在新疆瑪湖的礫巖中，再挖一個(gè)克拉瑪依油田正在逐步成為現(xiàn)實(shí)，但它的到來并非那么容易。
在砂巖中找油技術(shù)比較成熟，但凹陷區(qū)礫巖規(guī)模勘探在世界范圍內(nèi)缺乏地質(zhì)理論指導(dǎo)與配套技術(shù)支撐，迄今國(guó)內(nèi)外尚無其勘探成功的先例。經(jīng)過10年持續(xù)攻關(guān)，
中石油新疆油田創(chuàng)建了凹陷礫巖勘探理論技術(shù)體系，在世界上首次揭示了成熟—高熟雙峰式高效生油規(guī)律等，并依靠該理論和技術(shù)體系，在瑪湖發(fā)現(xiàn)了世界上最大的礫巖油田。
近日，科技日?qǐng)?bào)記者獲悉，新疆瑪湖凹陷礫巖勘探成果入選中國(guó)石油2017年十大科技進(jìn)展。
中國(guó)工程院院士康玉柱等專家評(píng)價(jià)說，瑪湖勘探取得的成果具有典型性、創(chuàng)新性、引領(lǐng)性和指導(dǎo)性，顯示了在我國(guó)西部勘探程度相對(duì)較低的盆地，將來還會(huì)有大發(fā)現(xiàn)。
“三下”瑪湖揭示生油新規(guī)律
克拉瑪依油田是建國(guó)以來發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)大油田，經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的開發(fā)，油田面臨儲(chǔ)量不足的困境。從上世紀(jì)90年代以來，新疆油田就“三上”準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖地區(qū)進(jìn)行勘探，但礫巖油藏勘探開發(fā)屬于世界公認(rèn)的難度大和技術(shù)要求高的領(lǐng)域，缺乏理論指導(dǎo)和勘探技術(shù)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(zhì)師支東明說，礫巖顆粒大小混雜、非均質(zhì)性極強(qiáng)、
儲(chǔ)層物性差、油水關(guān)系復(fù)雜，富集規(guī)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(guī)模勘探的資源基礎(chǔ)、凹陷區(qū)是否發(fā)育規(guī)模有效儲(chǔ)層、大跨度分離能否規(guī)模成藏、如何實(shí)現(xiàn)低滲礫巖油藏效益勘探。
于是，中石油新疆油田聯(lián)合南京大學(xué)等單位集體攻關(guān)，利用紅外光譜等技術(shù)，發(fā)現(xiàn)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(guī)律。
中國(guó)石油集團(tuán)高級(jí)技術(shù)專家唐勇表示，首次在優(yōu)質(zhì)烴源巖中發(fā)現(xiàn)了綠藻門和藍(lán)細(xì)菌母質(zhì)，這是生成環(huán)烷基原油的基礎(chǔ)，而烷基原油屬稀缺資源，可加工出用于長(zhǎng)征系列火箭等的獨(dú)有油品；與傳統(tǒng)的單峰式生油模式相比，其生油能力兩倍于傳統(tǒng)湖相烴源巖，利用成熟—高熟雙峰式高效生油規(guī)律，按新生油模式重新計(jì)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(guó)休斯敦大學(xué)油氣地球化學(xué)中心對(duì)之評(píng)價(jià)道，這是全球首次發(fā)現(xiàn)迄今可能最古老堿湖優(yōu)質(zhì)烴源巖，成功重建生烴演化過程，是目前該研究領(lǐng)域最優(yōu)秀的工作。
突破3500米油藏死亡線
傳統(tǒng)理論和勘探認(rèn)為，礫巖儲(chǔ)層3500米以下不發(fā)育有效油氣儲(chǔ)層。認(rèn)識(shí)的盲區(qū)往往是勘探的禁區(qū)。支東明說，通過對(duì)禁區(qū)的突破，首次建立了凹陷區(qū)大型退覆式淺水扇三角洲礫巖沉積新模式，勘探領(lǐng)域由盆緣拓展至整個(gè)凹陷區(qū)，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(shí)驗(yàn)的新方法和新技術(shù)，首次發(fā)現(xiàn)在山高源足、穩(wěn)定水系、盆大水淺、持續(xù)湖侵背景下，凹陷區(qū)可發(fā)育大型退覆式淺水扇三角洲，有效儲(chǔ)層埋深延伸至5000米以下，改變了3500米是油藏“死亡線”的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。
中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)沉積地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)認(rèn)為，該模式突破礫巖沿盆緣分布的傳統(tǒng)觀念，揭示了退覆式扇三角洲沉積動(dòng)力學(xué)機(jī)制，拓展了凹陷區(qū)勘探領(lǐng)域。
“傳統(tǒng)認(rèn)為，源、儲(chǔ)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(chǔ)一體大面積成藏”的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，創(chuàng)立了凹陷區(qū)源上礫巖大油區(qū)成藏模式，發(fā)現(xiàn)發(fā)源區(qū)和儲(chǔ)藏區(qū)可跨層長(zhǎng)距離運(yùn)移2000—4000米。指導(dǎo)了勘探部署由單個(gè)巖石圈閉轉(zhuǎn)向圍繞整個(gè)有利地帶，探井成功率由35%提高到63%，發(fā)現(xiàn)了七大油藏群，形成瑪湖南、瑪湖北兩大油區(qū)，支撐了瑪湖凹陷大油區(qū)的持續(xù)發(fā)現(xiàn)。
準(zhǔn)確預(yù)測(cè)油氣富集區(qū)域
“甜點(diǎn)”是指油氣富集、在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下可以有效開發(fā)的區(qū)域或?qū)佣危A(yù)測(cè)“甜點(diǎn)”是
石油勘探開發(fā)不懈追求的目標(biāo)。
相對(duì)于砂巖來說，礫巖滲透低、非均質(zhì)性強(qiáng)，甜點(diǎn)預(yù)測(cè)、油氣層評(píng)價(jià)和增產(chǎn)改造難，由于缺乏配套技術(shù)，勘探效益欠佳。
支東明說，通過研究和實(shí)踐，首次提出了低滲礫巖
核磁共振測(cè)井評(píng)價(jià)理論，研發(fā)了針對(duì)低滲礫巖的黏土含量計(jì)算、有效孔隙度計(jì)算和流體性質(zhì)識(shí)別技術(shù)等三項(xiàng)新技術(shù)和新方法，預(yù)測(cè)精度顯著提高，測(cè)井解釋符合率從43%提高到84%。特別是利用中子與核磁相結(jié)合攻克了
低滲透礫巖黏土含量計(jì)算難題，發(fā)現(xiàn)了油、水層核磁波譜分布規(guī)律，研發(fā)了礫巖甜點(diǎn)預(yù)測(cè)技術(shù)，甜點(diǎn)鉆遇率從53.3%提高到86.7%。
“針對(duì)礫巖儲(chǔ)層裂縫擴(kuò)展機(jī)理復(fù)雜等難題，開展人工裂縫擴(kuò)展規(guī)律及體積
壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，集成創(chuàng)新形成細(xì)分切割
水平井體積壓裂技術(shù)，成本降低35%，單井產(chǎn)量提高4—7倍，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模儲(chǔ)量的快速有效動(dòng)用。”支東明說。
在瑪湖的研究成果也得到了業(yè)界和專家的認(rèn)可。
在中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司組織的《凹陷區(qū)礫巖油藏勘探理論技術(shù)與瑪湖特大型油田發(fā)現(xiàn)》成果鑒定會(huì)上，馬永生等9名院士及其他專家一致認(rèn)為：該成果總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
“正是通過凹陷區(qū)礫巖油藏勘探理論技術(shù)，瑪湖大油區(qū)的發(fā)現(xiàn)，新增石油三級(jí)儲(chǔ)量12.4億噸，探明儲(chǔ)量5.2億噸，已新建產(chǎn)能605萬噸，實(shí)現(xiàn)100多億利潤(rùn)，還將建產(chǎn)877萬噸。”唐勇說，瑪湖成為新疆及我國(guó)西部地區(qū)重要的石油資源接替。而在瑪湖凹陷區(qū)所取得的技術(shù)成就已經(jīng)在
中石化新疆探區(qū)、吐哈盆地等地區(qū)應(yīng)用，也取得了良好成效。
隨著我國(guó)多數(shù)油田步入“中老齡”期，中國(guó)工程院院士李陽說，我國(guó)油氣勘探正向深層和復(fù)雜領(lǐng)域拓展，將會(huì)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(shí)也要形成勘探技術(shù)。未來我們要加大工程和技術(shù)的研究及應(yīng)用以支撐大油氣田的發(fā)現(xiàn)。”
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