南海西部低渗油气藏勘探开发探索与实践*

谢玉洪

(中国海洋石油集团有限公司 北京 100010)

随着我国石油勘探和开发程度的不断深入，低渗油气藏储量所占的比例愈来愈大，因此如何经济有效开发好低渗油气藏，对提升我国油气自给率具有十分重要的意义[1]。海上油气勘探开发是高技术、高投资、高风险的行业，低渗油气藏勘探与开发难度更大。由于低渗透油气藏储层性质差、产能低，在勘探开发中面临一系列技术和经济挑战。例如，如何准确识别预测“甜点”储层[2-4]，并寻找有利的油气富集区；面对固结砂岩低渗油藏上覆地层易坍塌、储层敏感易污染等难题，如何在钻完井过程中尽量保护储层[5-7]；如何评价低渗储层的非达西渗流特征，预测油井产能的变化规律[8-10]；如何改造储层来提高产能[11-13]；如何实现有效注水补充地层能量提高油藏采收率[14-16]；如何实现分散的油气藏资源经济有效的勘探开发一体化[17-19]。

南海西部海域剩余油气勘探潜力巨大，随着勘探开发进程的不断深入，低渗油气田比例越来越大。“十二五”期间研究表明，待发现油气资源量当中，低渗油气超过10×108m3油当量，勘探前景广阔；低渗储量占探明总量的33%，而低渗储量动用率约为23%，动用程度低。南海西部海域石油地质条件复杂，低渗油气藏特征各异。其中，北部湾盆地多为陆相复杂断块油藏，储层非均质性强；珠江口盆地西部储层钙质及泥质隔夹层分布复杂；莺琼盆地储层多为高温高压气藏。针对这些复杂低渗油气藏，近些年持续开展了相关综合研究和技术攻关，并经过矿场实践，总结出海上低渗油气藏以经济效益为核心的一体化勘探开发理念与“源-径-汇-岩-藏-产”海上低渗储层研究思路，因地制宜地制定滚动勘探开发策略，并初步建立勘探开发技术系列，包括低渗区储层“甜点”预测技术、低渗储层产能评价技术、低渗油气藏勘探开发配套技术，实现了南海西部海域低孔低渗油气藏勘探开发突破，为南海西部海域油气稳产千万立方米油当量做出了卓著贡献。

1 海上低渗油气藏勘探开发思路和策略

海上低渗油气藏的勘探开发不能简单模仿陆上的开发模式，需要从理念上进行突破，因地制宜地制定滚动勘探开发策略。

1.1 以经济效益为核心的一体化勘探开发理念

在勘探工作越来越难、非常规资源勘探成果越来越多的大背景下，价值勘探的理念应势而出，即在油气资源总体品位不高的情况下，寻找到相对优质的油气储量，提高商业发现的成功率，找到有商业价值的油气资源，为后续开发提供品质相对高一些的资源基础。

开发上更加强调经济性和有效性，要基于现有设施、技术和市场环境，综合考虑如何进行目标油气田的商业开发，在坚持确保经济有效的开发前提下，尽可能提高油气藏采收率。

与此同时，坚持一体化的理念，通过整合资源，坚持勘探、开发、生产及工艺等上下游一体化，勘探工作为开发提供相对优质的资源，开发工作通过技术进步来经济有效动用储量，降低勘探门槛，促进勘探工作的可持续发展，各专业、各环节相互支持，形成纵向一体化，最大限度地降低勘探开发及生产成本，提高低渗油气藏的开发水平，确保低渗油气藏勘探开发生产整体的经济收益，实现整体的经济性和有效性。

1.2 以“源-径-汇-岩-藏-产”为一体的研究思路

在以经济效益为核心的一体化勘探开发理念指导下，勘探方向的技术攻关目的不是简单地提高发现油气藏的技术水平、丰富油气发现的技术手段，而是在提高勘探成功率的同时，发现尽可能多的相对优质储量。为了实现价值勘探，勘探方向的技术攻关就是要围绕寻找并落实优质储量的相对富集区开展工作。而经济有效开发关键在于有效提高单井产能和油气藏的采收率，其核心在于开发目标的富集区预测，即“甜点”储层预测。

南海西部海域针对低渗储层探索出“源-径-汇-岩-藏-产”的研究思路，将物源体系、搬运路径、沉积体系特征、成岩演化以及成藏主控因素和成藏机理、产能预测等作为一个整体进行研究，具体分析物源区母岩性质、成分、汇水流域、物源区至沉积区的地貌特征，明确沉积物的搬运路径、搬运过程中的水动力等对沉积物规模、展布、沉积类型的控制作用，分析沉积物埋藏过程中储层的成岩演化及储层特征，明确优质储层特征及展布，同时结合各成藏要素的时空匹配分析，明确油气成藏的过程及成藏机理，并进行产能预测。

“低渗储层区找甜点”是南海西部海域在新理念指导下的主要技术攻关方向，通过专项攻关，证实低渗区有“甜点”储层发育，明确“甜点”的成因，建立“甜点”识别标准，指明勘探方向，形成南海西部低渗区储层“甜点”识别技术体系，进而发现有利目标，最终指导钻探。

1.3 以精细评价、加快产能建设为核心的滚动勘探开发策略

1.3.1立体滚动勘探思路

北部湾盆地涠西南凹陷勘探程度高，地质情况复杂，具有沉积体系多样、多套含油层系、多种油藏类型、油藏横向连片与纵向叠置、油气水关系复杂的特点，短期内较难认识清楚，滚动勘探是加快勘探开发节奏、提高经济效益的有效策略。实施过程中，采取“地质分析先行、物探同步探索、新技术辅助”的原则，深化、吃透每口钻井资料，树立“干层旁边有油层、薄层附近有厚层、油水同层高处有油层”的理念，按照“横向到边、纵向到底、逐层梳理”的三维立体滚动勘探思路，进行精细、连片构造解释，精查搜索、落实油田内部及周边有利的潜力目标。同时，深化区域成藏规律认识，尤其重视与相似油藏的类比分析，规避评价风险，降低勘探投资。

1.3.2以降成本与控风险为核心的开发模式

南海西部海域低渗油气藏开发中，因地制宜，优选开发模式，制定合理的开发策略，规避地质油藏风险，提高经济效益。初步探索形成“依托开发、联合开发”的降成本模式和以“分期开发、先导试验”为控风险思路的开发策略。

针对单独开发经济效益差的小型低渗油气藏，采用联合开发模式，实现资源共享，降低开发成本。对于距离已有开发设施较近的小规模油田，尽可能依托现有设施，降低新油田开发成本；对于距离已有开发设施较远的小规模油田，采用移动式平台快速开发。同时，采取局部试验稳步推广的开发思路，先易后难、先试点后推广、先局部后全局，既有利于取得经验与形成技术，又有利于规避风险，是推进低渗油气藏开发的重要策略。

2 南海西部低渗油气藏勘探开发实践

经过“十二五”多专业联合攻关研究，南海西部海域成功构建了一套适合低孔低渗油气藏的勘探开发技术系列，如“甜点”储层预测技术[3-4,20-21]、低渗储层产能评价技术[9]、低渗油气藏钻完井技术[22-24]、径向射流水力喷射[25]等系列配套增产技术等，实现了南海西部海域低孔低渗油气藏勘探开发的突破。

2.1 勘探实践

“十二五”期间，北部湾盆地乌石区、莺歌海盆地东方区和珠江口盆地文昌区低渗油气勘探进展显著。

在“源-径-汇-岩-藏-产”研究思路的指导下，在北部湾盆地乌石区建立了“断裂转换斜坡控砂”的沉积模式(图1)，明确了该区优质储层的展布特征，解决了勘探面临的储层问题，指导钻探部署获得规模优质石油探明储量超1 000×104m3，测试获高产工业油流，日产油553.1 m3，落实了中型油田，一举奠定了乌石油田立架建产的基础。

图1 乌石16-1W构造流二段沉积模式Fig .1 Sedimentary model of Section 2 of Liushagang Formation in Wushi 16-1W structure

莺歌海盆地东方区在勘探过程中，面临利用经典沉积模式难以找到优质储层、测井渗透率解释精度低、地震亮点技术难以区分优质储层等难题，从沉积学、层序地层学、地质力学、岩石物理、地震沉积学、测井响应定量分解等理论原理出发，运用高精度地层格架解释、岩石物理实验、孔隙结构分类测井评价、地震属性剥离、甜点储层地质地震识别等研究方法，建立了 “陆架三角洲-坡折-海底扇”的沉积模式，在东方区上中新统黄流组一段找到了“甜点”储层纵横向分布规律，指导钻探井32口，发现了发育大型砂质碎屑流厚层块状砂岩“甜点”储层的东方13-2整装气田，实现年产天然气25×108m3；应用在莺琼盆地中深层系领域勘探，发现了陵水13-2、崖城27-2和乐东10-1等气田或含气构造。

珠江口盆地文昌区面临基于大埋深断块气藏“甜点”储层主控因素不明，缺乏“甜点”储层预测技术等难题，创建了“基于埋深、成岩、油气充注等‘甜点’储层主控因素”分析技术，建立了复合粒度特性参数控制条件下测井渗透率计算模型，探索了断块致密砂岩有利储层预测技术，指导钻探井11口，发现了文昌10-8珠海组大埋深油藏，证实早期原油充注成藏。

2.2 开发实践

文昌13区珠江组一段低渗层开发，掀开了珠江口盆地西部海相低渗油藏开发的序幕。此类油藏具有埋藏浅、胶结疏松、泥质含量高、中高孔低阻低渗的特征，产能普遍较低，采出程度低。

低渗油藏开发核心在于识别“甜点”，针对重点产层进行测试是低渗油藏开发的重要保障。首先，主要围绕如何描述低渗“甜点”进行攻关，通过多属性综合分析、地震反演及谱分解等技术的综合运用，建立了低渗砂岩油藏有效储层预测技术，识别出文昌13-1油田及文昌13-2油田低渗“甜点”区域，及时有效地指导了文昌13-2油田低渗层调整井研究、实施和综合调整方案，共动用储量约1 000×104m3。其次，针对文昌13-1油田低渗“甜点”与含油范围的不吻合性，开展矿场产能测试与调整井试生产。2011、2012年分别通过A3H1井测试1井区含油性及A12井上返补孔测试2井区含油性，证实了甜点预测技术是可靠的，增加探明地质储量约1 000×104m3(图2、3)。结合老井补孔及调整井试生产分析表明，文昌13-1油田ZJ1-3油组采液指数在1.4～4.2 m3/(MPa·d)，有效渗透率在0.85～1.2 mD，为之后的开发潜力研究提供了可靠资料。

北部湾盆地陆相低渗油藏断块破碎，物性差，产能低，砂体多期切割叠置，储层分布复杂，经济有效开发难度大。近年来，经过开发技术攻关，陆相低渗油藏开发取得了突破性进展，实现了涠西南凹陷流沙港组陆相低渗油藏开发下限的进一步突破，由“十一五”的15 mD降低到5 mD，有力推动了涠洲11-4N、涠洲12-1W、涠洲12-1油田南块、涠洲6-13、涠洲12-2等一批低渗油田的开发生产，预计将实现累产油2 223×104m3，新建低渗油田高峰年产170×104m3。

图2 珠江口盆地文昌13-1油田ZJ1-3油组 含油范围(2009)Fig .2 Oil-bearing area of ZJ1-3 Formation from WC13-1 oilfield in the Pearl River Mouth basin(2009)

图3 珠江口盆地文昌13-1油田ZJ1-3油组含油范围(2013)Fig .3 Oil-bearing area of ZJ1-3 Formation from WC13-1 oilfield in the Pearl River Mouth basin(2013)

3 南海西部低渗油气领域前景与未来攻关方向

3.1 低渗油气领域前景

南海西部海域待发现资源量中，低渗目标资源量占据总资源量的46%。未来几年内，低渗油气藏的发现将主要集中在勘探程度相对较高的北部湾盆地流沙港组以及目前勘探程度低的珠江口盆地中深层珠江组、珠海组、恩平组。北部湾盆地低渗原油资源量主要分布在乌石和涠西南两大凹陷，其中乌石凹陷低渗原油资源量主要分布在北部斜坡带和南部陡坡带的流二段，总资源量约2.7×108m3，北部斜坡带为长源三角洲沉积，南部陡坡带为扇三角洲沉积；涠西南凹陷低渗原油资源量主要分布在涠西南低凸起和斜阳斜坡的流三段，总资源量约1.6×108m3，为扇三角洲沉积。珠江口盆地西部低渗原油资源量主要分布在文昌A、B凹陷，资源量约3×108m3，其中文昌A凹陷低渗原油资源量主要分布在北部斜坡带和南断裂带中段的珠江组、珠海组、恩平组，北部斜坡带为长源三角洲沉积,南断裂带中段为扇三角洲沉积；文昌B凹陷低渗原油资源量主要分布在北部斜坡带珠海组和恩平组，为三角洲沉积。

针对低渗资源量，“十三五”期间勘探工作将以寻找大型规模优质储集体为导向，精细刻画“储层甜点”，同时考虑以优质储层为主、兼探低渗储层“以肥带瘦”的模式,践行“价值勘探、立体勘探”。

南海西部海域目前低渗未开发原油探明储量近亿立方米，三级储量约1.5×108m3，开发领域主要集中在北部湾盆地涠西南凹陷、乌石凹陷流沙港组陆相固结低渗砂岩储层、珠江口盆地珠江组海相低渗砂岩储层和依托低渗油藏井网优化技术、有效的能量补充技术和储层保护技术、长水平井增产等技术体系可以进行经济有效的开发动用，前景广阔，为未来南海西部油田稳产奠定坚实的基础。

未开发低渗天然气三级储量近千亿立方米，开发领域主要集中在珠江口盆地珠海组、莺歌海盆地黄流组和梅山组。未来依托文昌9/10区周边低渗凝析气田，珠江口盆地珠海组的滚动勘探开发将是一个重要的领域。莺歌海盆地东方13-1气田开发实施为莺歌海盆地中深层低渗气藏的开发开启了序幕，乐东区中深层黄流组、梅山组低渗天然气勘探也获得重大突破，未来也有望探明天然气近千亿立方米，开发前景较好，因此未来莺歌海盆地中深层黄流组、梅山组大型浊积体砂岩低渗气藏的开发也将是南海西部油田天然气产量上台阶的一个重要的领域。

3.2 未来攻关方向

找“甜点”可大幅提高产能，降低储层保护难度，提高单井控制储量，这是海上低渗油气藏开发根本出路。未来南海西部海域亟需解决3个重大问题：

1) 建立乌石凹陷、涠西南流沙港组、文昌凹陷古近系珠海组、恩平组、文昌组层序格架和沉积模式，分析有利储集体类型及分布，明确不同勘探区带、不同沉积体系等储层低渗成因，确定“甜点”储层控制因素，通过储层识别与描述技术圈定“甜点”储层分布，提出有利勘探区带及目标，解决目的层层序、沉积模式与构型、“甜点”储层分布及勘探方向问题。

2) 创新低渗储层的微观渗流能力评价方法与中长期稳定产能评价技术，攻关海上复杂砂体储层的有效能量补充方式，探索不同于中高渗油藏高速高效开发的低渗油田开发模式，形成适合海上低渗油气藏开发的提高采收率技术，解决产能低、能量不足、采收率低等制约低渗油藏开发的关键问题。

3) 从储层伤害机理实验与矿场实践分析入手，明确储层伤害主控因素，建立低渗油气层损害程度评价与诊断专家系统，提出适用性强的南海西部低渗油气藏储层保护技术，形成有效提高单井井控储量的增产策略，解决低渗储层易污染、产能释放程度低、产量低等制约开发经济性的问题。

4 结束语

“十五”到“十二五”期间，针对南海西部海域低渗透油气藏特征，在不断探索中逐步建立起以经济效益为核心的海上“低孔低渗”油气藏一体化滚动勘探开发新理念，构建了适合南海西部海域典型低孔低渗油气藏勘探开发的技术系列，并指导勘探开发实践，取得了比较丰硕的成果。但是，随着海域勘探开发不断向更深地层、更复杂油气藏类型拓展，新的挑战仍将不断出现。

“十三五”期间，将以“创新技术、增加储量，提高产量、降低成本”为目标，进一步加大低渗油气藏勘探开发技术攻关。通过地质、地震、测井、油藏工程、钻完井等专业联合攻关，构建相对成熟、完善、适用于南海西部海域低渗油气藏勘探开发的关键技术系列，为海域低渗区新增(3 000～5 000)×104m3可经济有效动用的探明石油地质储量，对乌石区低渗油藏新建(30～50)×104m3年产能提供技术支撑,最终实现南海西部海域低渗油气藏勘探开发技术研究及勘探开发成效的新突破。