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“源外古隆起/古斜坡成藏”理论让青海油田在东坪获得大发现。丁月婵 制图 |
截至2月12日,青海油田东坪—牛东气田日产天然气345万立方米,已经成为青海油田天然气生产的重要接替区。
能够在远离烃源、公认的“勘探禁区”找到目前国内陆上最大的基岩气田,可谓是一个奇迹。这奇迹的背后又有着怎样的故事?
昆北地区有油气吗?
25年,等来一线曙光
青海油田位于青藏高原柴达木盆地。柴达木盆地是世界海拔最高的盆地,油气资源十分丰富,素有“聚宝盆”之称。目前,柴达木盆地石油探明率仅为26.7%,天然气探明率15%,油气资源探明率较低。这也正是青海油田建设千万吨高原油气田的底气和优势。
然而,柴达木盆地是一个新生盆地,油气储层发育不成熟,勘探领域广、面积大,高原地质构造异常复杂,储层凌乱分散,是世界上公认的地质复杂的含油气盆地之一。
上世纪90年代初,已开采40多年的青海油田,由于没有新的探明储量接替,年产量一直在100万吨左右徘徊,且老油区稳产难度越来越大。勘探上没有新突破,在开发上青海油田一度只能靠打有限的加密井维持产量。
在千万吨高原油气田的建设目标启动后,青海油田急切需要找到大规模油气储量接替区。
昆北地区紧靠青海油田主力产油区。上世纪80年代中后期,青海油田先后两次对这里进行钻探,均没有获得发现。勘探者认为,这个地区沉积相带粗,远离生油气源,缺乏有效运移通道,勘探条件不利。勘探工作一度中止。
远离烃源岩的地方会有油气吗?
带着这个疑问,2007年年底,不甘心的青海油田勘探人在昆北断阶带背斜构造上盘部署了切6井,喜获高产工业油流。昆北断阶带终获突破!
这一发现整整迟到了25年。但也正是这25年,青海油田通过攻关研究,重新构建了盆地中新生界统一的层序地层格架,提出了多源生烃、多元成藏新认识,并配套形成了复杂山地二维成像处理、大面积三维连片叠前偏移成像、三维区岩性油藏预测、复杂地层钻井工程配套技术和综合应用成像、核磁、ECS、DSI测井等技术,为昆北勘探的突破奠定了基础。
油气只在烃源内吗?
1.07亿吨,冲破传统理论束缚
地质界有种观点认为,好的油气富集区需要满足生油气源岩、畅通的输导体系和好的圈闭构造三个条件。而烃源岩就好比是母亲,油气就是子女。若要生孩子,就必须要有妈妈,因而就形成了“烃源内找油气”的理论和“有妈妈才能生孩子”的认识。
在这一理论指导下,长期以来,重源岩、找圈闭,是青海油田油气勘探的主攻方向。在柴达木盆地勘探初期,这一理论曾发挥了重要作用。但柴达木盆地千差万别的地质构造,一种理论模式是不可能满足勘探需要的。这也导致了青海油田在后来的油气勘探中走进误区。
2007年以来,勘探人员利用三维连片叠前偏移成像技术对昆北三维地震资料进行重新解释,发现了一个相对完整的断裂带和古斜坡构造。就是这一个细微的发现,给昆北勘探带来了重大转机。
当新的解释成果出来后,青海油田勘探研究团队欣喜若狂,因为制约昆北勘探20多年的症结终于被找到。经过研究发现,昆北断裂带和不整合面就是一个完整的油气输导系统,而持续稳定的古构造背景、深大断裂纵向沟通油源、基岩风化壳横向疏导,为源外成藏创造了优越的条件。
切六区块的突破鼓舞了勘探人员的信心。随后,通过三维地震又发现了一批岩性圈闭和古斜坡圈闭,相继落实了切十二号油藏和切十六号油藏。
经过4年时间的滚动勘探,青海油田在昆北地区探明石油地质储量1.07亿吨,发现了柴达木盆地第二个亿吨级油田,并总结形成了具有柴达木盆地特色的“源外古隆起/古斜坡成藏”理论模式。柴达木盆地再次迎来储量增长高峰期。
基岩是找油气的“南墙”吗?
3159米,“南墙”下有大发现
所谓“源外古隆起/古斜坡成藏”理论,就是在远离油气源岩的古隆起或古斜坡,只要具备有利的输导通道和圈闭油气,也能聚集成藏。
在柴达木盆地60年的勘探实践中,往往是找到生烃源却找不到油气藏。“妈妈”在,“孩子”去了哪里呢?“源外古隆起/古斜坡成藏”理论则成为找到“孩子”的灯塔。
东坪地区位于阿尔金山前,是柴达木盆地油气勘探程度较低的地区。老资料认为,这个地区属于粗碎屑沉积,岩性一粗到底,缺乏储盖组合,远离油气源,难以成藏,在油气资源评价中曾认为没有油气存在,一度成为勘探禁区。
青海油田通过对老地震资料复查,发现这个地区有着与昆北相似的古隆起和古斜坡构造。在新理论指导下,2012年,青海油田部署钻探了东坪1井。
东坪1井打到3000米处的基岩层,并没有获得油气显示。钻井在遇到基岩后不得不停止钻进,因为常规理论认为基岩是油气成藏的最底端,也就是已经到了锅底,撞到“南墙”了。
怎么办?是完钻,还是继续冒险“撞南墙”?
几天后,油田决策层做出了历史性决定——向从未涉足的基岩层挺进!最终,东坪1井在3159米基岩层系发现了气藏,完钻后日产天然气11.3万立方米,一举打破了柴达木盆地30多年天然气区域勘探的沉寂局面,实现了青海石油人侏罗系寻找大气田的梦想,开创了柴达木盆地基岩层系勘探新领域。
目前,东坪—牛东气区累计探明天然气地质储量1100多亿立方米,建成年产能15亿立方米。东坪—牛东气田已经成为含气井段长、气层温度高和压力大、目前国内最大的整装基岩气田。
随后,在新理论指导下,青海油田在祁连山前平台地区再次获得勘探突破。至此,利用新理论,青海油田先后在昆仑、阿尔金、祁连三大山前均取得了油气勘探重大突破,从而彻底扭转了柴达木盆地油气勘探的被动局面。
头脑深处“藏”油气
美国著名石油勘探家Wallace E.P有句名言:“首先发现油气田的地方是在人们的大脑中。”这句话形象地阐释了一个哲理:地质家头脑里有油不一定能找到油,但头脑里没有油就一定找不到油。思想解放、创新认识才是找油找气的关键。
油气生产是一个从认识到实践、再认识再实践的反复过程。面对地下未知的油气藏世界,我们只有解放思想,创新思维,用科学的理念去叩开地宫的大门。
这并不是唯心主义。头脑中本无油气,但我们可以解放思想,用创新的思维指导油气田的勘探开发。
在青海昆北油田的勘探过程中,面对同一个构造带,多次勘探均没有获得发现。专家认为,这个地区没有生油气源岩并远离生油气源岩,不具备勘探价值。在青海石油人的努力下,这个构造结出了丰硕成果。昆北勘探获得突破的根本原因在于,青海油田对昆北断阶带进行了深入研究和认识创新,继而指导实践,形成了“源外古隆起/古斜坡成藏”找油气理论新模式。
纵观青海油田近年来油气勘探发现的每一步,都是先有设想和思路,再将其付诸实践。然而,这些设想、思路不是从天而降,而是在深入研究柴达木盆地地质油藏后,经过去粗取精、去伪存真上升而成的理性认识。
油气勘探若要获取新发现,必须先要做到头脑中有油气。这就要求我们从思想理念、思维方式和技术方法上实现转变,可以借鉴国内外油气勘探的新成果、新认识,但不迷信权威;可以结合所在地区的地质特点,反复研究、深入认识,但不墨守成规。总之,在油气勘探过程中,要以地质油藏为核心,解放思想,敢于创新,勇于实践,只要我们抱着必胜的信念和科学的态度,就一定能够找到更多更好的油气田。
何为“源外古隆起/古斜坡成藏”理论
传统的找油气理论是在油气生烃源或近烃源两三公里处找油气,即源内或近源勘探。而源外就是在远离烃源10公里至20公里,甚至更远一点的地方找油气。柴达木盆地受昆仑、阿尔金和祁连三座大山挤压,其在第三系形成之前就已形成的隆起和斜坡被称为古隆起和古斜坡。这一构造一般会育有良好的油气输导系统和圈闭条件,虽然远离烃源但同样会有很好的油气藏。
在这一理论指导下,2010年以来,青海油田先后找到了昆北、东坪—牛东、扎哈泉三个亿吨级油气田,分获中国石油2010年、2012年和2013年度油气重大勘探发现一等奖,东坪—牛东气田更是开辟了柴达木盆地基岩勘探的新领域。近5年来,青海油田新增油气探明储量是前53年的1.16倍,为千万吨高原油气田建设夯实了储量基础。
大型断裂纵向沟通源岩,油气沿断裂复合输导体系向长期发育的古隆起、古斜坡区运移,并在构造、岩性圈闭中聚集成藏。
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昆北“源外古隆起/古斜坡石油成藏”模式图 |
如图所示,2002年,青海油田在昆北断层下盘钻探切3井,在4400米处虽然找到生烃源岩,但没有获得油气显示,勘探工作一度中止。在新理论指导下,2009年,青海油田又在昆北断阶带西段分别部署钻探了切11井和切12井,在井深只有2000米左右时油气显示强烈,完钻后两口井均获得日产30立方米以上的高产工业油流,从而在远离烃源岩10多公里的地方发现了亿吨级的昆北油田,进一步佐证了源外可以成藏的新理论。(王得刚)
发现者说
青海油田公司总经理 付锁堂:
柴达木盆地是因喜马拉雅造山运动而形成的晚期盆地。盆地构造复杂,运动剧烈,断裂很发育,是我国地质条件复杂的含油气盆地之一。一些世界级的勘探难题一直困扰着青海油田的油气勘探。
经过60年的勘探,目前柴达木盆地内的油气资源探明率只有26.7%和15%。油气资源探明率较低,一方面说明油气勘探难度很大,另一方面表明柴达木盆地还有很大的勘探潜力和上产优势。
有困难并不可怕,关键是如何把难点变成突破点,将压力变为动力。近年来,青海油田不断转变观念,依托“柴达木盆地油气勘探开发关键技术研究”科研平台,加大科研攻关力度,加快技术进步,取得了“源外古隆起/古斜坡成藏”“盆内新构造晚期复式成藏”等四项成藏理论模式,形成了复杂山地地震采集处理解释一体化、复杂基岩储层气藏评价等系列国内外领先的配套技术,指导我们找到了昆北、英东、东坪、扎哈泉这些看似“出乎意料”实则“意料之中”的重大发现。
青海油田油气勘探突破的实践表明,油气勘探就是要坚定信心,不断解放思想,勇于挑战,敢于打破传统认识的束缚;要大胆创新,不断引进、吸收先进的勘探理念和技术,加大科研力度,在实践中寻找油气藏规律,丰富、完善、创建新的油气成藏模式;要始终坚持勘探无禁区、认识无止境的理念。只要我们锲而不舍,坚持探索,就可以变不能为可能,在追求和探索中,闯出一片新天地。
业界说
中国石油勘探开发研究院西北分院油气地质研究所所长 曹正林:
柴达木盆地英雄岭构造带勘探条件极差,一直被视为勘探禁区。上世纪六七十年代至本世纪初,勘探几上几下,未获重大突破。近年,依托重大科技专项,创新地质认识,攻克关键技术,发现了英东油田,储量规模超亿吨,日产突破1000吨,圆了几代石油人寻找高原大油田的梦想。总结经验有两点启示。
一是突破传统认识,创新成藏理论,禁区变有利区。高原晚期构造带找油,既无理论指导,又无经验借鉴。科技人员从烃源、构造、沉积条件入手,重新认识,并基于成藏条件分析,创建了“构造多期推覆叠加,深浅断层接力输导,中浅层复式聚集”成藏新模式,打破了传统认识,开拓了中浅层源上找油新思路,明确指出英雄岭构造带西带东段的英东地区成藏条件最为有利。
二是攻克关键技术,锁定突破目标,实现英东高效勘探开发。一方面,通过低信噪比资料叠前偏移成像和复杂构造建模关键技术攻关,首次弄清了“双重叠加”构造样式,落实了英东一号构造圈闭,部署砂37井,率先获得突破,发现英东油田。另一方面,开展以“两高一宽”、震检联合压噪、高精度表层调查为核心的复杂山地地震采集技术攻关,首次获取了三维高精度地震资料,精细刻画了构造形态和小断层特征,为英东油田整体探明和规模扩展奠定基础。
科技创新促使“禁区发现高效油气田,勘探难点变热点”,是复杂油气区高效勘探开发的必由之路。