借鑒,指導了成熟層系勘探油藏類型的主動轉移,實現了相同領域的高效勘探,“中國東部成熟探區(qū)新增17億噸探明儲量油氣成藏新認識與勘探技術”獲2011年度國家科技進步二等獎。以精細勘探理念為指導,勘探人員針對高勘探程度區(qū),創(chuàng)新創(chuàng)立斷陷盆地咸化富烴、酸堿控儲、有序成藏精細勘探理論和技術體系,支撐新增探明儲量15.81億噸,“斷陷盆地油氣精細勘探理論技術及示范應用——以濟陽坳陷為例”獲2020年度國家科技進步二等獎。
在以渤海灣盆地濟陽坳陷為典型的陸相斷陷盆地隱蔽油氣藏勘探實踐中,逐步形成了一套完整的隱蔽油氣藏配套勘探技術系列,包括陡坡帶砂礫巖體、洼陷帶砂礫巖體、灘壩砂體、緩坡帶地層油藏、河道砂體等類型隱蔽油氣藏地質—地球物理識別與描述技術。理論體系不斷完善、配套勘探技術不斷提升,推動了東部成熟探區(qū)隱蔽油氣藏勘探持續(xù)深化,保障了中國石化油氣儲量與產量任務順利完成,為保障國家能源安全作出重要貢獻。
目前,針對隱蔽油氣藏的油氣成藏理論認識正逐步深化,配套勘探技術水平也將持續(xù)提升。隨著中國石化自主研發(fā)的單點高密度地震、全節(jié)點高密度地震、可控震源高效高密度地震等先進地震勘探技術和五維地震資料解釋技術推廣應用,勘探人員可以獲取地下隱蔽油氣藏更清晰的“CT圖像”,必將帶來隱蔽油氣藏的持續(xù)高效發(fā)現。(楊貴麗)
(作者單位:石油勘探開發(fā)研究院油氣勘探研究所)