○ 文/邬 静 许 鹏 宋 巍
“天然气探明地质储量超过千亿立方米,可以供百万人口城市的居民使用上百年!”2月25日,位于我国渤海海域的中国海油渤海油田渤中19-6气田传来喜讯。
日前,渤中19-6气田测试获得优质高产油气流。经自然资源部油气储量评审办公室审定,渤中19-6凝析气田天然气探明地质储量超过千亿立方米,凝析油探明地质储量超过一亿立方米。这意味着中国东部地区也存在大型整装凝析气田。
渤海油田地处京津冀腹地,是我国第二大原油生产基地。业界普遍观点认为渤海湾是个典型的油型盆地,近50年的勘探发现储量也都以石油为主。天然气就算偶有发现,也以小型气田为主。
天然气作为一种气体,本就容易逸散。而渤海油田被形容为“摔碎的盘子,又被踩了几脚”的复杂地质构造格局更让天然气无迹可寻,规模型天然气藏的勘探更是难上加难。
业内专家曾普遍认为,渤海海域地质上是新构造运动最活跃的地区。在该区浅层已找到亿吨级油田,深层再寻找大气田是世界级难题。
●大发现离不开大工匠。● 摄影/刘青
事实也给在渤中凹陷寻找大气田的勘探家们泼了一盆又一盆的冷水。渤中19-6气田所在的渤中凹陷西南部的勘探工作历经了合作勘探期和自营勘探期,但均未有大的天然气发现。
上世纪80年代中期开始,中外双方在该区进行了多轮次的勘探。在浅层发现了渤中25-1S等油田,深层由于钻井较少,认识不清,仅个别探井在深层沙河街组发现了一些致密油层,也因难以开发而停滞不前。该区的深层勘探之路因此陷入沉寂。
“渤海需要天然气,华北需要天然气,中国更需要天然气。”渤海油田迎难而上,成立了天然气勘探项目组,进行了长达18年的攻关研究。
“如果想要找到规模性大气田,首先要找出渤中凹陷与周边凹陷的根本区别,找出它的特殊性在哪里。”时任天然气勘探项目组经理、现任渤海石油管理局总地质师薛永安说。
研究人员首先从盆地分析入手,得出结论:渤海海域是渤海湾盆地沉积沉降归宿,与其他富烃凹陷相比,埋深大、面积大、东营组巨厚的泥岩,都是能够形成天然气的有利条件。
经过大量基础地质情况研究后,研究人员结合生烃模拟实验结果,提出了岩石圈强烈薄化与走滑作用双控的内陆深陷裂谷成盆机制。通过“产、学、研”一体化联合攻关方式,首次提出了渤中凹陷独特的构造演化控制晚期快速高强度生气,揭示了烃源岩大规模生油之后还能大面积高强度生气机理,证实了在内陆裂谷盆地岩石圈减薄背景下渤海湾盆地具有形成大气田的物质基础。由此,渤海湾天然气资源潜力提升了5倍,打破了“渤海湾天然气先天条件不足”的论断。
然而,对于渤中地区潜山来说,由于受到地震资料品质影响,地下真实地质情况犹如罩上了一层“磨砂玻璃”。该区的地层归属和储层研究一直推进缓慢。
2011年,渤海第一口深层科学探索井和周边另一口深井在渤中凹陷发现了大量的气层,进一步验证了渤中凹陷具备生成天然气的潜能,为渤中凹陷西南环天然气勘探带来转机。但两口深井气层中二氧化碳含量较高,商业价值很低,加上深层科学探索井费用高昂,该区勘探评价工作又一次被搁置。
两口深井虽然未能引发渤中地区的勘探热潮,但它们的成功钻探对该区地层结构有了新的启示。
传统理论认为,渤中地区潜山发育三套地层,是一个完整的“三明治”结构,一般需要先钻穿中生界火山岩、古生界碳酸盐岩,最后才是太古界花岗岩或变质岩。弄清该区是否存在直接出露的太古界变质花岗岩,是能否再次勘探的关键。
薛永安带领研究人员深入机房,一张又一张、一遍又一遍地研究地震剖面,探索地层的变化规律,持续向周围区带进行追踪,最终明确了太古界潜山的出露范围,在距离两口深层探索井18公里的区域发现了大型太古界潜山圈闭群,面积达300平方公里,为该区上钻提供了重要依据。
DISCOURSE
渤海油田实现了渤中19-6大型整装高产凝析气田的发现—天然气探明地质储量1186.18亿立方米,凝析油探明地质储量11392.85万立方米。
2016年12月14日,备受瞩目的渤中19-6-1井(以下简称1井)开钻。然而,钻探过程没有想象中顺利。
1井在顺利穿过浅层进入深层后,复杂的地质情况和工程作业难度给了所有人一个“下马威”。在钻头进入一套巨厚的砂砾岩时,钻头机械钻速慢,气测数据直线下降,录井荧光显示微弱。
“这套砂砾岩到底多厚?”“这种储层能成藏吗?”……尽管前方疑团重重,却阻止不了勘探人探索未知领域的决心。在精细随钻研究和精准决策下,1井最终在孔店组砂砾岩和潜山收获渤海最厚气层纪录。随后,渤海油田在渤中19-6构造部署了一批勘探评价井,相关研究不断突破加深。
“通过研究,我们揭示了深层古老变质岩岩性—应力—流体三元共控、应力主导的成储机理,证实了渤海湾盆地深层存在形成大型整装气田的潜山储集体,发现了厚度超过1000米的缝网系统,有效储层厚度占比42%。”薛永安说,“立体网状规模性储层发育模式、超压动力封闭等理论认识的提出和逐步完善,地球物理的技术创新和钻井工艺的不断提高,确保了该区评价井的成功钻探。”
最终,渤海油田实现了渤中19-6大型整装高产凝析气田的发现—天然气探明地质储量1186.18亿立方米,凝析油探明地质储量11392.85万立方米。
“渤中19-6气田的发现打开了富油型盆地天然气勘探的新局面,落实了新的油气富集区带。”中国海洋石油集团有限公司总地质师谢玉洪说。
渤中19-6气田距离天津仅约175公里,将来无疑能为京津冀地区“绿水青山”贡献更多的清洁能源。目前,气田试验区已开工建设。试验区天然气将首供天津地区,进入滨海新区现有天然气管线。
“渤中19-6气田的勘探发现,是海油人贯彻落实习近平总书记批示精神,大力提升勘探开发力度取得的重要突破。未来,中国海油将继续加大钻探力度,以期发现更多油气资源,为保障国家能源安全和华北地区天然气稳定供应做出更大的贡献。”中国海洋石油集团有限公司党组书记、董事长杨华表示。