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勘探与钻采工程

滩坝砂油藏迎来勘探开发“黄金期”

2009-03-12　　关键字：　　来源：中国石油石化工程信息网

　　[中国石化报2009年3月10日]　“石油在哪里？石油就在人的脑海里。”半个多世纪以前，美国人华莱士道出了这句经典的找油哲学。今天，在胜利油田，因为滩坝砂油藏的勘探，这句被无数人奉为圭臬的论断，再一次得到证实。

　　勘探实践证明，石油地质理论的每一次飞跃，都会带来石油工业的大发展。陆相生油理论，使大庆油田脱颖而出，中国“贫油”的帽子从此扔进了太平洋。曾摘取国家科技最高奖项——国家科技进步特等奖的复式油气聚集区理论，铸就了中国东部油区历史上产量的最高峰，巩固了胜利油田国内第二大油田的地位。而“十五”期间的陆相断陷盆地隐蔽油气藏勘探理论，则为胜利油田找到2个亿吨级、5个5000万吨级、5个3000万吨级隐蔽油气藏勘探目标区，探明储量7亿吨，直接效益达2000亿元。

　　明确沉积机制和成藏模式，创新理论

　　从2003年开始，胜利油田勘探人员又把目光投向滩坝砂油藏。经过不懈努力，胜利油田的科研人员逐步明确了滩坝砂岩油藏的沉积机制和成藏模式，创新形成“三古控砂”和“三元控藏”理论，进一步发展和完善了“陆相断陷盆地隐蔽油气藏”勘探理论，并在生产实践中取得良好勘探效益。

　　“三古控砂”丰富完善了“断坡控砂”认识，认为古地貌、古水动力、古沉积基准面控制着滩坝砂体的形成与分布。在这一认识指导下，胜利油田建立起滨浅湖水下坡地滩坝砂体沉积模式，较好预测了滩坝砂岩发育区。

　　富油洼陷油气勘探的实践表明，油气藏的品位好坏往往取决于储层的发育程度。陆相断陷湖泊滨浅湖砂岩沉积厚度薄、横向变化快，要寻找高品位的油气富集带，必须从研究沉积模式、沉积机制研究入手。

　　陆相断陷盆地“断坡控砂”理论认为，平缓地形被错断后形成相对较陡的断坡，为沉积物的沉积提供了有利场所。在水动力作用下，沉积物质被冲刷到断坡下方并沉积下来。　　明确主要控制因素，建立地质模型 　　2003年以前，勘探人员在沉积低部位寻找滩坝砂油气圈闭。可随着井打得越来越多，勘探人员发现地势洼的地方储层并不发育。他们结合现代沉积考察，深化滨浅湖控砂机制研究，逐步认识到，原有的“断坡控砂”认识形象描绘了陆源向湖水系的控砂作用。　　水往低处流。在这样的水动力作用下，沉积物质注入后，势必会沉积在斜坡低部位。而滩坝砂则不同，它属于滨浅湖碎屑岩滩坝沉积，由湖浪的作用冲刷后再分配而成。与原有的“断坡控砂”中的水动力方向相反，湖浪由湖心向湖岸冲击。在这种水动力作用下，沉积物质被从断坡低部位带到高部位并沉积下来。　　按照这种思路，研究人员建立起滩坝砂岩地质模型，创新形成“三古控砂”沉积理论，认为滩坝砂体是多种因素综合作用的产物，其主要控制因素有古地貌、古水动力和古沉积基准面。　　其中古地貌是砂质沉积物赖以沉积的场所，水动力条件是滩坝砂沉积体的动力和关键。基准面或湖平面的变化特征则反映了某一水动力条件持续作用的时间，它控制着沉积体发育层位、厚度和砂体叠加样式。　　“三古控砂”丰富完善了“断坡控砂”理论，使得滩坝砂油藏从正向构造带的构造油藏孤立勘探，转变为“下坡进洼”的岩性和构造岩性油藏整体规模勘探。科研人员按照岩性油藏的沉积规律和成藏特点，在东营凹陷南部缓坡带部署钻探高89井、高892井等一系列井，均钻遇滩坝砂岩油层，其中高89井经大型压裂日产原油20余吨。至2006年，该区块成为胜利油田当年最大的探明储量区块。滩坝砂油藏勘探从此一路高歌。　　“三元控藏”深化了“相势控藏”理论，认为压力、储层和断裂决定着滩坝砂岩油藏的成藏模式。这一认识实现了滩坝砂油藏勘探由定性静态描述向动态定量评价的飞跃，为准确预测油藏有利发育部位和油藏类型奠定了理论基础。　　从“相势耦合”出发，准确把握规律 　　石油是储存在岩石缝隙里的。这就意味着，沉积物质只有进入到岩石缝隙里，才能够成藏。　　油气在生成过程中，地下的油、气、水等流体会受到地层压力、浮力、水动力、构造应力等作用力的影响，沉积盆地油气藏分布，宏观上就是这些力综合作用的结果。具体讲，油气能否进入岩石缝隙成藏，既受动力影响，还受阻力影响。岩石孔隙度的大小，决定着阻力的大小。当动力大于阻力时，油气就能进入岩石成藏，反之则不能。　　陆相断陷盆地隐蔽油气藏勘探“相势控藏”理论已经认识到这一点。“相势控藏”理论认为，“相—势”决定着油气的最终指向。这里的“相”，指的是沉积相或沉积体系；“势”就是流体势或异常高压，也就是动力。只有当“相—势”耦合时，才能成藏。　　为了搞清楚“相—势”在什么情况下才能耦合，科研人员展开了深入研究。勘探初期，受研究手段及认识水平的制约，勘探人员只能从已知油藏中，研究动力与阻力的关系。这些已知油藏现今状态与其地质历史成藏时相比，已经面目全非，可能经过了无数次运移。但是能否成藏取决于地质历史当中油气开始进入圈闭的动力、阻力的耦合状态。因此，从油藏现今“相势耦合”特征的统计出发，无法准确把握滩坝砂油藏的成藏规律。　　逐步形成“三元控藏”理论，建立滨浅湖滩坝砂岩成藏模式 　　随着认识水平和技术水平的提高，科研人员找到了油藏物性、古流体场压力恢复办法。通过这些办法，科研人员把已知油藏尽可能“还原”到最初状态后，逐步形成“三元控藏”理论，建立起滨浅湖滩坝砂岩成藏模式。　　在这一模式下，压力、储层和断裂成为主要控制因素。压力条件控制油藏类型，储层、断裂条件控制油气富集，即压力控藏、近源富集、叠合连片。在异常高压区，成藏动力足，岩性是控制油气富集高产的主要因素。在压力过渡区，成藏动力弱，油气充满度较低，成藏受构造、岩性双重因素控制，以岩性控制为主。在常压区，浮力在油气运移中作用很大，油气充满度较低，构造对成藏有种控制作用。简单讲，就是高压区有上下叠合连片的岩性油藏，过渡背景下形成构造油气藏，常压区则形成构造油气藏。　　勘探理论的丰富与发展，带来了勘探实践的突破，实现了滩坝砂油藏勘探质的飞跃。目前，胜利油田滩坝砂岩油藏勘探理论技术成果整体达到国际先进水平。　　在“三古控砂”、“三元控藏”理论指导下，胜利油田创新形成了滩坝砂岩油藏地质综合预测、地球物理预测等系列技术，大大提高了薄互储层的描述精度，实现了滩坝砂油藏勘探由“碰”到“找”、由定性预测到定量描述的质的飞跃。他们把这些成果推广应用于生产实践并取得良好勘探效益，使得东营南坡西部原来相互孤立的12个油气田实现连片。在2006年～2008年，这些油气田累计上报探明储量、控制储量均超过1亿吨，潜力资源量2亿～3亿吨，成为胜利油田“十一五”乃至“十二五”期间增储上产的重要接替阵地。2008年，“东营西部滩坝砂控制储量5000万吨”获得中国石化油气勘探重大发现特等奖。

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