郭旭升,郭彤樓,黃仁春,段金寶
(中國(guó)石油化工股份有限公司勘探分公司)
元壩氣田是我國(guó)首個(gè)超深層生物礁大氣田,也是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、埋藏最深的生物礁氣田。 元壩氣田長(zhǎng)興組氣藏埋藏深度約為7 000 m,勘探過(guò)程中曾遇到超深層儲(chǔ)層致密化、成藏過(guò)程復(fù)雜、目標(biāo)難以識(shí)別以及工程施工難度大等理論與技術(shù)難題[1]。 元壩氣田的發(fā)現(xiàn),是我國(guó)油氣勘探的又一重大成果,也是中國(guó)海相勘探理論和實(shí)踐的巨大進(jìn)步,展現(xiàn)了超深層海相碳酸鹽巖地層油氣勘探的可行性和良好的勘探前景,由此形成的海相勘探理論體系與配套技術(shù)系列,對(duì)推進(jìn)超深層油氣勘探具有重大戰(zhàn)略意義。 目前,元壩氣田海相地層年產(chǎn)40×108m3天然氣的產(chǎn)能建設(shè)即將完成,這將為“川氣東輸”工程奠定堅(jiān)實(shí)的資源基礎(chǔ)。
元壩氣田位于四川省廣元市蒼溪縣及南充市閬中市境內(nèi),氣田以廣元市元壩區(qū)(舊名)取名;氣田的構(gòu)造位置處于四川盆地川北坳陷與川中低緩構(gòu)造帶結(jié)合部(圖1),氣田的西北部與九龍山背斜構(gòu)造帶相接,東北部與通南巴構(gòu)造帶相鄰,南部與川中低緩構(gòu)造帶相連。受三個(gè)構(gòu)造帶的遮擋,氣田中斷裂不發(fā)育。元壩氣田與東面的普光氣田(位于達(dá)州市宣漢縣境內(nèi))相望,為一大型的北西—南東向展布的臺(tái)地邊緣生物礁灘巖性氣藏[2-8], 氣田具有“一礁、一灘、一圈閉、一氣藏”的氣藏富集模式,油氣勘查面積為3 251.48 km2,氣藏含氣面積為286 km2。 元壩氣田主力烴源巖為上二疊統(tǒng)吳家坪組(龍?zhí)督M)和大隆組(長(zhǎng)興組)泥巖、 泥質(zhì)灰?guī)r; 主要含氣層段為上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組礁灘相白云巖和白云質(zhì)(含白云質(zhì))灰?guī)r。氣田發(fā)現(xiàn)于2007年11月,至2013 年底在礁灘領(lǐng)域累計(jì)探明儲(chǔ)量2 086.92×108m3。 氣田的基本參數(shù)歸納于表1。
圖1 四川盆地元壩氣田構(gòu)造位置圖
元壩地區(qū)于20世紀(jì)50年代開(kāi)展地面石油地質(zhì)調(diào)查等工作,至今油氣工作可分四個(gè)階段,即2006年以前的地質(zhì)普查階段和圈閉尋找階段,以及2006年以后的勘探發(fā)現(xiàn)階段和勘探成果擴(kuò)大階段。
在此期間,分別使用光點(diǎn)地震儀、模擬磁帶地震儀和數(shù)字地震儀在本區(qū)塊開(kāi)展地震概查、地質(zhì)普查工作,先后完成了區(qū)域測(cè)線30條,地震總長(zhǎng)度約830km。以下侏羅統(tǒng)自流井組陸相碎屑巖為主要目的層,實(shí)施四口陸相淺井,在自流井組大安寨段見(jiàn)到了好的油氣顯示,測(cè)試未獲工業(yè)氣流。 在區(qū)塊外北側(cè)九龍山構(gòu)造部署龍4井,在下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組和上二疊統(tǒng)吳家坪組鉆獲氣顯示,于下二疊統(tǒng)茅口組試獲天然氣(26~36)×104m3/d,氣層壓力高達(dá)98MPa,表明九龍山構(gòu)造的氣藏為一異常高壓、裂縫—孔洞型氣藏。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代后,由于勘探未突破,勘探潛力不明確,勘探處于停滯階段,區(qū)塊內(nèi)基本無(wú)實(shí)物工作量投入。
在對(duì)前期勘探、研究成果分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)野外露頭高頻層序精細(xì)分析、地震沉積學(xué)研究,以及對(duì)晚二疊世等斜緩坡—鑲邊臺(tái)地動(dòng)態(tài)沉積演化過(guò)程及區(qū)域沉積格架的恢復(fù),認(rèn)為元壩地區(qū)二疊系—三疊系具備形成礁灘相孔隙型白云巖儲(chǔ)層的基本條件,屬于巖性圈閉或構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉發(fā)育地區(qū)。 據(jù)此,調(diào)整了前期以構(gòu)造勘探為主的勘探思路,提出“以二疊系、三疊系礁灘孔隙型白云巖儲(chǔ)層為主的巖性或構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉為勘探對(duì)象”的勘探思路。在這一勘探思路的指導(dǎo)下,于2001年底完成了巴中勘查區(qū)塊(包括川中低緩構(gòu)造帶北部及通南巴構(gòu)造帶、九龍山構(gòu)造帶傾末端)的登記。
2002年收集了21條橫跨勘查區(qū)塊的區(qū)域數(shù)字地震測(cè)線和1條模擬地震測(cè)線,進(jìn)行重新處理,覆蓋次數(shù)為6~12次,地震總長(zhǎng)度累計(jì)達(dá)592.495 km。 通過(guò)對(duì)這些老地震資料的綜合解釋?zhuān)醪铰鋵?shí)了元壩地區(qū)臺(tái)緣礁灘相帶的宏觀展布。
表1 元壩氣田基本參數(shù)表
2003 和2006 年,以查明有利相帶展布、落實(shí)礁灘圈閉為目的,同時(shí)為了解通南巴背斜帶與巴中區(qū)塊的構(gòu)造成因關(guān)系,在勘查區(qū)塊中西部先后部署完成二維地震測(cè)線33條,總長(zhǎng)度1 683 km,部署完成一期三維地震244.1 km2。 通過(guò)新一輪地震勘探,進(jìn)一步查明了元壩地區(qū)臺(tái)緣相帶的展布,落實(shí)了一批有利的礁灘圈閉目標(biāo)。
2006 年3 月完成巴中區(qū)塊針對(duì)長(zhǎng)興組臺(tái)緣礁灘巖性圈閉的第一口超深探井——元壩1 井的井位論證,2006 年5 月26 日元壩1 井開(kāi)鉆,元壩氣田超深層碳酸鹽巖勘探從此拉開(kāi)序幕。
2007年11月元壩1井在長(zhǎng)興組二段7330~7390m段鉆遇臺(tái)地邊緣生物礁礁蓋白云巖儲(chǔ)層及良好油氣顯示,11月19日在長(zhǎng)興組二段測(cè)試獲50.3×104m3/d的工業(yè)氣流,元壩氣田長(zhǎng)興組氣藏由此獲得重大突破。隨后,2008年4月和6月,元壩2井在長(zhǎng)興組一、二段分別試獲工業(yè)氣流。
在此基礎(chǔ)上,2008年部署實(shí)施元壩二、三期三維地震1 571.56 km2,以整體控制元壩長(zhǎng)興組礁灘相儲(chǔ)層展布格架的鉆井相繼完成,元壩12、元壩101井等一批鉆井分別在長(zhǎng)興組臺(tái)地邊緣礁灘相和淺灘相試獲中、高產(chǎn)工業(yè)氣流,元壩大型氣田已初見(jiàn)端倪。
為加快元壩氣田“增儲(chǔ)上產(chǎn)”步伐,2009年5月在元壩27井、元壩29井等13口探井部署的同時(shí),以探索超深層高含硫氣田開(kāi)發(fā)方式、 評(píng)價(jià)氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)的元壩103H井等4口開(kāi)發(fā)準(zhǔn)備井也進(jìn)入了實(shí)施階段,元壩27井、元壩29井等一批鉆井相繼試獲日產(chǎn)超百萬(wàn)立方米的高產(chǎn)工業(yè)氣流,氣田開(kāi)發(fā)進(jìn)入前期準(zhǔn)備階段。 同期,飛仙關(guān)組也取得了勘探突破,元壩27井飛仙關(guān)組試獲工業(yè)氣流。至2013年底,已累計(jì)完成二維地震測(cè)線2 283.82 km,完成三維地震滿(mǎn)覆蓋勘探面積2 189 km2,完成三輪滾動(dòng)勘探部署與實(shí)施,部署探井30口,探井成功率92.3%,其中10口井日產(chǎn)氣超百萬(wàn)立方米,已完成的8口開(kāi)發(fā)試驗(yàn)井也均獲高產(chǎn)天然氣流。
在鉆井巖屑和巖心觀察、測(cè)井相分析、地震資料解釋的基礎(chǔ)上,根據(jù)巖石組合、沉積組構(gòu)、生物組合、電性與地震相特征,將元壩地區(qū)長(zhǎng)興組劃分為開(kāi)闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣生物礁、臺(tái)地邊緣淺灘、局限臺(tái)地、斜坡、陸棚等六類(lèi)沉積相[9-10],沉積演化上具有“早灘晚礁,前礁后灘”的沉積特征(圖2)。
圖2 元壩氣田上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組沉積模式圖
3.2.1 優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層特征
優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的巖石類(lèi)型以殘余生物碎屑結(jié)晶白云巖、殘余生物礁結(jié)晶白云巖、泥粉晶白云巖為主。 儲(chǔ)集空間類(lèi)型以裂縫-孔隙型為主,儲(chǔ)集空間以晶間溶孔、晶間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔為主,裂縫次之;儲(chǔ)層孔隙以中孔細(xì)喉和大孔中粗喉型組合為主,孔隙結(jié)構(gòu)中等至較好。按照國(guó)土資源部《石油天然氣儲(chǔ)量計(jì)算規(guī)范》[11],并參照四川盆地的碳酸鹽巖儲(chǔ)集巖分類(lèi)方法[12],統(tǒng)計(jì)表明,元壩氣田長(zhǎng)興組儲(chǔ)層孔隙度在0.79%~23.59%,平均值為5.67%,滲透率介于(0.001 2 ~2 571.902 6)×10-3μm2,幾 何 平 均 值 為0.4764×10-3μm2,總體上為中孔和中低滲儲(chǔ)層;儲(chǔ)層按優(yōu)劣可分為四類(lèi)。其中Ⅰ類(lèi)(優(yōu))和Ⅱ類(lèi)(良)儲(chǔ)層,分別占12%和21%;Ⅲ類(lèi)(中)儲(chǔ)層占53%;Ⅳ類(lèi)(差)儲(chǔ)層占14%。
3.2.2 儲(chǔ)層發(fā)育的主控因素
優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的發(fā)育是沉積、成巖、成藏、構(gòu)造等因素綜合作用的結(jié)果。 沉積相是基礎(chǔ),成巖作用是關(guān)鍵,成藏過(guò)程和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)也起著重要的作用。
臺(tái)地邊緣礁灘相是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的基礎(chǔ)。 海平面升降、 古地貌高低、 古構(gòu)造位置影響著水動(dòng)力條件、沉積物類(lèi)型及早期成巖環(huán)境。臺(tái)地邊緣礁灘相帶是正地貌單元,對(duì)海平面的升降比較敏感,當(dāng)海平面上升時(shí),有利于生物礁的生長(zhǎng),而當(dāng)海平面下降時(shí),生物礁灘露出水面。 在暴露溶蝕過(guò)程中形成的大量孔隙,不僅奠定了本區(qū)礁灘優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的基礎(chǔ),同時(shí)也為后期白云石化作用的流體輸導(dǎo)和匯聚提供了有利場(chǎng)所,有利于白云石晶間孔的發(fā)育和后期溶蝕作用形成晶間擴(kuò)大溶孔。
烴類(lèi)及時(shí)充注有利于儲(chǔ)層孔隙的保存。一方面,烴類(lèi)充注帶來(lái)大量的有機(jī)酸、CO2和H2S,不僅使原有孔隙進(jìn)一步溶蝕擴(kuò)大,而且使孔隙流體呈弱酸性,抑制成巖膠結(jié)作用,從而有效地保存了孔隙,保護(hù)了儲(chǔ)層。 另一方面,原油裂解形成的瀝青充填于孔壁,有利于抑制后期孔隙內(nèi)部白云石的自形生長(zhǎng)與重結(jié)晶作用,以及后期方解石和石英等顆粒的膠結(jié),對(duì)儲(chǔ)層也具有較好的保存作用。
裂縫促進(jìn)了儲(chǔ)層物性的改善,提高了滲透性能。測(cè)井解釋、巖心及薄片觀察、流體包裹體分析等資料的研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)興組儲(chǔ)層發(fā)育三期裂縫。 第一期裂縫,形成于有機(jī)質(zhì)成熟、液態(tài)烴運(yùn)移之前的早成巖階段的印支期,破裂強(qiáng)度較弱,被方解石充填。 第二期裂縫,發(fā)育明顯受巖性的影響,而且與瀝青含量正相關(guān)。在長(zhǎng)興組白云巖儲(chǔ)層段發(fā)育密集微細(xì)裂縫,以低角度為主,方向與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)相關(guān)性不強(qiáng),往往呈樹(shù)枝狀、放射狀或交叉網(wǎng)狀,其中大都被瀝青質(zhì)浸染,而在非儲(chǔ)層灰?guī)r段裂縫不發(fā)育。 綜合研究認(rèn)為,第二期微細(xì)裂縫主要為與原油深埋裂解相關(guān)的超壓壓裂縫。第三期裂縫,形成于晚成巖階段的喜馬拉雅期,幾乎全部未被充填,但發(fā)育程度較差。 元壩氣田儲(chǔ)層的有效裂縫以第二期微裂縫為主,構(gòu)造裂縫發(fā)育較少。因此,液態(tài)烴深埋裂解產(chǎn)生的超壓縫是改善儲(chǔ)層滲透性的關(guān)鍵,這也是元壩超深層生物礁氣田富集高產(chǎn)的關(guān)鍵。
四川盆地區(qū)域性展布的上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖(在元壩地區(qū)該地層過(guò)渡為吳家坪組),其暗色泥灰?guī)r及黑色泥質(zhì)巖厚40~80 m,TOC 值變化范圍在0.27%~7.20%,平均值為2.90%。 此外,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),在元壩地區(qū)及周緣上二疊統(tǒng)大隆組烴源巖發(fā)育,深灰色泥巖、硅質(zhì)頁(yè)巖厚20~30 m,TOC 值在0.31%~10.48%,平均2.44%。 本區(qū)上二疊統(tǒng)這兩套烴源巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅱ型為主,晚三疊世進(jìn)入生烴門(mén)限,早侏羅世進(jìn)入生油高峰期,中侏羅世末達(dá)到生氣演化期;現(xiàn)今實(shí)測(cè)Ro值大多在2%~3%之間,有機(jī)質(zhì)處于過(guò)成熟干氣演化階段,生氣強(qiáng)度主要分布在(20~40)×108m3/km2之間(圖3)。 吳家坪組—大隆組總生烴強(qiáng)度大,達(dá)(30~70)×108m3/km2,具有形成大氣田的物質(zhì)基礎(chǔ)。
圖3 四川盆地東北部上二疊統(tǒng)吳家坪組(龍?zhí)督M)烴源巖生烴強(qiáng)度分布圖
元壩超深層缺乏斷層或不整合面等優(yōu)越輸導(dǎo)條件,但通過(guò)露頭、巖心、薄片觀察,發(fā)現(xiàn)吳家坪組—長(zhǎng)興組發(fā)育大量有瀝青充填的微小斷層、 微裂縫及微層間縫,構(gòu)成“三微”輸導(dǎo)體系,實(shí)現(xiàn)了陸棚相烴源巖生成的油氣通過(guò)斜坡向臺(tái)緣礁帶匯聚成藏。 古油藏恢復(fù)研究則表明,靠近臺(tái)緣外側(cè)生物礁帶的古油藏充滿(mǎn)度高于內(nèi)側(cè),具有近源富集的特點(diǎn)。數(shù)值模擬也表明“三微” 輸導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)近源巖性圈閉的有效匯聚。元壩氣田雖經(jīng)歷早期油藏、中期深埋裂解和后期抬升改造的復(fù)雜過(guò)程,但基本上繼承了最大埋深期的構(gòu)造格局,加上中—下三疊統(tǒng)雷口坡組—嘉陵江組厚層膏鹽蓋層分布穩(wěn)定,保存條件較好,最終使得現(xiàn)今氣藏得以調(diào)整定位,元壩大氣田得以形成[8,13-15]。元壩氣田的生儲(chǔ)蓋關(guān)系及巖性特征見(jiàn)圖4。
圖4 元壩氣田主要生儲(chǔ)蓋層綜合柱狀圖
在四川盆地東北部開(kāi)江—梁平陸棚的西側(cè)發(fā)育了元壩氣田大型礁灘相巖性圈閉17 個(gè),氣藏具有“一礁、一灘、一圈閉、一氣藏”的分布模式(圖5)。
長(zhǎng)興組氣藏 為元壩氣田的主要產(chǎn)氣層系,氣藏的圈閉平均高度為380.6m,氣柱高度約為235.2m,氣藏中部埋深為6682.9m,氣藏地層溫度介于139.2~150.3 ℃,壓力系數(shù)為1.03,氣藏地層壓力平均為67.51 MPa,氣藏地溫梯度為1.90℃/100 m;烴類(lèi)組分以甲烷為主,非烴類(lèi)組分以H2S、CO2為主,甲烷平均含 量86.41%,H2S 平 均 含 量6.47% ,CO2平 均 含 量6.85%。 另外,地層水pH值為7.12~7.43。 Cl-含量為31316~39 100 mg/L,礦化度為52 245~66 500 mg/L,主要屬于封閉的CaCl2水型。 氣藏驅(qū)動(dòng)類(lèi)型為彈性氣驅(qū)、邊(底)水驅(qū)動(dòng)??傮w上,元壩氣田長(zhǎng)興組氣藏為超深層、低—高產(chǎn)、孔隙型和裂縫-孔隙型、常壓低地溫梯度、彈性氣驅(qū)為主、部分氣藏邊(底)水驅(qū)動(dòng)、高含量H2S、中含量CO2的酸性天然氣的巖性氣藏。
飛仙關(guān)組氣藏 僅分布于元壩西北部,測(cè)試顯示主要為低產(chǎn)氣藏,氣藏的圈閉高度為425 m,氣柱高度約為284 m,氣藏中部埋深為6 317 m,氣藏地層溫度為149.9 ℃,壓力系數(shù)為1.96, 氣藏地層壓力為119.17MPa,氣藏地溫梯度為2.11 ℃/100 m;烴類(lèi)組分以甲烷為主,非烴類(lèi)組分以H2S和CO2為主,甲烷平均含量94.21%,H2S平均含量1.72%,CO2平均含量3.35%。總體上,元壩氣田飛仙關(guān)組氣藏為超深層、低產(chǎn)、孔隙型和裂縫-孔隙型、高壓低地溫梯度、彈性氣驅(qū)、中含量H2S、中含量CO2的酸性天然氣的巖性氣藏。
圖5 四川盆地元壩氣田長(zhǎng)興組—飛仙關(guān)組氣藏剖面B—B′剖面位置見(jiàn)圖1
研究表明,縱向上氣藏主要為邊(底)水驅(qū)動(dòng),不同礁灘體的氣藏其氣水界面和氣藏高度變化較大,總體上具有高氣、低水的特征。通過(guò)元壩9 井長(zhǎng)興組巖心中的瀝青含量值識(shí)別出了古油水界面,由此發(fā)現(xiàn)元壩9 井區(qū)的古油水界面低于現(xiàn)今氣水界面,說(shuō)明元壩地區(qū)長(zhǎng)興組在油裂解成氣的階段以及后期的調(diào)整過(guò)程中,天然氣向高部位發(fā)生了運(yùn)移調(diào)整。總體上呈現(xiàn)了在元壩西北部整體含氣較好、 而在東部和南部局部氣水關(guān)系復(fù)雜的分布特征。分析認(rèn)為,氣水關(guān)系的復(fù)雜性主要受優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)律、 油氣富集規(guī)律、 裂縫與古今構(gòu)造位置的配置關(guān)系等因素的控制。 元壩西北部為古油藏的中心,油氣充注程度高、氣藏規(guī)模大、氣驅(qū)水能力強(qiáng),整體以含氣為主;而元壩南部和東部油氣充注能力較弱,部分圈閉含水。
(1)勘探思路的創(chuàng)新是勘探突破的前提
元壩氣田的發(fā)現(xiàn)歷程說(shuō)明,一個(gè)新勘探領(lǐng)域的突破,首先要打破前期認(rèn)識(shí)的禁錮;依靠原有的經(jīng)驗(yàn),因循守舊,是解決不了復(fù)雜的油氣勘探問(wèn)題的[6,16-17]。
元壩地區(qū)超深層油氣勘探在早期勘探前景評(píng)價(jià)不明朗的情況下, 沒(méi)有因循守舊,沒(méi)有放棄, 而是積極應(yīng)用先進(jìn)的油氣藏勘探理論,不斷創(chuàng)新認(rèn)識(shí),經(jīng)過(guò)綜合評(píng)估,確定了在該區(qū)尋找以二疊系和三疊系礁灘孔隙型為主的巖性或構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉為勘探對(duì)象的勘探思路,突出自主創(chuàng)新,在地質(zhì)理論、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)以及井筒技術(shù)方面取得了重大突破,發(fā)現(xiàn)并高效探明了我國(guó)埋藏最深、規(guī)模最大的生物礁氣田。
(2)理論認(rèn)識(shí)的創(chuàng)新是勘探發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵
在勘探初期,對(duì)沉積相帶的展布規(guī)律認(rèn)識(shí)把握不準(zhǔn),在很大程度上影響了有利目標(biāo)的評(píng)價(jià)與優(yōu)選。 通過(guò)野外露頭高頻層序精細(xì)分析、 地震沉積學(xué)研究,恢復(fù)了元壩地區(qū)吳家坪期斜緩坡→長(zhǎng)興早期發(fā)育生物碎屑灘形成遠(yuǎn)端變陡緩坡→長(zhǎng)興中晚期疊覆發(fā)育三期生物礁形成鑲邊臺(tái)地的動(dòng)態(tài)沉積演化過(guò)程,重建了跨相帶區(qū)域沉積格架,建立了“早灘晚礁、多期疊置、成排成帶”的發(fā)育模式,突破了前期該區(qū)處于廣元—旺蒼海槽深水沉積的認(rèn)識(shí),為勘探的突破指明了方向。
在勘探評(píng)價(jià)過(guò)程中,不斷豐富地質(zhì)認(rèn)識(shí),揭示了“早期暴露溶蝕、 淺埋白云石化作用形成基質(zhì)孔隙,液態(tài)烴深埋裂解超壓造縫”的機(jī)理,提出了“孔縫耦合”控制超深層優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的新認(rèn)識(shí),建立了“孔縫雙元結(jié)構(gòu)”儲(chǔ)層模型,有效地指導(dǎo)了生物礁預(yù)測(cè)。
通過(guò)油氣藏解剖與數(shù)值模擬揭示了深水陸棚—臺(tái)地邊緣油氣運(yùn)聚成藏演化的過(guò)程,建立了超深弱變形區(qū)“三微輸導(dǎo)、近源富集、持續(xù)保存”的成藏模式,進(jìn)一步指導(dǎo)了元壩大氣田的勘探。
(3)技術(shù)進(jìn)步是勘探突破和高效勘探的保障
川東北碳酸鹽巖礁灘相大油氣田勘探成果的取得,得益于地質(zhì)認(rèn)識(shí)敢于突破“禁區(qū)”,得益于應(yīng)用碳酸鹽巖層序地層學(xué)開(kāi)展扎實(shí)的基礎(chǔ)工作所取得創(chuàng)新成果的指導(dǎo),也得益于高精度山地地震勘探技術(shù)攻關(guān)和井筒技術(shù)的提高[18]。
元壩地區(qū)礁灘儲(chǔ)層埋深大、儲(chǔ)層薄、非均質(zhì)性強(qiáng),儲(chǔ)層預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)難度大,在勘探評(píng)價(jià)過(guò)程中創(chuàng)新形成了復(fù)雜山地超深層生物礁儲(chǔ)層地震勘探技術(shù)系列,突破了超深弱反射層地震采集處理技術(shù)瓶頸,有效地提高了超深層反射能量和分辨率;首創(chuàng)了基于孔縫雙元結(jié)構(gòu)模型的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)反演技術(shù),大幅度地提高了超深儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度,形成了超深生物礁儲(chǔ)層高精度氣水識(shí)別技術(shù),在預(yù)測(cè)高產(chǎn)富集帶內(nèi)實(shí)施的10 口探井均試獲日產(chǎn)百萬(wàn)立方米的高產(chǎn)天然氣流。
元壩地區(qū)鉆井面臨“四高一超”(高溫、高壓、高含硫、高產(chǎn)、超深),鉆井施工難度大。 通過(guò)不斷的攻關(guān),創(chuàng)新形成了復(fù)雜超深井鉆井、完井、測(cè)試技術(shù)系列,首創(chuàng)特種井身結(jié)構(gòu)并發(fā)展非常規(guī)井身結(jié)構(gòu),有效地解決了多壓力系統(tǒng)和復(fù)雜地層封隔的難題,集成創(chuàng)新了超深井大井眼氣體鉆、高溫高壓大位移井等配套鉆井技術(shù),直井平均井深7024m,定向井水平位移1000m;研制出密度1.8g/cm3的抗硫加重酸液體系,大幅提高了產(chǎn)能;創(chuàng)新研發(fā)出整體式、耐高壓FF 級(jí)采氣井口及地面安全聯(lián)動(dòng)裝置,實(shí)現(xiàn)了安全環(huán)保無(wú)事故。
[1]郭旭升,胡東風(fēng). 川東北礁灘天然氣勘探新進(jìn)展及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 天然氣工業(yè),2011,31(10):6-10.
[2]馬永生. 中國(guó)海相油氣田勘探實(shí)例之六:四川盆地普光大氣田的發(fā)現(xiàn)與勘探[J]. 海相油氣地質(zhì),2006,11(2) :35-40.
[3]郭旭升,郭彤樓,黃仁春,等. 普光—元壩大型氣田儲(chǔ)層發(fā)育特征與預(yù)測(cè)技術(shù)[J]. 中國(guó)工程科學(xué),2010,12(10):82-90.
[4]郭彤樓. 元壩氣田長(zhǎng)興組儲(chǔ)層特征與形成主控因素研究[J]. 巖石學(xué)報(bào),2011,27(8):2381-2391.
[5]郭彤樓. 元壩深層礁灘氣田基本特征與成藏主控因素[J].天然氣工業(yè),2011,31(10):12-16.
[6]胡東風(fēng). 川東北元壩地區(qū)隱蔽氣藏的勘探突破及其意義[J]. 天然氣工業(yè),2010,30(8):9-12.
[7]蒲勇. 元壩地區(qū)深層礁灘儲(chǔ)層多尺度地震識(shí)別技術(shù)[J]. 天然氣工業(yè),2011,31(10):27-31.
[8]范小軍. 川東北元壩地區(qū)長(zhǎng)興組與飛仙關(guān)組天然氣成藏差異性成因[J].天然氣工業(yè),2012,32(6):15-20.
[9]段金寶,彭勁. 四川盆地東北部元壩地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組層序-沉積相特征[J]. 海相油氣地質(zhì),2014,19(2):47-53.
[10]杜金虎,徐春春,王澤成,等. 四川盆地二疊—三疊系礁灘天然氣勘探[M]. 北京:石油工業(yè)出版社,2010.
[11]中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部. DZ/T 0217-2005 石油天然氣儲(chǔ)量計(jì)算規(guī)范[S]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005.
[12]錢(qián)崢,黃先雄,李淳,等. 碳酸鹽巖成巖作用及儲(chǔ)層——以中國(guó)四川東部石炭系為例[M]. 北京:石油工業(yè)出版社,2000.
[13]戴金星,鄒才能,陶士振,等. 中國(guó)大氣田形成條件和主控因素[J]. 天然氣地球科學(xué), 2007,18(4): 473-485.
[14]段金寶,李平平,陳丹,等. 元壩氣田長(zhǎng)興組礁灘相巖性氣藏形成與演化[J]. 巖性油氣藏,2013,25(3):43-47.
[15]姚雪根. 四川盆地天然氣氣藏的破壞與保存條件剖析[J].海相油氣地質(zhì),2007,12(4):21-36.
[16]馬永生,郭旭升,郭彤樓,等. 四川盆地普光大型氣田的發(fā)現(xiàn)與勘探啟示[J]. 地質(zhì)論評(píng),2005,51(4):477-480.
[17]馬永生,蔡勛育,李國(guó)雄. 四川盆地普光大型氣藏基本特征及成藏富集規(guī)律[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào),2005,79(6):858-865.
[18]郭旭升,郭彤樓.普光、元壩碳酸鹽巖臺(tái)地邊緣大氣田勘探理論與實(shí)踐[M]. 北京:科學(xué)出版社,2012.