在新疆瑪湖的礫巖中,再挖一個克拉瑪依油田正在逐步成為現實,但它的到來并非那么容易。
在砂巖中找油技術比較成熟,但凹陷區礫巖規?碧皆谑澜绶秶鷥热狈Φ刭|理論指導與配套技術支撐,迄今國內外尚無其勘探成功的先例。經過10年持續攻關,
中石油新疆油田創建了凹陷礫巖勘探理論技術體系,在世界上首次揭示了成熟—高熟雙峰式高效生油規律等,并依靠該理論和技術體系,在瑪湖發現了世界上最大的礫巖油田。
近日,科技日報記者獲悉,新疆瑪湖凹陷礫巖勘探成果入選中國石油2017年十大科技進展。
中國工程院院士康玉柱等專家評價說,瑪湖勘探取得的成果具有典型性、創新性、引領性和指導性,顯示了在我國西部勘探程度相對較低的盆地,將來還會有大發現。
“三下”瑪湖揭示生油新規律
克拉瑪依油田是建國以來發現的第一個大油田,經過半個世紀的開發,油田面臨儲量不足的困境。從上世紀90年代以來,新疆油田就“三上”準噶爾盆地瑪湖地區進行勘探,但礫巖油藏勘探開發屬于世界公認的難度大和技術要求高的領域,缺乏理論指導和勘探技術支撐,勘探成效甚微,只能“三下”瑪湖。
中石油新疆油田公司總地質師支東明說,礫巖顆粒大小混雜、非均質性極強、
儲層物性差、油水關系復雜,富集規律難以把握。因此,在礫巖中找油面臨四大難題,即瑪湖凹陷是否具備大規?碧降馁Y源基礎、凹陷區是否發育規模有效儲層、大跨度分離能否規模成藏、如何實現低滲礫巖油藏效益勘探。
于是,中石油新疆油田聯合南京大學等單位集體攻關,利用紅外光譜等技術,發現了一種新型烴源巖,首次揭示了堿湖烴源巖成熟—高熟雙峰式高效生油規律。
中國石油集團高級技術專家唐勇表示,首次在優質烴源巖中發現了綠藻門和藍細菌母質,這是生成環烷基原油的基礎,而烷基原油屬稀缺資源,可加工出用于長征系列火箭等的獨有油品;與傳統的單峰式生油模式相比,其生油能力兩倍于傳統湖相烴源巖,利用成熟—高熟雙峰式高效生油規律,按新生油模式重新計算資源量同比提高53%。瑪湖凹陷石油資源量從30.5億噸提高至46.7億噸。
美國休斯敦大學油氣地球化學中心對之評價道,這是全球首次發現迄今可能最古老堿湖優質烴源巖,成功重建生烴演化過程,是目前該研究領域最優秀的工作。
突破3500米油藏死亡線
傳統理論和勘探認為,礫巖儲層3500米以下不發育有效油氣儲層。認識的盲區往往是勘探的禁區。支東明說,通過對禁區的突破,首次建立了凹陷區大型退覆式淺水扇三角洲礫巖沉積新模式,勘探領域由盆緣拓展至整個凹陷區,開辟了有效勘探面積6800平方千米。通過大型扇三角洲水槽實驗的新方法和新技術,首次發現在山高源足、穩定水系、盆大水淺、持續湖侵背景下,凹陷區可發育大型退覆式淺水扇三角洲,有效儲層埋深延伸至5000米以下,改變了3500米是油藏“死亡線”的傳統認識。
中國地質學會沉積地質專業委員會認為,該模式突破礫巖沿盆緣分布的傳統觀念,揭示了退覆式扇三角洲沉積動力學機制,拓展了凹陷區勘探領域。
“傳統認為,源、儲大跨度分離難以大面積成藏。”唐勇說,瑪湖凹陷礫巖勘探突破了“源儲一體大面積成藏”的傳統認識,創立了凹陷區源上礫巖大油區成藏模式,發現發源區和儲藏區可跨層長距離運移2000—4000米。指導了勘探部署由單個巖石圈閉轉向圍繞整個有利地帶,探井成功率由35%提高到63%,發現了七大油藏群,形成瑪湖南、瑪湖北兩大油區,支撐了瑪湖凹陷大油區的持續發現。
準確預測油氣富集區域
“甜點”是指油氣富集、在當前經濟技術條件下可以有效開發的區域或層段,預測“甜點”是
石油勘探開發不懈追求的目標。
相對于砂巖來說,礫巖滲透低、非均質性強,甜點預測、油氣層評價和增產改造難,由于缺乏配套技術,勘探效益欠佳。
支東明說,通過研究和實踐,首次提出了低滲礫巖
核磁共振測井評價理論,研發了針對低滲礫巖的黏土含量計算、有效孔隙度計算和流體性質識別技術等三項新技術和新方法,預測精度顯著提高,測井解釋符合率從43%提高到84%。特別是利用中子與核磁相結合攻克了
低滲透礫巖黏土含量計算難題,發現了油、水層核磁波譜分布規律,研發了礫巖甜點預測技術,甜點鉆遇率從53.3%提高到86.7%。
“針對礫巖儲層裂縫擴展機理復雜等難題,開展人工裂縫擴展規律及體積
壓裂優化設計研究,集成創新形成細分切割
水平井體積壓裂技術,成本降低35%,單井產量提高4—7倍,實現了規模儲量的快速有效動用。”支東明說。
在瑪湖的研究成果也得到了業界和專家的認可。
在中國石油天然氣集團公司組織的《凹陷區礫巖油藏勘探理論技術與瑪湖特大型油田發現》成果鑒定會上,馬永生等9名院士及其他專家一致認為:該成果總體達到國際領先水平。
“正是通過凹陷區礫巖油藏勘探理論技術,瑪湖大油區的發現,新增石油三級儲量12.4億噸,探明儲量5.2億噸,已新建產能605萬噸,實現100多億利潤,還將建產877萬噸。”唐勇說,瑪湖成為新疆及我國西部地區重要的石油資源接替。而在瑪湖凹陷區所取得的技術成就已經在
中石化新疆探區、吐哈盆地等地區應用,也取得了良好成效。
隨著我國多數油田步入“中老齡”期,中國工程院院士李陽說,我國油氣勘探正向深層和復雜領域拓展,將會遇到許多新問題。“瑪湖帶給我們的啟示是,今后勘探工作中,不僅需要建立勘探理論,同時也要形成勘探技術。未來我們要加大工程和技術的研究及應用以支撐大油氣田的發現。”
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