塔中地区海相碳酸盐岩特大型油气田发现的关键技术.pdf

第 3 2卷第 3 期 2 0 1 1 年 6月 新疆 油地质 XI N ．I I AN G P ET R OL E M GE OI O Vo 1 ． 3 2， No ． 3 J u n ． 2 01 l 塔中地区海相碳酸盐岩特大型油气 田发现的关键技术 王 招明 ， 于 红 枫， 吉 云目 ， 敬 兵， 张 海祖 中国石油 塔里木油 田分公 司， 新疆 库尔勒 8 4 1 0 0 0 摘要 塔 中隆起 海相碳 酸盐岩成藏地质异 常复杂 ， 地面条件极其艰苦 ， 油气勘探 开发 面临世界级难题挑 战。经过 1 5年艰苦攻关， 发展了海相碳酸盐岩油气成藏理论 古隆起及斜坡控藏控储、 多成因叠合复合缝洞系统地质模型、 多充注点多期次大面积复式混源成藏理论； 创新了海相油气勘探开发配套技术 大漠区超深层碳酸盐岩地震采集处 理、 缝洞量化雕刻、 烃类检测、 高产稳产井部署、 超深高温碳酸盐岩钻井完井工艺、 缝洞型碳酸盐岩储集层大型酸压 改造等配套技术。 运用上述理论及技术查明了塔中隆起奥陶系碳酸盐岩十亿吨级凝析气田， 已探明中国奥陶系第一 个礁滩复合体大型油气田， 3 x l O t 油气规模基本落实， l O O x l O 4 t 产能初步建成； 发现了塔中北坡鹰山组层间岩溶大 型凝析气田， 7 x 1 0 t 油气规模逐步明朗， 4 0 0 x 1 0 t 产能建设全面启动。创新成果丰富了海相油气地质理论， 推动了 关键技 术的进 步。 关键词 塔里木 盆地 ； 海相碳酸盐岩 ； 礁滩复合体 ； 油气成藏理论 ； 奥陶系； 塔 中地 区 文章编号 1 0 0 1 3 8 7 3 2 0 1 1 J 0 3 0 2 1 8 0 6 中图分类号 T E t 2 2 ． 1 3 文献标识码 A 塔中隆起位于塔里木盆地中部 ， 塔克拉玛干大漠 腹地『 1 1 。 自 1 9 8 9年塔中 1 井在奥 陶系获高产油气至 2 0 0 2年 ， 累计完钻碳酸盐岩探井 5 2口， 仅发现个别 的几个出油井点 ， 未能探明储量 ， 更没有建成产能。 岩 溶缝洞体地质模型建立难 ，影响有利储集层预测评 价 ； 缝洞单元综合评价难 ， 缝洞型油气藏流体分布及 成藏规律掌控难 ，影响富油气区带评价及增储上产 ； 缝洞型油气藏井位优选难 、 钻井成功率低 、 高产稳产 难 ， 制约规模效益开发。 这是经历 1 5年艰辛探索而屡 屡受挫的关键原 因。 正是 由于中国海相深层碳酸盐岩 油气成藏条件的特殊性和复杂性 ， 严重制约了海相 碳酸盐岩的油气勘探。2 0 0 3年以来 ， 在新采集三维地 震资料的基础上 ， 通过针对性 多学科科研攻关 ， 重新 认识与评价塔中海相油气勘探潜力 ， 重新优选主攻方 向， 重新优化勘探技术与措施 ， 明确了油气富集规律 ， 发现 了奥陶系大型凝析气 田f 7 ～ o j ， 论证 了十亿吨油气 储量 、 千万吨产能发展 目标 ， 创新 了一系列海相油气 地质理论与勘探开发技术， 为边疆经济的发展、 西气东 输二线资源的落实和国家能源战略安全作出了积极贡 献 ，为海相碳酸盐岩油气勘探理论技术的发展起到巨 大推动作用 。 l发现 了海相碳 酸盐 岩大型油气 田 1 ． 1 探明中国第一个奥陶系礁滩复合体大型油气 田 2 0 0 3年 ， 通过重新认识 、 重新评价 ， 明确勘探突 破方 向，优选塔 中隆起北斜坡塔 中 I号坡折带 的塔 中 6 2井进行 钻探 ， 获高产油气 流 ， 发现 中国奥 陶系 最大的台缘礁滩型亿吨级油气田【 1 ， 突破了塔中碳酸 盐岩不能高产稳产的难关 ，使塔 中奥陶系碳酸盐岩 增储上产成为现实。之后又成功钻探塔 中 8 2井 塔 中第一 口千吨井 ， 被 A A P G评 为“ 2 0 0 5年全球重大油 气勘探新发现” 2 8 项之一 ， 证实 了礁滩复合体整体含 油 的认识 图 1 ， 已探 明天然气 9 7 2 ． 6 x 1 0 。 m ， 原油 6 0 7 9 ． 5 8 x 1 0 t ， 油气 当量 1 ． 3 8 x 1 0 m ， 预计近期探明 储量将达 3 x l O s IT I ． 目前塔 中 I 号气 田试验区已基本 建成年产 1 0 1 0 1T I 天然气 、 2 0 x l 0 4 t 凝析油产能 ； 东 部年产 l O O x l O t 产能初步建成 。 1 ． 2发现 了塔中北斜坡鹰山组层间岩溶大型凝析气田 2 0 0 6年 ， 通过积极构想 、 纵深发展 ， 探索塔 中北 斜坡下奥陶统多成因岩溶斜坡带 ，塔中 8 3 井鹰山组 获高产油气流 ， 发现塔 中北斜坡鹰山组岩溶不整合大 型油气田。 之后稳步推进 ， 向西扩展的中古 5 中古 7 、 中古 8 、中古 2 1等井相继在下奥 陶统不整合风化壳 岩溶储集层中获得高产油气流 ， 证实岩溶斜坡带整体 连片含油气的认识 图 2 。 2 0 0 9年整装 探明 了中古 8井 区千亿立 方米级 大 型凝析气 田， 宏观 控制 了塔 中北斜 坡 7 X 1 0 t 级 油气 规模 。塔 中北斜 坡鹰 山组层 间岩溶有利 面积 2 7 6 6 k m2 ，油气规模大于 7 x 1 0 s t ，目前探 明油气储 量 1 ． 9 2 x 1 0 t ． 塔中北斜坡西部 4 0 0 x 1 0 4 t 产能建设工 程已全面启动 气 3 5 x 1 0 。 m 、 油 1 2 0 x l 0 4 t ， 计划 2 0 1 3 年全面完成 ，届时塔 中海相碳酸盐岩油气产能将达 到 5 0 0 x 1 0 t ． 收稿 日期 2 0 1 0 1 0 1 9 作者简介 王招明 1 9 5 5 一 ， 男． 重庆人， 教授级高级 l ‘ 程IJ 币． 油气勘探。 E - m a i l w z m t h n p e ／ r o c h i n a ． t o m ． c n 第 3 2卷第 3 期 千招明， 等 塔中地区海相碳酸盐岩特大型油气田发现的关键技术 2 2 3 [ 1 9 ] [ 2 0 ] [ 2 1 ] [ 2 2 ] [ 2 3 ] [ 2 4 ] [ 2 5 ] 缝特征探讨 [ J ] ． 石油学报 ， 1 9 9 9 ， 2 0 4 1 9 2 3 ． 秦启荣 ， 刘胜 ， 张宗命． 塔 中 I 号 断裂带 O 石灰岩裂 缝期次研究[ J ] ． 天然气工业， 2 0 0 2 ， 2 2 6 1 2 7 1 2 8 ． 钱一雄， 陈跃 ， 陈强路， 等． 塔中西北部奥陶系碳酸盐 岩埋藏溶蚀作用[ J ] ． 石油学报， 2 0 0 6 ， 2 7 3 4 7 5 2 ． 王振宇， 严威 ， 张云峰， 等． 塔中上奥陶统台缘礁滩体 储集层成岩作用及孔隙演化[ n 新疆地质， 2 0 0 7 ， 2 5 3 2 87 -2 90 ． ． 刘 忠宝 ， 孙华 ， 于柄松 ， 等 ． 裂缝对塔 中奥 陶系碳酸盐 岩储集层岩溶发育的控制[ J ] ． 新疆石油地质， 2 0 0 7 ， 2 8 3 28 9-2 91 ． 何幼斌 ， 张兴阳， 戴福贵， 等． 塔中 I 号断裂带中奥陶统 灰岩储集层特征E J ] ． 江汉石油学院学报， 1 9 9 9 ， 2 1 3 1 7 20． 赵宗举 ， 周新源， 陈学时， 等． 塔中地区中晚奥陶世古潜 山岩溶储集层特征[ J ] ． 新疆石油地质， 2 0 0 6 ， 2 7 6 6 6 0 66 3． 魏国齐 ， 贾承造 ， 宋惠珍 ， 等． 塔里木盆地塔 中地区奥陶 [ 2 6 ] [ 2 7 ] [ 2 8 ] [ 2 9 ] [ 3 0 ] 系构造一 沉积模式与碳酸盐岩裂缝储集层预测[ J ] _ 沉积 学报 ， 2 0 0 0 ， 1 8 3 4 0 8 4 1 2 ． 沈安江， 王招明， 杨海军 ， 等． 塔里木盆地塔 中地区奥陶 系碳酸盐岩储集层成因类型、 特征及油气勘探潜力[ J ] ． 海相油气地质， 2 0 0 6 ， 1 1 4 1 - 1 2 ． 朱光有， 张水昌， 梁英波 ， 等． 川东北地区飞仙关组高含 H2 s天然气 T S R成因的同位素证据 [ J j ． 中国科学 D ， 2 0 0 5 ， 3 5 1 1 1 0 3 7 1 0 4 6 ． 姜乃煌 ， 朱光有， 张水昌， 等． 塔里木盆地塔中8 3 井检测 出2 一 硫代金刚烷及其地质意义[ J ] ． 科学通报 ， 2 0 0 7 ， 5 2 2 4 2 8 7 1 2 8 7 5 ． 朱光有 ， 张水昌， 梁英波． T S R和 H S对深部碳酸盐岩储 集层的溶蚀改造作用四川盆地深部碳酸盐岩优质 储集层形成的重要方式[ J ] ． 岩石学报， 2 0 0 6 ， 2 2 8 2 1 8 2 21 9 4． 杨海军， 邬光辉， 韩剑发， 等． 塔里木盆地中央隆起带奥 陶系碳酸盐岩台缘带油气富集特征[ J ] ． 石油学报， 2 0 0 7 ； 2 8 4 2 6 3 0 ． Ke y Te c h no l o g i e s f o r Di s c o v e r y o f Gi a nt M a r i ne Ca r bo na t e oi l - Ga s Fi e l d s i n Ta z ho n g Ar e a ，Ta r i m Ba s i n WANG Z h a o - mi n g ， YU Ho n g - f e n g ， j I Y u n g a n g ， J I NG B i n g ， Z HANG Ha i - Z U T a r i m O i l fi e l d C o m p a n y ， P e t r o C h i n a ， K o r l a ， X i n j i a n g 8 4 1 0 0 0 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e ma rin e c a r b o n a t e r e s e r v o i r i n T a z h o n g u p l i ft i n T a r i m b a s i n i s c h a r a c t e ri z e d b y c o mp l i c a t e d g e o l o g y a n d s u r f a c e c o n d i t i o n s ，a n d i t s p e t r o l e u m e x p l o r a t i o n f a c e s c h a l l e n g e s i n w o dd l e v e l d i ffi c u l t i e s ． A ft e r 1 5 一 y e a r r e s e a r c h e s a n d p r a c t i c e s ，t h e h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n t h e o ri e s f o r ma r i n e c a r b o n a t e r e s e r v o i r s h a v e b e e n d e v e l o p e d ，s u c h a s t h e r e s e r v e s a n d h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n c o n t r o l l i n g t h e o r y ，t h e g e o l o g i c mo d e l f o r mu l t i o rig i n s u p e ri mp o s e d a n d c o mp l e x f r a c t u r e d v u g gy s y s t e m， t h e mu l t i c h a r g i n g l o c a t i o n a n d mu l t i s t a g e l a r g e s c a l e c o mp l e x mi x e d s o u r c e s a c c u mu l a t i o n t h e o r y ．T h e ma t c h i n g t e c h n o l o g i e s for ma ri n e p e t r o l e u m e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p me n t a r e c r e a t e d ， i n c l u d i n g s u p e r - d e e p c a r b o n a t e r o c k s e i s mi c g a t h e rin g a n d p r o c e s s i n g i n d e s e r t r e g i o n ， q u a n t i t a t i v e i ma g e r y o f f r a c t u r e s a n d c a v e s ，h y d r o c a r b o n d e t e c t i o n ，a l l o c a t i o n o f h i g h a n d s t a b l e p r o d u c t i o n w e l l s ，d ri l l i n g a n d c o mp l e t i o n t e c h n o l o g i e s for s u p e r - d e e p a n d h i g h t e mp e r a t u r e c a r b o n a t e r e s e r v o i r ，a n d l a r g e a c i d f r a c t u ri n g a n d a l t e r a t i o n t e c h n o l o gy for f r a e t u r e d - v u g g y c a r b o n a t e r e s e rvo i r ． B y me a n s o f t h e s e t h e o rie s a n d t e c h n o l o g i e s ，a b i l l i o n t o n g r a d e c o n d e n s a t e g a s fi e l d o f t h e Or d o v i c i a n c a r b o n a t e r e s e rvo i r s i n T a z h o n g u p l i ft h a s b e e n f o u n d o u t ，p r o v i n g t h e fi rst r e e f fi a t c o mp l e x o i l g a s fi e l d o f O r d o v i c i a n i n Ch i n a ，f r o m w h i c h 3 0 0 mi l l i o n t o n s o f r e s e rve s h a v e b e e n p r o v e n b a s i c all y ， a n d o n e mi l l i o n t o n p r o d u c t i v i t y h a s b e e n b u i l t u p c o mp r e h e n s i v e l y ．A l s o ， a l a r g e s c a l e c o n d e n s a t e g a s fi e l d w i t h i n t e r l a y e r k a r s t o f Yi n g s h a n f o r ma t i o n i n t h e n o r t h e r n s l o p e o f T a z h o n g u p l i ft h a s b e e n d i s c o v e r e d ， fro m w h i c h 7 0 0 mi l l i o n t o n s o f r e s e r v e s c o u l d b e d e t e r mi n e d ， a n d 4 mi l l i o n - t o n p r o d u c t i v i t y c o n s t r u c t i o n h a s b e e n c o mp l e t e l y s t a rte d u p ．T h e s e e v o l u t i o n a l a c h i e v e me n t s e n ri c h t h e ma r i n e h y d r o c a r b o n t h e o ry a n d p r o mo t e t h e p r o g r e s s o f t h e k e y t e c h no l o g i e s ． Ke y W o r d s T a r i m b a s i n ； ma rin e c a r b o n a t e r o c k ； r e e f fl a t c o mp l e x b o d y ； h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n t h e o ry ； O r d o v i c i a n ； T a z h o n g a r e a