成熟探区油气勘探技术攻关方向分析＊

巩伟明

（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010）

经过50余年的勘探历程，我国东部渤海湾、松辽等盆地诸油田已经进入勘探中后期。以辽河油田为例，目前资源探明率53%，进入高成熟勘探阶段[1]，勘探目标越来越复杂，难度越来越大。因此，勘探理论和技术的发展是实现进一步突破的关键[2-5]。而对技术现状的系统梳理则是明确技术攻关方向、实现技术进步的第一步，也是最重要的一环。

针对不同类型勘探对象，具有不同的勘探评价技术系列，本研究首先通过系统梳理，并邀请不同领域专家，经多次讨论、补充、修正、完善，整合形成成熟探区油气勘探技术目录，然后设计形成1套打分表，包括技术水平、技术影响力、技术层级3项指标，以问卷形式再次邀请专家独立评价，并通过评价矩阵形成量化分数，对各技术进行排队，确定下一步攻关优先级。

通过特尔斐法[6-7]（Delphic Method），希望在明确技术攻关方向的同时，能够促进新方法在成熟探区油气勘探趋势预测及规划研究中得到更广泛的运用，以推动高效勘探、技术驱油的实现。

1 成熟探区精细勘探技术系列

根据成藏主控因素不同，近年来基岩（潜山）油藏、岩性油藏、火成岩油藏、页岩油已经成为各成熟探区勘探增储的主要目标类型。其中辽河油田“十三五”期间新增探明储量中，潜山油藏占比9%、岩性油藏占比81%、火成岩油藏占比2%、页岩油占比8%。针对四大领域的勘探评价技术也在不断探索、攻关及发展完善中。

另外，深层天然气领域逐渐显示出良好的苗头，有望成为接替领域，虽然深层天然气领域与以上四大领域有所交叉，但由于深层天然气勘探程度及认识程度较低，在本次研究中，将深层天然气与四大领域并列，形成五大“勘探目标评价与优选技术”系列。

针对各勘探领域均涉及的普遍性技术，如“复杂构造精细解释技术”等，根据专家意见，单列为“油气基础地质研究”技术系列。

通过对辽河不同类型勘探目标地质特点、面临问题及技术现状的分析，经过多轮次讨论、补充、修正、完善，整合形成成熟探区油气勘探技术目录，包括“油气基础地质研究”和“勘探目标评价与优选技术”两大技术类别、六大技术系列，41项专项技术（表1）。

表1 成熟探区精细勘探技术目录

2 特尔斐法

特尔斐法[6,7]（Delphic Method）是由调查组织者拟定调查表，按照规定程序，采用通信、电子邮件、传真等方式分别向专家组成员征询调查，专家组成员之间通过组织者的反馈材料匿名的交流意见，经过几轮征询与反馈，专家们的意见逐渐集中，最后获得有统计意义的专家集体判断结果。是美国兰德公司数学家Qlaf Helner于1946年提出的一种预测方法，是全球150多种预测方法中使用比例最高的一种。

2.1 调查问卷设计

在确定技术目录后，本次借鉴前人研究，采用1套评价表格，包括1个问卷表（表2）和2个评价矩阵（技术水平评价矩阵和技术影响力评价矩阵）（表3—表4），通过问卷的方式邀请专家进行评价。

表2 成熟探区油气勘探技术评价问卷表样表

表3 勘探技术双矩阵评价标准：技术水平评价标准矩阵

表4 勘探技术双矩阵评价标准：技术影响力评价标准矩阵

其中问卷表用来发放给调查组专家，由专家独立完成。问卷表中涉及3个指标需要由被调查专家进行评价，填写评价结果。3项指标分别为技术层级、技术水平和技术影响力（表2）。

技术层级是将技术分为常规技术、核心技术和超前技术3类，一般来说，核心与超前技术更需要加强攻关。技术水平顾名思义，是对技术的水平进行评价的指标，分为国际领先/先进、国内领先、国内一般或较为薄弱，技术水平越薄弱，则越需要攻关。技术影响力是指该技术对生产力的影响，分为非常重要、重要、一般3个等级，技术影响力越重要，则越需要攻关（表2）。

技术层级、技术水平和技术影响力3项指标的评价表面上是针对技术本身的评价，实际上，包含着各技术所针对的勘探领域潜力大小的评价，是对技术研究方向的综合评价。

为保证评价的客观性及代表性，本次调研邀请专家包括集团公司重大科技专项《辽河油田千万吨稳产关键技术研究与应用》勘探课题负责人、鄂尔多斯探区负责人、柴达木探区负责人、储量研究负责人、研究院主管勘探副院长、矿权评价选区负责人、规划研究负责人、规划研究相关专家（2人），共9位专家。

2.2 专家评价及量化打分方法

专家组成员评价后，将评价结果进行整理，归入评价矩阵相应的位置，即得到量化分数。其中技术水平越低，则量化打分越高、越需要加强攻关；技术影响力越重要，则量化打分越高、越需要加强攻关；综合评价量化打分为技术水平量化打分与技术影响力量化打分的乘积，即“综合评价量化打分=技术水平量化打分×技术影响力量化打分”。综合评价量化打分越高，下一步越需要重点攻关，从而确定未来技术攻关方向，及不同技术攻关优先级。

例如：某专家A，对“C1101有效烃源岩识别与评价技术”评价为“常规”技术，目前技术水平“国内一般”，技术影响力为“非常重要”（表2），对“C1102油气运聚分析技术”评价为“常规”技术，目前技术水平“薄弱”，技术影响力为“重要”（表2），则专家A对技术C1101的双矩阵技术水平量化分数为1分（表3），双矩阵对生产力的影响量化分数为3分（表4），综合量化评分为两者乘积，3分；对技术C1102的双矩阵技术水平量化分数为3分（表3），双矩阵对生产力的影响量化分数为2分（表4），综合量化评分为两者乘积，6分。

3 评价结果及技术攻关方向

各位专家分别独立完成问卷后，通过对每名专家组成员评价结果进行矩阵量化，得出每名专家对各项技术的综合量化评分，然后对各专家的量化评分取平均值，进行排序。平均综合打分结果见表5。分数大于5.0分为重大技术需求，共12项技术，约占30%，对企业的发展至关重要，为了企业的长远发展，应该大力投入开展攻关研究。分数在4.1～5.0之间为重点技术需求，共16项技术，约占40%，需要根据油气田企业实际经营情况决定投入的多少开展攻关。分数低于4.0分为一般技术需求，共13项技术，约占30%，正常情况下不需要特殊攻关。

表5 综合量化评分排序表

续表5

4 攻关效果

在以上研究基础上，以辽河坳陷为重点研究区，瞄准“重大技术需求”，加大“碎屑岩油藏勘探技术”“深层天然气勘探技术”“页岩油勘探技术”等相关技术攻关力度，取得较好效果。

4.1 碎屑岩油藏勘探技术

辽河坳陷作为狭长型断陷盆地，凹陷边部陡坡带短轴物源发育，砂体直接入湖，形成巨厚沉积，近源分布，是有利的增储类型。但陡坡带砂砾岩体具有近源混杂堆积、纵向厚度大（100～800 m）、多期砂体叠置、岩性相带变化快等特点，为陡坡沉积相带的准确识别、有效储层的预测、及流体检测带来较大困难。

在厚层砂砾岩体期次划分的基础上开展沉积相刻画，进而利用叠前反演预测有效储层技术、叠前油气检测技术能够有效克服窄凹陷相带变化快、储层非均质性强、有效储层和流体的识别与预测难度大的问题，为高成熟探区精细勘探提供技术手段。

目前岩性油气藏有效储层预测与油气检测技术包括地震属性[8]、叠后反演[9]、叠前反演[10-12]等技术手段。由于地下目标的复杂性和高成熟勘探阶段的精细性，地震属性、叠后信息多解性强，不能有效反应地下储层或流体的具体情况。叠前数据能够提取多种参数（纵、横波速、纵、横波阻抗、横纵波速度比、密度、泊松比等）[13]，不同的参数对地下不同的岩性、储层、流体有不同的响应，通过对叠前多种参数的科学应用来解决有效储层和流体的预测是目前的技术发展趋势。

辽河油田针对大民屯凹陷西部陡坡带砂砾岩体，在期次划分、构造精细解释及沉积微相刻画的基础上，通过岩石物理分析，首先利用纵、横波阻抗确定砂砾岩体分布范围，然后开展叠前多参数反演，优选λρ（λρ=Ip2-2Is2）和μρ（μρ=Is2）进行有效储层预测，S263井与S358井相比，砂体厚（叠前纵、横波阻抗反演）、有效储层薄，与实际钻探结果相吻合，通过有效储层叠前反演技术、叠前油气检测技术的攻关与应用，支撑大民屯西部陡坡带沙四段砂砾岩体新增探明储量2 214万t，证实了该技术的应用前景。

4.2 深层天然气勘探技术

辽河坳陷探明油与探明气层气当量比为43：1，天然气勘探程度和认识程度较低。

通过天然气气源灶生气机理与动力学分析技术研究，认为辽河坳陷烃源岩埋深大于3 500 m成熟度基本达到0.6%～0.7%，进入生气门限，且几大主力生烃洼陷在埋深4 000～4 500 m处成熟度均达到1.3%，进入大量生气阶段（图1）。辽河坳陷四大主力生烃洼陷埋藏深，其中海南—清水洼陷约7 000 m、盖洲滩—二界沟洼陷约7 000 m、牛居—长滩洼陷约6 000 m、荣胜堡洼陷约5 500 m，面积大，初步落实埋深大于4 300 m面积1 825 km2。

图1 辽河坳陷三大凹陷烃源岩成熟度剖面图

辽河坳陷深层发育火成岩、碎屑岩、变质岩等多种岩性储层，预计深层存在天然气藏有利发育区。通过气藏优质储层形成机理与分布预测技术研究，优选东部凹陷沙三段深层火成岩为重点研究目标，以钻井标定为基础，根据火成岩与沉积岩的电性、地震频谱响应特征等差异，运用时频电磁、地震相、地震属性等方法，通过井-电-震联合预测深层火成岩储层。同时通过岩性组合、结构、颜色等确定深层火成岩储层为水下喷发，岩浆遇水淬冷炸裂，形成火山角砾岩，储集空间为砾间孔、缝，与碎屑岩储集空间具有相似性，且由于火成岩颗粒坚硬，孔缝在埋深大的情况下较碎屑岩更易保存，是深层优质储层，最大孔隙度可达22%。部署实施风险探井驾探1井，获32.5万m3高产工业气流。深层天然气勘探技术攻关初见成效。下一步将针对其他类型储层开展针对性攻关研究。

4.3 页岩油勘探技术

辽河坳陷作为典型的富油气凹陷，发育大面积连续分布的优质烃源岩，可形成自凹陷边部到斜坡区再到中心区的平面上相连、纵向上相接的大面积“连续”分布的常规油—致密油—页岩油序列。但一直以来，由于辽河坳陷构造复杂，沉积相带变化快，页岩油的分布、类型、资源规模认识不清，针对页岩油领域的研究，仍处于初步阶段。

通过致密储层微观特征研究技术及甜点预测技术研究，明确辽河发育页岩型、纹层型、夹层型三种类型页岩油及其主要特点。页岩型页岩油主要分布于辽河坳陷大民屯凹陷中央构造带沙四段，储层岩性主要为含碳酸盐岩油页岩、油页岩和含粉砂油页岩，其中含碳酸盐岩油页岩具有较好的储集性能，储集空间以层理缝、溶蚀缝、溶蚀孔为主，平均孔隙度3.9%，平均渗透率0.7 mD，含油孔喉半径主要集中于30 μm以上。纹层型页岩油主要分布在辽河坳陷西部凹陷曙光—雷家地区沙四段，储层岩性主要为湖相碳酸盐岩，具体岩性为含泥白云岩、泥质白云岩和云质泥岩，其中含泥白云岩、泥质白云岩具有较好的储集性能，储集空间以层间缝、溶孔为主，平均孔隙度分别为11.5%、7.4%，平均渗透率分别为1.1 mD、0.7 mD。夹层型页岩油主要分布在辽河坳陷西部凹陷齐家—曙光地区沙四段，储层岩性主要为薄层砂岩、粉砂岩，单层厚度薄（1～3m），孔隙度5%～15%，渗透率<10 mD为主。

通过以上研究，支撑页岩油认识不断深入，在曙光—雷家纹层型页岩油新增探明储量1 044万t、预测储量3 848万t，在大民屯沙四段油页岩型页岩油部署沈页1井获工业油流，证实了该类型页岩油的可动用性。

5 结论和建议

（1）梳理了成熟探区油气勘探技术目录，包含两大技术领域，六大技术群，41项专项技术。

（2）通过特尔斐法，邀请相关专家独立评价，经多轮咨询与反馈，形成量化分数，对技术优先级进行排队，指明了辽河油田需要重点攻关碎屑岩、深层天然气、页岩油3方面的勘探技术，具体包括叠前油气检测技术、有效储层叠前反演技术、天然气气源灶生气机理与动力学分析技术、气藏优质储层形成机理与分布预测技术、致密储层微观特征研究技术、“甜点”预测技术等。

（3）辽河油田按照排队结果进行优先攻关研究，针对陡坡带砂砾岩油藏、深层火成岩气藏、页岩油等方面取得了较好的勘探成效，支撑辽河在高成熟阶段实现资源有效接替。

该研究指明了辽河油田技术攻关方向的同时，对我国东部面对相同勘探形势，具有相似地质背景的老油田，如渤海湾盆地各油田等，具有借鉴意义。另外，随着勘探程度越来越高，勘探目标也将逐渐转变，应继续动态跟踪并梳理更新勘探技术的进展及发展趋势，为勘探技术更好地适应勘探目标奠定基础。