□楊 涵 祝 朗

3月23日10時，位于南海北部灣盆地的海洋石油鉆井平臺勘探四號試油現(xiàn)場，一條氣貫長虹的“火龍”從燃燒臂騰躍而上，由上海海洋油氣部署的海301井喜獲高產(chǎn)油氣流，在兩個層系分別試獲日產(chǎn)1108立方米、167立方米油當量，刷新了北部灣海中凹陷油氣日產(chǎn)量紀錄。此前，海中凹陷首口突破井——海3斜井于2024年7月試獲1010立方米油當量，兩口高產(chǎn)探井證實了海3構(gòu)造整體含油，展現(xiàn)出海中凹陷良好的勘探開發(fā)潛力。

作為中國石化拓展深海能源的戰(zhàn)略新區(qū)，海301井的突破標志著中國石化首個中深海自營油田產(chǎn)能建設(shè)駛?cè)肟燔嚨?，為北部灣海域油氣勘探開辟了新的增長點。兩口高產(chǎn)探井的誕生，為勘探人員在海中凹陷的勘探工作注入了一針強心劑。

復雜斷塊覓油蹤 南下海中尋寶藏

南海北部灣盆地憑借優(yōu)質(zhì)豐富的烴源巖、高效儲蓋組合、多類型勘探目標等得天獨厚的條件，成為海上油氣富礦。

然而，北部灣盆地的勘探進程并非一帆風順，雖然我國幾代勘探工作者先后在北部灣盆地潿西南凹陷主洼發(fā)現(xiàn)了一批含油構(gòu)造和油氣田，但盆地的邊緣凹陷卻因烴源難覓、斷層縱橫交錯，讓眾多勘探人員幾度折戟，望而卻步。

上海海洋油氣在潿西的探礦權(quán)區(qū)正是位于盆地北部坳陷的邊緣，主要涉及D洼和海中凹陷兩個勘探單元，這片典型海域復雜斷塊的地層如“碎瓷盤”，斷裂多期交錯，多序級共生，勘探難度不言而喻。

為盡快明確探區(qū)資源潛力實現(xiàn)油氣突破，上海海洋油氣成立了科研項目組，開啟了艱難求索之路。2011年8月，潿3井證實了位于西南緣的D洼深處暗藏優(yōu)質(zhì)烴源巖，這一“貧油洼”實為“小富礦”的顛覆性認知，讓勘探人員的視野豁然開朗。他們的思路轉(zhuǎn)向東部斜坡帶，劍指油氣運聚黃金區(qū)。此后的10年，D洼東部斜坡帶迎來了日產(chǎn)超千噸的特高產(chǎn)油氣流重大突破，創(chuàng)中國石化海域油氣勘探單井測試產(chǎn)量最高紀錄，成功發(fā)現(xiàn)了中國石化首個中深海自營油田——潿洲油田。

廿年征途，七井鏖戰(zhàn)，勘探人員在潿西探區(qū)向國家上報探明地質(zhì)儲量超千萬噸。然而要實現(xiàn)效益開發(fā)，還必須尋找新的規(guī)模儲量接替陣地?？碧饺藛T將目光鎖定在與潿洲油田僅“一斷之隔”的海中凹陷。“如果能在此處發(fā)現(xiàn)千萬噸級儲量規(guī)模，就可以與潿洲油田實現(xiàn)連片開發(fā)，極大增加潿洲油田的效益?！鄙虾：Ｑ笥蜌飧笨偨?jīng)理張尚虎說。

海中凹陷位于潿西南凹陷南部，斷裂復雜、規(guī)模儲層難尋、烴源認識不足，是業(yè)界眾所周知難啃的“硬骨頭”。從20世紀80年代開始，國內(nèi)外勘探人員在傳統(tǒng)油氣成藏理論的指導下，針對海中凹陷周邊構(gòu)造高部位的油氣藏先后開展了多輪勘探，10口探井僅1口獲得工業(yè)油氣流，其他均告失利。

“油氣成藏如同精密機械，‘生、儲、蓋、圈、運、保’六大要素如同6枚齒輪，每個齒槽的形制必須完全咬合，若是某枚齒輪的齒形存在缺陷，機械裝置的運轉(zhuǎn)就會卡殼。海中凹陷前期勘探也是一樣，成藏匹配條件差，不是缺儲層，就是缺烴源巖，始終沒有實質(zhì)性突破。”上海海洋油氣勘探開發(fā)研究院院長江東輝說。

抽絲剝繭溯油脈 轉(zhuǎn)變思路破困局

當傳統(tǒng)思路撞上“銅墻鐵壁”，勘探人員決定從石油地質(zhì)條件出發(fā)重新尋找答案。

厘清資源潛力和成藏主控因素兩大要素至關(guān)重要，首先需要解決的就是海中凹陷究竟有無優(yōu)質(zhì)烴源巖的問題。項目組從強化基礎(chǔ)研究開始，終于在海量地震資料中尋找到了蛛絲馬跡：潿西南凹陷烴源巖與海中凹陷烴源巖在地震相上具有高度的一致性。

難道在烴源巖形成時期，兩個凹陷同屬于一個湖盆？項目組根據(jù)已有資料確定關(guān)鍵參數(shù)，精確恢復了盆地原型，成功驗證了這一大膽的猜想，不僅解鎖了海中凹陷的“油脈密碼”，更是顛覆了以前對區(qū)域地質(zhì)演化的認知。

下一步就是要深化成藏主控因素的認識。為了查明海中凹陷前期鉆探效果差的原因，項目組對之前失利探井“把脈問診”，發(fā)現(xiàn)前期鉆探目標普遍存在遠離烴源巖、油氣疏導條件有限的問題?！霸炔渴鸬木歼h離大型疏導斷層，如今我們通過典型鉆井的解剖，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)理論認為應規(guī)避的大斷層，恰是油氣垂向運移的‘黃金通道’。以前總想著繞過斷層，現(xiàn)在卻要追著斷層打?！鄙虾：Ｑ笥蜌饪碧介_發(fā)研究院副總地質(zhì)師楊鵬程說。

為了定區(qū)選帶，項目組持續(xù)深化基地地質(zhì)研究，強化成藏規(guī)律認識，創(chuàng)新提出了海中北部陡坡帶具有“近生烴凹陷、規(guī)模儲層發(fā)育、深大斷裂高效疏導、多類型目標”的有利成藏條件，將北部陡坡帶作為勘探突破的首要區(qū)帶。海中凹陷的“藏寶圖”被逐漸地勾勒了出來。

2023年4月，上海海洋油氣在海中凹陷陡坡帶實施了該海域首塊OBN（海底節(jié)點）三維地震資料采集。如果說傳統(tǒng)海上拖纜地震勘探是給海下油氣藏做CT，那么OBN三維地震資料采集堪稱地質(zhì)領(lǐng)域的“核磁共振成像”，成像效果顯著提升。該技術(shù)為目前全球最先進的地震采集技術(shù)，數(shù)百個海洋節(jié)點在深海編織成一張無形巨網(wǎng)。當聲波穿透千米巖層，斷裂帶的每道褶皺、儲層的每處孔隙，都在數(shù)據(jù)洪流中纖毫畢現(xiàn)。那些曾隱匿于地質(zhì)迷霧中的低序級小斷裂，在高清剖面圖上無所遁形。

2024年7月，海3斜井從地層噴涌而出的千余立方米油流，打破了海中凹陷10余年的勘探沉寂，成為近年來北部灣海域少見的高產(chǎn)探井，這也證實了海中凹陷并非貧瘠之地，而是一個等待被喚醒的深?！熬蹖毰琛?。

乘勝追擊探新井 協(xié)同攻堅擒油龍

“海中凹陷灘壩砂雖然單層厚度薄，但縱向上像千層疊酥，橫向上大面積連片，我們可不能只淺嘗輒止?！鄙虾：Ｑ笥蜌饪碧介_發(fā)研究院副院長周興海指著三維地質(zhì)模型上的紅色區(qū)塊說?？碧饺藛T通過井震綜合分析，落實了海中凹陷灘壩砂的分布范圍，深化了斷層疏導能力的評價，認為灘壩砂具有優(yōu)越的成藏潛力。在海3斜井取得突破的當月，他們決定乘勝追擊部署海301井。

在井位部署方向上，勘探人員面臨一南一北兩個目標選擇，它們各有利弊：南部目標雖承載著探索油氣藏邊界的重要科研價值，卻如同在刀尖上起舞，地質(zhì)風險大；北部區(qū)域雖可控制的儲量規(guī)模小，但油氣成藏的可能性更大。為此，他們依托“大兵團”作戰(zhàn)優(yōu)勢，聯(lián)合科研力量集智攻關(guān)，綜合研究后考慮到北部具有多層系兼探的潛力，依照“由高向低，逐步探邊”的勘探原則，優(yōu)選北部區(qū)域部署海301井。

在海301井從設(shè)計到完鉆的半年時間里，“地質(zhì)-物探-工程”一體化模式讓勘探工作形成了點面結(jié)合、立體攻關(guān)的格局。前方平臺鉆進正如火如荼地進行，地質(zhì)工程師張昆正在陸地機房緊盯屏幕上的隨鉆曲線變化。剎那間，他敏銳地捕捉到了關(guān)鍵信號——“伽馬值下降、氣測異常，疑似進入灘壩砂發(fā)育的集中段”！曲線變化意味著要進行取芯決策，他當機立斷，迅速啟動跨部門響應機制。物探科研團隊聞令而動，立即調(diào)取OBN地震預測圖，確定鉆遇了灘壩砂發(fā)育集中段。平臺地質(zhì)監(jiān)督張晨收到循環(huán)泥漿指令后，同步觀測振動篩返出的巖屑情況：“錄井見到粗砂巖屑，反饋陸地是否取芯！”與此同時，機房內(nèi)，勘探人員通過隨鉆系統(tǒng)密切觀測隨鉆曲線變化，他們結(jié)合現(xiàn)場觀察到的巖屑巖性及氣測異常數(shù)據(jù)，海陸聯(lián)動最終一致作出了實施取芯作業(yè)的決定。長度17.58米的典型灘壩砂巖芯從取芯筒中完整取出，成了破解海中凹陷“地質(zhì)密碼”的金鑰匙。

“海域勘探絕非‘單兵突擊’的孤勇之戰(zhàn)，而是‘集體會戰(zhàn)’的協(xié)同攻堅，我們充分發(fā)揮一體化專家工作室的作用，構(gòu)建‘現(xiàn)場實時反饋+后方快速響應’的協(xié)同支撐體系，全流程跟蹤鉆井進度，實時了解現(xiàn)場作業(yè)問題，保障了海301井高效完鉆，讓地質(zhì)資料得以全面、精準地獲取，為后續(xù)的勘探開發(fā)筑牢了堅實的根基。”油氣勘探管理部經(jīng)理黃建軍說。

堅守“深藍”油氣大發(fā)展初心 以創(chuàng)新驅(qū)動南海戰(zhàn)略新區(qū)勘探大突破

□上海海洋油氣副總經(jīng)理 張尚虎

我國南海油氣資源豐富，是保障國家能源安全重要陣地之一，也是中國石化上游實現(xiàn)“十五五”高質(zhì)量發(fā)展的重要能源增長極之一。北部灣盆地海中凹陷的海301井于潿洲組測試獲高產(chǎn)，是中國石化在南海低勘探程度戰(zhàn)略新區(qū)連續(xù)實施的第二口日產(chǎn)千立方米油當量的高產(chǎn)探井，進一步豐富了我國南海北部灣海域油氣成藏理論體系，也為保障我國能源安全、推動海洋強國戰(zhàn)略貢獻了新動能。上海海洋油氣全面落實集團公司“勇當走向深海遠海主力軍”的要求，統(tǒng)籌聯(lián)合科研力量，形成了一系列創(chuàng)新理論認識與技術(shù)成果。

進一步解放思想，以理論創(chuàng)新驅(qū)動新區(qū)油氣突破。針對海中凹陷資源潛力不清、突破方向不明的困境，科研團隊認真分析了前期勘探失利原因，依托“中-中”合作科研機制收集資料，開展了新一輪構(gòu)造沉積基礎(chǔ)研究，并充分借鑒相似領(lǐng)域復合油氣藏勘探經(jīng)驗，創(chuàng)新形成了凹陷北部陡坡帶“流沙港組油頁巖供烴、繼承性構(gòu)造脊匯聚、深大斷裂與裂縫聯(lián)合輸導、灘壩砂優(yōu)質(zhì)儲集體控富”的復合成藏新理論，將勘探方向由早期遠源構(gòu)造高部位，轉(zhuǎn)向近源新區(qū)帶多層系立體評價，為后續(xù)勘探突破奠定了理論基礎(chǔ)。

加快物探技術(shù)升級，以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動高質(zhì)量部署。海中北部陡坡帶具有多期斷裂復雜交錯、薄灘壩砂儲層縱向多層連續(xù)發(fā)育而橫向變化快的特點。為此，部署采集了中國石化首塊中深海域高精度OBN三維地震，并應用全波形反演高精度速度建模等先進處理技術(shù)，大幅提升了目標成像精度。

發(fā)揮一體化優(yōu)勢，以管理創(chuàng)新驅(qū)動項目成功實施。面對海中凹陷地層易垮塌導致起下鉆難度大等問題，上海海洋油氣充分發(fā)揮地質(zhì)工程一體化專家工作室優(yōu)勢，多方聯(lián)合積極開展裂縫性泥巖、密集含煤地層防塌技術(shù)攻關(guān)，優(yōu)化方案設(shè)計。

在系列創(chuàng)新成果支撐下，海3斜井、海301井相繼獲得重大突破，展現(xiàn)出海中凹陷北部陡坡帶良好的勘探開發(fā)潛力。

下一步，上海海洋油氣將加大勘探開發(fā)一體化力度，全力推進該地區(qū)優(yōu)質(zhì)規(guī)模油氣藏整體評價與潿洲海中開發(fā)方案優(yōu)化研究，積極推進中國石化中深海域第一個自營油氣田產(chǎn)能建設(shè)，加快打造中國石化海上千萬噸級油氣資源接替陣地。

參與者說

物探技術(shù)研究院針對北部灣海域油氣勘探復雜地質(zhì)條件研發(fā)了一套針對性物探解釋技術(shù)。

海中凹陷陡坡帶構(gòu)造極其復雜，對此，我們采用了OBN采集的地震資料，結(jié)合物探院獨有的地震地層格架和斷層體結(jié)合的復雜斷塊精細描述技術(shù)，精細描述斷裂系統(tǒng)的空間展布特征，大幅降低目的層段鉆遇斷層的風險，斷塊構(gòu)造高點預測及目的層埋深預測誤差均小于千分之三。

在本次研究中，我們探索了疊前彈性相對阻抗反演儲層預測技術(shù)，利用儲層疊前彈性阻抗隨入射角增大而增大的特征，預測厚層（儲層多層組合）“甜點”分布，提高儲層鉆遇率。兩口探井含油氣層段的預測結(jié)果顯示，海中凹陷陡坡帶潿洲組有巨大勘探開發(fā)潛力，海3構(gòu)造東部的海4構(gòu)造及周邊巖性油氣藏具有億噸級儲量潛力。

——石油物探技術(shù)研究院高級專家 李九生

自海3風險井聯(lián)合論證以來，石油勘探開發(fā)研究院針對海中凹陷的“成烴-成儲-成藏”問題開展了多輪攻關(guān)，逐漸揭開海3構(gòu)造形成演化與油氣生運聚過程，有效支撐了探評井跟蹤評價及后續(xù)部署。

海中凹陷的烴源條件長期備受爭議。通過盆地原型分析，對比鄰區(qū)潿西南凹陷的古地貌、古環(huán)境、古沉積速率，我們證實了其為富生烴凹陷，進一步采用實鉆井產(chǎn)烴率曲線，落實了探區(qū)可觀資源量。

針對陡坡帶復雜構(gòu)造背景下潿洲組沉積演化研究，我們基于斷裂分類分級解析評價，查明了3號斷裂分段性控制了陡坡帶海3構(gòu)造形成與潿洲組沉積期古地貌特征。

海3斜、海301井揭示了復雜的油氣性質(zhì)。我們結(jié)合斷裂演化，查清了海3構(gòu)造發(fā)育兩期成藏：早期（潿洲期末）原油充注與晚期（中新世晚期）天然氣充注的差異運聚，識別出海3構(gòu)造分層分塊的復雜油氣藏特征。之后，通過生-運-聚成藏過程恢復認為海中陡坡帶潿洲組構(gòu)造-巖性油氣藏勘探潛力大，具備擴儲潛力。

——石油勘探開發(fā)研究院無錫所海域中心黨支部副書記 王彥青

海域油氣勘探開發(fā)大有可為

□中國石化石油勘探開發(fā)研究院 王彥青 周興海

近年來，海域新增油氣儲量在全球新增常規(guī)油氣儲量的占比持續(xù)攀升。2024年，全球新增常規(guī)油氣總儲量為12.6億噸，其中，海域占比80%。海域勘探已成為全球油氣儲量增長的核心驅(qū)動力和國內(nèi)外石油公司戰(zhàn)略布局的重要方向。

近年來，中國石化海域油氣勘探在多地區(qū)多領(lǐng)域?qū)耀@突破，儲產(chǎn)量迅猛增長。但在獲得喜人成績的同時，應清醒地看到海域油氣勘探開發(fā)還有很多需要攻克的難關(guān)。

第一，海域資源接替不足。中國石化深?？碧介_發(fā)呈現(xiàn)“有效探礦面積小、低品位礦區(qū)占比高”的特點。因此，要把握建設(shè)海洋強國的歷史性發(fā)展機遇，強化戰(zhàn)略選區(qū)動態(tài)評價，跟蹤評價退減區(qū)塊動態(tài)，全方位多維度拓展勘探新陣地；盤活低勘探程度自營區(qū)，盡早實現(xiàn)戰(zhàn)略突破；充分結(jié)合勘探實踐，力爭在增儲有利區(qū)形成可持續(xù)發(fā)展的新局面。

第二，關(guān)鍵理論技術(shù)仍需提升。目前我國海域油氣勘探主要還是針對淺水領(lǐng)域，需要構(gòu)建相應的海域勘探地質(zhì)理論與地球物理技術(shù)體系。應聚焦制約海域高質(zhì)量發(fā)展的瓶頸技術(shù)，不斷強化基礎(chǔ)研究與技術(shù)攻關(guān)，進一步深化區(qū)帶評價與油氣富集規(guī)律研究，加強深層致密砂巖與潛山儲層精細預測、高溫高壓成藏機理與深層“甜點”含油氣性預測技術(shù)研究；加快OBN采集、處理、解釋一體化技術(shù)攻關(guān)，填補國內(nèi)技術(shù)空白。

第三，工程工藝裝備全面支撐難度較大。當前，自主技術(shù)水平不斷提高，但尚未實現(xiàn)裝備全面國產(chǎn)化。國際海洋油氣工程技術(shù)正加快向集成化、智能化方向發(fā)展，海洋裝備正在向大型化、多功能方向發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)施正在由水面向水下發(fā)展，工藝技術(shù)正在向高效、高可靠性發(fā)展。為保障海域油氣勘探向雙深、雙高領(lǐng)域可持續(xù)拓展，應加快推進海域油氣勘探開發(fā)工程技術(shù)攻關(guān)和裝備升級。

在北部灣海域油氣勘探過程中，形成了哪些創(chuàng)新成果？

創(chuàng)新成果1

提出始新世時期海中凹陷盆地原型新認識，建立邊緣富烴凹陷判識標準

基于“原型控源”盆地分析思路，提出始新世時期海中和潿西南凹陷為弱分割的陸內(nèi)斷陷統(tǒng)一湖盆，奠定了探區(qū)海中凹陷優(yōu)質(zhì)烴源巖“從貧到富”的基礎(chǔ)?；跐髂虾秃Ｖ邪枷荨肮艢夂?古鹽度+古沉積速率”重建成烴環(huán)境，明確了流沙港組富有機質(zhì)的沉積環(huán)境，建立了北部灣盆地邊緣富烴凹陷定量判識標準，提出海中凹陷為富烴凹陷的新認識。根據(jù)井旁道主頻、均方根振幅、瞬時相位等多屬性與TOC（總有機碳）擬合關(guān)系，建立非線性神經(jīng)網(wǎng)絡有效烴源巖預測模型，有效烴源巖厚度較前期增加了100~200米。

創(chuàng)新成果2

構(gòu)建了“斷層樣式-泥巖涂抹-烴柱高度”定性-定量的斷層封堵性評價方法

針對復雜斷塊油氣富集高產(chǎn)規(guī)律不清，明確了西北向順向壓扭斷層，受近東西反向斷層阻擋產(chǎn)生增壓區(qū)，提高了斷層的封堵性。明確高砂地比背景下的斷層封堵下限值，實現(xiàn)了不同類型斷層封閉性的半定量評價，斷塊圈閉的鉆井成功率提升至67%?；跐?井實鉆情況建立斷層泥比率與烴柱高度定量預測模型，實現(xiàn)了不同斷塊縱向?qū)酉禑N柱高度準確預測，打破了以往認為井上見水層即斷層不封堵的認識，預測符合率達70%，部署的“兩井三靶”均獲成功。

創(chuàng)新成果3

形成了海上高差異拖纜數(shù)據(jù)的保方位AVO（地震數(shù)據(jù)定量解釋技術(shù)）、各向異性FWI（全波形反演技術(shù)）建模及優(yōu)勢方位照明成像為核心的雙方位融合處理技術(shù)流程

創(chuàng)新應用四維規(guī)則化技術(shù)，結(jié)合常規(guī)振幅相位匹配技術(shù)，形成高差異拖纜數(shù)據(jù)一致性處理技術(shù)流程，消除兩次采集數(shù)據(jù)時間、能量差異，同時保持方位AVO特性不變。創(chuàng)新應用方位FWI速度建模技術(shù)（透射波+反射波），建立精細速度建模技術(shù)流程，提高復雜斷塊區(qū)速度模型精度。創(chuàng)新利用不同采集方向照明差異進行優(yōu)勢方位加權(quán)成像增加地下照明強度，克服較低信噪比數(shù)據(jù)的影響，提高不同走向斷層成像精度，斷層識別精度由可識別25米以上斷距斷層精確到15~20米。