“断溶体”,打开碳酸盐岩油藏的钥匙

2017-11-01 13:06:29王福全
中国石油石化 2017年18期
关键词:塔河油气田断裂带

○ 文/王福全

“断溶体”,打开碳酸盐岩油藏的钥匙

○ 文/王福全

西北油田“断溶体”理论在塔里木盆地的成功应用,为石油企业早日走出寒冬带来了新的曙光。

8月16日,顺北1-9井完井测试,5毫米工作制度下,油压2 9兆帕,折日产轻质油约150立方米,日产天然气3.8万立方米,进一步拓展顺北区域次级断裂油气产能建设,扩大了顺北油气成果储量升级。

这是中国石化西北油田运用“断溶体”油藏理论,在塔里木盆地顺托果勒隆起上的新次级断裂带上获得的又一次重要突破。

“这是一篇非常棒的学术论文,提出了一个创新性的观点,为古岩溶油藏提供了很好的解决方法。”就在一个月前,“断溶体”油藏理论也引起了美国知名期刊《Marine and Petroleum Geology》(海相石油地质杂志)评审专家们的兴趣,他们在给西北油田油气开发领域首席专家鲁新便的来信中这样说。

“断溶体”油藏理论是什么?它是如何创建的?它对“唤醒”塔里木盆地4.5亿吨未动用储量,甚至全球深层海相碳酸盐岩油藏勘探开发又能带来哪些启示?

一口侧钻井引发的理论创新

2012年,西北油田在塔河十区南区块部署TH10240井,原直井的生产层位是T708缝洞带的岩溶油藏。与该区块的大多数油井的命运轨迹一样,该井连续生产后不久,便逐步供液不足直到停产。

“油井就这么大潜力,还是有潜力没有挖掘出来?”很多地质研究人员不肯轻易认输。

他们利用油藏精细解释、描述技术对TH10240井所处的断裂带进行了精细扫描再刻画,发现井区断裂面破碎、岩溶发育、横向范围宽,异常体规模大,虽然构造位置低,但储层可能发育。

●“断溶体”让大油气田无所遁形。摄影/魏杨峰

但是,这种认识与断裂体中不存在油气藏的传统地质认识相驳,是相信权威,还是相信自己?

实践才能出真知。经过周密分析论证,西北油田在原直井基础上向断裂带的低洼处侧钻382米,成功建产。该井连续生产53个月,贡献原油8.44万吨,目前日产液25吨,含水为零。

TH10240CH井是“断溶体”油藏送给西北油田的“见面礼”。

2017年,虽然只过去了八个月,但在塔里木盆地油气开发的“日历”上,“断溶体”这个词却频频出现。

5月25日,中国石油塔里木油田按照“断溶体”油藏理论部署的中古6-H3井获得高产。同时,对因出水而“夭折”的中古6-1井采取上返射孔酸压改造措施,这口沉寂4年的水井变成了高产井。

6月3日,塔河油田TH12562H井测试获得高产油气流,日产中轻质原油134.4吨,这是该油田2017年“断溶体”油藏井首次日产超百吨;

8月1 6日,顺北特深油气田1号断裂带分支上部署的“断溶体”油藏井顺北1-9井建产,日产原油约150立方米,天然气3.8万立方米。

……

“断溶体”油藏这么神奇,它到底是什么?

鲁新便通俗地向记者作了解释:“在地球的深层有很多类于大峡谷一样的深断裂带。传统的地质理论认为,这些断裂带就像是高速路,只能跑汽车,不能驻留大量的汽车。而‘断溶体’油藏理论认为,地层下的岩溶水沿着深断裂带向下运行,在‘高速路’上及两侧溶蚀出类似于云南、贵州等地出现的喀斯特大溶洞,油气充注到这些溶洞以后,就像一根瓜秧上连着一个个西瓜,形成了一类特殊的油气圈闭类型—断溶体圈闭。”

原来“高速路”本身就是超级“停车场”,路的两侧也分布着众多的超级“停车场”,断裂带中储藏有丰富的油气资源!

传统的地质认识被打破。从此,西北油田地质研究思路发生重大转变,井位研究也由原来的“找西瓜”变为“理瓜秧”,并收获着一次次的惊喜。

打开碳酸盐岩开发新天地

“断溶体”油藏理论的突破,是经历了实践-认识-再实践-再认识的过程。

西北油田经过几年的探索评价,在“断溶体”研究与实践中实现了“提出一个概念、首创一项理论,创建一套描述方法,配套4项开发关键技术”。提出了断溶体油藏理论的核心内涵:“藏下有源、垂向疏导、点状充注、差异聚集、分段成藏、补丁式分布”,创新形成的一套以“结构张量+孔隙度反演”融合技术为核心的断溶体油藏刻画描述技术,配套形成了井位部署、靶点定位、固井及井网构建等4个方面的油藏开发关键技术。

在“断溶体”油藏理论建立之前,西北油田主要研究的是塔河“准层状”的风化壳缝洞型油藏,积累了丰富的油藏刻画描述经验,并在生产实践中取得了良好的收益。

TH10240CH井侧钻获得油气突破后,地质研究人员对这口井的地质结构进行了“庖丁解牛”,证实在“断溶体”油藏剖面上可明显地划分为核部、过渡带、基岩带“三分结构”,平面上呈条带状展布的特点,这与风化壳缝洞型油藏结构有很大的差异。

●雅克拉采气厂职工使用自主研发的工具进行油嘴检查。 摄影 /吴 昉

“我们对碳酸盐岩缝洞体的识别描述主要依靠地震反射特征、能量体、振幅变化率、相干等技术,但这些常规技术不能很好地刻画断溶体的外部轮廓和内部结构。”勘探开发研究院副院长杨敏说。

知已知彼,方能百战百胜。如果连断溶体的基本面貌和内部结构都搞不清,那在茫茫沙海下七八千米深处的地层中寻找断溶体,简直就是天方夜谭。

经过近5年对“断溶体”刻画描述技术专题攻关研究,西北油田在断溶体轮廓描述和内部构造上双双获得重大技术突破。

应用结构张量判断地震同相轴的产状,刻画出断溶体的外界及其轮廓,反演纵波阻转换的孔隙体进行内部结构表征,将两者相融合,就让断溶体这个“金娃娃”一个个立体地站在地层中。

断溶体油藏刻画描述技术的突破,让“顺藤摸瓜”寻找断溶体有了新规律。2013年至2017年,西北油田以新的理论为指导,重新对塔河区块进行资源摸排,滚动评价出8条断裂带,现已部署新井220口,实现累产油402万吨。

不仅如此,西北油田还在断溶体油气富集规律及探因研究、断溶体成藏机理研究等方面,取得了丰硕的研究成果。

●油井的高产离不开员工的精耕细作。摄影 /吴 昉

2016年至2017年,“断溶体”油藏理论相关技术获得国家发明专利3项,待批复的专利申请达十几项。《塔河西部斜坡区缝洞发育规律研究》项目被中国石化科技技术成果鉴定委员会评定为国际领先水平。

2017年7月,《塔河碳酸盐岩断控缝洞体描述及开发实践》获美国知名期刊《Marine and Petroleum Geology》评审专家们通过,该论文将于近期刊发。

据统计,海相油气田占全球大油气田总数的三分之一,但海相碳酸盐岩中发现的探明储量占大油气田近六成,可采储量占比也超过了47%。

在全球油田企业经历低油价的寒冬时,西北油田的“断溶体”油藏理论进一步丰富和发展了深层海相碳酸盐岩油藏成藏理论。它在塔里木盆地的成功应用,必将对更多类似油田的评价和高效动用起到引领和示范作用,为石油企业早日走出寒冬带来了新的曙光。

寒冬中的“小棉袄”

“在低油价的寒冬里,你们给我送来了一件小棉袄。”中国石化集团公司党组书记、董事长王玉普董事长在听取西北油田关于顺北油气田大突破的汇报后这样说。

2016年8月,中国石化对外宣布,在塔里木盆地顺北特深油气田勘探取得重大商业发现,资源量达1 7亿吨,这是中石化在塔里木盆地新地区、新领域、新类型获得的重大油气突破。

“塔河油田传统的勘探模式是寻找串珠和高点,相当于在一个横向切面上找西瓜,布井独立并且单一。现在我们运用‘断溶体’油藏理论,着重寻找和刻画断裂带,就是在整个瓜园里理瓜秧。顺着瓜秧就可以系统地考虑整个区块的井位部署,实施纵横兼顾的精细解剖描述和上下一体的整体研究,实现了井位的精确制导。这些创新精准指导了顺北特深油气田的新井部署,目前开发评价井建产率高达100%。”西北石油局局长、西北油气分公司总经理胡广杰说。

2013年,西北油田的勘探井顺北1井有油气显示,预示顺北区块可能有新的油气资源。沿着断裂带“顺藤摸瓜”,西北油田相继在顺北1号断裂带上部署8口开发评价井,命中率百分之百,井均日产油80吨,累计贡献原油超过18.6万吨,实现了顺北1-1H断裂带整体控制,落实商业开发储量1380万吨。

7月22日,顺北5号断裂带又获新的勘探突破,进一步证实了顺北特深油气田不仅北东向断裂带是油气富集带,北西向断裂带也是油气富集带。目前,西北油田正沿着北西向断裂带这根“瓜秧”部署新的开发评价井。

“断溶体”油藏理论不仅成为西北油田寻找新油气区块的重要利器,更是成为老区增储上产的重要支撑。

2012年,已经开发了8年的西北油田塔河十区南区块逐渐进入瓶颈期,高产井底水抬升、注水效果变差或失效等问题日益突显,年末原油日产仅为470吨,后续产能明显不足。低油价后,该区块的日子更是雪上加霜。增量投入大幅压减让这个拥有153平方公里,110口油井的区块坐上了效益开发的“冷板凳”。

TH10240CH井获得突破后,5年间,西北油田在十区南区块陆续识别出T708缝洞带的两条主断裂带,相继部署14口油井,高产井钻遇率达到78.36%,日产能力增加747吨,新增经济可采储量120万吨。

今年上半年,该区块日均产油更是超过1000吨,比年初提高44吨/天,毛利达到1.5亿元,实现了低油价下油气产量、经营效益的双提升,成为了西北油田效益提升幅度最大的区块之一。

“不仅是在十区南区块,‘断溶体’油藏在十二区、托甫台等老区也有丰富的成藏资源。我们在这一理论的指导下,在塔河滚动评价出8条断裂带,部署新井2 20口,累产油402万吨,为坐稳塔河提供了重要支撑。”西北石油局局长、西北油气分公司党委书记刘宝增介绍。

墙内开花墙外香。西北油田在“断溶体”油藏理论研究和应用实践中取得的一系列丰硕成果引起了“同在一个盆”里找油的中国石油塔里木油田分公司的关注。

鲁新便、杨敏等专家多次应邀进行技术交流,塔里木油田充分肯定了这一油藏理论的创新。在跃满、金跃、塔中、富源等区块的开发中,塔里木油田利用“断溶体”油藏理论有效指导了新井部署。其中,塔中开发井成功率达到90%,创历史新高,连续4年钻井成功率保持在8 5%以上。

责任编辑:卢凯瑞znshixingru@163.com

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