陳奎，范彩偉，韓光明，宋瑞有，李勝勇，朱玉雙

（1.西北大學地質(zhì)學系/大陸動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710069；2.中海石油（中國）有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057；3.中海石油（中國）有限公司海南分公司，海南 ?？?570300）

0 引言

瓊東南盆地深水中央峽谷區(qū)是南海西部深水天然氣勘探成熟區(qū)[1-3]，已發(fā)現(xiàn)多個大中型氣田。 目前，深水中央峽谷區(qū)部分氣田未達到開發(fā)下限儲量，已開發(fā)氣田又缺少動用儲量接替，常規(guī)的勘探—開發(fā)接力評價模式難以解決氣田開發(fā)及可持續(xù)開發(fā)等問題。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，勘探開發(fā)一體化技術(shù)在陸地油氣田和海上淺水區(qū)油氣田都取得非常好的應(yīng)用成效[4-10]，圍繞油氣田內(nèi)部及周邊開展目標研究工作，對于推動油氣田開發(fā)進程和已開發(fā)油氣田的可持續(xù)開發(fā)具有重要作用。因此，筆者將深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)引入瓊東南盆地深水中央峽谷區(qū)[11]。

深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)以在生產(chǎn)和在建設(shè)深水氣田設(shè)施為依托，利用水下井口、輸氣管道相連，以氣田內(nèi)部及周邊潛在儲量的發(fā)現(xiàn)和開采為目標，集勘探開發(fā)于一體，加快勘探評價及產(chǎn)能建設(shè)，并且在氣田開發(fā)過程中加深氣田周邊的勘探工作，解決氣田評價的遺留問題，從而實現(xiàn)“開發(fā)里有勘探，勘探里有開發(fā)”。該技術(shù)將勘探、評價、開發(fā)和生產(chǎn)之間結(jié)合得更為緊密，針對氣田內(nèi)部及周邊未動用、難動用儲量和待發(fā)現(xiàn)資源量開展精細評價，整體部署區(qū)域開發(fā)方案，進而降低勘探和開發(fā)成本，促進氣田可持續(xù)開發(fā)，從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化[11]。

與勘探階段目標研究類似，深水天然氣勘探開發(fā)一體化研究是從深水天然氣潛力目標搜索、目標評價到目標實施的整個過程，而深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)在目標研究各階段又具有其特殊性，總結(jié)為目標搜索、目標評價、目標鉆探3項技術(shù)[11]。其中，目標鉆探技術(shù)目的是落實目標搜索技術(shù)、目標評價技術(shù)優(yōu)選的優(yōu)質(zhì)潛力目標的含油氣性和儲量規(guī)模。常規(guī)的氣田勘探—開發(fā)接力評價模式在不同評價階段依次對應(yīng)探井—評價井—開發(fā)井—調(diào)整井鉆探模式，存在評價時間長、鉆井數(shù)量多、鉆探成本高、達到開發(fā)經(jīng)濟性難度大等問題。為了實現(xiàn)氣田快速建產(chǎn)，促進難動用探明地質(zhì)儲量的動用及升級控制地質(zhì)儲量，筆者將海上淺水區(qū)勘探開發(fā)一體化技術(shù)應(yīng)用效果顯著的開發(fā)評價井鉆探模式，引入瓊東南盆地深水天然氣勘探開發(fā)一體化目標鉆探技術(shù)的研究[6，11]。利用開發(fā)評價井鉆探模式對深水中央峽谷區(qū)氣田內(nèi)部及周邊小型潛力目標開展?jié)L動評價，促進氣田開發(fā)[6，12]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

圖1 瓊東南盆地區(qū)域構(gòu)造及深水氣田分布

鉆井已經(jīng)證實，樂東、陵水凹陷下漸新統(tǒng)崖城組煤系烴源巖的鏡質(zhì)組反射率（Ro）大于2%，為過成熟階段。與上部地層相比，樂東、陵水凹陷崖城組壓力系數(shù)高[15]，天然氣形成后能夠在超壓動力下通過垂向和橫向通道向上部中央峽谷區(qū)進行運移，油氣運移活躍。垂向運移通道包括底辟構(gòu)造、斷裂、裂縫[16-18]，橫向運移通道為中央峽谷區(qū)多期砂體。紅河物源及中央峽谷周緣構(gòu)造高點物源供給充足，儲蓋組合好[19-23]。峽谷水道砂體以中央峽谷壁和峽谷內(nèi)部晚期泥質(zhì)水道壁為邊界形成巖性圈閉，對接弱地震振幅屬性泥巖，圈閉有效性好。 正是基于上述優(yōu)越的成藏條件[24-27]，深水中央峽谷區(qū)先后發(fā)現(xiàn)L17，L18，L25等多個大中型氣田，而氣田開發(fā)及可持續(xù)開發(fā)需要搜索更多的潛力目標。深水天然氣開發(fā)成本高，導致常規(guī)的勘探—開發(fā)接力評價模式難以推動氣田開發(fā)及可持續(xù)開發(fā)。

2 開發(fā)評價井鉆探模式

開發(fā)評價井是針對已發(fā)現(xiàn)油氣田開展儲量升級，通過評價油氣田內(nèi)部潛力層（鄰層）和油氣田周邊潛力區(qū)塊落實其含氣性及儲量規(guī)模，且?guī)в杏蜌庠u價作用的井。開發(fā)評價井鉆探模式已在海上淺水區(qū)潿西南凹陷的勘探開發(fā)一體化研究過程中取得很好的應(yīng)用效果，促進了多個油田的綜合開發(fā)和調(diào)整，并規(guī)避了部分區(qū)塊的開發(fā)風險[6]。

瓊東南盆地深水中央峽谷區(qū)經(jīng)過多年勘探，已成為勘探成熟區(qū)，發(fā)現(xiàn)了多個大中型氣田，并且L17氣田已完成總體開發(fā)方案（ODP）實施，實施及開發(fā)效果好，其他多個氣田也處于ODP論證階段。在此背景下，將開發(fā)評價井鉆探模式引入深水中央峽谷區(qū)，將有利于L17氣田可持續(xù)開發(fā)，并促進其他多個氣田開發(fā)。

根據(jù)潛力目標是否在生產(chǎn)平臺動用范圍或所在氣田是否進入開發(fā)實施階段，將開發(fā)評價井鉆探模式劃分為開發(fā)鉆探模式和勘探鉆探模式。開發(fā)鉆探模式又包括生產(chǎn)平臺鉆探模式、生產(chǎn)井項目鉆探或兼探模式；勘探鉆探模式又包括快速評價模式、滾動探井兼探模式。

2.1 開發(fā)鉆探模式

開發(fā)鉆探模式是指鉆探潛力目標位于生產(chǎn)平臺動用范圍內(nèi)，依托鉆井平臺鉆探，通過水下井口、輸氣管線等與生產(chǎn)平臺管網(wǎng)連接，或者依托ODP、調(diào)整井等生產(chǎn)井項目進行鉆探或兼探的模式。

2.1.1 生產(chǎn)平臺鉆探模式

第三，硬度試驗：為了研究不同焊接方法對于焊縫和近縫區(qū)母材的影響，在焊接接頭及附近區(qū)域測量顯微硬度，圖9為測量點的分布示意。手工焊試板焊縫的硬度值為199～233HV；熱影響區(qū)為210～221HV；母材為195～230HV。自動焊試板焊縫硬度值為245～254H V；熱影響區(qū)為203～264HV；母材為203～218HV。從硬度測量值可以看出，母材的硬度值差別不大，而焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的硬度值自動焊接明顯高于手工焊。

生產(chǎn)平臺鉆探模式是優(yōu)選生產(chǎn)平臺周邊成藏條件優(yōu)越的潛力目標，通過鉆井平臺鉆探，對油氣田平面或縱向潛力層進行評價，鉆探成功后保留水下井口，后續(xù)各成功井通過分支輸氣管線、分支管匯、總管匯、總輸氣管線與生產(chǎn)平臺管網(wǎng)連接[28-30]，并可接入現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施。生產(chǎn)平臺鉆探模式?jīng)]有依托ODP或調(diào)整井項目實施，沒有相關(guān)預案井保證經(jīng)濟性，對于潛力目標鉆探成功率要求非常高。

生產(chǎn)平臺鉆探模式的潛力目標搜索圍繞成藏條件優(yōu)越的氣田內(nèi)部及周邊，在評價過程潛力目標搜索中，根據(jù)已鉆井的鉆井、錄井、測井等基礎(chǔ)資料，開展老井復查。老井復查是在“勘探開發(fā)無空井”等海上勘探開發(fā)一體化目標搜索理念的指導下，依據(jù)“干層旁邊有氣層、薄層旁邊有厚層、顯示高層有氣層、氣層上下找氣層、氣層鄰塊找氣層”等理論，搜索、評價并實施潛力目標[3]。

2.1.2 生產(chǎn)井項目鉆探或兼探模式

與生產(chǎn)平臺鉆探模式相比，生產(chǎn)井項目鉆探或兼探模式同樣是圍繞生產(chǎn)平臺周邊搜索潛力目標，依托即將實施的ODP或調(diào)整井項目通過鉆井平臺進行鉆探或兼探，評價成功后能夠?qū)崿F(xiàn)快速建產(chǎn)。該鉆探模式包括依托ODP項目鉆探、依托ODP項目兼探、依托調(diào)整井項目鉆探和依托調(diào)整井項目兼探4種模式。與生產(chǎn)平臺鉆探模式相比，它能夠通過開發(fā)評價井側(cè)鉆實施ODP或調(diào)整井項目，保證鉆探經(jīng)濟性。鉆探費用包含在依托ODP或調(diào)整井項目預算中，能夠有效規(guī)避評價風險，對于開發(fā)評價井鉆探成功率要求相對較低。

生產(chǎn)井項目鉆探或兼探模式的潛力目標搜索是在海上勘探開發(fā)一體化目標搜索技術(shù)的指導下，優(yōu)選成藏條件優(yōu)越的氣田內(nèi)部及周邊開展?jié)摿δ繕怂阉?，在評價過程潛力目標搜索中開展老井復查，在相鄰探井、開發(fā)井隨鉆跟蹤過程中，圍繞新發(fā)現(xiàn)氣層、含氣顯示層周邊開展?jié)摿δ繕怂阉?，并擇機依托ODP或調(diào)整井項目通過鉆探、兼探等方式落實潛力目標含氣性、儲量規(guī)模，實現(xiàn)快速建產(chǎn)[3]。ODP或調(diào)整井兼探模式的開發(fā)評價井能夠在完成潛力層評價的同時，完成含氣層調(diào)整實施或難動用含氣層動用，在降低鉆探成本的同時，能夠?qū)⒃u價成功的潛力層依托生產(chǎn)平臺投入開發(fā)，實現(xiàn)快速建產(chǎn)。生產(chǎn)井項目鉆探或兼探模式是開發(fā)評價井最重要的鉆探模式。

2.2 勘探鉆探模式

勘探鉆探模式是指鉆探潛力目標位于生產(chǎn)平臺動用范圍外，無法通過輸氣管線、管匯與生產(chǎn)平臺輸氣管網(wǎng)連接，或潛力目標所在氣田未進入開發(fā)實施階段的模式。該鉆探模式通過鉆井平臺對潛力目標進行快速評價，落實含氣性及儲量規(guī)模，或?qū)摿δ繕伺c相鄰的滾動勘探目標結(jié)合評價，通過過路兼探或加深兼探的方式進行評價，落實滾動勘探目標含氣性，并落實潛力目標的含氣性及儲量規(guī)模，有效降低鉆探成本。

2.2.1 快速評價模式

在海上生產(chǎn)平臺位置確定后，對距離平臺較遠的擴邊潛力目標采用快速評價模式，通過滾動勘探形式落實氣田周邊生產(chǎn)平臺覆蓋范圍外的有利潛力目標的含氣層系、儲量規(guī)模。若評價成功，能夠增加氣田探明地質(zhì)儲量，促進氣田開發(fā)；若評價失利，與傳統(tǒng)的探井—評價井—開發(fā)井—調(diào)整井鉆探模式相比，快速評價模式的開發(fā)評價井鉆探成本低，能夠有效規(guī)避后續(xù)開發(fā)風險。該模式潛力目標主要來源于區(qū)帶潛力目標搜索[3]，亦即通過區(qū)域地質(zhì)規(guī)律、地球物理技術(shù)研究來優(yōu)選潛力目標。區(qū)域地質(zhì)規(guī)律方面，瓊東南盆地深水中央峽谷區(qū)具有非常優(yōu)越的烴源巖、油氣運移、儲蓋組合和圈閉有效性等成藏條件。地球物理技術(shù)主要包括逆向剝層時深轉(zhuǎn)換、地震振幅強弱判別氣水關(guān)系、平點反射預測氣水界面等，對于深水中央峽谷區(qū)天然氣預測具有重要作用[3，11]。

2.2.2 滾動探井兼探模式

滾動探井兼探模式與快速評價模式類似，均是通過鉆探滾動探井進行快速評價。該模式的開發(fā)評價井主要針對以下2類目標進行評價：一類是距離生產(chǎn)平臺較遠的目標，無法通過生產(chǎn)平臺實現(xiàn)快速建產(chǎn)，能夠與相鄰勘探目標兼顧實施；另一類是針對成藏風險相對較大的目標，單獨鉆探經(jīng)濟性差，通過優(yōu)化井眼軌跡的方式與周邊待實施探井相結(jié)合，采用過路兼探或加深兼探，能夠有效降低鉆探成本，規(guī)避評價風險。

2.3 深、淺水開發(fā)評價井鉆探模式對比

瓊東南盆地深水中央峽谷區(qū)的開發(fā)評價井鉆探模式借鑒了淺水區(qū)原油開發(fā)評價井的成功經(jīng)驗[6]，兩者既具有相似性，也具有一定的差異性。相似性方面，兩者的研究對象均為海上油氣勘探成熟區(qū)，鉆探模式均包括開發(fā)鉆探模式和勘探鉆探模式。差異性方面，與淺水區(qū)原油開發(fā)評價井相比，深水中央峽谷區(qū)天然氣開發(fā)評價井模式的水深更深，鉆探難度更大，鉆探成本更高；淺水區(qū)水深較淺，生產(chǎn)平臺可以通過導管架插入海底進行固定，平臺自身具有鉆井能力，能夠鉆探距離生產(chǎn)平臺半徑3～5 km的潛力目標，而深水中央峽谷區(qū)為半潛式生產(chǎn)平臺，無法通過導管架進行固定，并且自身不具有鉆井能力，天然氣開發(fā)是通過鉆井平臺鉆探、保留井口，然后按照生產(chǎn)井模式完井，并通過輸氣管線與生產(chǎn)平臺輸氣管網(wǎng)連接，此種模式鉆探范圍更大。L17氣田開發(fā)井井口與生產(chǎn)平臺最大距離近30 km。

3 鉆探模式應(yīng)用成效

在上述鉆探模式的指導下，圍繞深水中央峽谷區(qū)共搜索、評價、鉆探4口開發(fā)評價井。其中，通過依托ODP項目鉆探模式鉆探1口井——L17-G10d井，若評價成功將保留井口，后續(xù)直接轉(zhuǎn)為開發(fā)井，實現(xiàn)快速建產(chǎn)；通過快速評價模式鉆探1口井——L25W-1G1井，鉆探目的是快速落實黃流組目的層的含氣性和儲量規(guī)模，推動L25氣田開發(fā)；通過滾動探井兼探模式鉆探2口井——L18-4G1井、L25W-2G2井，鉆探目的是在升級控制地質(zhì)儲量的同時，落實黃流組目的層的含氣性和儲量規(guī)模。

3.1 L25氣田

L25氣田已進入ODP論證階段，但是當前已發(fā)現(xiàn)天然氣探明地質(zhì)儲量未達到氣田開發(fā)下限儲量。為推動L25氣田開發(fā)，圍繞氣田內(nèi)部及周邊搜索,優(yōu)選成藏條件優(yōu)越的L25W-1和L25W-2構(gòu)造進行評價（見圖2）。

圖2 L25氣田潛力目標分布

L25W-1構(gòu)造鄰近L25-1井區(qū)，是在評價過程潛力目標搜索技術(shù)“氣層上下找氣層”的理論下搜索的潛力目標，主要目的層為黃流組。井位部署思路是通過快速評價模式部署L25W-1G1井，落實HL_Ⅱup氣組、HL_Ⅲ氣組潛力層的含氣性，兼顧將HL_Ⅱdn氣組的Ⅲ類難動用探明地質(zhì)儲量升級為Ⅰ類可動用探明地質(zhì)儲量。L25W-1G1井實鉆效果好，HL_Ⅱup氣組、HL_Ⅲ氣組共鉆遇氣層厚度近30 m，HL_Ⅱdn氣組鉆遇氣層厚度近20 m，成功將Ⅲ類難動用探明地質(zhì)儲量升級為Ⅰ類可動用探明地質(zhì)儲量（見圖3）。

圖3 L25氣田氣藏模式

L25W-2構(gòu)造主要目的層為中央峽谷外側(cè)梅山組，與中央峽谷內(nèi)早期黃流組弱地震振幅屬性泥巖對接，次要目的層為中央峽谷內(nèi)黃流組強地震振幅屬性目的層。井位部署思路是通過滾動探井兼探模式部署L25W-2G2井，在評價中央峽谷外側(cè)梅山組的同時，兼探中央峽谷內(nèi)黃流組強地震振幅屬性目的層的含氣性。L25W-2G2井實鉆黃流組HL_Ⅱdn氣組、HL_Ⅲ氣組，共鉆遇氣層厚度近30 m，梅山組鉆遇氣層厚度近20 m，通過滾動探井兼探模式成功落實了中央峽谷內(nèi)黃流組含氣性，實施效果好（見圖3）。

L25W-1G1井、L25W-2G2井實施成功，合計新增天然氣探明地質(zhì)儲量近200×108m3，有效推動了L25氣田開發(fā)進程，L25氣田ODP天然氣探明地質(zhì)儲量達到了氣田開發(fā)下限儲量。

3.2 L18氣田

L18氣田位于L17氣田東北側(cè)，單獨開發(fā)方案中天然氣探明地質(zhì)儲量未達到氣田開發(fā)下限儲量。為了推動L18氣田單獨開發(fā)，圍繞氣田內(nèi)部及周邊搜索多個潛力目標，并優(yōu)選L18-4構(gòu)造進行實施（見圖4）。

圖4 L18氣田潛力目標分布

L18-4構(gòu)造目的層包括鶯歌海組二段T29C砂體、黃流組HL_Ⅱ氣組，同時與L18-1G2井區(qū)南部HL_0氣組控制地質(zhì)儲量疊合性好（見圖4）。通過滾動探井兼探模式部署L18-4G1井，在落實T29C砂體、HL_Ⅱ氣組含氣性的同時，兼探將HL_0氣組控制地質(zhì)儲量升級為探明地質(zhì)儲量。L18-4G1井實鉆鶯歌海組二段T29C砂體弱地震振幅構(gòu)造背斜圈閉并未成藏，而相鄰層系T29A，T29D砂體鉆遇近10 m可疑氣層，證實本區(qū)天然氣運移活躍，但天然氣充注強度較弱；黃流組HL_Ⅱ氣組鉆遇近10 m氣層，在落實上述潛力層含氣性的同時，兼探評價的HL_0氣組同樣鉆遇近10 m氣層，將控制地質(zhì)儲量升級為探明地質(zhì)儲量，實施效果好。L18-4G1井鉆探后，新增天然氣探明地質(zhì)儲量20×108m3，對于L18氣田開發(fā)具有積極的推動作用。

3.3 L17氣田

L17氣田是目前深水中央峽谷區(qū)探明地質(zhì)儲量規(guī)模最大的氣田，也是我國首個自營發(fā)現(xiàn)的千億方深水大氣田。深水天然氣開發(fā)難度大，成本高。L17氣田ODP剛達到氣田開發(fā)下限儲量，目前正在開展ODP實施，即將投入生產(chǎn)。當前L17氣田ODP是計劃將L18氣田探明地質(zhì)儲量作為其后續(xù)可持續(xù)開發(fā)的可動用地質(zhì)儲量補充，而L17氣田內(nèi)部缺少大型的潛力目標作為后備可動用儲量補充，常規(guī)的勘探—開發(fā)評價模式難以維持L17氣田的可持續(xù)開發(fā)。為此，圍繞L17氣田內(nèi)部及周邊搜索5個潛力目標，預測潛在資源量近200×108m3（見圖5）。

圖5 L17氣田潛力目標分布

優(yōu)選成藏條件優(yōu)越、資源規(guī)?？捎^、能夠與開發(fā)結(jié)合的L17-塊4構(gòu)造鉆探L17-G10d井。

由于L17-塊4構(gòu)造位于L17氣田內(nèi)部，且該氣田正在開展ODP實施，因此L17-G10d井依托ODP項目按照保留井口的模式設(shè)計。該井在鶯歌海組二段和黃流組目的層共鉆遇近50 m氣層，實施效果好。

4口開發(fā)評價井在鶯歌海組、黃流組共鉆遇氣層近170 m，實施效果好。4口開發(fā)評價井涵蓋了依托ODP項目鉆探模式、快速評價模式和滾動探井兼探模式，進一步證實了開發(fā)評價井具有靈活多樣的鉆探模式。4口開發(fā)評價井實施成功，一方面通過快速評價或依托滾動探井兼探落實潛力層含氣性和儲量規(guī)模，促進了L18氣田和L25氣田開發(fā)進程；另一方面依托ODP項目實施契機進行鉆探，落實潛力層含氣性和儲量規(guī)模，促進了L17氣田可持續(xù)開發(fā)。

4 結(jié)論

1）目標鉆探技術(shù)是深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)體系的關(guān)鍵，利用開發(fā)評價井鉆探模式能夠落實潛力目標含氣性、儲量規(guī)模，從而推動氣田開發(fā)。

2）開發(fā)評價井鉆探模式劃分為開發(fā)鉆探模式和勘探鉆探模式。開發(fā)鉆探模式又包括生產(chǎn)平臺鉆探模式、生產(chǎn)井項目鉆探或兼探模式；勘探鉆探模式又包括快速評價模式、滾動探井兼探模式。

3）深水天然氣開發(fā)評價井與淺水區(qū)原油相比，水深更深，鉆探難度更大，鉆探成本更高，生產(chǎn)平臺不具有鉆井能力，需通過鉆井平臺鉆探，保留井口，再通過輸氣管線與生產(chǎn)輸氣平臺連接，鉆探范圍大。

4）深水天然氣開發(fā)評價井鉆探模式在中央峽谷區(qū)應(yīng)用效果好，已鉆4口井均獲得成功，促進了L18氣田、L25氣田的開發(fā)進程及L17氣田可持續(xù)開發(fā)，為后續(xù)更多的深水天然氣勘探成熟區(qū)研究工作提供了思路和方法。