黃 東，楊躍明，楊 光，楊家靜，閆偉鵬，楊 智

(1.中國(guó)石油 西南油氣田公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院，成都 610041；2.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083)

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四川盆地侏羅系致密油勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展與對(duì)策

黃 東1，楊躍明1，楊 光1，楊家靜1，閆偉鵬2，楊 智2

(1.中國(guó)石油 西南油氣田公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院，成都 610041；2.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083)

四川盆地侏羅系原油勘探開(kāi)發(fā)歷史悠久，“十二五”期間在致密油地質(zhì)理論和現(xiàn)代勘探開(kāi)發(fā)工藝等關(guān)鍵技術(shù)的指導(dǎo)下，系統(tǒng)開(kāi)展了攻關(guān)研究，取得了多項(xiàng)新進(jìn)展、新認(rèn)識(shí)。但就目前的認(rèn)識(shí)和勘探開(kāi)發(fā)成效而言，仍處于致密油起步和探索階段。要實(shí)現(xiàn)效益開(kāi)發(fā)主要面臨深化理論認(rèn)識(shí)、突破關(guān)鍵技術(shù)、加大管理創(chuàng)新、科學(xué)有序推進(jìn)等挑戰(zhàn)?；谠搮^(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件和不可預(yù)見(jiàn)的國(guó)際原油形勢(shì)，要實(shí)現(xiàn)四川盆地侏羅系的效益開(kāi)發(fā)，需加強(qiáng)資源優(yōu)選，落實(shí)“甜點(diǎn)”；突出技術(shù)攻關(guān)，突破瓶頸；加大管理創(chuàng)新，降本增效；科學(xué)合理組織，有序推進(jìn)。

致密油；效益開(kāi)發(fā)；侏羅系；四川盆地

四川盆地是一個(gè)大型含油氣疊合盆地，縱向上發(fā)育多套含油氣層位，是中國(guó)油氣工業(yè)的基地和搖籃。原油縱向上主要分布在侏羅系，平面上大面積分布于盆地中部的川中地區(qū)，面積約4×104km2。自1958年以來(lái)，四川盆地石油勘探開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了“早期勘探起步”、“滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)”、“30萬(wàn)噸原油上產(chǎn)”、“原油調(diào)整穩(wěn)產(chǎn)”和“重大專(zhuān)項(xiàng)科技攻關(guān)試驗(yàn)”5個(gè)階段。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的勘探開(kāi)發(fā)，已發(fā)現(xiàn)5個(gè)油田、18個(gè)含油區(qū)塊，累計(jì)生產(chǎn)原油超500×104t。雖取得一定的勘探開(kāi)發(fā)成效，但年產(chǎn)量一直在10×104t左右徘徊，尤其是“十一五”以來(lái)，由于投入減少，年產(chǎn)量逐年下降，實(shí)際產(chǎn)量與資源評(píng)價(jià)結(jié)果相差較大，未能實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益開(kāi)發(fā)。在國(guó)內(nèi)外致密油氣勘探開(kāi)發(fā)取得重大突破的背景下，“十二五”期間中國(guó)石油西南油氣田公司在非常規(guī)油氣理論和技術(shù)的指導(dǎo)下，系統(tǒng)開(kāi)展了盆地侏羅系致密油的石油科技重大攻關(guān)，取得了豐碩的成果，積極有序地推動(dòng)了盆地侏羅系致密油勘探開(kāi)發(fā)的穩(wěn)步發(fā)展，為侏羅系致密油規(guī)模效益開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的資源和技術(shù)的雙基礎(chǔ)[1-8]。

1 地質(zhì)背景及勘探開(kāi)發(fā)概況

川中地區(qū)侏羅系地層為一套以碎屑巖為主、夾介殼灰?guī)r的三角洲—內(nèi)陸湖泊相淡水沉積，總殘余厚度一般在2 000～3 000 m，地層埋深具有南淺北深、東淺西深的特征。侏羅系縱向上發(fā)育4套泥質(zhì)烴源巖，主力烴源巖為大安寨段和涼高山組，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅱ型，處于生油高峰期；自下而上發(fā)現(xiàn)了珍珠沖段砂巖、東岳廟段介殼灰?guī)r、大安寨段介殼灰?guī)r、涼高山組砂巖和沙溪廟組一段砂巖5套儲(chǔ)層，縱向上多層疊置，平面上大面積分布。儲(chǔ)層物性大安寨段介殼灰?guī)r最低，平均孔隙度僅為1.06%，沙一段砂巖孔隙度最高，平均為3.4%。儲(chǔ)集空間類(lèi)型多樣，發(fā)育微米—納米級(jí)孔喉，總體上致密化程度高，屬于特低孔、特低滲儲(chǔ)層。儲(chǔ)層與烴源巖緊鄰或緊密共生，烴儲(chǔ)空間搭配好，近源充注明顯，油層縱向上多層疊置，平面上大面積連續(xù)分布，局部富集高產(chǎn)。

川中侏羅系目前已建成5個(gè)油田(桂花、金華、中臺(tái)山、蓮池、公山廟)，發(fā)現(xiàn)18個(gè)含油氣構(gòu)造或區(qū)塊，累計(jì)獲得石油三級(jí)地質(zhì)儲(chǔ)量約1.6×108t。截至2015年底，累計(jì)生產(chǎn)原油505×104t，其中大安寨段占82%，涼高山組占12%，沙溪廟組占4%，珍珠沖段占2%。“十一五”以來(lái)，由于受供需關(guān)系和國(guó)際原油價(jià)格持續(xù)低迷的影響，勘探開(kāi)發(fā)工作量不斷減少，原油產(chǎn)量不斷下降，目前川中原油年產(chǎn)能已下降到4×104t左右，勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)不容樂(lè)觀。要達(dá)到規(guī)模效益開(kāi)發(fā)，需持續(xù)開(kāi)展攻關(guān)研究，在資源、技術(shù)上做好儲(chǔ)備，為盆地侏羅系致密油的徹底解放和效益開(kāi)發(fā)提供有力的雙保障[9-15]。

2 “十二五”期間勘探開(kāi)發(fā)新進(jìn)展

“十一五”末，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司咨詢(xún)中心專(zhuān)家組針對(duì)四川盆地侏羅系石油勘探開(kāi)發(fā)前景，開(kāi)展了大量研究，并向集團(tuán)公司提交了“關(guān)于十二五期間設(shè)立四川石油重大科技專(zhuān)項(xiàng)的建議”，得到集團(tuán)公司的高度重視，并同意設(shè)立科技攻關(guān)專(zhuān)項(xiàng)，重點(diǎn)開(kāi)展盆地侏羅系石油的“4個(gè)重新認(rèn)識(shí)”：資源量和儲(chǔ)量、油藏類(lèi)型、裂縫型儲(chǔ)層以及工程技術(shù)適應(yīng)性。經(jīng)過(guò)“十二五”期間的持續(xù)攻關(guān)，取得了多項(xiàng)研究和勘探技術(shù)的新進(jìn)展和新認(rèn)識(shí)，有力推動(dòng)了盆地侏羅系致密油的勘探開(kāi)發(fā)。

進(jìn)展一：資源評(píng)價(jià)結(jié)果揭示，5套油層侏羅系致密油資源量達(dá)16.1×108t，位列全國(guó)第五，其中大安寨段占60.6%，川中仍然是致密油勘探開(kāi)發(fā)的主戰(zhàn)場(chǎng)，但資源豐度最低，開(kāi)發(fā)難度較大(表1)。

進(jìn)展二：儲(chǔ)層整體致密，屬特低孔、低滲儲(chǔ)層。儲(chǔ)集空間類(lèi)型多樣，尺寸較小，主要為微—納米級(jí)，動(dòng)靜態(tài)資料綜合揭示裂縫—孔隙(孔洞)型儲(chǔ)層是高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的主要對(duì)象。雖然盆地侏羅系累產(chǎn)超過(guò)1×104t的油井僅占總井?dāng)?shù)的20%～30%，但累計(jì)產(chǎn)量占總產(chǎn)量的60%以上；累產(chǎn)1×104t以上的油井儲(chǔ)層類(lèi)型主要為裂縫—孔隙(孔洞)型(圖1)。

表1 四川盆地侏羅系致密油資源量與國(guó)內(nèi)其他致密油盆地對(duì)比

進(jìn)展三：儲(chǔ)層與烴源巖緊鄰或緊密共生，5套油層縱向上多層疊置，近源充注。平面上，油氣井分布不受構(gòu)造圈閉控制，含油范圍遠(yuǎn)大于局部構(gòu)造范圍，宏觀上具有大面積連續(xù)分布的特征(圖2)。

進(jìn)展四：砂巖物性相對(duì)較好，地質(zhì)、地球物理、工藝技術(shù)配套較為成熟，先導(dǎo)試驗(yàn)效果顯著，2口沙一段水平井測(cè)試平均產(chǎn)量22 t/d，較相鄰直井產(chǎn)量提高3～5倍，砂巖致密油勘探開(kāi)發(fā)配套技術(shù)初步形成，具備推廣應(yīng)用條件。

3 存在的問(wèn)題

經(jīng)過(guò)“十二五”期間的攻關(guān)研究和先導(dǎo)試驗(yàn)，取得了地質(zhì)、地球物理、開(kāi)發(fā)措施、工程等方面的新進(jìn)展和新認(rèn)識(shí)，但四川盆地侏羅系致密油特殊的地質(zhì)背景，以及半個(gè)多世紀(jì)的勘探開(kāi)發(fā)成效進(jìn)一步說(shuō)明，該區(qū)致密油勘探開(kāi)發(fā)難度較大，還有許多亟待解決的問(wèn)題，侏羅系致密油規(guī)模效益開(kāi)發(fā)任重道遠(yuǎn)。

問(wèn)題一：資源與產(chǎn)量不匹配。資源量大，資源轉(zhuǎn)化率低，兩級(jí)分化突出。全國(guó)第四次資源評(píng)價(jià)表明，四川盆地侏羅系致密油資源量達(dá)16.1×108t，位列全國(guó)致密油第五位，資源量豐富，其中91%的資源分布在川中地區(qū)。但經(jīng)過(guò)近60年的勘探開(kāi)發(fā)，僅發(fā)現(xiàn)5個(gè)油田，累計(jì)探明儲(chǔ)量0.81×108t，控制儲(chǔ)量0.24×108t，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量0.56×108t，累計(jì)生產(chǎn)原油505×104t。四川盆地致密油探明率極低，未發(fā)現(xiàn)資源量超過(guò)92%，開(kāi)采率極低，尚有96%的剩余可采資源量，剩余資源量主要分布在大安寨段，其次為涼上段和沙一段(圖3)。

圖1 四川盆地侏羅系大安寨段致密油儲(chǔ)層類(lèi)型

圖2 四川盆地川中地區(qū)侏羅系5套油層油井平面分布

問(wèn)題二：儲(chǔ)層改造工藝未能突破。資源評(píng)價(jià)結(jié)果和生產(chǎn)效果揭示，主力產(chǎn)油層位為大安寨段介殼灰?guī)r，致密油資源量達(dá)9.78×108t，占侏羅系致密油資源量的60.6%，目前已經(jīng)累計(jì)生產(chǎn)原油413.17×104t，占致密油總產(chǎn)量的81.7%。 “十二五”期間大安寨段先導(dǎo)試驗(yàn)8口井，僅有高淺1H井水平井+體積壓裂獲得了53.5 t/d的高產(chǎn)工業(yè)油流，其余7口井水平井+體積壓裂技術(shù)均未獲得明顯效果，測(cè)試產(chǎn)量介于0.1～1.3 t/d，未達(dá)到體積壓裂目的和效果，大安寨段介殼灰?guī)r主體儲(chǔ)層改造技術(shù)尚不明確(表2)。

問(wèn)題三：成本與效益挑戰(zhàn)。國(guó)際油價(jià)低位運(yùn)行，效益開(kāi)發(fā)壓力巨大。受供需關(guān)系和經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)的影響，國(guó)際原油價(jià)格從2008年的147美元/桶，跌至目前的45美元/桶，在低油價(jià)下，國(guó)內(nèi)外致密油均面臨成本與效益挑戰(zhàn)?！笆濉逼陂g致密油先導(dǎo)試驗(yàn)攻關(guān)5口鉆井、試驗(yàn)正常水平井成本分析表明，成本主要集中在鉆井工程(35.84%)、儲(chǔ)層改造(28.82%)以及試油作業(yè)(10.26%)三大類(lèi)，累計(jì)占總成本的75.28%，單位成本高達(dá)17 361元/m(圖4)。根據(jù)目前的致密油單井投資和操作成本及產(chǎn)量，對(duì)致密油經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行預(yù)測(cè)，要達(dá)到致密油開(kāi)發(fā)不虧，油價(jià)不得低于137.5美元/桶，當(dāng)內(nèi)部收益率達(dá)12%時(shí)，油價(jià)不得低于222.2美元/桶。

問(wèn)題四：甜點(diǎn)如何科學(xué)、有效實(shí)施。富集區(qū)初步明確，如何實(shí)施還不明朗。經(jīng)過(guò)“十二五”期間的攻關(guān)研究，侏羅系致密油具有“近源充注、大面積分布、甜點(diǎn)富集”的成藏富集特征，富集區(qū)分布受源儲(chǔ)匹配、優(yōu)質(zhì)烴源區(qū)、儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)和裂縫發(fā)育帶共同控制，根據(jù)典型油田、油井建立富集區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并初步明確了富集區(qū)分布。富集區(qū)南起安岳，北至平昌，西起三臺(tái)，東至渠縣，分布面積達(dá)10 150 km2，油層埋深南北向最大高差達(dá)2 000 m(圖5)。此外，“十二五”期間2口砂巖致密油先導(dǎo)試驗(yàn)井均獲得高產(chǎn)，與之相適應(yīng)的勘探開(kāi)發(fā)配套技術(shù)已經(jīng)形成。在現(xiàn)有技術(shù)手段、成本條件以及地質(zhì)認(rèn)識(shí)條件下，選擇哪套地層、哪個(gè)地區(qū)才能實(shí)現(xiàn)致密油的效益開(kāi)發(fā)，需要進(jìn)一步論證。

圖4 四川盆地侏羅系致密油先導(dǎo)試驗(yàn)井成本分布

圖3 四川盆地侏羅系致密油資源勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

表2 四川盆地致密油介殼灰?guī)r儲(chǔ)層先導(dǎo)試驗(yàn)水平井工程技術(shù)問(wèn)題

4 相應(yīng)對(duì)策建議

對(duì)策一：資源優(yōu)選，落實(shí)“甜點(diǎn)”。資源評(píng)價(jià)結(jié)果分析表明，雖然四川盆地侏羅系致密油資源量大，但對(duì)比國(guó)內(nèi)其他致密油區(qū)依然存在不足。如儲(chǔ)層致密化程度高，資源豐度低，開(kāi)發(fā)措施簡(jiǎn)單，開(kāi)采難度大等。因此在資源評(píng)價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步根據(jù)已探明油田內(nèi)的累產(chǎn)超萬(wàn)噸油井的動(dòng)靜態(tài)資料，以相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層為突破口，深入開(kāi)展“甜點(diǎn)”區(qū)的評(píng)層選區(qū)工作，促進(jìn)資源量向儲(chǔ)量、儲(chǔ)量向產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化，切實(shí)解決資源與產(chǎn)量?jī)杉?jí)分化嚴(yán)重的突出矛盾。

對(duì)策二：技術(shù)攻關(guān)，突破瓶頸。資源評(píng)價(jià)和已開(kāi)發(fā)效果均揭示大安寨段勘探開(kāi)發(fā)潛力巨大，是四川盆地侏羅系致密油最重要的產(chǎn)油層位。由于存在致密化程度高、儲(chǔ)層厚度薄、非均質(zhì)性強(qiáng)等諸多難點(diǎn)，儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)、儲(chǔ)層改造技術(shù)等關(guān)鍵瓶頸技術(shù)還未形成，無(wú)法滿(mǎn)足四川盆地侏羅系致密油規(guī)模效益開(kāi)發(fā)的需要[16-19]。

對(duì)策三：管理創(chuàng)新，降本增效。在吉林油田致密油試驗(yàn)區(qū)，通過(guò)創(chuàng)新管理模式、提高工作效率、轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)理念，實(shí)現(xiàn)了降本增效，給了我們極大信心。結(jié)合四川盆地侏羅系致密油的特點(diǎn)，一方面加強(qiáng)多學(xué)科有機(jī)結(jié)合，全面評(píng)價(jià)致密油勘探開(kāi)發(fā)效果，形成特色鮮明的致密油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)體系，降低致密油勘探開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，有序加大市場(chǎng)化力度，通過(guò)良性競(jìng)爭(zhēng)，有效控制成本。川中油區(qū)95%以上工程技術(shù)服務(wù)屬于關(guān)聯(lián)交易，市場(chǎng)化程度很低。目前非常規(guī)事業(yè)部已向市場(chǎng)跨出了一步，已承鉆2口原油井，成本下降26%左右，鉆井成本由19 594元/m下降到14 288元/m。通過(guò)市場(chǎng)化運(yùn)作，引進(jìn)社會(huì)化鉆井、試油隊(duì)伍，引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，降本增效初見(jiàn)成效[20-24]。

圖5 四川盆地川中地區(qū)侏羅系大安寨段有利區(qū)與探明油田

對(duì)策四：科學(xué)組織，有序推進(jìn)。分別從“甜點(diǎn)”特征、配套技術(shù)、鉆井投資等方面綜合分析，科學(xué)組織，有計(jì)劃、有目的地對(duì)不同類(lèi)型致密油進(jìn)行分布實(shí)施。砂巖致密油：建立規(guī)模效益開(kāi)發(fā)試驗(yàn)區(qū)，以開(kāi)發(fā)為目的，在探明區(qū)將配套技術(shù)集成應(yīng)用，實(shí)施過(guò)程中進(jìn)一步優(yōu)化，降本增效。介殼灰?guī)r致密油：建立水平井體積壓裂試驗(yàn)區(qū)，以勘探為目的，在川中南部地區(qū)集中力量開(kāi)展工藝試驗(yàn)，攻克瓶頸技術(shù)。該區(qū)大安寨段儲(chǔ)層物性相對(duì)最好，且致密油“甜點(diǎn)”發(fā)育；大安寨段埋深淺，單井投資相對(duì)最少；鉆井、測(cè)井、地震等資料豐富，有利于“甜點(diǎn)”綜合評(píng)價(jià)、老井上試和井組部署[25-29]。

5 結(jié)論

(1)四川盆地侏羅系致密油資源量大，5套含油層系縱向上疊置，平面上大面積分布，但致密油形成條件復(fù)雜，規(guī)模效益開(kāi)發(fā)難度巨大。

(2)“十二五”期間依托中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司石油科技重大專(zhuān)項(xiàng)攻關(guān)，取得了多項(xiàng)新認(rèn)識(shí)和新進(jìn)展，勘探開(kāi)發(fā)初見(jiàn)成效，有力、有序地推動(dòng)了四川盆地侏羅系致密油勘探開(kāi)發(fā)，為致密油的規(guī)模效益開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

(3)四川盆地侏羅系致密油還處于單井試驗(yàn)階段，通過(guò)資源、技術(shù)、管理、組織等方面的精心組織和實(shí)施，當(dāng)油價(jià)回暖到一定程度時(shí)，其規(guī)模效益勘探開(kāi)發(fā)值得期待。

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(編輯 韓 彧)

Countermeasure and progress of exploration and development of Jurassic tight oil in the Sichuan Basin

Huang Dong1, Yang Yueming1, Yang Guang1, Yang Jiajing1, Yan Weipeng2,Yang Zhi2

(1.ExplorationandDevelopmentResearchInstitute,PetroChinaSouthwestOil&GasfieldCompany,Chengdu,Sichuan610041,China; 2.PetroChinaResearchInstituteofPetroleumExploration&Development,Beijing100083,China)

The exploration and development of tight oil in the Jurassic has a long history in the Sichuan Basin. Many new developments and recognitions have been made during the 12th Five Year Plan based on tight oil geological theory and modern exploration and development techniques. However, tight oil exploration is still in beginning stages, facing the challenges of deepening theoretical knowledge, innovating key technology, improving management, and promoting development methodically. Due to complex geological conditions and the unforeseeable international crude oil supply situation, some advice was proposed to realize development efficiencies of the Jurassic tight oil in the Sichuan Basin. Target selection should be optimized to identify “sweet spots”. New techniques are necessary for breaking bottlenecks. Improved management helps reduce costs. Scientific organizations can promote tight oil development systematically.

tight oil; beneficial development; Jurassic, Sichuan Basin

1001-6112(2017)03-0304-07

10.11781/sysydz201703304

2016-10-08；

2017-03-07。

黃東(1980—)，男，碩士，工程師，從事致密油氣地質(zhì)綜合研究。E-mail：hdong@petrochina.com.cn。

“十三五”國(guó)家油氣重大專(zhuān)項(xiàng)專(zhuān)題“四川盆地致密油資源潛力、甜點(diǎn)區(qū)預(yù)測(cè)與關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用”(2016ZX05046006-008)資助。

TE132.1

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