河南油田頁巖油勘探井張頁2井鉆井現(xiàn)場。戚劍峰 攝

河南油田：突破頁巖油勘探“禁區(qū)”

河南油田科研人員在討論夾層型頁巖油“甜點(diǎn)區(qū)”。李小霞 攝

□本報記者 常換芳 通訊員 李小霞 李黎明

3月27日，河南油田部署在南陽凹陷張店區(qū)域的頁巖油預(yù)探井張頁2井鉆遇100米連續(xù)氣測顯示良好的頁巖油層。

2023年以來，河南油田在南陽凹陷針對夾層型頁巖油部署的張店3井、張56井、張頁1井等5口探井均獲成功，明確了可觀的頁巖油資源量。

“轉(zhuǎn)變認(rèn)識走出‘誤區(qū)’，再研究、再分析基礎(chǔ)資料，加強(qiáng)勘探開發(fā)一體化攻關(guān)，為河南油田頁巖油勘探打開了一扇窗?！焙幽嫌吞锔笨偟刭|(zhì)師、油氣勘探管理部經(jīng)理王勇說。

學(xué)習(xí)取經(jīng)，打開勘探之窗

隨著勘探程度不斷提高，南陽凹陷新發(fā)現(xiàn)儲量區(qū)塊的面積、規(guī)模逐年下降，勘探目標(biāo)更分散、隱蔽。對此，河南油田加大對資源潛力更大的非常規(guī)頁巖油氣藏的勘探力度，力求手中有“糧”。

夾層型頁巖油就像漢堡中的肉片一樣，存在于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及碳酸鹽巖、砂巖、粉砂巖的夾層中，找到它并不容易。南陽凹陷是常壓地層，頁巖油儲集層砂體薄、物性差，缺乏有效儲層、隱蔽性強(qiáng)，勘探難度更大。2002~2015年，河南油田多次嘗試無果，南陽凹陷似乎成了頁巖油勘探的“禁區(qū)”。

2023年開始，河南油田到勝利、江蘇、新疆等油田學(xué)習(xí)取經(jīng)，力求打開頁巖油勘探研究思路。他們了解到，新疆油田吉木薩爾凹陷頁巖油的油藏結(jié)構(gòu)和南陽凹陷極為相似，而吉木薩爾頁巖油2022年產(chǎn)量已突破50萬噸，那么南陽凹陷應(yīng)該也有頁巖油且潛力巨大。

河南油田部署風(fēng)險探井，重新分析南陽凹陷的油藏特征，尋找頁巖油勘探的突破口，按照“走向深層系，逼近優(yōu)質(zhì)生油巖”的勘探思路，重啟南陽凹陷頁巖油探索。

精細(xì)解剖，獲得意外驚喜

“在研究過程中，我們最意外的驚喜就是發(fā)現(xiàn)了夾層型頁巖油?！焙幽嫌吞镯搸r油團(tuán)隊經(jīng)理、油田高級專家嚴(yán)永新說，他們發(fā)現(xiàn)南陽凹陷張店南部深層處于優(yōu)質(zhì)生油巖區(qū)，而且具備形成夾層型頁巖油的有利地質(zhì)條件。

科研人員精細(xì)解剖油藏結(jié)構(gòu)，部署張頁1井、張店3井，了解油藏成藏特征的同時，重新研究張店區(qū)域幾百口老井的勘探資料，詳細(xì)分析關(guān)乎油藏成藏特征的巖石礦物、有利生油巖地化等40多項(xiàng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)張店三角洲前端的濱淺湖區(qū)域分布廣泛的細(xì)粉砂巖薄夾層，而且具有良好的油氣成藏條件，對夾層型頁巖油的儲集空間特征也有了新認(rèn)識。

張店3井在603米的有利生油巖層段中，鉆遇累計厚126米共計62層的夾層型頁巖油藏。按照“有目的層不唯目的層”的思路，河南油田對張店3井氣測異常明顯的下段開展油管體積壓裂改造，獲日產(chǎn)6.22立方米工業(yè)油流。

為進(jìn)一步評價夾層型頁巖油勘探潛力，河南油田采用“自生二氧化碳解堵+前置滲吸驅(qū)油+層內(nèi)暫堵+分段分簇套管體積壓裂”工藝，對該井上段進(jìn)行壓裂，獲日產(chǎn)10.53立方米工業(yè)油流。目前，張店3井已累計產(chǎn)油1200多噸。

聯(lián)手攻關(guān)，拓寬勘探領(lǐng)域

想要多收“糧”，就要廣種“田”。河南油田勘探和開發(fā)系統(tǒng)聯(lián)合攻關(guān)，不斷拓寬頁巖油的勘探領(lǐng)域。

在張店3井勘探成功的基礎(chǔ)上，油田持續(xù)開展“優(yōu)質(zhì)生油巖條件再評價、儲層特征再認(rèn)識、成藏類型再深化”研究，明確夾層型頁巖油的“甜點(diǎn)區(qū)”。

為了找到更多“甜點(diǎn)”，油田加強(qiáng)勘探開發(fā)一體化攻關(guān)，在南37斷塊部署滾動探井張56井，擴(kuò)大夾層型頁巖油勘探范圍。該井鉆遇良好油氣顯示，分兩段開展體積壓裂，峰值日產(chǎn)油22.55立方米，目前日產(chǎn)油穩(wěn)定在4噸以上。

趁熱打鐵，河南油田對張2203、南145兩口老井開展復(fù)查，并部署張頁2井，繼續(xù)深挖夾層型頁巖油勘探潛力。

鉆探過程中，他們發(fā)現(xiàn)南陽凹陷濱淺湖沉積區(qū)發(fā)育3套夾層型頁巖油層系，范圍從張店油田覆蓋到魏崗、馬店地區(qū)，資源量極為可觀。

中原油田：探索老區(qū)致密油氣新領(lǐng)域

中原油田科研人員在討論明55側(cè)1井鉆進(jìn)情況。趙奕松 攝

□楊 敏 李 路

“這口預(yù)探井于3月2日開始放噴生產(chǎn)，最高試獲日產(chǎn)油17噸、氣842立方米，標(biāo)志著中原油田在成熟探區(qū)‘三新領(lǐng)域’勘探取得重要突破?！?月7日，中原油田勘探開發(fā)研究院東濮勘探研究所所長高永濤帶領(lǐng)團(tuán)隊成員分析文318井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

文318井是中原油田部署在東濮凹陷前梨園洼陷帶的一口預(yù)探井，主要目的是探索該地區(qū)致密砂巖油藏的含油氣情況，這是一個全新的勘探領(lǐng)域。

“中原油田從未間斷對‘三新領(lǐng)域’的探索，并在鄂爾多斯盆地等致密油領(lǐng)域有了可觀的地質(zhì)儲量發(fā)現(xiàn)，但在東濮老區(qū)還存在致密油分布規(guī)律認(rèn)識不清等難題。”中原油田地質(zhì)綜合研究油氣地球化學(xué)及資源評價專業(yè)高級專家徐田武說。

一旦拿下致密油這個領(lǐng)域，東濮老區(qū)廣泛分布的這類油藏都將具備勘探開發(fā)價值，將成為中原油田新的儲量（產(chǎn)量）增長極。

科研人員摸著石頭過河，鉆井、錄井、測井及分析化驗(yàn)等致密砂巖的各項(xiàng)資料都被“吃干榨盡”。通過大量研究分析，他們發(fā)現(xiàn)，致密油藏有“一個砂體一個油藏，滿洼含油”的特點(diǎn)。

“勘探工作是綜合性的，需要地質(zhì)人員、工程技術(shù)人員和地球物理人員聯(lián)合攻關(guān)，涉及‘支系’龐大?！敝性吞锟碧讲渴饘I(yè)高級專家慕小水感慨。

大家各司其職又團(tuán)結(jié)協(xié)作：地質(zhì)人員優(yōu)選出地層中好的致密砂巖含油氣層系，結(jié)合地質(zhì)資料分析可能存在的油藏類型；地球物理人員利用三維地震資料進(jìn)行儲層預(yù)測，分析這類致密砂巖在平面上的展布并設(shè)計井位；工程技術(shù)人員結(jié)合地質(zhì)資料，設(shè)計并實(shí)施好油氣井鉆探及壓裂施工。

從事地球物理儲層預(yù)測研究工作的中原油田勘探開發(fā)研究院東濮勘探研究所技術(shù)員郭立杰說：“東濮老區(qū)薄層型的致密砂巖儲層預(yù)測難度較大，我們開展了特征曲線重構(gòu)、波形指示反演等技術(shù)研究，大大提升了致密儲層預(yù)測的精度?！?/p>

從事壓裂工作的中原油田石油工程技術(shù)研究院油層改造技術(shù)研究所主管柳宗權(quán)說：“文318井的致密儲層壓裂工作率先探索使用了新的工藝技術(shù)，試驗(yàn)了工藝參數(shù)，效果顯著，為下一步致密油壓裂指明了方向?！?/p>

“為了攻關(guān)致密砂巖儲層邊界問題，我們進(jìn)行了大量、反復(fù)甚至重復(fù)的工作，確定了3套方案：完全以地球物理儲層預(yù)測為依據(jù)刻畫邊界、以鉆探測井解釋油層的老井作為邊界、以效益開發(fā)的深度作為底界。經(jīng)過探討，我們最終確定采用以鉆探測井解釋油層的老井作為邊界這一方法?！敝性吞锟碧介_發(fā)研究院儲量研究團(tuán)隊帶頭人張光斌說。

水滴石穿。中原油田按照“滾評一體增儲量、兼顧深層和淺層拓展新層系”的思路，建立以“頁巖油/致密油箱體甜點(diǎn)刻畫”為指引的勘探模式。截至目前，部署實(shí)施探井10口，落實(shí)了規(guī)模增儲、快速轉(zhuǎn)化的高效勘探區(qū)帶，探明儲量超500萬噸，也證實(shí)了東濮凹陷洼陷帶“多層、薄層致密/頁巖油層縱向上相互疊置，平面上廣泛分布”的“三新領(lǐng)域”油氣富集模式，堅定了增儲上產(chǎn)的信心和決心。

江蘇油田：隱蔽油氣藏“多點(diǎn)開花”

江蘇油田物探院科研人員在討論井位解釋方案。 羅紅霞 攝

□徐博誩聞 何俊卿 張健偉

一季度，江蘇油田在聯(lián)盟莊戴一三層系部署了3口井，其中，一口井正鉆，并已見到油氣顯示。

近年來，江蘇油田積極開展蘇北盆地“三新領(lǐng)域”勘探，高郵凹陷戴一三新層系多類型隱蔽油氣藏勘探取得重大突破。隱蔽油氣藏逐步成為資源接替的重要領(lǐng)域。

思路一轉(zhuǎn)天地寬

江蘇油田地面水網(wǎng)縱橫，地下斷塊破碎、構(gòu)造復(fù)雜。經(jīng)過幾十年勘探開發(fā)，老區(qū)剩余油分散，資源接替矛盾凸顯。對此，江蘇油田提出“兩個轉(zhuǎn)變”——從以構(gòu)造油藏勘探為主轉(zhuǎn)到以隱蔽油氣藏勘探為主，從常規(guī)油勘探轉(zhuǎn)到“常非并進(jìn)”。

2019年末，江蘇油田成立蘇北盆地隱蔽油氣藏勘探項(xiàng)目組。江蘇油田物探院黨委書記李書瑜說：“高郵凹陷戴南組探明儲量有7000多萬噸，戴一三作為新層系探明儲量只有94萬噸，僅占戴一段已探明儲量的3%，剩余近億噸資源量待探明?！?/p>

科研人員強(qiáng)化基礎(chǔ)地質(zhì)研究，轉(zhuǎn)變勘探思路。早在2013年，科研人員就嘗試對戴一三層系進(jìn)行探索，但早期在3000米以淺地層沉積邊緣部署的幾口井，均未取得預(yù)期成效。

對此，科研人員重新開展整個蘇北盆地全凹陷古地貌、沉積體系、成藏規(guī)律系統(tǒng)研究，得到“東部地區(qū)儲層發(fā)育，圈閉成藏受封堵條件控制；西部地區(qū)保存條件優(yōu)越，油氣富集程度受儲層條件控制”新認(rèn)識，并據(jù)此轉(zhuǎn)變勘探思路：從尋找地層超覆轉(zhuǎn)到尋找厚儲層，從尋找反向斷塊轉(zhuǎn)到尋找?guī)r墻和順向斷塊。

新層系連獲突破

沿著新思路，科研人員加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)戴一三層系有著“近源區(qū)蓋、孔縫雙儲”的成藏潛力——其下是烴源巖，其上有一層穩(wěn)定的泥巖蓋層，戴一三環(huán)凹發(fā)育優(yōu)質(zhì)相帶砂體，裂縫發(fā)育，儲層條件優(yōu)越?！吧厦妗w’住油不讓油跑掉，下面還有‘源’來生油，中間怎么能沒有寶藏？”江蘇油田物探院解釋研究一部副主任范立新說。

科研人員按成藏要素和圈閉類型，劃分出作為首選突破方向的兩個效益增儲帶、兩個規(guī)模增儲帶，以及3個潛力帶、兩個兼探帶。

2021年11月，富125側(cè)井鉆遇油層8層26.1米，試油日產(chǎn)13.3噸，首次在富民油田戴一三新層系獲得突破。

科研人員迅速開展回顧評價，發(fā)現(xiàn)該層系雖然埋藏深，但裂縫發(fā)育具有普遍性，具備獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的地質(zhì)條件。2023年4月，富18-1斜井壓裂投產(chǎn)，日產(chǎn)油穩(wěn)定在9.4噸，南部陡坡帶戴一三層系首獲工業(yè)油流。之后，他們又相繼部署了富123-01井、側(cè)富5-2井、富801井，富民構(gòu)造滾動勘探逐步擴(kuò)大，形成了區(qū)域性規(guī)模增儲帶。

隨著勘探認(rèn)識不斷深化，隱蔽油氣藏勘探項(xiàng)目組從高郵凹陷中東部有利勘探區(qū)逐步展開，拓展全區(qū)戴一三層系的勘探開發(fā)。在優(yōu)選評價之后，技術(shù)人員對永33-3側(cè)井實(shí)施老井側(cè)鉆，壓裂后日產(chǎn)油8.67立方米。

科研人員將勘探區(qū)域從東部優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育區(qū)向西部保存條件優(yōu)越區(qū)拓展，由北部三角洲水下河道砂油藏向南部扇三角洲砂礫巖油藏拓展，在真武-曹莊接合部相繼部署實(shí)施真53側(cè)、曹32側(cè)等井，均獲成功。

老井捷報頻傳為科研攻關(guān)注入強(qiáng)心劑。2023年底，為擴(kuò)大油藏規(guī)模，科研人員把目光轉(zhuǎn)向少砂地區(qū)，部署聯(lián)701斜井，投產(chǎn)后日產(chǎn)油超7噸，證實(shí)在遠(yuǎn)離物源砂體欠發(fā)育地區(qū)，砂礫巖也可以見到良好勘探效果。

技術(shù)穿起“糖葫蘆”

“地層分布廣，要想實(shí)現(xiàn)高效開發(fā)，就要在地下找到‘最甜’的位置。”江蘇油田物探院解釋研究一部副主任羅震說。

為認(rèn)清儲層發(fā)育位置，科研人員開展砂巖展布特征研究，建立全區(qū)沉積模式，對全區(qū)200多口井進(jìn)行連井對比、沉積相分析，總結(jié)出高郵凹陷戴一三沉積模式，精細(xì)刻畫了沉積相展布。

如何讓地下3000米的藏寶圖變清晰？科研人員按照不同圈閉類型分區(qū)評價的勘探思路，建立了基于拓頻地震資料、相控-波形指示反演、地震響應(yīng)建模等儲層預(yù)測技術(shù)，得到高品質(zhì)地震成像資料，提高了圈閉描述精度與鉆井成功率，完鉆的15口井均取得成功，助力新增三級儲量670萬噸。

科研人員進(jìn)一步拓展多類型隱蔽油氣藏勘探，在邵伯地區(qū)首次揭示超覆型油藏。2月29日，邵801斜井經(jīng)壓裂后放噴，獲日產(chǎn)油6.7立方米，展示了南部陡坡帶戴一三扇控型隱蔽油氣藏巨大的勘探潛力，形成了“南北并進(jìn)、多點(diǎn)開花”的局面。

挖掘成熟探區(qū)勘探潛力 深入拓展“三新領(lǐng)域”

□林會喜 鄭定業(yè)

我國東部陸相斷陷盆地油氣資源豐富，經(jīng)過半個多世紀(jì)的勘探，已進(jìn)入高成熟勘探階段。如何進(jìn)一步挖掘成熟探區(qū)勘探潛力、深入拓展“三新（新區(qū)帶、新層系、新類型）”領(lǐng)域，是東部老油田面臨的重要挑戰(zhàn)。

中國石化東部成熟探區(qū)應(yīng)積極推進(jìn)常非一體化勘探、深化“鄰源地質(zhì)體”研究、挖掘煤成氣資源潛力，以及大力拓展外圍新區(qū)，使其成為提升油氣儲量、實(shí)施資源戰(zhàn)略的重要陣地。

自20世紀(jì)末美國地質(zhì)調(diào)查局首次提出全含油氣系統(tǒng)概念以來，常非一體化研究迅速發(fā)展。中國石化深化統(tǒng)籌常規(guī)與非常規(guī)、規(guī)模拓展與精細(xì)勘探，到目前形成了“咸化富烴、酸堿控儲、有序成藏、精細(xì)勘探”的斷陷盆地油氣勘探理論，“咸化早生、縫網(wǎng)運(yùn)聚、紋層富集、多因素控富”的頁巖油富集理論技術(shù)，以及高密度三維地震勘探技術(shù)。未來，應(yīng)持續(xù)深入研究深層超壓背景下油氣成烴-成儲-成藏動態(tài)、有序演化過程，落實(shí)不同類型油氣勘探有利區(qū)帶及風(fēng)險目標(biāo)；重點(diǎn)攻關(guān)砂礫巖儲集體、頁巖“甜點(diǎn)區(qū)”預(yù)測等高精度三維地震勘探技術(shù)。

“鄰源地質(zhì)體”是指含油氣盆地內(nèi)與烴源巖層系間隔多個沉積層序且無成因聯(lián)系，油氣無須長距離運(yùn)移即可規(guī)模聚集成藏的地質(zhì)體。中國石化東部成熟探區(qū)“鄰源地質(zhì)體”發(fā)育廣泛，主要分布于渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷、松遼盆地長嶺斷陷及梨樹斷陷、蘇北盆地、江漢盆地。中國石化在深部斜坡部位和負(fù)向構(gòu)造帶隱蔽潛山、中-基性火山巖勘探中獲得顯著突破，逐步形成了以“鄰源地質(zhì)體”為核心的“源儲對接、超壓充注、厚蓋封存、斷裂控儲”區(qū)帶評價技術(shù)及火山巖、潛山斷縫體識別的地震處理技術(shù)。

我國煤層氣勘探始于20世紀(jì)80年代，經(jīng)過30多年探索，實(shí)現(xiàn)重大突破。截至2023年，我國在沁水、鄂爾多斯等盆地發(fā)現(xiàn)煤層氣田29個，在大寧-吉縣、神府、大牛地等區(qū)塊，深層煤層氣探明儲量超3000億立方米。受古生界煤系烴源巖發(fā)育特征影響，中國石化東部成熟探區(qū)煤層氣勘探集中于渤海灣盆地濟(jì)陽、臨清坳陷。勝利油田、中原油田等通過綜合對比煤系油氣高產(chǎn)區(qū)，結(jié)合本探區(qū)實(shí)際地質(zhì)條件，由尋找源外煤成氣向源內(nèi)煤層氣、中淺層煤層氣向深層煤層氣探索，初步形成了“二次供烴、近源輸導(dǎo)、有效保存”地質(zhì)成藏理論。

中國石化東部成熟探區(qū)外圍主要包括臨清、膠萊、江漢外圍、蘇北外圍等中小盆地或地區(qū)，油氣類型多樣，探明程度低。近年來，外圍勘探捷報不斷，在遼東東探區(qū)古近系-新近系部署的勝順701井，獲得日產(chǎn)近50立方米油流，在徐聞地區(qū)古近系部署的徐聞13井、徐聞601井，獲日產(chǎn)19立方米、18立方米油流。此外，南華北盆地、臨清坳陷東部上古生界煤成氣，林甸地區(qū)常非一體化、“鄰源地質(zhì)體”等的油氣勘探都顯現(xiàn)較大潛力。（作者單位：中國石化石油勘探開發(fā)研究院）

蘇北盆地隱蔽油氣藏 勘探理論和技術(shù)進(jìn)展

□江蘇油田物探研究院副院長 夏連軍

陸相復(fù)雜斷陷盆地具有斷裂非常發(fā)育、物源供給多向、巖性巖相變化快等地質(zhì)特點(diǎn)，隱蔽油氣藏成藏控制因素多、富集規(guī)律復(fù)雜，勘探對象普遍具有“低、深、隱、難”的特點(diǎn)，大多為低滲透、深層、隱蔽性強(qiáng)、勘探難度大的地質(zhì)體，圈閉識別方法不適用、儲量動用難度大。據(jù)預(yù)測，中國陸相斷陷盆地的成熟老油區(qū)，隱蔽油氣藏儲量在60%以上。

近年來，蘇北盆地隱蔽油氣藏新類型、新層系、深層深凹致密巖性油藏的勘探實(shí)踐，進(jìn)一步豐富了隱蔽油氣藏勘探理論和技術(shù)體系。

第一，通過以全油氣成藏體系的觀點(diǎn)重新梳理油氣生烴、排烴、運(yùn)移、聚集的全過程，老油田隱蔽油氣藏勘探理論認(rèn)識不斷深化、勘探對象得到擴(kuò)展。近年來，江蘇油田在深凹、深層戴南組底部的鄰源層系開展油氣成藏基礎(chǔ)研究和老井系統(tǒng)復(fù)查，取得了“近源區(qū)蓋、南洲北扇、二元控藏、孔縫雙儲”的油氣富集規(guī)律新認(rèn)識，提出了輝綠巖巖墻遮擋型油藏的成藏模式，巖墻優(yōu)越的側(cè)向封堵條件，在縱向上形成了多套儲蓋組合富集的整裝油藏，勘探開發(fā)效益較好。在火山活動普遍的東部斷陷盆地，巖墻遮擋型隱蔽油氣藏值得勘探人員重視。

第二，儲層改造工藝迭代升級，支撐了老區(qū)深凹深層隱蔽油氣藏的效益勘探和開發(fā)。江蘇油田針對深凹帶巖性油藏儲層致密的地質(zhì)特點(diǎn)，以常規(guī)壓裂為基礎(chǔ)，借鑒頁巖油大型體積壓裂思路，建立了深層致密巖性油藏壓裂配套技術(shù)，勘探對象突破了3700米埋深，在深凹深層的水下分支河道、前緣席狀砂、水下扇砂礫巖體等多種沉積體系實(shí)現(xiàn)商業(yè)發(fā)現(xiàn)。

第三，物探技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，提高了隱蔽油氣藏的描述精度和成功率。適應(yīng)復(fù)雜地表的單點(diǎn)高密度三維地震采集、壓縮感知提高分辨率等物探技術(shù)在多個地區(qū)得到應(yīng)用，“十四五”以來，隱蔽油氣藏探井成功率保持在70%以上。