來(lái)源:《中國(guó)石化》雜志2024年第6期 時(shí)間:2024-06-12 10:57
郭旭升
中國(guó)工程院院士
中國(guó)石化總地質(zhì)師
中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院院長(zhǎng)
中國(guó)石化油氣勘探隊(duì)伍將以“深地工程”為引領(lǐng),以低成本適應(yīng)性技術(shù)攻關(guān)為抓手,進(jìn)一步提升增儲(chǔ)規(guī)模、質(zhì)量與效益,不斷夯實(shí)保障國(guó)家能源安全的資源基礎(chǔ)。
積極踐行習(xí)近平總書記“四個(gè)革命、一個(gè)合作”國(guó)家能源安全新戰(zhàn)略,加大國(guó)內(nèi)油氣勘探開發(fā)與油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)力度,破解油氣資源接續(xù)困局,是我們的使命與責(zé)任。中國(guó)石化油氣勘探隊(duì)伍堅(jiān)持以習(xí)近平總書記重要指示精神為指引,堅(jiān)持以保障國(guó)家能源安全為己任,堅(jiān)定發(fā)展信心,突出科技創(chuàng)新,解放思想、勇于實(shí)踐,理論技術(shù)不斷取得新突破,指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)了一批重大的油氣勘探新成果。
破解瓶頸難題,開拓“深地工程”新領(lǐng)域
2016年,中國(guó)石化在塔里木盆地順托果勒地區(qū)發(fā)現(xiàn)了8000米以深的順北超深層油氣田,展現(xiàn)了良好的資源潛力。作為全球首個(gè)超深層海相碳酸鹽巖走滑斷裂帶控制的油氣藏類型,不僅面臨高溫高壓的工程技術(shù)挑戰(zhàn),更是面臨全新油氣藏類型的地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)挑戰(zhàn)。為此,中國(guó)石化油氣勘探人員直面挑戰(zhàn)、創(chuàng)新思維,突破“走滑斷裂帶不能形成規(guī)模儲(chǔ)集體”傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)的束縛,揭開了超深層走滑斷裂斷控縫洞型儲(chǔ)集體形成機(jī)制,認(rèn)識(shí)到走滑斷裂帶具有“控儲(chǔ)、控圈、控運(yùn)、控藏、控富”五位一體特征,提出了“多源供烴、多期充注、斷坡輸導(dǎo)、斷柵控富”斷控縫洞型油氣藏成藏模式,初步形成了超深層海相碳酸鹽巖走滑斷裂斷控油氣成藏理論。同時(shí),攻關(guān)形成了超深層碳酸鹽巖走滑斷裂立體成像、量化描述與目標(biāo)刻畫等關(guān)鍵技術(shù),創(chuàng)造性地提出了超深層定向井“通源主斷面、串珠紅波谷、應(yīng)力場(chǎng)方向”三參數(shù)靶點(diǎn)空間精準(zhǔn)定位技術(shù),以及“兩控、三定、四型”高產(chǎn)井部署流程和“七要素”定井關(guān)鍵技術(shù);攻關(guān)集成了超深層優(yōu)快鉆完井技術(shù)與裝備,實(shí)現(xiàn)了由“打不成”到“打得快、打得準(zhǔn)”的重大跨越,具備了向萬(wàn)米深地進(jìn)軍的能力。
以此為基礎(chǔ),中國(guó)石化在順托果勒地區(qū)部署探井28口,斷控規(guī)模儲(chǔ)集體鉆遇率由71%大幅提升到87.5%,其中,日產(chǎn)千噸以上的高產(chǎn)井達(dá)到25口。通過(guò)整體評(píng)價(jià)、重點(diǎn)部署、分步實(shí)施,目前已落實(shí)4個(gè)億噸級(jí)油氣富集帶,累計(jì)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量1.8億噸、氣層氣地質(zhì)儲(chǔ)量2093.1億立方米、凝析油地質(zhì)儲(chǔ)量1.23億噸,建成了300萬(wàn)噸/年油氣當(dāng)量的生產(chǎn)能力。順北油氣田是我國(guó)第一個(gè)以“深地工程”命名的油氣田,成為全球陸上超深層領(lǐng)域油氣勘探開發(fā)引領(lǐng)者。
加快技術(shù)迭代,形成頁(yè)巖氣發(fā)展新局面
中國(guó)石化強(qiáng)力推進(jìn)涪陵國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)建設(shè)。10余年來(lái),經(jīng)過(guò)持續(xù)探索與實(shí)踐,創(chuàng)新提出海相頁(yè)巖氣“二元富集”理論認(rèn)識(shí),指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)了涪陵大型頁(yè)巖氣田;創(chuàng)新形成“超壓富氣、石英抗壓??住毙抡J(rèn)識(shí),攻關(guān)形成“密切割、增凈壓、促縫網(wǎng)、保充填”深層壓裂工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)了威榮、丁山、東溪深層頁(yè)巖氣重大突破;創(chuàng)建立體開發(fā)新模式,涪陵頁(yè)巖氣田采收率最高達(dá)44.6%,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;創(chuàng)新形成常壓頁(yè)巖氣“沉積相帶、保存條件、地應(yīng)力場(chǎng)”三因素控制富集高產(chǎn)新認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)了南川、白馬等地區(qū)常壓頁(yè)巖氣的勘探突破。
通過(guò)加快理論技術(shù)升級(jí)迭代,中國(guó)石化形成了獨(dú)特的頁(yè)巖氣勘探開發(fā)理論體系和技術(shù)系列,實(shí)現(xiàn)了“走出涪陵、走向深層、走向常壓、走出志留系”的四大突破。到2023年底,中國(guó)石化已累計(jì)探明頁(yè)巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量1.2萬(wàn)億立方米,累產(chǎn)氣623億立方米。其中,2018年探明并開發(fā)的威榮頁(yè)巖氣田成為我國(guó)首個(gè)深層頁(yè)巖氣田,也是中國(guó)石化第二個(gè)超千億立方米的頁(yè)巖氣田;2022年探明的綦江頁(yè)巖氣田成為中國(guó)石化第三個(gè)超千億立方米的頁(yè)巖氣田。2021年在川東石柱復(fù)向斜突破二疊系吳家坪組,2023年在井研地區(qū)突破寒武系筇竹寺組,在普光地區(qū)突破二疊系大隆組。中國(guó)石化已經(jīng)探索出一條技術(shù)自主、裝備國(guó)產(chǎn)、環(huán)境友好、效益優(yōu)化的涪陵特色頁(yè)巖氣勘探開發(fā)之路,形成了“多層系有序接替、多領(lǐng)域共同發(fā)力”的南方海相頁(yè)巖氣快速發(fā)展新局面。
創(chuàng)新勘探模式,打造頁(yè)巖油上產(chǎn)高起點(diǎn)
中國(guó)陸相頁(yè)巖油存在沉積相帶變化快、非均質(zhì)性強(qiáng)、泥質(zhì)含量高、原油可動(dòng)性弱、油層可壓性差等特點(diǎn),與國(guó)外的海相頁(yè)巖油相比,地質(zhì)條件更復(fù)雜、勘探開發(fā)難度更大。
勘探技術(shù)人員從宏觀上布局,從微觀處著手,優(yōu)選濟(jì)陽(yáng)坳陷沙河街組、蘇北盆地溱潼凹陷阜寧組二段、四川盆地萬(wàn)縣復(fù)向斜侏羅系涼高山組,以及南襄盆地泌陽(yáng)坳陷核桃園組三段作為重點(diǎn)攻關(guān)領(lǐng)域。通過(guò)集中優(yōu)勢(shì)力量創(chuàng)新研究,揭示了頁(yè)巖油主要賦存于“千層餅”狀“紋層型”混積頁(yè)巖無(wú)機(jī)孔隙之中的富集機(jī)理,形成頁(yè)巖油“甜點(diǎn)”地球物理預(yù)測(cè)技術(shù),建立了“地質(zhì)甜點(diǎn)最優(yōu)定層、壓裂甜點(diǎn)最大定窗、鉆井甜點(diǎn)最快定靶”的長(zhǎng)水平井定井模式,形成了“井軌跡優(yōu)化控制+精細(xì)控壓+差異化堵漏+個(gè)性化模式+高效固井技術(shù)”于一體的長(zhǎng)水平井優(yōu)快成井技術(shù),配套形成了集“CO2混相壓裂+緩速酸壓+通道壓裂+體積壓裂”于一體的大規(guī)?!敖M合縫網(wǎng)”壓裂工藝,初步探索出了中國(guó)特色的陸相頁(yè)巖油勘探開發(fā)理論體系及工程技術(shù)系列,水平井“甜點(diǎn)”鉆后測(cè)試符合率達(dá)到91.8%。在此基礎(chǔ)上,中國(guó)石化實(shí)現(xiàn)了陸相頁(yè)巖油從單井到井組、從博興洼陷8口井“3層樓”井網(wǎng),到牛莊洼陷20口井“5層樓”井網(wǎng),再到民豐洼陷39口井“7層樓”井網(wǎng)立體勘探開發(fā)模式的新突破,在4個(gè)盆地均取得戰(zhàn)略性突破,在高起點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)了陸相頁(yè)巖油高質(zhì)量勘探與效益開發(fā),落實(shí)了濟(jì)陽(yáng)坳陷一個(gè)十億噸級(jí)和四川、蘇北兩個(gè)億噸級(jí)規(guī)模效益增儲(chǔ)區(qū)。2022年8月25日,濟(jì)陽(yáng)陸相斷陷湖盆頁(yè)巖油國(guó)家級(jí)示范區(qū)正式掛牌,2023年示范區(qū)產(chǎn)量已快速上升到32.8萬(wàn)噸,濟(jì)陽(yáng)坳陷新增探明頁(yè)巖油地質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模1.5億噸,中國(guó)石化頁(yè)巖油累計(jì)三級(jí)儲(chǔ)量超過(guò)10億噸。
完善理論體系,拓展致密油氣增儲(chǔ)大場(chǎng)面
中國(guó)石化碎屑巖致密油氣主要分布在鄂爾多斯、四川、準(zhǔn)噶爾、塔里木四大盆地邊緣與深拗區(qū),理論技術(shù)難題多,增儲(chǔ)上產(chǎn)難度大。
油氣勘探技術(shù)人員針對(duì)致密油氣的特殊性和復(fù)雜性,先后組織多輪次協(xié)同攻關(guān)。在成藏理論方面,揭示了四川盆地須家河組致密氣具有“多源供烴、相帶控儲(chǔ)、兩類成藏、差異富集、縫孔高產(chǎn)”的富集高產(chǎn)規(guī)律,建立了斷縫型、孔隙型、復(fù)合型成藏模式,實(shí)現(xiàn)了須家河組致密砂巖勘探由“大面積成藏”到“甜點(diǎn)富集帶”勘探思路的新轉(zhuǎn)變;揭示了鄂爾多斯盆地北部“近源優(yōu)先、斷砂輸導(dǎo)、調(diào)整定型、單砂控富”準(zhǔn)連續(xù)—非連續(xù)差異成藏規(guī)律,指導(dǎo)探明了鄂爾多斯盆地中北部大牛地、東勝兩個(gè)千億立方米大氣田;揭示了準(zhǔn)噶爾盆地超深層碎屑巖“低溫、超壓、優(yōu)相、烴充注”四要素控儲(chǔ)機(jī)制,有效儲(chǔ)層下限拓展到7000米以深。在工程技術(shù)方面,攻關(guān)形成了物探與地質(zhì)、地質(zhì)與工程、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)一體化評(píng)價(jià)技術(shù),支撐了甜點(diǎn)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)及井位目標(biāo)優(yōu)選;通過(guò)個(gè)性化PDC鉆頭優(yōu)選、精細(xì)控壓鉆井,引進(jìn)抗高溫、封堵、抑制合成基鉆井液,實(shí)現(xiàn)了致密儲(chǔ)層超深井打得快、打得好;攻關(guān)形成了“精細(xì)分段+超高壓+大排量+高強(qiáng)度”為核心的精細(xì)分段體積壓裂,儲(chǔ)層改造成效再上新臺(tái)階。
通過(guò)十年攻堅(jiān),中國(guó)石化致密油氣勘探開發(fā)場(chǎng)面持續(xù)拓展,發(fā)現(xiàn)了中江、大邑、東勝、合興場(chǎng)、新召、巴中等6個(gè)大氣區(qū)和準(zhǔn)北緣億噸級(jí)油田,成為中國(guó)石化油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的穩(wěn)定器。
突出價(jià)值引領(lǐng),激發(fā)老油區(qū)勘探新活力
經(jīng)過(guò)70多年的勘探開發(fā),中國(guó)石化東部斷陷盆地已進(jìn)入中高勘探程度階段,勘探對(duì)象更加復(fù)雜隱蔽,新發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量品位呈現(xiàn)規(guī)律性下降趨勢(shì),剩余資源劣質(zhì)化程度更加明顯,要想保持老區(qū)勘探旺盛的生命力,就必須在精細(xì)上下功夫,在質(zhì)量上求生存,在效益上謀發(fā)展。
為此,油氣勘探人員突出價(jià)值引領(lǐng),堅(jiān)定樹立“任何資源都有價(jià)值”“精細(xì)勘探創(chuàng)造價(jià)值”的理念,著力創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),重在管理提效,系統(tǒng)開展構(gòu)造、儲(chǔ)層、沉積、成藏等要素的再認(rèn)識(shí),結(jié)合油氣有序性分布規(guī)律,細(xì)分目標(biāo)類型多輪次開展精細(xì)地質(zhì)建模;攻關(guān)形成以“節(jié)點(diǎn)采集、寬頻寬方位處理、五維數(shù)據(jù)解釋”為核心的單點(diǎn)高密度地震勘探技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜隱蔽油氣藏目標(biāo)的精細(xì)刻畫,結(jié)合高質(zhì)量勘探流程再造和標(biāo)準(zhǔn)重建,細(xì)分勘探單元多層次推進(jìn)精細(xì)勘探。以此為保障,中國(guó)石化東部老油區(qū)在儲(chǔ)量“空白區(qū)”、復(fù)雜斷裂帶“結(jié)合部“及大型沉積體系“邊緣地帶”不斷獲得新的發(fā)現(xiàn),探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量呈現(xiàn)恢復(fù)性增長(zhǎng),老區(qū)勘探活力不斷激發(fā)。
中國(guó)石化油氣勘探隊(duì)伍將繼續(xù)保持旺盛的工作熱情,以“深地工程”為引領(lǐng),以低成本適應(yīng)性技術(shù)攻關(guān)為抓手,在8500-10000米特超深層、3500米以深的中高成熟度頁(yè)巖油、中—上揚(yáng)子“三新”領(lǐng)域頁(yè)巖氣,以及中西部復(fù)雜領(lǐng)域致密油氣、東部老區(qū)復(fù)雜隱蔽油氣藏、海域低勘探程度區(qū)等領(lǐng)域,持續(xù)打造油氣勘探理論技術(shù)新高地,進(jìn)一步提升增儲(chǔ)規(guī)模、質(zhì)量與效益,不斷夯實(shí)保障國(guó)家能源安全的資源基礎(chǔ)。
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