在新疆瑪湖的礫巖中，再挖一個克拉瑪依油田正在逐步成為現(xiàn)實，但它的到來并非那么容易。
在砂巖中找油技術比較成熟，但凹陷區(qū)礫巖規(guī)?？碧皆谑澜绶秶鷥热狈Φ刭|理論指導與配套技術支撐，迄今國內外尚無其勘探成功的先例。經(jīng)過10年持續(xù)攻關，中石油新疆油田創(chuàng)建了凹陷礫巖勘探理論技術體系，在世界上首次揭示了成熟—高熟雙峰式高效生油規(guī)律等，并依靠該理論和技術體系，在瑪湖發(fā)現(xiàn)了世界上最大的礫巖油田。
近日，科技日報記者獲悉，新疆瑪湖凹陷礫巖勘探成果入選中國石油2017年十大科技進展。
中國工程院院士康玉柱等專家評價說，瑪湖勘探取得的成果具有典型性、創(chuàng)新性、引領性和指導性，顯示了在我國西部勘探程度相對較低的盆地，將來還會有大發(fā)現(xiàn)。
“三下”瑪湖揭示生油新規(guī)律
克拉瑪依油田是建國以來發(fā)現(xiàn)的第一個大油田，經(jīng)過半個世紀的開發(fā)，油田面臨儲量不足的困境。從上世紀90年代以來，新疆油田就“三上”準噶爾盆地瑪湖地區(qū)進行勘探，但礫巖油藏勘探開發(fā)屬于世界公認的難度大和技術要求高的領域，缺乏理論指導和勘探技術支撐，勘探成效甚微，只能“三下”瑪湖。
中石油新疆油田公司總地質師支東明說，礫巖顆粒大小混雜、非均質性極強、儲層物性差、油水關系復雜，富集規(guī)律難以把握。因此，在礫巖中找油面臨四大難題，即瑪湖凹陷是否具備大規(guī)?？碧降馁Y源基礎、凹陷區(qū)是否發(fā)育規(guī)模有效儲層、大跨度分離能否規(guī)模成藏、如何實現(xiàn)低滲礫巖油藏效益勘探。
于是，中石油新疆油田聯(lián)合南京大學等單位集體攻關，利用紅外光譜等技術，發(fā)現(xiàn)了一種新型烴源巖，首次揭示了堿湖烴源巖成熟—高熟雙峰式高效生油規(guī)律。
中國石油集團高級技術專家唐勇表示，首次在優(yōu)質烴源巖中發(fā)現(xiàn)了綠藻門和藍細菌母質，這是生成環(huán)烷基原油的基礎，而烷基原油屬稀缺資源，可加工出用于長征系列火箭等的獨有油品;與傳統(tǒng)的單峰式生油模式相比，其生油能力兩倍于傳統(tǒng)湖相烴源巖，利用成熟—高熟雙峰式高效生油規(guī)律，按新生油模式重新計算資源量同比提高53%。瑪湖凹陷石油資源量從30.5億噸提高至46.7億噸。
美國休斯敦大學油氣地球化學中心對之評價道，這是全球首次發(fā)現(xiàn)迄今可能最古老堿湖優(yōu)質烴源巖，成功重建生烴演化過程，是目前該研究領域最優(yōu)秀的工作。
突破3500米油藏死亡線
傳統(tǒng)理論和勘探認為，礫巖儲層3500米以下不發(fā)育有效油氣儲層。認識的盲區(qū)往往是勘探的禁區(qū)。支東明說，通過對禁區(qū)的突破，首次建立了凹陷區(qū)大型退覆式淺水扇三角洲礫巖沉積新模式，勘探領域由盆緣拓展至整個凹陷區(qū)，開辟了有效勘探面積6800平方千米。通過大型扇三角洲水槽實驗的新方法和新技術，首次發(fā)現(xiàn)在山高源足、穩(wěn)定水系、盆大水淺、持續(xù)湖侵背景下，凹陷區(qū)可發(fā)育大型退覆式淺水扇三角洲，有效儲層埋深延伸至5000米以下，改變了3500米是油藏“死亡線”的傳統(tǒng)認識。
中國地質學會沉積地質專業(yè)委員會認為，該模式突破礫巖沿盆緣分布的傳統(tǒng)觀念，揭示了退覆式扇三角洲沉積動力學機制，拓展了凹陷區(qū)勘探領域。
“傳統(tǒng)認為，源、儲大跨度分離難以大面積成藏。”唐勇說，瑪湖凹陷礫巖勘探突破了“源儲一體大面積成藏”的傳統(tǒng)認識，創(chuàng)立了凹陷區(qū)源上礫巖大油區(qū)成藏模式，發(fā)現(xiàn)發(fā)源區(qū)和儲藏區(qū)可跨層長距離運移2000—4000米。指導了勘探部署由單個巖石圈閉轉向圍繞整個有利地帶，探井成功率由35%提高到63%，發(fā)現(xiàn)了七大油藏群，形成瑪湖南、瑪湖北兩大油區(qū)，支撐了瑪湖凹陷大油區(qū)的持續(xù)發(fā)現(xiàn)。
準確預測油氣富集區(qū)域
“甜點”是指油氣富集、在當前經(jīng)濟技術條件下可以有效開發(fā)的區(qū)域或層段，預測“甜點”是石油勘探開發(fā)不懈追求的目標。
相對于砂巖來說，礫巖滲透低、非均質性強，甜點預測、油氣層評價和增產(chǎn)改造難，由于缺乏配套技術，勘探效益欠佳。
支東明說，通過研究和實踐，首次提出了低滲礫巖核磁共振測井評價理論，研發(fā)了針對低滲礫巖的黏土含量計算、有效孔隙度計算和流體性質識別技術等三項新技術和新方法，預測精度顯著提高，測井解釋符合率從43%提高到84%。特別是利用中子與核磁相結合攻克了低滲透礫巖黏土含量計算難題，發(fā)現(xiàn)了油、水層核磁波譜分布規(guī)律，研發(fā)了礫巖甜點預測技術，甜點鉆遇率從53.3%提高到86.7%。
“針對礫巖儲層裂縫擴展機理復雜等難題，開展人工裂縫擴展規(guī)律及體積壓裂優(yōu)化設計研究，集成創(chuàng)新形成細分切割水平井體積壓裂技術，成本降低35%，單井產(chǎn)量提高4—7倍，實現(xiàn)了規(guī)模儲量的快速有效動用。”支東明說。
在瑪湖的研究成果也得到了業(yè)界和專家的認可。
在中國石油天然氣集團公司組織的《凹陷區(qū)礫巖油藏勘探理論技術與瑪湖特大型油田發(fā)現(xiàn)》成果鑒定會上，馬永生等9名院士及其他專家一致認為：該成果總體達到國際領先水平。
“正是通過凹陷區(qū)礫巖油藏勘探理論技術，瑪湖大油區(qū)的發(fā)現(xiàn)，新增石油三級儲量12.4億噸，探明儲量5.2億噸，已新建產(chǎn)能605萬噸，實現(xiàn)100多億利潤，還將建產(chǎn)877萬噸。”唐勇說，瑪湖成為新疆及我國西部地區(qū)重要的石油資源接替。而在瑪湖凹陷區(qū)所取得的技術成就已經(jīng)在中石化新疆探區(qū)、吐哈盆地等地區(qū)應用，也取得了良好成效。
隨著我國多數(shù)油田步入“中老齡”期，中國工程院院士李陽說，我國油氣勘探正向深層和復雜領域拓展，將會遇到許多新問題。“瑪湖帶給我們的啟示是，今后勘探工作中，不僅需要建立勘探理論，同時也要形成勘探技術。未來我們要加大工程和技術的研究及應用以支撐大油氣田的發(fā)現(xiàn)。”
