柴达木油气勘探的辩证法

05.10.2015  13:40

   2008年至今,青海油田用近8年时间探明了扎哈泉、英东、昆北、东坪4个亿吨级油气田;新增探明石油地质储量3.8亿吨,超过了青海油田前52年探明石油储量的总和,新增探明天然气地质储量834亿立方米;其间,油气三级地质储量实现“七年七连增”,连续5年保持在2亿吨以上,2014年全年完成油气三级地质储量2.31亿吨。青海油田,这个世界海拔最高的油田告别多年沉闷,油气勘探生机勃勃,正在成为中国石油充满希望的热土。

  油气主业大发展与经济效益同步,2014年青海油田利润增长率在中国石油集团所属企业列第一,利润增长值列第五。在中国石油集团153家企事业单位业绩考核中,青海油田排名A级企业第三位,紧随大庆油田、长庆油田之后。油气主业,资源为本。青海油田勘探增储“步步高”,到底是如何实现的?在收获的季节,我们走进青海油田,从敦煌七里镇的油田总部基地到柴达木盆地的花土沟勘探开发现场,探寻青海油田勘探工作突破的秘诀——柴达木油气勘探的辩证法。

现场 高原热土增储步步高

  “有了这一口发现井,才有了这后面的283口油井和水井。”9月9日,柴达木盆地西北角的英雄岭一片苍黄,没有一棵绿草,月球一般的地表上,举目望去,是山岭间成片的“磕头机”。28岁的采油工王宏磊指着英东砂37井,给我们讲述英东油田的故事。这位长江大学毕业的研究生,老家贵州,他在青海冷湖油田出生,祖辈父辈都是青海油田人,这位“油三代”选择回到高原油田,不仅出于石油情结,更看中这里热火朝天的事业平台。

  2010年开钻的砂37井发现油气,英东油田亿吨级优质储量由此揭开神秘的面纱,如今已建成年产43.5万吨产能,成为青海油田增储上产的生力军。

  挺进英雄岭,沿着蜿蜒的土路爬上狮20井——狮子沟油田发现井,站在海拔3430米的井场极目远眺,这里可以看到世界海拔最高油田的缩影。

  往西看,山脚下远处辽阔的湖面,石油诗人李季曾吟诗:“镶着银边的尕斯库勒湖啊,湖水中映着宝蓝的天。”湖东岸就是尕斯库勒油田,这个40多年前抱得的“金娃娃”,曾经年产百万吨原油近20年,至今仍是青海油田的主力。

  往南看,花土沟镇东南方向50多公里外,背靠祁漫塔格山的是昆北油田,这里发现了亿吨级储量区,是继尕斯油田之后又一个增储上产接力棒。

  在花土沟一带,方圆数百平方公里内,看不见的远方,还散布着新老交错的油气田群:红柳泉、七个泉、跃进二号、南翼山……

  青海油田正在变成油气勘探的热土。花土沟东去200多公里的冷湖,有了新的发现,从此冷湖不冷。花土沟东南的东坪—牛东气田,2012年发现千亿立方米含气区,一举打破了柴达木盆地天然气勘探30年的沉寂。柴达木盆地西部扎哈泉探区致密油勘探攻艰克难,成为2013年通过致密油勘探落实的第一个亿吨级石油储量区……

  青海油气勘探正在走向一个新的高峰。英雄岭形成优质储量富集区。英东探明了柴达木盆地单个油藏储量规模最大、丰度最高、物性最好、开发效益最佳的整装油气田,英中游园沟构造4口评价井均获成功。英西狮子沟地区30年勘探再现辉煌,狮42井中途测试日产油203立方米,投产后2毫米油嘴日产油30吨。

  扎哈泉立体勘探展现大场面,已落实叠合含油面积142平方公里,三级储量上亿吨,荣获中国石油集团2014年度石油勘探重大发现一等奖。

  阿尔金山前油气并举新扩展。东坪气藏边评价边开发,发现了国内陆上最大基岩气田,气藏厚度大、产量高、压力稳、储量优,初步建成产能15亿立方米。牛东勘探有新进展,有望形成千亿立方米大场面。红沟子沟8井获工业油流。

  冷湖构造带及周缘初见苗头。冷东地区冷浅4井获工业油流,打破了该地区井井有油、井井不流的局面,储量可观。冷90井区和垣1井区天然气勘探有新进展展示出良好的勘探前景。从柴西南到柴北缘,一系列勘探新发现由点到线,把油气田的"糖葫芦"串起来了,地下新层位、地面新领域不断展开。

  柴达木,凝聚着几代石油人的梦想热土,一步步创造着新的辉煌:从1945年柴达木盆地石油勘探起步,到1958年,冷湖地中四井喷油,诞生了青海的第一个大油田--冷湖油田起,历经60年艰苦创业,青海油田累计探明油气储量10亿吨。尤其是2008年至今,青海油田用近8年时间探明了扎哈泉、英东、昆北、东坪4个亿吨级油气田;新增探明石油地质储量3.8亿吨,超过了青海油田前52年探明石油储量的总和,新增探明天然气地质储量834亿立方米;新增的油气探明储量是前52年的86%;期间,油气三级地质储量实现"七年七连增",实现了柴达木盆地油气勘探从难点到亮点、从亮点到热点、从热点到重点的华丽变身。

  溯源 面对难关找潜力

  柴达木盆地号称"聚宝盆",油气资源相当丰富。尽管早在1947年最初的石油勘探队伍就在尕斯库勒发现了油砂山,但要在25万平方公里的辽阔盆地中找到油气宝藏,并不容易。

  青海油田总经理付锁堂解释,柴达木盆地油气勘探有四个特点,也是需要认清的难点:一是晚。柴达木盆地是我国最年轻的油气盆地,是新生代发展起来的,在我国七大含油气盆地中是最晚的,构造普遍形成较晚。二是快,盆地抬升快,较短时间成为世界海拔最高的含油气盆地。三是断。晚喜马拉雅斯新构造运动强烈,地面构造成排成带,较为破碎,断层多,油气层保存不好。四是难,地面自然条件恶劣,有高原、山地、盐泽、沙丘,地下构造形态多样,非常复杂,工程技术难度很大。

  柴达木盆地自成一体,与东部盆地差异较大,油气勘探难以直接参照。远古时这里曾是一片汪洋,古近纪以来的干旱气候所形成的盐湖沉积,使盆地的生、储、盖特征具有自身的特殊性,与众不同。找油气必须要有烃源岩,而柴达木的烃源岩的生物种类贫乏,盐度对有机质成熟程度在不同阶段有不同的促进或破坏作用,增加了认识难度。而且盆地的沉积中心自中生代以来发生过明显的迁移,形成了各具特色的三大含油气系统。

  面对这样艰难的挑战,柴达木盆地的油气勘探知难而进,但并不顺利,油气勘探增储往往呈现阶段性和间隔性特征,喜人的油气发现之后往往沉寂多年。在青海油田勘探60年历程中,20世纪50年代发现冷湖油田,70年代发现涩北气田,80年代勘探开发重点是尕斯库勒油田。2007年以前盆地勘探程度不均,总体较低,勘探以老区为主,由于新区没有突破,储量和产量增长缓慢,勘探开发形势严峻,打破多年沉闷局面需要寻找新路子。

  柴达木盆地按油气总资源量近50亿吨,全国盆地排位可列第七,按40%的转化率来看,有20亿吨油气储量,具有丰富的资源条件。在"十五"和"十一五"前期,受盆地客观条件、研究程度和技术手段所限,尤其是勘探认识和传统观念等完全因素的制约,柴达木盆地油气勘探持续低迷,储量徘徊难进。中国石油股份公司一度将这里列为难点探区,2006年3月股份公司专门召开柴达木盆地勘探工作汇报会,召集院士、专家梳理勘探思路和目标层次,确立了"石油勘探立足柴西南、天然气勘探立足三湖"的战略部署,明确了新的找油理念:构造稳定区是方向,优质源储组合是基础,优势运移通道是关键。2008年集团公司又针对柴达木油气勘探设立重大科技专项,集中石油内外优秀科研力量进行勘探攻关,对盆地的地质认识进一步深化。

  柴达木盆地资源探明度低于全国平均水平。2011年,青海省审时度势,形成"大规模投入、大兵团作战"地质找矿新格局,油田人积极配合省委省政府找矿突破战略行动,对以往地质资料进行进一步的深入梳理研究:按全国平均探明程度29%测算,这个盆地可再探明油气储量当量为6亿吨,油气资源主要分布在复杂构造带、山前冲断带、低渗岩性带、三湖北斜坡低丰度岩性生物气等勘探领域,占盆地总资源量的60%左右。这些细致分析和科学判断,油田人走出了迷茫,找到了勘探突破口,坚定了青海油田勘探工作者在柴达木盆地找到大油气田的信心。

  问策 高原油气勘探的辩证法

  石油藏在哪里?"首先发现油气田的地方,是在人们的大脑中。"美国著名石油勘探家华莱士的这句名言,形象地阐释了一个哲理:找油找气,地质是根本。地质家的脑海里有油,才能找到地下的油。2008年,面对柴达木盆地的勘探滞后局面,青海油田的领导和地质家们达成共识:柴达木要在油气勘探上获得突破,必须要从找油思路上寻求突破。他们着手重新认识柴达木,运用辩证法思维找油气--

  普遍中找特殊。中国人普遍个子不高,但也有姚明这样的大高个。在含油气丰度较低的柴达木找到油气富集带,就要普遍中找特殊,才能得到大发现。柴达木盆地构造普遍形成较晚,断裂发育,油气藏破坏严重,这是油气勘探工作者面对的现实。经过多年勘探,大家认为最有希望找到油气的地区是在柴西南英雄岭地区,这里处在柴西生油凹陷之中,是该区最好的烃源岩发育区,"要找大油田就要上油南(英雄岭地区)"是几代柴达木石油人的夙愿。但由于地形条件复杂,多年来这里物探工作有限,仅有少量的山地不规则地震测线分布,资料品质较差,圈闭落实程度低,制约了勘探进程。自20世纪50年代起,先后在英雄岭构造带的油泉子、狮子沟和油砂山等地区围绕地面构造钻探,结果只发现一些小型油藏,在80年代对深层钻了部分探井,也没有获得突破。

  如何突破勘探僵局?青海油田勘探工作者深入研究,不断反思:构造挤压严重、地形险峻是英雄岭的普遍规律,能否找到地形相对平缓、构造变形较弱,而且具有一定面积的背斜圈闭呢?从地层来看,柴达木盆地普遍是"一盆泥",但有没有利于油气储集的细砂层?如果没有厚砂,有没有薄砂层?把物源找出来,去冲积扇前面找,会不会有河口沙坝?同时考虑纵向上找油。湖在发展变化中有鼎盛期、薄弱期,薄弱期时湖退沙进,河就延伸了。深入研究英雄岭地区的油气成藏有利条件和不利条件,勘探工作者们认为,尽管英雄岭深层缺乏有效储层,但阿拉尔三角洲经过油砂山还有向湖内延伸的趋势,在英东地区可能发育优质碎屑岩储层,部分地区发育有利储集相带,因此提出"下湖找油"的勘探新方向,由此确定勘探重点由深层转向浅层的勘探思路,向找油目光转向了英雄岭东缘。

  在油砂山-大乌斯构造带东段,通过重新解释山地地震资料,初步落实一批构造圈闭,其中英东一号较有潜力,2010年部署钻探砂37井,全井解释油气层厚度近200米,对10个解释油气层组分类测试,9个砂层组获得工业油气流。随后钻探砂40井,遇测解释油气层近300米,发现了英东油田,提交了上亿吨的整装油气预测储量,实现了英雄岭油气勘探的重大突破。

  多变中找相对简单。柴达木盆地变化非常大,油藏复杂,发育170多个地面背斜构造,这些地面构造表现为相对较高的一系列雁行排列的山丘。目前青海发现的油气田大多是地面背斜构造,由于地形和地下构造都比较复杂,油藏整体规模都不大。发现一口高产油井,但过几十米上百米打井就没油气。到哪里寻找勘探突破的重点地区呢?经过仔细分析研究,盆地第一个亿吨级油田尕斯库勒油田发育在地形相对平缓、构造相对简单、地面分布稳定的柴西南地区。困难中也有相对容易的,复杂中也有相对简单的,活动中也有相对稳定的。按照从复杂多变中找相对简单的勘探思路,相对简单的稳定区就可以确定为柴达木盆地的勘探重点地区。而柴西南区发育花岗岩刚性基底,表现为整体升降的特征,是晚期相对稳定区;通过系统分析,青海油田在柴西南区首先锁定了昆北断阶带为稳定找油的有利区带。

  通过对油气成藏条件关键因素的系统研究,昆北断阶带要从传统的构造油藏勘探模式,转变为以构造-岩性油藏为主的勘探模式,抓住油气运移路径的关键点,寻找到有利的构造-岩性复合圈闭。坚守5年,到2012年昆北地区探明3个油藏,在柴西南地区找到另一个亿吨级油田。

  青海油田近年坚持在柴达木盆地寻找相对稳定的区域展开勘探,阿尔金山前相对稳定的古隆起区域,柴达木盆地北缘的南八仙构造都有了喜人的油气新发现。

  发展中找突破。油气勘探步子走得快,还要走得稳。近年来良好的勘探形势带来了青海油田的快速发展,油田同时加快接替领域和接替目标的准备,强化了风险勘探,积极探索"四新"领域,寻求勘探新突破。踏上勘探规律的正道,踩上节点,在良性发展过程中找出制约难点,不断寻求突破,决不能墨守成规,对不同的区域,不能按一个固定的模式去找油。这是青海勘探"步步高"的致胜思路。

  东坪区块发现国内最大的基岩气田,就是一个突破常规的例子。这个区块位于阿尔金山前东段,面积5000平方公里,勘探程度低,2011年之前只钻探8口探井,部分井见到油气显示,未见工业油气流。1954年至2010年,这个地区一直十分"冷清",几乎被判了"死刑"。

  东坪会有不会被遗忘的大场面?青海石油人再次用怀疑的目光重新审视东坪。通过对老资料的重新研究,借力技术进步,他们得出了新认识:东坪地区紧邻大型生烃凹陷,具有"持续生烃、多期充注"的气源条件;持续发育的盆缘大型古隆起(古斜坡)有利于捕获凹陷中生成的油气;深大断裂和区域不整合面构成优越输导体系;发育多种类型的厚层储集体,与湖泛期的泥岩形成良好的储盖组合。"生、储、盖、圈、运、保"地质条件一应俱全,勘探可行!

  随后在古斜坡背景上部署钻探东坪1井,2011年5月12日,这口井钻至3100米开始见到良好油气显示。同年11月8日,压裂试气获得高产工业气流,打破了柴达木盆地天然气勘探30年的沉寂。2012年底,在中国石油油气勘探年会上,"青海油田东坪地区天然气勘探"荣获重大发现一等奖。

  柴达木盆地的勘探突破,还得益于坚持油气勘探的工作原则:解放思想,开拓视野;深化认识,总结成败;科学部署,大胆实践,依靠科技,突破瓶颈。思维的创新、认识的深化加上实干巧干,迎来了柴达木勘探的又一个春天。勘探无止境,发展不停步。如今,青海油田正在努力建设千万吨级高原油气田,他们充满信心。

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