地质新认识带来油气勘探新突破--以准噶尔盆地中国石化区块勘探为例-.pdf

D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n． 1 6 7 2 7 7 0 3 ． 2 0 1 1 ． 0 4 ． 0 0 2 地质新认识带来油气勘探新突破 以准噶尔盆地中国石化区块勘探为例 刘传虎 中国石化胜利油田分公司，山东省东营市 2 5 7 0 0 1 摘 要 思维创新和科技创新如鸟之双翼、车之双轮。在勘探程度逐渐提高、勘探难度不断加大的情况下，不断 解放思想、深化地质认识、转变思维模式、提高工作精细程度、推广应用先进适用的勘探技术，会使得老区勘探有新成 果，新区勘探有大突破。简要总结了2 0 0 1 年以来中国石化进入准噶尔盆地后所开展的勘探工作，所形成的勘探思路和 地质认识， 所取得的经验和教训，以期通过学术交流， 相互促进对盆地地质认识的深化和思路的调整，加快油气勘探开 发的步伐。 关键词准噶尔盆地；勘探潜力；主控因素；勘探部署 中图分类号T E l 2 2 ． 1 文献标识码A 经历了近一个世纪勘探， 分别在西北缘断裂带、 盆 地腹部隆起带及准东五彩湾一帐北断裂带发现 了克拉 玛依、陆梁、莫北、彩南及三台等 2 3 个油气田，并建 成 了年产 1 2 0 0 多万吨的生产能力 ， 为我国的石油工业 发展做出了较大贡献。 回顾准噶尔盆地的勘探历程 ， 可 以归纳为以下几个阶段 ①建国以前的勘探起步阶段； ②建国初期 1 9 4 9 1 9 5 4 年 的中苏合营联合勘探开 发阶段；③1 9 5 5 1 9 6 0 年发现了克拉玛依大油田，实 现 了第一次历史性突破阶段 ； ④ 1 9 6 1 1 9 7 7 年油田调 整与勘探停滞阶段；⑤ 1 9 7 8 1 9 9 3 年发现克一乌断裂 富油带，实现勘探的第二次飞跃阶段；⑥ 1 9 9 4 2 0 0 0 年 ，盆地东部区域勘探取得巨大突破和发展 ；⑦ 2 0 0 0 年至今 ，勘探重心转移至盆地腹部地区、斜坡带和深 层， 部署思路由 “ 立足大坳陷、 主攻大构造” ，逐步进 入隐蔽油气藏勘探阶段[ 1】 。 每一个勘探阶段都具有不同 的勘探思路 、 勘探方针 ， 地质认识也不断深化。 认识的 创新为思路的转变奠定了基础，思路的转变伴随着部 署的调整， 使勘探不断获得新的突破； 勘探的成功又使 认识进一步完善和升华。准噶尔盆地的油气勘探得以 稳步增长 ， 原油产量得以持续稳定发展 ， 地质认识的不 断深化和创新是关键 。 进入 2 1 世纪，我国新的矿权登记法出台，中国石 化在准噶尔盆地登记探矿权区块 1 8 个 ， 面积5 ． 9 6 7 1 X 1 O a k m ，区块主要分布在盆地 凹陷带负向构造单元和 盆地的外围边缘部位 图 1 。据第三次资源评价结果 及准噶尔盆地的已有勘探实践 ，中国石化区块存在以 下问题①勘探程度低；②资源丰度较低 北缘 、 东缘、 西缘 ；③缺乏正向构造 腹部、 周缘 ；④区带的基础 石油地质问题有待于进一步深入研究； ⑤勘探部署方向 不清等[ 2 ] 。可以说区块的勘探难度与勘探潜力并存 ， 要实现区块的高效勘探，在低勘探程度区发现规模效 益储量， 首先必须要正确评价 区块的勘探潜力， 深入认 识区块的勘探制约因素，仔细研究区块的成藏主控因 素和富集规律， 正确选择主攻的勘探方向和区带， 制订 合理的部署方案。 尽管深知这些工作缺一不可 ， 但是限 于资料的不足、 勘探节奏太快、 对地下地质认识不够深 入，仓促部署了第一批勘探工作 一块三维和 3口探 井 ， 结果均告失利。 2 0 0 3 年在前人工作的基础上， 认 作者简介刘传虎，男，博士，教授级高级工程师，中国石化胜利油田副总地质师，长期从事油田勘探与管理工作。 收稿 日期 2 0 1 0 -0 6 -2 1 ，修改 13期 2 0 1 0 ～0 8 1 8 ，／ ／中国石油勘探 2 0 1 1 年第4 期 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2． 2 ． 3青格 里底地 区 原型盆地分析认为准东一乌伦古坳陷发育有效烃 源岩， 石炭系、 上三叠统和侏罗系具有生烃潜力， 并非 “ 生烃死亡区” ，也是潜力较大的后备勘探阵地。 已钻井及露头资料均表明，准东一乌伦古坳陷发 育有效烃源岩 ， 进一步落实烃源岩的发育状况 ， 研究 不 同时期的原型盆地特征 ， 是北部 区块和东部 区块勘 探的首要任务。上三叠统 、J i b、J 2 x暗色泥岩有机碳 含量分别为 2 ． 6 8 ％，0 ． 7 6 ％，0 ． 8 ％，其生烃门限深度 约为 3 5 0 0 m。上三叠统基本进入生烃 门限 ， 成熟生烃 面积为 3 5 0 0 k m ， J i b局部进入生烃门限，J z x尚未进 入生烃门限， 因此 ， 上三叠统应是该区的主要烃源岩 。 石炭系是准东一乌伦古坳陷应引起足够重视的重要烃 源岩， 从滴水泉剖面看 滴水泉组厚度为7 8 8 m， 该套 烃源岩有机质类型应该为 Ⅱ 型， 有机碳含量为1 ． 2 ％， 即使在同一地区 ， 有机质成熟度相差也较大，从低熟 烃源岩到高熟烃源岩均有分布 ，具 有较好的生经潜 力。该结论提升 了滴水泉组的生烃潜力评价 ，说 明北 缘 及准东地区勘探必定有发现的前景 ， 并部署了探井 滴北 1 井 。 2 ． 3 构建油气成藏模式．明确勘探主攻方向 2 ． 3 ． 1 腹 部 区块 2 ． 3 ． 1 ． 1 车莫古隆起周缘地层不整合带 车莫古隆起的形成演化可划分为 4 个阶段 ， 即初始 形成阶段 P 一 T 、强烈隆升阶段 J ， 、隐伏埋藏 阶段 KE 和掀斜消亡阶段 NQ 。侏罗纪中 晚期 ， 准噶尔盆地腹部隆升 ， 形成北东 向展布的车莫古 隆起 ， 其隆起顶端形成了典型的背斜构造圈闭， 周缘形 成 “ 帽檐式”的岩性圈闭与地层圈闭， 为油气成藏提供 了有利的场所 。喜马拉雅运动导致车莫古隆起北翼抬 升 、 南部急剧沉降， 使北部前期 已形成油藏遭受破坏而 发生二次调整 ， 隆起南翼和东翼得以保存 ，隆起北翼和 西翼的古油藏二次调整的结果是继续向高部位运移聚 集 ，形成岩性上倾尖灭油藏 ， 是勘探的主攻方向之一。 2 ． 3 ． 1 ． 2由凸起向洼陷延伸的低幅度鼻状构造带 车莫古隆起在中、晚侏罗世强烈隆升， 并使中、 上 侏 罗统地层遭受严重的剥蚀。随着车莫古隆起的逐步 演化 ， 盆地的沉积格局也随之发生变化 ， 车莫古隆起成 为隆起南、 北沉积体系的汇聚区或分水岭 。 车莫古隆起 在演化过程中对准噶尔盆地腹部油气藏起到调整改造 的作用，由凸起向洼陷延伸的低幅度鼻状构造脊是油 气运移的有利指 向和优势通道 ，有利于较大规模的油 气聚集形成。 2 ． 3 ． 1 ． 3 砂体上倾尖灭带 古高点在腹部的迁移，使腹部成为多物源沉积体 系的交会中心。 早侏罗世 ， 以发育缓坡浅水背景下的一 套三角洲沉积体 系和滩坝体系为特征 ；不同层系相对 高点的变化导致物源体系有所变化 ，不同体系物源的 交会沉积， 在同一区域形成多方位砂体 组的尖灭， 有利于捕获不同方向的油气。 2 ． 3 ． 1 ． 4以油源断裂和不整合为主体的网状输导体系 高部位 腹部 区块位于生油坳陷之中，油气源充足 ，具有 “ 近水楼台先得月”的特点[ 16 , 1 7】 。过去主要勘探目的层 集中在三叠系、 侏罗系和 白垩系， 因为这些层系临近烃 源层， 可通过断层、 微裂缝、 不整合面 、 储层构成的复 合输导网络与二叠系和侏罗系的烃源岩相通 ，具有较 好的成藏条件。 近期研究发现 两期构造断裂体系沟通 了深部烃源层和浅部物性良好的仓储层，构造的高部 位易于形成地层 、 岩性类油藏 ， 将是该区新的后备勘探 层 系 。 2 ． 3 ． 2盆地 西缘 不同成因机制的盆地特点各有不同，但相似构造 部位的油气成藏条件却具有相似性 。借鉴东部隐蔽油 气藏的勘探实践 “ 断一坡控砂”以断坡古地貌的 描述为手段 ，预测储集岩的发育与分布 ，优选勘探区 带；“ 复式输导”通过对油气运聚和油藏组合方式 的判断，评价勘探方 向， 制订勘探策略； “ 相一势控藏” 在区带和油藏级别上 ， 评价油气成藏的可能性 ， 确 定勘探部署方案。 准噶尔盆地西缘车排子地区构造特征为一 自西北 向东南倾斜的斜坡带。 1 为优选储层发育相带， 分别 恢复石炭系顶面 、 白垩系沉积前、 古近系沉积前 、 新近 系沉积前古地貌 ， 结合层序地层学研究认为 石炭系顶 面沟梁相间， 侏罗纪沉积时期 ， 沟谷被充填补齐；白垩 纪为水进体系域 ， 地层层层超覆其上 ； 古近纪为低位体 系域 ， 区内以粗碎屑沉积为主 ， 地层沉积范围进一步向 凸起方向展布； 新近纪又为水进体系域， 沉积的三角洲 前缘砂体被水波浪冲刷， 形成滩坝砂沉积。 2 该区油 气输导要素有连接昌吉坳陷与车排子凸起的边界断 层、连接四棵树坳陷与车排子凸起的 C ／ J 、C ／ K、K／ E 的不整合面、 新近系底部的厚层砂岩、 切穿新地层的 后期断层， 组成了该区的阶梯型油气输导体系、 网毯式 1 1 N o 4 2 0 1 1 C h in a P e t r o le u m E x p Io r a t I。 n ’ ‘ I 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 输导体系、 T型输导体系， 为该区的多油源供给、 多体 系输导、 多类型聚集创造了成藏条件。 3 有利油气聚 集区位于不同层系的有利沉积相带内和 由高势 向低势 转化路径的圈闭中。 其有利的勘探区带有 ①鼻状构造 及超剥带；②油源断裂与骨干储层构成的 “ T”型运移 通道和被断层切割的砂岩体； ③储盖层配置良好、 地层 圈闭顶底板具有有效封堵条件的构造高部位；④基岩 断裂和裂隙发育带。在平面上确定首先实施勘探的有 利区带为北部的车 1 3 一车 8区带、南部的车浅 5以北 区带，并分别部署探井排 1 井、排2 井。 2 ． 2 ． 3山前构造带 2 ． 2 ． 3 ． 1 西北缘山前构造带 目前 已在 准噶尔盆地西北缘 C、P、T、J 、K等 五大层系 1 4 个层组发现 了油气藏 ， 发现了9 个油 田， 探明石油地质储量 1 2 ． 6 6 X l 0 s t ，仅 占总资源量的 3 8 ． 2 7 ％，剩余资源量大，勘探潜力巨大。北缘存在大 型构造、 地层圈闭， 油源条件好， 形成了4 个油气聚集 带上盘组合带、前缘断裂带、前缘斜坡带、 掩伏构造 带。各带成藏条件有别，目标类型不同，目的层不同， 是新区寻找规模储量的现实地 区；西北缘山前复杂构 造带是寻找大中型油气田的重要地区。 2 ． 2 ． 3 ． 2 准南 山前带 准噶尔盆地南缘山前位于多个油气系统叠合区， 构造位置优越。从东向西 ， 东段柴窝堡区块构造发育、 烃源条件较落实， 钻井均见良好油气显示 ， 储集条件是 成藏的关键 ； 米泉地区通过地震攻关已发现构造线索， 钻探结果显示构造地质建模是关键 ；西段西缘一精河 区块构造发育，油源风险降低。 3 科学部署 ，实现勘探重大突破 3 ． 1 蹒准勘探 目标 ．确定部署思路 、 在对盆地勘探潜力进行对比研究 ，并对油气成藏 主控因素及勘探方向进行分析的基础上，2 0 0 2 年提出 了5 个 “ 狂想” 因接手区块时间短、资料少，对前人 的工作和认识 了解不多、消化不透 ，自认为认识很肤 浅 ，故称 “ 狂想” 。随着勘探工作的进展 ，勘探成果的 不断扩大，有专家认为称 “ 科学畅想”更合适 ，形成 了对准噶尔盆地的中国石化区块的以下地质认识 ①准 噶尔盆地勘探潜力大， 仍有可能发现亿吨级的油田； ② 准噶尔盆地中生代属于大型坳陷型沉积盆地，地形平 缓开阔， 周围几大高山作为物源区， 具有形成大型河流 ，／／ 中国石油勘探 2 0 1 1 年第4 期 1 2 三角洲的有利条件， 砂体规模大并叠合连片， 接近油源 层 “ 近水楼台” ，因此， 盆地腹部地区有可能形成大面 积叠合连片含油的格局，隐蔽油气藏是主要的勘探 目 标； ③盆地深层天然气资源丰富， 具备形成深盆气藏的 地质条件； ④西缘高凸起为多层系、 多类型复式油气聚 集带成藏模式 ， 有望形成浅层大中型油田； ⑤北缘及准 东地区具备生烃条件，是后备勘探新阵地 。 据前述油气成藏控制因素， 确定勘探部署思路为 立足大发现、寻找古隆起 ，优选沉积相、解析断层区 ， 预测高压带、 勘探叠合区， 并分别在 中部 I 区块部署探 井庄 l 井， 在中部Ⅳ区块部署探井董1 井， 在中部Ⅲ区 块部署探井永 1 井 ，在中部 Ⅱ区块部署探井成 l 井。 盆地西缘具有长期继承性发育的古 凸起 、古断裂 带 ， 为油气聚集与调整赋存提供背景；圈闭类型多、 储 集体发育、 储盖配置条件较好， 为该区带成藏提供 了保 证 ； 油气沿不整合、 断裂及砂体向北运聚 ， 具备形成“ 多 层系、多类型 、多品位”复式油气聚集带的成藏特点。 确定部署思路为 老井复查与新井部署相结合， 突破南 部与拓展北部相结合， 多层系、 多类型立体勘探。 在北 部部署探井排 1 井，在南部部署探井排2 井。 在上述思路的指导下， 第一批部署探井7 口， 其中 2 0 0 2 年中部 I 区块的庄l 井完井测试喜获工业油气流 ， 对侏罗系三工河组 4 3 5 3 ． 0 ～4 3 6 7 ． 5 m， 6 ram油嘴 自喷 求产，日 产油2 0 ． 5 t ，E t 产气4 7 1 2 m ，揭开了中国石化 西部新区勘探的序幕 ； 2 0 0 3 年9 月董 1 井侏罗系头屯河组 4 4 9 8 ． 0 4 ～4 8 8 0 ． O O m进行裸眼中途测试 ， 用4 ． 7 6 2 5 mm 油嘴放喷求产 ，油压 1 8 ． 9 6 MP a ，日产油 8 2 ． 3 l m ，F t 产气4 7 2 6 1 m3 ， 盆地腹部隐蔽岩性油气藏勘探部署获成 功， 成为中国石化西部新区勘探的又一重大突破； 2 0 0 4 年 8月对中部 Ⅲ区块的永 l 井侏罗系西山窑组 5 8 7 5 ～ 5 8 8 8 m进行了中途测试 ， 用 7 ． 4 9 ram油嘴放喷求产 ， 折 算日产油7 2 ． 0 7 m 、 气 1 0 5 6 2 m ， 实现了新区带、 新类 型的突破； 在中部Ⅱ区块的成l 井， 2 0 0 4 年4 月于5 3 2 4 ～ 5 3 3 3 m钻遇高压油气层 压力系数为 1 ． 6 7 ， 在油气分 流器导气管IZ l 点火， 火焰呈橘黄色， 高3 m左右， 火焰 最高达到5 m左右， 射程为0 ． 5 ～2 ． O m， 压井后继续钻 进， 完钻测试获得低产油流； 西缘斜坡带 车排子地区 部署的排 1 井在 白垩系、侏罗系 7 0 0 ～8 7 5 m井段见到 1 6 8 ． 4 9 m的油气显示， 录井综合解释6 层， 油层1 7 ． 5 m／ 1 层，差油层 4 0 ． 5 m／ 3 层 ，完钻后常规测试，因油稠 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 未获工业油流 ；排 2井于 2 0 0 5 年 3月对新近系沙湾组 1 0 1 3 ． 4 ～1 0 1 7 ． 3 m井段进行试油， 用 4 ram油嘴控制放 喷 ， 喜获高产工业油流 ， 折算 日产油6 2 ． 7 9 m ， 油压为 2 ． 3 MP a ，原油密度为 0 ． 7 9 4 8 g ／ c m ，原油物性好 ，为 轻 质油，第一次在盆地的浅层获得优质高产。 3 ． 3 加快滚动部署。扩大勘探成果 在不同区块实现突破后， 为扩大战果， 在中部4 个 区块及西缘车排子地区展开部署，按勘探开发一体化 思路 ，分批部署探井和滚动井 3 2口，实施钻探后 ，取 得了新的发现 ， 落实储量规模 ， 中部 I区块上报探明加 控制石油地 质储量超 2 0 0 0 X 1 0 4 t 中部Ⅳ区块上报预 测石油地质储量超 3 0 0 0 X 1 0 4 t ；中部Ⅲ区块上报控制 加预测石油地质储量超亿吨 ， 并命名为永进油 田； 西缘 斜坡带 车排子地区 以排2 油藏特征为表征参照， 在 2 0 0 6年产能建设和滚动开发 中，又发现了排 8 、排 8 2 0 、{ { } 8 -3 0 、{ j } 8 - 4 0 、j j } 2 1 5 、{ 4 } 2 -3 0 、{ j } 2 - 4 0 等 7 个含油砂体。 2 0 0 7 、 2 0 0 8 年在排 2 I L 部依据含油砂 体三维地震特征， 又滚动部署井位8 口， 完钻后在排6 0 1 井区的沙湾组测试获得工业油气流。南部稀油藏上报 探明、控制加预测石油地质储量超 2 0 0 0 X 1 0 4 t ，北部 稠油藏预测具有 5 0 0 0 X 1 0 t 以上的储量规模 ，分别命 名为春光油田和春风油田。 4 结语 油气潜力来源于地质复杂性 ，人们对 自然界的认 识是一个逐渐深化的过程 ， 不可能一步到位[ 1 8 ] ， 勘探工 作也是一样的道理。对地下情况的认识是一个动态的 过程， 伴随新的地质资料不断增加 ， 新的地质理论不断 涌现 ， 新的工程技术不断快速发展， 人们对地下地质情 况的认识水平和解决地质问题的能力也在不断增强。 任何一个老探区的勘探工作要取得新的突破 ，必须要 有新的思路， 要使用新的技术和方法， 继续沿用和套用 已经成熟的老思路、 老经验、 老办法 ， 勘探的路只能越 走越窄。“ 勘探无禁区”是一个哲学语言 ，就像 “ 油气 在地质家的头脑里” 一样 ， 勘探家头脑里要有油， 要充 满活力， 要有激情 ， 要有锲而不舍 、 矢志不渝、永无止 境的探索精神。 参考文献 ⋯ 1 王宜林，张义杰 ，王国辉，等． 准噶尔盆地油气勘探开发 成果及前景[ J ] ． 新疆石油地质，2 0 0 2 ， 2 3 6 4 4 9 ～4 5 5 ． [ 2 ]赵殿栋，刘传虎． 准噶尔盆地油气勘探潜力及方向【 J 】 ． 新疆 石油地质，2 0 0 5 ， 2 6 1 1 ～5 _ [ 3 】况军，刘得光，陈新 ，等． 准噶尔盆地天然气成藏规律与 勘探方向[ J ] ． 勘探家，1 9 9 9 ， 4 2 2 8 ～3 2 ． [ 4 】李丕龙 ，刘传虎． 准噶尔盆地天然气勘探潜力及运聚规律 成藏规律[ J ] ． 石油学报，2 0 0 5 ， 2 6 2 6 ～l 0 ． [ 5 】金之钧． 中国大中型油气田的结构及分布规律[ J 】 ． 新疆石油 地质，2 0 0 8 ，2 9 3 3 8 5 ～3 8 8 ． [ 6 ]6 金之钧 ，石兴春 ． 勘探开发一体化经济评价模型的建立及 其应用[ J 】 ． 石油学报 ，2 0 0 2 ， 2 3 2 1 ～5 ． [ 7 】金之钧，张金川． 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