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  中国石油勘探  2020, Vol. 25 Issue (1): 93-101  DOI:10.3969/j.issn.1672-7703.2020.01.009
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引用本文 

宋明水, 李友强. 济阳坳陷油气精细勘探评价及实践[J]. 中国石油勘探, 2020, 25(1): 93-101. DOI: 10.3969/j.issn.1672-7703.2020.01.009.
Song Mingshui, Li Youqiang. Evaluation and practice of fine petroleum exploration in the Jiyang depression[J]. China Petroleum Exploration, 2020, 25(1): 93-101. DOI: 10.3969/j.issn.1672-7703.2020.01.009.

基金项目

国家科技重大专项“渤海湾盆地精细勘探关键技术”(2016ZX05006)

第一作者简介

宋明水(1964-), 男, 山东沾化人, 博士, 2003年毕业于中国科学院兰州地质研究所, 教授级高级工程师, 现主要从事油气勘探部署研究与管理工作。地址:山东省东营市济南路258号中国石化胜利油田分公司, 邮政编码:257000。E-mail:songmingshui.slyt@sinopec.com

文章历史

收稿日期:2019-12-07
修改日期:2019-12-20
济阳坳陷油气精细勘探评价及实践
宋明水1, 李友强2     
1. 中国石化胜利油田分公司;
2. 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院
摘要: 济阳坳陷是中国陆相断陷盆地的典型代表,先后经历了大型背斜构造勘探阶段、复式油气聚集带勘探阶段和隐蔽油气藏勘探阶段。当前济阳坳陷勘探目标更加复杂、隐蔽,对勘探研究、部署及管理的精细程度提出了更高要求。胜利油田通过强化剩余资源潜力动态评价、持续深化地质规律认识及勘探配套技术攻关应用,开展勘探层单元精细评价,实现了济阳坳陷持续稳定增储。系统总结济阳坳陷勘探实践,提出“五精两创”精细勘探思路方法,对于中国东部同样处于高勘探程度阶段的陆相断陷盆地勘探与稳定发展,具有重要的理论和现实意义。
关键词: 五精两创    精细勘探    高勘探程度    勘探层单元    济阳坳陷    断陷盆地    
Evaluation and practice of fine petroleum exploration in the Jiyang depression
Song Mingshui1 , Li Youqiang2     
1. Shengli Oilfield Company, Sinopec;
2. Exploration and Development Research Institute of Shengli Oilfield Company, Sinopec
Abstract: As a typical representative of continental fault basin in China, Jiyang depression has experienced 3 exploration stages from structure exploration of large anticlines, complex oil and gas accumulation belts to subtle oil and gas reservoirs. At present, exploration objectives in the Jiyang depression are more complex and subtle, which requires higher elaborate degree of exploration research, deployment and management. By strengthening dynamic evaluation of remaining resource potential, continuously deepening understandings of geological laws and researches and application of exploration supporting technologies, fine evaluation of exploration targets has been carried out in Shengli Oilfield to achieve the continuous and stable reserve increase in the Jiyang depression. This paper systematically summarizes the exploration practice in the Jiyang depression and presents "five fine and two innovative" exploration methods, which is of great theoretical and practical significance for the exploration and stable development of continental fault basins with high exploration degree in eastern China.
Key words: "five fine and two innovative" exploration methods    fine exploration    high exploration degree    exploration targets    Jiyang depression    fault basin    
0 引言

济阳坳陷是中国东部典型的中—新生代陆相断陷盆地,也是渤海湾盆地最早获得发现的地区,1961年华8井获工业油流,历经近60年勘探开发,石油资源探明率已达52.1%,平均探井密度已超过0.23口/km2,整体处于高勘探程度阶段[1],但剩余石油资源依然较为雄厚,仍是增储稳产的重要阵地。针对高勘探程度区勘探,张善文提出“跳出框框”是老油区找油的关键,要不断深化对油气成因和机理等内在成藏规律的认识[2-3];薛永安提出了“以差异成藏分析指导靶区优选和勘探层系调整,以一体化勘探带动油田内外部勘探,以新理论新技术保证勘探空间拓展和钻探成功率”的精细勘探背景下渤海油田成熟区勘探新思路[4];孟卫工等通过区带优选、创新地质认识、精细目标刻画,实现辽河坳陷中浅层勘探新发现;赵贤正等结合冀中坳陷和二连盆地勘探实践,探索形成了精细研究、精雕细刻、精查细找、精耕细作、精筛细选和创新管理“五精一创”勘探方法,应用于冀中坳陷和二连盆地勘探,推动了老区富油凹陷勘探[5]

本文结合济阳坳陷油气勘探实践,瞄准制约勘探的关键问题,探索形成了精细剩余资源再认识、精细油气成藏规律再研究、精细区带优选再评价、精细勘探配套技术攻关、精细勘探工作规范、创新勘探思维模式、创新勘探管理模式的“五精两创”精细勘探评价方法,并将其应用于济阳坳陷勘探,实现了高勘探程度阶段年新增探明、控制和预测三级石油地质储量1.5×108t以上,为济阳坳陷高效勘探及中国石化东部老区稳定发挥了重要作用。

1 济阳坳陷勘探概况

济阳坳陷总体呈现群山环湖、群湖抱山和北断南超的箕状断陷特征,可划分为东营凹陷、沾化凹陷、车镇凹陷和惠民凹陷等4个凹陷和滩海地区;构造复杂,断裂发育,沉积多样,油藏多类,被誉为“地质大观园”[6]

济阳坳陷经历了近60年的勘探开发:20世纪60—80年代初,“源控论”指导背斜构造油气藏勘探;20世纪80—90年代中叶,“复式油气聚集理论”指导了埕岛、孤东等复式油气聚集带的发现和老油田储量的大幅度增加;1996—2012年,“隐蔽油气藏勘探理论”及“多样性潜山勘探理论”指导了岩性类、地层类等隐蔽型油气藏及前古近系潜山勘探,实现了新增储量和油气产量的长期稳定。2013年以来,“富油凹陷油气藏有序分布、差异富集理论新认识”指导了以复杂隐蔽油气藏为主要目标的效益勘探。截至2018年底,济阳坳陷发现太古宇—新近系明化镇组等10余套含油气层系,探明油气田73个,其中亿吨级油气田14个。

2 “五精两创”精细勘探评价

2013年以来,国际油价持续低位运行,中国石化“两个管理办法”实施及济阳坳陷勘探程度越来越高等多重因素叠加,促使胜利油田必须实施精细勘探,以保障勘探稳定发展。为此,在继承胜利油田已有做法基础上,创新思路、办法,提出了“五精两创”精细勘探评价方法,指导了济阳坳陷的高效勘探。

2.1 精细剩余资源再认识

资源是油气勘探的基础。济阳坳陷探明程度达到50%以上,其中沙四上亚段及以上成熟层系平均探明率达到60%以上,尽管每年探明储量加控制储量仍达1×108t,济阳坳陷仍具有很大的潜力,但是勘探目标更为零散,规模变小, 勘探难度大,勘探人员出现了信心不足的现象,需要深化认识济阳坳陷剩余资源潜力。

2.1.1 重新认识烃源岩生排烃机制

勘探实践发现东营凹陷已探明储量的73.5%源自沙四上亚段咸化环境烃源岩,这与沙三中、下亚段为主要烃源岩的传统认识存在矛盾。通过郝科1等井沙河街组铁、钙、镁、钾、钠、铝等常量元素分析,结合沉积环境综合研究,明确了古近系烃源岩发育的古湖泊环境。在原来的盐湖、咸水湖、淡水湖等湖泊划分基础上,进一步细化沉积环境分类,并深化研究不同环境烃源岩生排烃机制,取得了以下创新认识:一是济阳坳陷孔店组—沙四下亚段为盐湖沉积环境,沙四上亚段—沙三下亚段为咸化湖盆的沉积环境,沙三中、上亚段为微咸水—淡水湖盆沉积环境;二是咸化环境烃源岩具有早生、早排、生烃周期长和资源量大的特点,2500m即可进入排烃门限,而淡水环境3000m左右才开始排烃[7-10]图 1),突破了以往认为沙三中、下亚段为主要烃源岩的传统认识。该认识指导了济阳坳陷资源评价,结果表明沙三下亚段—孔店组咸化环境烃源岩资源量增加了30.41×108t,其中沙四下亚段—孔店组增加了近6×108t;该认识还指导了沙四下亚段—孔店组深层勘探,认为沙四下亚段—孔店组发育自源、他源两套成藏体系,在东营凹陷南坡和渤南洼陷发现了4个千万吨级规模储量区块,打破了“沙四下亚段—孔店组处于主力烃源岩之下,是勘探禁区”的传统认识。

图 1 济阳坳陷不同环境烃源岩生排烃模式对比 Fig. 1 Comparison of hydrocarbon generation and expulsion models of source rocks in different environments in Jiyang depression
2.1.2 系统梳理“出油点”“油层井”,盘活油气资源

济阳坳陷尽管整体勘探程度高,但平面、纵向勘探仍不均衡,储量区外仍存在大量的空白地带。这些储量空白区是认识的薄弱区,是资源潜力区,存在大量的“出油点”和“油层井”。探井“出油点”是指储量外经试油获得油流但未上报任何储量的井点;“油层井”是指测井解释油层未试油或常规技术试油未出的油气层井。它们均是油气曾经运聚的证据。在高勘探程度阶段,系统梳理和评价探井“出油点”或“油层井”,可盘活资源存量,提升勘探效益。运用勘探层单元评价思路,分层开展探井“出油点”和“油层井”再认识,并按照地面—效益或规模带动意义—认识可靠性—技术适应性等条件进行动态评价。经系统梳理和分类评价,济阳坳陷现存探井“出油点”866井/1007层,其中Ⅰ类和Ⅱ类地面条件允许、经济有效益,经近期加强评价或深化成藏规律研究或配套技术攻关后,可实现储量上报的探井“出油点”为129井/150层;“油层井”中油层大于3m的有890井/2184层。近两年来,通过加强Ⅰ类和Ⅱ类探井“出油点”的评价和攻关,每年平均贡献控制储量820×104t、预测储量1500×104t,筛选油层井19口,第一批次4口井试油,全部获得工业油流,明确了3个500×104t级以上增储阵地。

深化剩余资源再认识,夯实了探区资源基础,明确了勘探潜力和方向,坚定了成熟探区勘探信心。

2.2 精细油气成藏规律再研究

济阳坳陷多期构造运动、多期油气运聚决定了不同构造层油气成藏及富集规律存在较大差异。近5年来,围绕富油凹陷断陷层、盐下红层、基底古生界潜山等勘探领域,精细研究成藏要素及富集机制,创新成藏理论及油气富集规律认识,指导勘探实践持续获得新发现。

2.2.1 精细富油凹陷油气成藏机制

经过近60年的勘探,尽管富油凹陷构造主体基本探明,但平面和纵向上仍存在较多储量空白区,是重要的勘探方向,但这些区域地质条件也相对更为复杂。通过开展油气输导体系、压力和流体等成藏要素研究,形成了3点创新认识:一是压力、流体和储集性的相互作用及协同演化控制了油气成藏;二是盆地结构控制了“压力—流体—储集性”协同演化,盆地内依次发育陡坡带常压—碱/酸性流体—中低孔、洼陷带超压—碱/酸性流体—中低孔、缓坡带常压—弱碱/酸性流体—高孔3类协同演化组合模式;三是压力—流体—储集性协同演化模式控制了油藏类型及属性的有序、差异分布。油藏类型从盆地中心向盆缘依次发育岩性油藏、岩性—构造油藏、构造油藏、地层油藏[11-13]

以陡坡带砂砾岩体为例,常压充注动力与碱/酸性流体协同演化决定了储集物性的好坏,控制了不同类型及充满度油藏的差异分布,自下而上发育非油层即干层带——凝析岩性油气藏、高充满带——常规岩性油气藏、油水过渡带——常规构造—岩性油气藏和低充满带——稠油地层油藏(图 2)。

图 2 济阳坳陷陡坡带砂砾岩油气成藏有序性、差异性演化模式 Fig. 2 Evolution model of order and difference of hydrocarbon accumulation of glutenite reservoirs in steep slope zone of Jiyang depression

该理论认识的提出,明确了断陷盆地不同区带已发现油气藏类型及储量“空白区”可能的勘探类型,为已成藏区的勘探挖潜、储量“空白区”的有序勘探指明了方向。以该认识为指导,2015年来,济阳坳陷沙四上亚段—馆陶组新增控制储量1.7×108t,均为储量“空白区”。

2.2.2 精细前古近系潜山成山—成储—成藏研究

济阳坳陷前古近系包括中生界、古生界、太古宇,其中古生界是目前主要的勘探层系。经过多年的勘探开发,在埕岛、桩西等21个油气田上报古生界探明储量。整体上看,济阳坳陷古生界潜山勘探可分为3个阶段:1995年以前,是以残丘块断潜山为主的勘探阶段;1996—2004年,以多样性潜山勘探理论为指导,残丘山、内幕块断山、滑脱山等多类型潜山主动勘探阶段;2005—2015年,相对易发现的风化壳潜山、块断潜山基本探明后,勘探进入徘徊不前阶段。冀中坳陷牛东1深潜山勘探实践给济阳坳陷潜山勘探带来重要启示。2015年以来,通过对济阳坳陷前古近系构造演化、圈闭发育、储层特征、运聚方式的系统研究,形成了5点创新认识:一是印支期—燕山期挤压形成的逆断层在后期拉张作用下仍然有残留,表现为逆断特征;二是受郯庐断裂带中—新生代活动影响,走滑断层普遍发育,对构造和成藏起重要作用;三是潜山内幕是下古生界潜山勘探的重要方向,喜马拉雅期形成的NNE向走滑断层控制了古近系酸性流体和深部热液流体的活动,是内幕储层发育的有利条件;四是NNE向扭张断层在古近纪停止活动,胶结充填作用强,对油气藏有良好的封堵能力;五是存在断层侧向对接输导、断层走向输导、油气倒灌运移等多种运聚成藏模式,斜坡区、负向构造带、内幕等均是有利的勘探方向[14]图 3),突破了“印支期、燕山期和喜马拉雅期3期构造运动叠合,潜山圈闭受张性正断层控制,负向构造带和断距小(或无断距)的斜坡带成藏不利”的早期认识[8, 16]。在此认识指导下,2016年以来,埕岛—桩海潜山带、车镇潜山带、高青—平方王潜山带等持续取得突破,前古近系潜山累计新增探明储量623.57×104t、控制储量2414.99×104t、预测储量1013.2×104t。

图 3 断陷盆地潜山油气成藏模式 Fig. 3 Hydrocarbon accumulation model of buried hills in fault basin
2.3 精细区带优选再评价 2.3.1 提出了勘探层单元概念及划分方法

地质单元的合理划分直接反映勘探区带地质认识程度,是开展科学认识和勘探部署的根本。随着勘探程度的提高,按二级构造带进行勘探单元划分和评价已不能满足勘探要求,因此,提出了勘探层单元概念。勘探层单元是同一构造层或构造亚层中,以二、三级构造带为基础,综合考虑地质特征、勘探程度和认识程度来划分的具有相对统一的构造体系、沉积体系、油气运聚体系的潜力地质单元[15-16, 18]

勘探层单元划分以构造(亚)层为基础,突出成藏要素相对统一性、部署思路一致性、潜力可靠性、评价动态性的划分原则;纵向上构造(亚)层序、层序地层识别结合主要勘探领域划分目的层系,平面上考虑沟、槽、脊、断划分二、三级构造带,结合沉积相类型一致性与沉积体系完整性划分沉积单元,综合油藏类型、运移路径、流体压力等因素划分油气运聚单元,最终三单元叠合确定勘探层单元。按照勘探层单元划分原则,初步将济阳坳陷划分出明化镇—馆陶组、东营组—沙一段、沙二段、沙三段、沙四上亚段、沙四下亚段—孔店组、中生界、古生界和太古宇等9套层系305个勘探层单元。勘探层单元体现了同一单元油气运、聚规律的相似性,同一区带不同单元之间油藏类型分布的有序性,突出了不同区带、不同层系油气藏类型的差异性,有效解决了隐蔽油气藏勘探阶段二级构造岩相带面积大、层系多、类型多,难以凸显区带内不同部位、层系勘探潜力的问题,为成熟探区深化勘探提供了科学依据。

2.3.2 “五维一体”优选评价,优选高效勘探层单元

建立了地面条件、资源潜力、经济效益、认识可靠性、技术适应性“五维一体”勘探层单元优选评价方法,其中地面条件是前提,资源潜力是根本,经济效益是关键,地质认识可靠性是基础,勘探技术适应性是条件,体现了当前安全环保、经济高效的发展理念。2017年开始应用勘探层单元理念进行济阳坳陷区带动态优选,近3年来分别优选勘探层单元66个、70个和78个,为勘探部署提供了优质方向。

勘探实践表明,勘探层单元的提出与应用有效提高了勘探选区的准确度,提高了勘探成效。与2015—2016年相比,近3年勘探计划区带的实施率平均达到71.3%,提高了42.3%;勘探部署井位的实施率平均达到61.9%,提高了28.4%(图 4)。

图 4 济阳坳陷2015年以来勘探计划实施效果对比 Fig. 4 Comparison of implementation effects of exploration plans since 2015 in Jiyang depression
2.4 精细勘探配套技术攻关

对于常规油气而言,随着大型构造、扇体主体的逐步探明,构造转换带、沉积结合部位成为勘探的重要方向, 这些部位构造复杂、储层变化快、面积碎小,常规技术手段刻画困难。2016年以来,开展济阳坳陷全区三维地震资料梳理及对勘探目标适应性进行分析,将济阳坳陷三维地震资料划分为3类:一类品质好,适应勘探目标需求的区块面积占21.8%;二类品质较差,但开展目标处理后可用的三维地震资料占28.7%;三类品质差,必须进行重新采集的三维地震资料占49.5%。通过开展地质目标资料需求及三维地震勘探技术攻关,形成了具有自主知识产权的单点高密度三维地震勘探技术及以高精度、高密度三维地震资料为依托的河道砂、砂砾岩、浊积岩和复杂断块等成熟领域的精细勘探配套技术,这些技术的推广应用,提高了钻探成功率,支撑了高效勘探。

2.4.1 攻关形成了高密度三维地震勘探技术

济阳坳陷地震勘探技术发展大致经历了1964年前的光点地震勘探技术、1965—1984年以构造油气藏为主要对象的二维地震勘探技术、1985—2004年以隐蔽油气藏为主要对象的常规三维地震勘探技术、2005—2015年以隐蔽油气藏为主要对象的高精度三维地震勘探技术、2016年以来以复杂隐蔽油气藏勘探为主的高密度三维地震勘探技术。

高密度三维地震的主要特点是“两宽一高”,即宽频带、宽方位和高分辨率。形成4个技术创新要点:一是提出了采集观测系统“充分性、对称性、均匀性、连续性、经济性,可操作性”的“六性”设计理念,研制了“面向目标的地震观测系统设计软件”,提升了观测系统的针对性、时效性;二是研制了具有自主知识产权的陆用压电单点检波器,主要技术指标基本达到了国外数字检波器的水平,兼容性好,适用于各种复杂地表,解决了常规动圈式组合检波器动态范围窄、单道数字检波器(MEMS)价格昂贵和适应性差的问题;三是针对复杂构造成像不准的难题,研发了井震速度融合技术,提高了深度域速度建模精度,创新形成了深度域地震成像一体化技术[16],复杂地质目标成像精度明显提高;四是建立了基于大数据分析的相模式库,研发了地震相自动识别技术,提高了地震相识别精度,实现了沉积微相地震预测,岩性圈闭钻探符合率达80%以上。

2017年实施罗家单点高密度三维地震,与旧资料相比,整体优势频带拓宽20Hz,主频提高了10~15Hz;中部目的层的主频提高10Hz,频带拓宽了28Hz;地层连续性更好,断层更加干脆,断点更为清晰,成像精度得到大幅提高(图 5)。

图 5 罗家地区新旧资料成像对比 Fig. 5 Comparison of seismic imaging by old and new data in Luojia area

2016年以来,先后在陈官庄、牛庄等地区实施6个区块单点高密度三维地震采集和成像处理,CDP网格达到12.5m×12.5m,覆盖次数平均为251次,炮道密度平均为398万道/km2。利用新资料,部署探井53口,完钻探井35口,成功28口,探井成功率达到80%。高品质资料为隐蔽目标准确识别描述和预测奠定了坚实基础。

2.4.2 隐蔽油气藏勘探配套技术

河道砂精细勘探技术:进行了油源断层、油源运移路径及储盖组合分析,确定分汊河发育有利区和砂组;通过精细层控追踪,将地震RGB属性融合与叠前泊松比反演结合,进行砂体描述,利用地震衰减梯度属性进行含油性检测,明确有利目标区,实钻吻合率达到78%。2016年以来,重点针对埕岛—桩海地区、三合村等地区开展评价部署,发现了埕北376等10个高产富集区块,累计上报探明储量3127×104t、控制储量2688×104t。

砂砾岩精细勘探技术:研发了以测井曲线重构为基础的旋回划分、以储层微观结构为基础的储层评价、以扇根封堵为基础的油藏综合评价等勘探配套技术系列。砂砾岩体钻探成功率由80%提高到90%。重点针对盐家沙三段—沙四段、永安镇沙四段、胜坨沙三段—沙四段等勘探层单元开展评价部署,发现了永560块上倾尖灭型、利斜965泥岩隔层型、丰深斜101扇根封堵型等多类型砂砾岩油藏,新增探明储量489×104t、控制储量2900×104t、预测储量3590×104t。

浊积岩精细勘探技术:攻关形成了地质与地震相结合的高精度层序地层等时对比、基于古坡度、古水深、古物源等控砂机制下的沉积过程重建、地质规律约束下的多属性拟合、浊积岩属性凸显储层地球物理预测、基于浊积岩成藏临界条件分析的油气成藏量化评价等技术,浊积岩钻探成功率提高12%。3年来,济阳坳陷沙三段浊积岩新增探明储量867×104t、控制储量1885×104t、预测储量2575×104t。

复杂断块精细勘探技术:依托高精度三维地震资料,研发了相干分析、蚂蚁体追踪等低级序断层刻画技术,形成了SGR、相对盘不同岩性对接断层封堵性定量评价等断层封闭性评价技术,有效提高钻探成功率15%以上。以此技术为指导,重点围绕大王庄、商河等多个复杂断裂带开展评价部署,发现多个“小而肥”的储量区块,3年来累计新增探明储量445×104t、控制储量1303×104t、预测储量2090×104t。

2.5 精细勘探工作规范

针对当前复杂隐蔽油气藏勘探阶段区带优选、攻关研究、部署评价以及地质人员研究思路科学性、研究内容完整性、研究水平差异性等问题,以济阳坳陷为工区,编制了《东部成熟探区精细勘探研究工作规范》。该规范以勘探层单元划分与评价优选为基础,以4类7种油藏精细研究为核心,以勘探目标优选及部署优化为目的,形成精细勘探研究工作及目标优选全过程的质量控制体系,目前在中国石化东部油田进行推广应用。还研究编制了油田《探井部署基础工作规范》,规范要求在探井部署中针对控制地层油藏、岩性油藏(包括砂砾岩、浊积岩、滩坝砂、河道砂)、潜山油藏、复杂断块油藏等4类7种油藏地质特点及制约勘探的关键因素,系统开展油藏基础资料、物探基础资料、圈闭描述、成藏分析、目标部署、风险分析、经济评价及地表条件等要素评价,并厘定了不同要素的关键图件及具体评价内容。通过规范实施,进一步强化了勘探研究中的薄弱环节、关键因素、风险环节分析,固化了地层油藏等7种油藏类型结构性、流程化的研究评价技术路线及必备工作图件,对于规范勘探部署研究工作,提高部署质量具有重要的促进作用。同时,《探井部署基础工作规范》已成为工作手册,引导研究人员尤其是年轻职工培养规范工作的思维习惯,加快青年成长。

近几年来,通过实施精细勘探工作规范,提升了井位研究质量。与钻前设计相比,部署完钻探井目的层钻遇率、储层符合率、圈闭有效率和解释油层率均得到较大程度提高,评价井工业油流率提高了12.6%。

2.6 创新勘探思维模式

思路决定出路。创新勘探思路,引领处于高勘探程度阶段的济阳探区始终保持旺盛的勘探发展活力。

2.6.1 正确认识短期效益与长期可持续发展关系,及时调整勘探策略

2013年以来,国际油价断崖下跌并长期保持低位运行,油气行业进入“寒冬期”,商业油气发现成为勘探的重中之重。这也使得勘探目的层系由“十一五”以来的中深层向中浅层转移,并形成了3500m以深不考虑勘探的不成文规定。短期看,中浅层埋藏浅、成本低,一经发现即可动用,效益好;但长期看,中浅层面积小、储量少、复杂隐蔽,相对深层,要完成同等数额储量任务,需要投入更多人力、物力和财力。且由于浅层的基本地质认识、工程工艺技术相对成熟,久而久之,技术创新动力不足,导致勘探水平下降;随着中浅层剩余规模目标越找越少,勘探工作量越来越大,地质人员越来越疲劳,但路子越走越窄,控制储量、预测储量发现难度越来越大,长远看勘探效益越来越差。勘探决策者及时调整思路,将勘探重心由以中浅层为主转变为中浅层、中深层和深层并重,并加大对深层、超深层地质认识和工程工艺的探索力度。在深层勘探同时,也注重中浅层的兼探,做到一井多探。

思路的转变带来勘探的突破。车西洼陷车古27井在古生界4940.23~5505.00m井段获得76412m3/d的工业气流;埕岛地区埕北313井在古生界4164.15~4357.00m井段获得325m3/d的高产工业油流;东营北带丰深斜101井在沙四下亚段4525~4552m井段获得油16.95t/d、气30550m3/d的工业油气流。2015年以来,3500m以下的深层贡献控制加预测储量在7000×104t以上,引领济阳坳陷其他地区勘探,新发现3000×104t级以上规模储量区块3个,新发现1000×104t级以上规模储量区块6个,为后续的勘探发展奠定了资源基础。

2.6.2 正确认识资料与井位的关系,把准勘探节奏

以往为了找井位,通常以认识创新作为井位的关键依据,只要认识有创新,即使其他资料模糊一点问题也不大,导致探井部署钻探后没有解决地质问题的现象时有发生。对地震资料品质评价后,认为一切部署研究工作必须建立在资料允许的基础上。资料不到位,再新的认识也是空中楼阁。高勘探程度地区地质条件较为复杂,没有新资料坚决不做或少做工作,做了也不定井。有了新资料,要对比新老资料的特点,深挖资料反映的地质信息,进而找准井位。

近几年来,因没有新资料支撑而推迟论证的区带有10余个;通过研究人员提出三维地震资料新采集、处理的区带有30余个,利用新采集资料或目标处理资料部署的井位80余口。通过充分利用资料引领井位部署,把准勘探节奏,确保区带研究成果扎实可靠。

2.6.3 正确认识理论创新与生产实践的关系,立足探区实际开展科研及生产部署

以非常规油气勘探研究与实践应用为例。济阳坳陷页岩油勘探经历了早期偶遇、积极尝试、研究探索等阶段。2009年以前,常规油气勘探探索中,多口探井在路过主力生烃层段时见到良好显示,试油获得工业油流,并有多口井累产过万吨。2009—2012年,国内页岩油气掀起热潮,济阳坳陷积极尝试,钻探针对页岩油(纯页岩、泥岩段)的多口专探井,但无一获得稳定产能。此后页岩油勘探进入研究探索阶段[17]。分析页岩油探索失利的原因,认为:一是没有认清济阳坳陷页岩油分布及富集规律;二是济阳坳陷页岩油领域的复杂性决定了靠拿来主义还不行,需要开展系统的地质条件、工程工艺技术综合研究,建立适合济阳坳陷的页岩油综合评价体系。

在对国内外非常规油气产区广泛调研和探区油气分布规律深入研究基础上,将盆地中含油气层系划分为页岩油区、页岩油与常规油过渡区和常规油气区3个区域。对于非常规页岩油,将烃源岩及与之伴生的具有一定脆性特征的薄砂层、石灰岩层统筹考虑,综合考虑有机碳含量、演化程度、脆性矿物含量、含油性等多项因素优选甜点区,将老井重新试油、新部署常规油气探井页岩油段试油及页岩油专探水平井试油等相结合落实产能,多口井获得相对稳定产能;对于与烃源岩相邻的过渡区致密砂岩、石灰岩油藏,选取具有相对稳定、厚度较大的油层,采用非常规水平井及多段压裂等工程工艺技术,进行产能评价,并在多个储量区块进行试验获得成功。

2.7 创新勘探管理模式

管理也是生产力。紧紧围绕探井生产和效益增储这个核心工作,创新勘探组织、管理与考核方式,提高勘探效益。

2.7.1 创新探井部署组织模式

按照管理工作向有利于探井研究、部署和运行为中心转移,设立分领域的八大专业项目组,统筹领域研究,部署人力、物力;调整井位论证方式、节奏,由一年两次集中区带论证转变为以项目组为重点,研究成熟一块,部署论证一块,大幅缩短研究成果向生产转化时间;建立多维审核、评价制度。多级审核即研究单位的班组—科室—单位三级把关、专业项目组井位审查、油田评审专家组评议、油田分公司主管领导审定;评价制度即管理部门委托相关单位进行部署论证工作规范性评价。通过多维度审查评价,提高井位目标可靠性,降低勘探风险,提高勘探成效;实施勘探开发工程实验一体化运行模式,协同作战,实现探井向储量、产量的效益转化。

2.7.2 创新探井运行实施模式

在井位运行过程中,大力实施“三提”工程,即提速、提质、提效。一是紧密围绕探井生产,建立“探井在线”平台,由“线下”转为“线上”,全过程把关探井运行节点及进度情况,实现工作运行可视化。二是井位部署与现场准备实时联动,从井位部署到上钻,由原来的98.7d压缩到70d,大幅提高效率。

2.7.3 创新勘探生产考核方式

在调研学习基础上,转变考核方式,由以往任务包干考核转变为任务、质量、效益综合的考核方式,遵循“突出工作质量、突出勘探效益,强化有序竞争、尊重认识原创,促进探井工业油流率和规模效益储量发现率”的原则,务虚会、座谈会共同交流方式与“背靠背”研究相结合,找准方向,共同研究,加大原创目标提出单位的奖励力度。按照风险井、预探井、评价井和滚动井分别建立以数量、地质符合率、工业油流率等为核心的考核指标和奖励标准;按照单块储量、区带储量的规模和平衡油价建立控制储量考核指标和奖励标准,激励广大研究人员创新思维、积极工作、多找优质井位和规模储量,提高勘探质量和效益。

2017年以来,创新勘探管理模式,保障勘探工作稳步推进,年均部署探井160口,完钻探井85口,每年平均新增探明储量和控制储量近亿吨。

3 勘探启示

陆相断陷盆地的复杂性决定了认识的渐进性和勘探的长期性。莱复生指出,“石油首先赋存于地质家的头脑中”。任何一个含油气盆地,在其不同勘探阶段,勘探任务、勘探对象不同,石油在地质家头脑中的模式也必然不同,断陷盆地更是如此。

济阳坳陷勘探实践表明,无论在任何阶段,都要坚定信心,解放思想,创新理论,攻关技术,分阶段主动转移勘探对象,并建立适应于勘探对象的勘探模式,保证勘探的针对性和准确性,实现高效有序勘探。

当前中国东部陆相断陷盆地已整体进入高勘探程度阶段,但仍具有巨大的剩余资源勘探潜力。如何认识当前勘探阶段,如何破解当前阶段勘探面临的复杂问题,成为勘探研究人员必须思考和解决的问题。本文从济阳坳陷勘探实践出发,提出的“五精两创”精细勘探评价办法,为济阳坳陷及与之类似的断陷盆地勘探提供了一套相对系统、可行的勘探思路和方法,相信随着勘探评价方法的应用推广和发展完善,将有效促进中国陆相断陷盆地的高效勘探和可持续发展。

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