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中国石油“十三五”油气勘探重大成果与“十四五”发展战略

发布时间:2021-01-27 11:08:01    来源:    作者:
    

 

中国石油“十三五”油气勘探重大成果与“十四五”发展战略

 

 

作者 | 何海清   范土芝   郭绪杰  杨 涛     黄福喜  高 阳


摘要:“十三五”期间,中国石油天然气股份有限公司(简称中国石油)油气勘探工作在地质理论和技术创新、油气勘探突破发现和增储等方面取得众多成果。文章在梳理总结“十三五”期间油气勘探成果、理论技术进展的基础上,提出了“十四五”油气勘探发展思路与战略。“十三五”以来,中国石油坚持创新和资源战略,突出高效勘探,加大新区新领域风险勘探,加强重点盆地、重点领域集中勘探,强化基础研究、整体研究和领域目标研究;创新和完善了凹陷区砾岩成藏、浅水三角洲大面积岩性成藏、深层海相碳酸盐岩“三古”控藏、走滑断裂“断溶体”控藏、前陆冲断带深层成藏、页岩油“四要素”成藏富集、页岩气“三控”成藏富集、深层火山岩“三元”控藏等地质理论与认识;攻关形成了“双高”和“双复杂”三维地震采集处理解释、深层—超深层钻完井、深层测试、长水平井压裂技术等为代表的勘探(评价)技术。在四川、塔里木、准噶尔、鄂尔多斯、松辽、渤海湾等大盆地岩性—地层、海相碳酸盐岩、前陆冲断带、页岩油气、成熟探区、火山岩领域取得了34项重大勘探成果,油气储量实现历史性长期高位增长,为石油产量稳中上升、天然气产量快速增长奠定了资源基础。“十四五”期间,中国石油将科学谋划油气勘探的战略方向和战略重点,推动六大盆地和五大领域常规油气持续规模增储及非常规资源快速发展,加快落实油气规模增储大场面,积极准备战略接替区和重大接替领域,夯实高质量发展资源基础。

0 引言

“十三五”期间,随着主要含油气盆地油气勘探程度的不断提高和勘探难度的加大,油气勘探工作面临一系列严峻挑战。地表施工条件多为山地、沙漠、戈壁、黄土塬、滩海、草原、湖泊、城镇等;地下条件呈现出目标日益复杂、资源品位变差、目的层深度加大等趋势;复杂构造、复杂岩性、深层—超深层及非常规逐渐成为主要勘探对象,一些高勘探程度盆地和地区面临战略接替不明、目标准备不足的局面;同时,随着资源品位逐渐下降,成本刚性增长,新增储量升级动用难度加大,地面地下复杂条件对工程技术提出了更高要求。

面对困难与挑战,中国石油以创新战略和资源战略为引领,以获取规模优质储量为目标,着力推动高效勘探,高质量实施“七年行动计划”。优化投资结构和勘探部署,切实加强科技攻关,加大新区新领域风险勘探力度,积极寻找油气新发现;突出中西部大盆地集中勘探和富油气凹陷精细勘探,落实规模效益储量;积极探索页岩油气,加快非常规资源发展。立足岩性—地层、海相碳酸盐岩、前陆构造、页岩油气、成熟探区和火山岩六大勘探领域,创新形成了凹陷区砾岩油藏大面积成藏等重大理论认识,攻关形成了超深井优快钻探、长水平井体积压裂等核心勘探开发技术,有力保障了油气勘探不断获得新发现、大突破。“十三五”期间,油气勘探取得34项重大成果,新增石油探明地质储量36.1×108t、天然气探明地质储量3.6×1012m3,为原油产量稳中上升和天然气产量快速增长夯实了资源基础。本文在总结“十三五”油气勘探新认识、新技术、新成果的基础上,分析未来油气勘探重点领域和方向,提出了“十四五”油气勘探发展战略。

1  “十三五”油气勘探重大成果
1.1 岩性—地层领域取得13项重大勘探成果

针对准噶尔盆地和鄂尔多斯盆地复杂岩性体规模有效成藏难点,创新建立了凹陷区砾岩油藏和大面积致密砂岩油气藏地质理论认识,攻关形成了高精度三维地震砾岩储层预测、黄土塬高质量地震采集处理和深层致密储层水平井压裂提产技术,取得3项重大勘探突破,探明10个亿吨级和千亿立方米级规模储量区。

1.1.1 创新凹陷区砾岩油藏和大面积致密砂岩地质理论认识

(1)创新形成了凹陷区砾岩油藏地质理论认识。突破砾岩沿盆地边缘分布的传统观点,揭示了砾岩可大面积分布的沉积动力学机制。准噶尔盆地玛湖地区三叠系百口泉组发育大型退覆式浅水扇三角洲,多期扇体叠置连片,砾岩满凹分布;首次发现了全球迄今最古老的二叠系风城组碱湖优质烃源岩,突破经典Tissot单峰生油模式,创建碱湖烃源岩成熟—高过成熟双峰高效生油模式,指导凹陷区剩余资源量重新评价,剩余资源量由4.3×108t增加到27.3×108t;突破源储一体才能大面积成藏的观点,油气在生烃增压驱动下沿高角度走滑断裂垂向跨层运移2000~4000m至凹陷区砾岩层,具有大油区成藏模式(图1)。

 

 

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(2)深化了大面积致密砂岩油气藏地质理论认识。鄂尔多斯盆地中生界发育三叠系优质湖相油源岩,以及三角洲分流河道、砂质碎屑流砂体等规模优质储层,源储一体或紧邻;上古生界发育石炭系—二叠系优质煤系气源岩,以及大型三角洲沉积体系海侵、海退、湖泊3种类型规模砂体,源储紧邻。两套含油气系统的烃源岩和储层均大面积广覆式叠置分布,油气在孔缝耦合输导下规模运聚、集群式大面积成藏,进一步深化提出中生界油藏和上古生界气藏“广覆式生烃、大面积充注、孔缝耦合输导、近距离运聚”成藏模式。

1.1.2 攻关形成玛湖砾岩油藏高精度三维地震储层预测技术

针对玛湖地区砾岩非均质性强、砾级差别大、油水关系复杂等储层“甜点”预测难题,攻关形成了以宽频高密度三维地震叠前反演为基础的砾岩储层“甜点”预测技术,实现了“甜点”预测精度大幅提高。按照整体部署、分步实施思路,在玛湖凹陷斜坡区实施4166km2高密度三维地震(面元为12.5m×12.5m、覆盖次数为280次、纵横比为0.64),创新形成了高密度三维配套处理技术,资料有效频带拓宽15Hz,频宽为5~65Hz,主频提高8Hz,达到32Hz,为储层描述提供了高品质地震资料。砾岩储层“甜点”预测技术通过多级颗粒支撑砂质充填的非均质砾岩岩石物理模型,攻克了横波速度准确预测难题;通过纵横比、纵波阻抗的五维识别图版,解决了黏土含量、孔隙度、含油饱和度及流体性质有效判识难题;通过双参数储层及流体叠前预测技术,实现了贫泥、含泥、富泥3类储层的有效划分,有效解决了砾岩物性和含油气性的定量预测。据中国石油新疆油田公司统计,速度预测与实测误差由10.2%降低到2.8%,“甜点”储层钻遇率由53%提高到87%,探井成功率由40% 提高到80%。

1.1.3 攻关形成黄土塬高信噪比、高分辨率三维地震致密储层预测技术

针对黄土塬地区地震资料分辨率低、一致性差、静校正难,以及地质目标构造幅度低、储层薄且非均质性强、地震预测难度大等难题,攻关形成了井炮、可控震源联合激发为基础的适中面元、宽方位、高覆盖采集技术。在黄土塬地区整体部署、分步实施三维地震4678km2,形成黄土塬高保真、高分辨率处理技术系列,地震成果主频提升8~10Hz,达到30Hz以上,频宽为4~60Hz,为低幅度构造及有效储层预测打下良好基础。针对静校正难题,攻关形成微测井约束变网格逐层层析静校正技术,识别精度由构造幅度20m提高到10m;创新双域近地表Q(地层品质因子)补偿、Q偏移技术,储层分辨能力由30m提高到10~15m。攻关形成地震—地质—工程一体化水平井设计及水平井实时导向技术,综合应用上古生界薄砂体“甜点”预测技术,实现庆城地区高效井比例提升20%。高质量三维地震技术实现了油气立体勘探开发全生命周期应用,有力支撑了油田高效勘探、效益开发。

1.1.4 攻关形成深层致密储层水平井压裂提产技术

针对鄂尔多斯盆地致密储层单井提产难题,以“增大改造体积、提高深井排液”为目标,在致密砂岩油气藏、低渗透砾岩油藏等领域,攻关形成深层致密储层水平井压裂提产技术,实现单井产量大幅提升。针对致密砂岩油气藏攻关形成了以提升井筒承压等级、前置酸预处理压力、水平井多段分簇压力、高排量混合压裂设计、低黏度滑溜水携砂、高强度小粒径陶粒等为核心的水平井分段体积压裂技术,单井产量达到直井8倍以上。针对低渗透砾岩油藏攻关形成水平井细分割绕砾压裂技术,单井产量提高2.5倍以上,为高效勘探与效益建产提供了技术保障。

1.1.5 取得3项重大突破并探明10个亿吨级或千亿立方米级规模储量区

以凹陷区砾岩成藏地质理论认识为指导,在准噶尔盆地玛湖凹陷、沙湾凹陷、阜康凹陷取得3项重大突破。按照“跳出断裂带、走向斜坡区”的思路,加强对玛湖凹陷的整体研究,实施多层系立体勘探,部署5口风险探井相继获得突破,发现了10亿吨级特大型砾岩油田,新增石油探明地质储量超3×108t。同时,围绕中央坳陷其他凹陷斜坡区岩性油藏勘探,借鉴“玛湖模式”,在沙湾凹陷西斜坡、阜康凹陷东斜坡部署4口风险探井获高产油气流,实现了沙湾凹陷、阜康凹陷斜坡区砂砾岩油藏的新突破。上述勘探突破证实了准噶尔盆地二叠系、三叠系发育大规模扇三角洲砂砾岩体,整体沿盆地北部呈环带状分布,已经展现出大规模含油格局,成为盆地重大接替领域和方向。

以浅水三角洲大面积岩性成藏理论认识为指导,在鄂尔多斯盆地形成4个亿吨级石油和5个千亿立方米天然气规模储量区。中生界石油勘探在长6段、长8段、长9段等层系不断取得新成果,姬塬地区、南梁—华池地区、镇北—环江地区、宁县—合水地区新落实4个亿吨级石油规模储量区;上古生界天然气勘探在苏里格地区、神木地区、米脂地区、盆地西南部地区、青石峁地区新发现并落实5个千亿立方米级规模储量区。

1.2 海相碳酸盐岩领域取得6项重大勘探成果

针对四川盆地深层古老碳酸盐岩油气成藏和塔里木盆地断控油气成藏的复杂性和勘探难点,创新深化了深层海相碳酸盐岩“三古”控藏和走滑断裂“断溶体”控藏理论认识,攻关形成碳酸盐岩礁滩储层和缝洞体精细刻画技术,取得4项勘大突破,探明1个亿吨级和1个万亿立方米级规模储量区。

1.2.1 创新深层海相碳酸盐岩和走滑断裂“断溶体”控藏理论认识

 

 

 

 

 

创新深化深层海相碳酸盐岩“三古”控藏理论认识。针对四川盆地川中震旦系—寒武系油气系统,发现和证实晚震旦世—早寒武世发育德阳—安岳大型克拉通内裂陷;台内裂陷控制优质烃源岩和丘滩相储层,丘滩体叠合桐湾期、加里东期古侵蚀面控制储层广泛分布;川中古隆起古今构造继承性发育,控制油气高效聚集和大面积富气。创新深化“古裂陷、古侵蚀面、古隆起”三古控藏理论认识,川中古隆起北部斜坡区也紧邻古裂陷优质烃源岩发育区,震旦系灯影组二段、四段台缘带及寒武系沧浪铺组储层发育,断裂及致密带遮挡形成圈闭,同样具备形成大型岩性油气藏的有利地质条件(图2)。

 

 

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创新塔北—塔中地区走滑断裂“断溶体”控藏理论认识。塔里木盆地塔北—塔中地区在寒武系玉尔吐斯组生烃中心之上,深大断裂沟通深层油源,供烃强度大,主干走滑断裂“控储、控藏、控富集”作用明显(图3)。走滑断裂带与不整合面控制多源流体、多期溶蚀,形成大型复合缝洞体;油层物理和地球化学指标揭示海西期北西向断裂以早期充注成藏为主,喜马拉雅期北东向断裂控制晚期充注、调整成藏为主,北东向断裂晚期充注强;大断裂大油藏、小断裂小油藏,平移段、拉张段储层连通性好、油气富集,挤压段相对次之。油藏呈现出整体含油,油柱高度大,高效井比例高等特点。

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1.2.2攻关形成碳酸盐岩储层精细刻画技术

(1)发展形成了深层碳酸盐岩地震勘探技术。立足深层碳酸盐岩油气藏精细描述和立体勘探需要,大力攻关宽方位、高密度三维地震采集处理解释技术。地震采集采用井炮+小型震源联合施工、无人机航拍+障碍物矢量化布设、单点检波器体耦合埋置,保障了“两宽一高”三维地震的实施和高品质资料采集。处理解释紧密结合开展一体化“双高”处理,通过井控Q补偿技术有效拓展频带宽度13~18Hz,实现了寒武系龙王庙组和震旦系灯影组丘滩储层精细刻画和有效圈闭落实。

(2)发展完善了深层缝洞型碳酸盐岩地震勘探技术。为满足深层缝洞型碳酸盐岩油气藏精细雕刻地质需求,大力攻关沙漠区“两宽一高”地震采集技术,采用百万道以上炮道密度、500次以上覆盖次数及0.7以上纵横比的采集参数,提高深层地震资料品质;攻关形成VSP(垂直地震剖面)驱动地震处理技术,更新速度场,提高断溶体成像精度;采用五维解释的断溶体定量表征技术,通过相控反演实现从缝、洞单体到缝洞单元的刻画,实现了缝洞单元三维空间定量描述。

1.2.3 取得4项重大突破并探明1个亿吨级和1个万亿立方米级规模储量区

以深层海相碳酸盐岩“三古”控藏理论认识为指导,针对川中古隆起实施集中勘探,探明安岳万亿立方米级特大型气田,寒武系龙王庙组和震旦系灯影组新增天然气探明地质储量1.15×1012m3;针对川中古隆起北部斜坡区风险勘探获得2项重大突破,蓬探1井和角探1井分别在震旦系灯影组二段、寒武系沧浪铺组获日产122×104m3和52×104m3高产气流,初步落实有利面积超7000km2,有望形成新的万亿立方米级大气区。

以走滑断裂“断溶体”控藏理论认识为指导,在塔里木盆地塔北地区获得2项重大突破并探明1个亿吨级石油储量区。哈拉哈塘地区按照“四定”井位部署方法,即定北东向主干断裂发育区,定走滑断裂平移段、拉张段,定主干断裂+正地貌+长串珠钻井,定短半径钻穿破碎带的思路开展井位部署,在坳陷—斜坡—隆起区获得全面勘探突破。坳陷区满深1井在奥陶系获日产千吨级油当量高产,实现了奥陶系7600m超深层勘探的突破,发现1个亿吨级高产富集断裂带,斜坡区以富源—跃满地区奥陶系为主体探明了1个亿吨级石油储量区。另外,以寒武系盐下成藏认识为指导,部署实施轮探1井,在埋深8260m的寒武系获日产百吨以上高产,将原油“死亡线”向下延伸至8000m以深,发现全球最深的古生界原生油气藏,拓展了油气勘探的新空间和新领域。

1.3 前陆冲断带领域取得4项重大勘探成果

持续加强塔里木盆地库车坳陷、准噶尔盆地南缘深层成藏条件研究与有利目标落实,创新了前陆冲断带深层油气藏理论认识,攻关形成超深层“双复杂”地震勘探技术,取得2项重大突破,初步落实2个万亿立方米级规模储量区。

1.3.1 创新前陆冲断带深层油气成藏地质认识

 

 

 

 

 

通过开展构造、储层和油气成藏研究,深化完善了前陆冲断带超深层油气成藏地质认识,构建了前陆冲断带盐下突发构造模式,在突发构造背景下发育成排成带大型楔形叠瓦冲断构造;建立了深层应力控储模式和超压晚期成藏模式,储层在超压系统及强挤压应力作用下形成高导的孔隙—喉道—裂缝空间配置,深层发育低孔裂缝型有效砂岩储层;油气成藏受“烃源中心、优质储盖、深大构造、有效圈闭”四要素控制,晚期成藏发育高丰度超高压大气藏(图4)。

 

 

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1.3.2 攻关形成超深层“双复杂”地震勘探技术

针对前陆深层勘探对象复杂地表、复杂构造条件下提高成像精度问题,持续“双复杂”三维地震采集处理解释一体化技术攻关。通过“两宽一高”三维地震采集,覆盖次数由120次提高到800次以上,炮道密度和纵横比均有提高。通过构建多信息约束初至波层析反演技术,通过强化一体化表层调查,利用井中光纤分布式声波传感微测井和钻井资料,约束地震初至波层析反演,显著提高表层模型精度,为高精度速度建模及“真”地表叠前深度偏移奠定基础。通过构建多信息约束网格层析速度建模技术,综合露头、钻井、VSP、非地震等信息,处理解释一体化构造约束网格层析速度建模,建立了高精度深度偏移速度模型,显著改善了成像质量,对地质结构特征及圈闭实现精准刻画,层位预测误差小于2%。

1.3.3 取得2项重大突破并初步落实2个万亿立方米级规模储量区

前陆冲断带深层成藏理论认识助推了塔里木盆地库车地区发现并落实了2个万亿立方米级规模气区,秋里塔格构造带取得重大突破。“十三五”期间针对克深地区实施集中勘探,发现5个新的含气构造,探明多个千亿立方米级气田,整体形成了万亿立方米级大气区。库车冲断带西段博孜—大北地区,平面上断裂呈斜列式、雁列式分布,纵向上构造逆掩叠置,通过加强圈闭的精细落实,发现一批新的含气构造,落实气藏17个,初步具备形成万亿立方米级大气区的资源条件。库车坳陷秋里塔格构造带,通过加强地震攻关和目标落实,部署钻探的风险探井中秋1井获重大突破,测试获得高产工业油气流,有望形成天然气勘探新的接替区带。

准噶尔盆地南缘下组合深层勘探取得重大突破。准噶尔盆地南缘发育多套烃源岩、多套储盖组合、多排背斜大构造(图5)。早期针对中浅层中—上组合勘探仅发现几个中小油气田,针对下组合部署的西湖1井、独山1井、大丰1井均钻遇油气层,因对构造、储层、成藏认识不清,圈闭落实程度低和深井钻探难度大制约了勘探进程。“十三五”期间开展多轮二维、三维地震和物化探攻关,优选落实四棵树凹陷高泉构造为南缘冲断带下组合大构造含油气有利圈闭;部署的高探1井获日产千吨高产,创国内陆上碎屑岩单井最高产量,实现了准南缘深层勘探历史性突破。准噶尔盆地南缘中段呼探1井在白垩系清水河组获高产油气流,首次实现准南下组合天然气勘探重大突破,有望形成准噶尔盆地新的战略接替区。

 

 

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页岩油气资源主要分布在鄂尔多斯、四川、准噶尔、松辽和柴达木等盆地,“十三五”期间,创新淡水、咸化湖盆页岩油和海相页岩气成藏富集地质认识,攻关形成了页岩油气水平井压裂提产技术,取得4项重大突破,探明1个10亿吨级和1个亿吨级页岩油田、1个万亿立方米级页岩气区。
1.4.1 创新陆相页岩油和海相页岩气成藏富集理论认识

 

 

 

 

 

(1)构建了陆相淡水页岩油藏“超富有机质供烃、深水区规模富砂、微纳米孔喉共储,高强度持续充注”成藏机制。针对鄂尔多斯盆地长7段提出,烃源岩在火山物质蚀变、深部热液作用下生物勃发、有机质高度富集,TOC平均为13.81%,Ro分布于0.9%~1.1%,处于生油高峰期,控制页岩油藏发育有利区;在古气候、古地形、古水深控制下的陡坡带和湖盆中部发育的重力流沉积、缓坡带发育的三角洲沉积,控制细粒砂岩与泥页岩形成大面积分布的源储共生模式(图6);储层孔隙半径集中在2~8μm,微米—纳米级黏土矿物晶间孔构成主要的储集空间;生烃模拟和成藏古压力揭示,烃源岩、致密砂岩过剩压力差为8~16MPa,形成高压持续充注,控制高饱和度页岩油藏,并构建了“源控区、相控类、储控富、压控藏”的陆相页岩油“四要素”富集模式,有效指导了鄂尔多斯盆地长7段页岩油的重大发现。

 

 

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(2)创新了陆相咸化湖盆页岩油“三源混积、源储共生、增压扩散”成藏模式。针对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组,明确了岩性以陆源碎屑与化学沉积过渡性岩类为主,泥岩、碳酸盐岩和粉—细砂岩混积(图7);页岩油富集段内部存在毫米级源储组合,呈现源储一体特征,生烃增压驱动下“甜点”富集,形成高含油饱和度页岩油,并建立了“高孔隙度、高压力系数、低黏土含量”富集模式。

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(3)建立了“沉积成岩控储、保存条件控藏、优质储层控产”的页岩气“三控”成藏富集理论。针对川南地区页岩气“甜点”区段评价难点,研究提出深水强还原环境控制低黏高硅富碳优质储层发育,由于持续良好的自封闭性形成超压,有利于孔隙保存;储层品质、厚度、连续性控制高产。基于上述认识,建立了包含U/Th、储层连续厚度、压力系数、埋藏深度、测试产量5项参数的评层选区指标体系,为有利区范围圈定和分类评价奠定了理论依据。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4.2 攻关形成页岩油气水平井压裂提产技术

通过攻关形成了页岩油多学科“甜点”优选技术,大井丛长水平井优快钻完井技术,密切割+高强度改造+低成本高效压裂技术,小井距、大井丛、立体式建产模式,大平台布井、工厂化作业的提质、提产、提速、提效技术。基于“人造气藏”理念,打造了以页岩气地质评价、开发优化、水平井优快钻井、体积压裂、工厂化作业、高效清洁开采为核心的6项页岩气勘探开发主体技术体系。

1.4.3 取得4项重大突破并探明3个页岩油气规模储量区

鄂尔多斯盆地发现10亿吨级页岩油田并取得1项重大突破。陆相淡水页岩油富集理论认识有效指导了鄂尔多斯盆地陇东地区长7段页岩油“甜点”段评价优选和“甜点”区的落实,通过对长71+2油层实施整体规模勘探,发现了储量规模超10亿吨级的庆城大油田。同时,针对长73生油层系部署的风险探井城页1井、城页2井取得重大突破,日产均超百吨高产,开辟了长73段页岩油勘探新领域,有望形成新的接替领域。

四川盆地探明1个万亿立方米级页岩气规模储量区,深层页岩气勘探取得重大突破。基于“人造气藏”理念,持续开展科技攻关,“十三五”期间在四川盆地长宁、威远、昭通新增天然气探明地质储量1.17×1012m3,川南地区形成我国首个万亿立方米级页岩气大气区。此外,针对川南地区深层页岩气(3500~4000m)也积极开展理论技术攻关和勘探部署,泸州等地区有18口井获高产气流,其中泸203井获百万立方米以上高产气流,深层页岩气勘探取得重大突破。

准噶尔盆地探明1个亿吨级页岩油田并取得1项重大突破。陆相咸化湖盆页岩油地质新认识有效指导了吉木萨尔凹陷二叠系“甜点”段和“甜点”区评价,通过勘探开发一体化部署实施,探明吉木萨尔亿吨级页岩油油田。此外,准噶尔盆地玛湖地区页1井风城组页理型页岩油试油获50m3/d高产,碱湖页岩油勘探获重大突破,是继吉木萨尔凹陷之后最现实的页岩油接替领域。

松辽盆地古龙凹陷古页油平1井、英页1H井分别在青山口组下“甜点”段页理型和夹层型页岩获高产工业油流,实现了松辽盆地页岩油勘探的重大突破,页岩油有望形成松辽盆地石油勘探重大战略接替领域。

1.5 成熟探区实现持续规模增储

针对成熟探区“有质量、有效益、可持续”发展问题,创新勘探思维,挖掘资料潜力,构建新的成藏模式,精细研究、精雕细刻、精细勘探,在松辽盆地和渤海湾盆地落实22个千万吨级效益储量区,新增石油探明地质储量4.4×108t。

1.5.1 深化完善了潜山内幕及断陷湖盆油气富集规律认识

(1)形成多层系潜山内幕油气成藏富集规律新认识。渤海湾盆地潜山经历古生代控制储层发育,印支期—燕山期控制地层分布,喜马拉雅期控制潜山最终定型与成藏3阶段沉积与改造。依据不同构造带的供烃条件、输导条件、运移条件、水动力条件等特征,分别明确了中央隆起带、陡坡带、斜坡带等5种主要油气运聚成藏模式,有效指导了渤海湾盆地潜山油气勘探。

(2)创新建立断陷盆地高—中—低斜坡区油气差异富集模式(图8)。针对渤海湾盆地斜坡区,以沉降作用和构造作用为依据将斜坡分为3大类6亚类,提出不同斜坡带在构造特征、沉积相带、储层储集空间、油气充注动力上的分异性控制了油气藏类型与油气富集规律。高斜坡主要为地层油气藏,在低势运移聚集区富集;中斜坡主要为上倾尖灭岩性油气藏,在优势构造—岩性区富集;低斜坡主要为孤立砂体岩性油气藏,在优势源储耦合相富集。松辽盆地西斜坡也呈现出明显的高—中—低斜坡区油气差异富集特征。

 

 

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1.5.2 持续强化成熟探区精细勘探关键技术

针对成熟探区岩性油气藏勘探,持续开展地震资料处理解释攻关,形成了以叠前偏移成像处理、叠前深度偏移处理和新老资料相融合的叠前偏移处理技术,建立了“井震控面、沉积控面、模型控线、动态控点”的构造精细刻画和储层精细预测技术体系。针对潜山内幕油藏,突出地震宽频保幅处理、精细速度建模与解释技术应用,潜山内幕地层结构及断层成像精度明显提高。针对复杂断裂带地区,在地震资料连片处理解释的基础上,建立了以断裂带分析为主线的“控灶—控运—控圈—控藏”复杂断块油气藏评价技术流程,为精细勘探提供技术支撑。

1.5.3 发现和落实了多个千万吨级效益储量区

“十三五”期间,在成熟探区勘探管理上持续创新,淡化三级储量,创建成熟探区增储建产一体化生产组织模式。通过预探、评价、产能一体化统筹部署实施,在松辽盆地落实9个千万吨级效益储量区,新增石油探明地质储量2.1×108t,在渤海湾盆地落实13个千万吨级效益储量区,新增石油探明地质储量2.3×108t,实现了成熟探区“有质量、有效益、可持续”发展。

1.6 深层火山岩油气藏取得3项重大勘探成果

创建深层火山岩油气藏“三元”控藏新模式,攻关深层火山岩勘探4项关键技术,“十三五”期间在四川盆地、渤海湾盆地和松辽盆地深层取得3项重大突破。

1.6.1 创建深层火山岩油气藏“三元”控藏新模式

 

 

 

 

 

针对四川盆地火山岩油气成藏的复杂性和勘探难题,创建深层火山岩油气藏“三元”控藏新模式,提出火山机构控制了优质储层空间分布。四川盆地火山岩储层主要为基性火山岩背景下的爆发相火山碎屑岩,分布面积广,储层厚度大(可达上百米)、物性好(孔隙度为10%~20%)(图9);德阳—安岳台内裂陷广泛分布的筇竹寺组优质烃源岩与优质储层形成良好空间匹配,有效控制了油气成藏有利区。四川盆地北东向和北西向基底大断裂交错发育,形成有效油气运聚通道,控制了油气的高效聚集。在四川盆地简阳地区,永探1井为火山喷溢相碎屑岩,发育以脱玻化溶蚀微孔为主要储集空间的孔隙型储层,火山机构的展布控制了储层的空间展布;火山碎屑岩储层与寒武系烃源岩为下生上储的近源高效源储组合,上覆发育龙潭组泥岩和三叠系膏岩作为良好盖层,封堵烃类向上运移,生、储、盖组合良好;通源断层有效沟通了烃源岩和储层,发育构造—岩性复合圈闭,天然气成藏条件优越、勘探潜力。

 

 

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1.6.2 持续攻关深层火山岩勘探关键技术

通过重磁电震物探技术联合攻关,初步解决了火山机构精细刻画中多次波信息偏移成像等关键技术问题,有效改善了成像质量,提高了小尺度火成岩的信噪比和分辨率,火山机构和圈闭识别精度不断提高。复杂火山岩微孔型储层预测与测井评价技术攻关见到初步成效,火山岩储层预测符合率有所提高,但对气层识别评价方面尚需进一步攻关。火山岩钻完井技术难度较大,在解决这类特殊储层漏失和长钻井方面需要加大攻关力度,确保优质高效钻完井。火山岩储层增产改造技术需进一步研究,特别是加强压裂方案、压裂液配方的研究攻关,力争尽快见到成效,加快火山岩气藏勘探开发进程。

1.6.3 取得3项重大突破

近年来,通过地震攻关和成藏研究,四川盆地二叠系火山岩领域取得重大突破,永探1井获22×104m3以上高产气流,首次发现二叠系厚层火山碎屑岩构造—岩性气藏,有利区勘探面积为730km2,打开了四川盆地二叠系火山岩勘探新局面。渤海湾盆地辽河坳陷东部凹陷,按照深层火山岩储层被烃源岩包裹成藏条件优越的认识,优选桃园沙三中段火山岩体部署风险探井驾探1井,获得20×104m3以上高产气流,打开了辽河坳陷深层火山岩天然气勘探新领域,初步落实深层火成岩体总面积约为146km2。松辽盆地长岭断陷发育火山岩和致密砂岩两类储层,通过精细研究和地震刻画,优选神字井洼槽大型鼻状构造带部署实施长深40井,获无阻流量70×104m3以上高产工业油气流,预测有利勘探面积大于300km2,实现了继长深1井之后深层天然气勘探的又一重大突破。

2 未来重点勘探领域与发展方向
2.1 未来重点勘探领域

从勘探程度、认识程度和资源潜力综合考虑,海相碳酸盐岩、前陆冲断带、富油气凹陷、火山岩、深层等领域仍具有良好勘探潜力,是中国石油未来重点勘探领域。海相碳酸盐岩在四川、塔里木、鄂尔多斯三大盆地分布面积广、层系多,均已发现规模油气储量,但总体认识程度和勘探程度还较低,未来勘探潜力仍然很大。前陆冲断带油气勘探近年来在库车坳陷、准南缘、龙门山山前等取得了重要发现和突破,塔西南、鄂尔多斯西缘、祁连山山前等尚未取得大的突破,这一领域勘探难度大,但勘探潜力也大。富油气凹陷地质条件好、富集程度高,近几年在渤海湾精细勘探不断有新的发现,未来勘探仍有潜力。火山岩油气藏勘探近期在四川盆地、辽河坳陷东部凹陷、松辽南部长岭凹陷取得重大发现,其勘探潜力应给予重视。深层勘探近几年在塔北地区、川西北双鱼石、库车博孜9等7000~8000m深度发现超深层油气藏,深层—超深层是未来勘探的重要领域。另外,常规油气勘探程度高,非常规油气勘探刚刚起步,资源潜力巨大,在未来勘探中的地位和作用将会越来越重要。中国石油矿权区鄂尔多斯、准噶尔、渤海湾、松辽、塔里木五大盆地待发现石油资源量近300×108t,鄂尔多斯、四川、塔里木三大盆地待发现天然气资源量超30×1012m3,分别占常规油气总资源量的50% 以上和80%以上,“五油三气”六大盆地仍然是中国石油未来重点勘探的地区。

2.2 未来重点发展方向

一是中西部盆地勘探程度低,剩余资源丰富,石油资源探明率低于30%,天然气资源探明率不到20%,勘探潜力大、发现成本低、勘探效益好,仍具有发现大中型油气田的资源条件,将是中国石油未来油气勘探重点发展方向。二是天然气总体勘探程度低,特别是随着勘探深度的增加,烃源岩演化程度高,气多油少将是未来大的发展趋势。另外,油气结构调整将加快,天然气作为清洁能源,需求旺盛,将持续加快发展,加快天然气发展是提升公司核心竞争力的重要抓手,是实现公司高质量发展的重点发展方向。三是深层发展方向,超深层和中深层剩余常规石油与天然气资源量均达250×108t和40×1012m3,分别占剩余资源量的78%和99%。近年来在塔里木盆地库车、塔北,四川盆地川西北,以及准噶尔盆地南缘、阜康东环带等地区深层不断取得重大发现和突破,勘探深度超7000m,深层—超深层勘探将是未来勘探的重要发展方向。四是非常规油气勘探程度还很低,总体尚处于起步和早期阶段,特别是致密油气、页岩油气等资源潜力巨大。随着地质认识和工程技术的持续创新突破,这类资源将会释放巨大潜力,在未来勘探中的地位和作用越来越重要,将成为中国石油未来重大发展领域和战略发展方向。此外,深水海域、羌塘盆地、富油气中小盆地等新区新领域也是未来重要发展方向。

3 “十四五”油气勘探发展思路与战略

未来15年仍是油气业务发展的重大机遇期,国内油气勘探必须肩负起保障国家能源安全的责任。从宏观形势看,油气仍将在能源消费结构中占主导地位,天然气持续加快发展;但世界原油供大于需,中低油价是未来15年的大概率事件,这给石油公司经营形势带来严峻挑战;而中国经济社会发展对油气需求继续保持增长,既增加了国内油气稳定供应的压力,也提供了旺盛的市场空间和发展新机遇。从勘探形势看,勘探对象日益复杂,剩余油气资源总体较丰富,但以超深层、中深层和页岩油气为主。四川盆地、塔里木盆地目的层已达6000~7000m,甚至超过8000m。规模优质储量发现难度越来越大,随着勘探程度不断提高,油藏愈加隐蔽,松辽盆地、渤海湾盆地等成熟探区储层最大有效厚度降至5m 以下。工程技术发展跟不上深层—超深层和非常规勘探生产需求,地震高保真采集处理、精确油气层测井评价、安全优快钻完井和压裂改造提产等关键技术有待进一步攻关完善。成本控制难度加大,深层—超深层和非常规油气资源不仅增加了勘探难度,也将带来勘探工程技术成本的刚性增长。
3.1 发展思路

坚持创新和资源战略,按照“深化东部、加快西部、油气并重、常非并举”战略布局,突出高效勘探与提质增效,优化资源配置和投资结构;加大风险勘探力度,大力实施集中勘探,加快推进非常规勘探;加强基础研究,强化科技创新,努力寻找战略突破和新发现,积极落实规模效益储量;高质量推进“七年行动计划”,重点突出十大规模增储区和十大战略接替区,力争每年取得3~5个重大战略突破和新发现,不断开创勘探发展新局面,为保障国家能源安全夯实资源基础。

3.2 发展战略

一是突出高效勘探,推动油气勘探高质量发展。“十四五”期间,持续加大油气勘探投入力度,优化勘探部署和投资结构,突出“五油三气”重点盆地;进一步加大新区新领域、中西部地区、天然气勘探力度,勘探投资向潜力大、效益好、具有战略价值的地区倾斜。

二是强化理论认识创新,推动油气勘探持续取得突破发现。油气勘探理论深化和地质认识创新是实现勘探突破的重要前提和基础,通过理论创新、认识深化,引领新领域拓展、战略接替区准备、重大区带和战略目标落实。加强盆地的基础研究、整体研究、领域目标研究,不断深化和创新地质认识,重点发展海相成藏、前陆成藏、陆相页岩油、深层富集四大地质理论认识,助推油气勘探不断取得新发现、大突破。

三是加大风险勘探力度,努力寻找战略性发现和突破。持续加大七大盆地风险勘探力度,强化基础和目标落实,按近期突破、区带准备、深化研究3个层次,重点围绕海相碳酸盐岩、前陆冲断带、陆相页岩油、火山岩、深层—超深层、新区等重点领域和重点区带,培育战略接替区,努力寻找新发现、大突破,为保障国家能源安全夯实资源基础。

四是加强十大规模增储区和十大战略接替区勘探部署。加快落实鄂尔多斯盆地长7段页岩油、中生界石油、上古生界天然气,四川盆地川中古隆起北部斜坡区震旦系—寒武系天然气、川南志留系页岩气,塔里木盆地塔北碳酸盐岩石油、库车博孜—大北地区天然气,准噶尔盆地玛湖—沙湾凹陷与阜康—东道海子凹陷二叠系—三叠系岩性油气藏、吉木萨尔凹陷页岩油10个5×108t油当量以上的规模增储大场面。积极准备四川盆地川西二叠系火山岩、栖霞组—茅口组,塔里木盆地库车秋里塔格构造带、塔西南、台盆区寒武系盐下,准噶尔盆地南缘、玛湖风城组页岩油,松辽盆地青一+二段页岩油,渤海湾盆地页岩油,鄂尔多斯盆地古隆起碳酸盐岩10个战略接替区或重大接替领域。

五是打造技术利剑,保障油气突破发现和规模增储。工程技术是推动油气勘探进程的利器,要着力加快“卡脖子”关键勘探技术攻关突破,重点发展完善剩余资源空间分布预测、复杂山地高精度三维地震、深井和长水平段水平井钻完井、压裂改造提产、复杂油气藏测试、大平台布井工厂化作业六大核心技术,加快数字化转型和智能化发展,为勘探突破和可持续发展提供有力的技术支撑。物探技术上要进一步加强复杂地表及地下条件的地震勘探技术攻关,提高资料品质,精准落实勘探目标。钻完井技术上加强高温高压、多压力系数等复杂地层条件下深井及超深井攻关,加强深井、复杂井完井及试油技术攻关,减少事故复杂,提升钻井质量和效率。压裂技术上要加强复杂储层和非常规资源的压裂改造技术攻关,有效提高单井产量。

 

 

 

 

 

4 结语

“十三五”期间,中国石油以六大勘探领域为重点,创新形成11项地质理论新认识,攻关形成8项勘探关键技术,取得34项油气勘探重大成果,推动了地质理论认识和工程技术持续创新发展,确保了油气勘探不断取得新发现、大突破,实现了油气储量持续高位增长。

 

 

 

 

 

“十四五”期间,面对复杂的国内外形势与长期低油价严峻挑战,中国石油将持续保障高勘探投入,突出“五油三气”重点盆地,围绕六大勘探领域,立足于四大重点勘探方向,推动高效勘探、加大风险勘探和甩开预探、强化理论技术创新,加快落实十大规模增储区,积极准备十大战略接替区,高质量推进“七年行动计划”。