创新破解浅层成藏密码

  [中国海洋石油报2018-04-09]
  新春伊始，南海东部上空再传捷报。
  “太棒了！恩平凹陷又在浅层获得油气发现。”南海东部石油研究院珠一西勘探室主任彭光荣的话语中难掩内心的兴奋。他深知，近两年来，珠江口盆地在浅层接连获得油气发现，这一切均得益于科研创新。
  近些年，随着盆地勘探力度的不断加大，曾是南海东部地区油气资源主战场的中深层作业难度持续加大。对此，有限公司深圳分公司（下称有限深圳）另辟蹊径，针对盆地浅层展开技术攻关。
  从“盆地浅层是否具有勘探潜力”这一问题的提出，到探寻“油气具体从何处而来”，研究团队推出了一套创新性成藏认识和技术系列，成功破解了浅层油气成藏的密码。在科研创新的推动下，南海东部浅层一个个有潜力的勘探目标浮出水面，一系列新油田累计新增探明石油地质储量超过6000万立方米。
  探索规律创新提出浅层“源—断—盖”耦合成藏机制
  “石油到底在哪里？”
  “石油在勘探家的脑袋里。”
  这一看似简洁又不乏趣味的一问一答间，实则包含着一个道理，即准确把握油气成藏规律认识是找到油气的前提。因此，要回答“油气从哪里来”这个问题，就必须追根溯源，弄清浅层油气成藏规律。
  在梳理珠江口盆地浅层油气的钻井资料时，研究人员发现，油气在不同地区、不同深度的分布情况差别很大。比如，在恩平凹陷、番禺4洼和惠州凹陷西部地区的浅层都有丰富的油气显示，而处于同一个“大家庭”的陆丰凹陷和西江主洼的浅层油气发现却很少。即使是在地质条件类似的相邻构造中，油气的多少、分布的位置也是千差万别。
  “问题比想象的更复杂，原因可能出在成藏机制上。无论如何，我们得向更深处去探索。”彭光荣说。于是，研究人员即刻将研究目标转移到对浅层成藏机制的研究上来，立足整体，将切入点细化至油源、通道、封盖等影响油气成藏的每个因素中。
  珠江口盆地的油气生成于4000多米以下甚至更深的地层当中，如果要让油气实现向上运移2000多米的距离到达浅层，并聚集形成规模性的油气藏，需具备三个条件：充足的油气来源、顺畅的运移通道和良好的保存“仓库”，且三者缺一不可。
  经过反复分析对比后，研究人员发现，分布在珠江组下段的区域盖层是决定油气能否“穿越”到浅层成藏的重要环节，它与断裂之间的配合就好比一个“阀门”，如果“阀门”打开，油气就能顺利通过，从而到达浅层；如果“阀门”关闭，油气向上运移的通道被“堵死”，只能在中深层聚集成藏。
  这个规律的发现让整个研究团队格外兴奋，但若要做到精准预测，必须更进一步做好量化评价。为了找到定量化标准，大家对数百口井的盖层和断裂数据进行了精细测算和对比，终于从海量数据的分析中找到了制约油气向上运移的关键点。在此基础上，研究人员还发现，油源和断裂的时间和空间组合对浅层油气成藏有着重要影响，随之创新性提出浅层“源—断—盖”耦合成藏机制，成功解答了区域浅层油气分布差异性的根本原因，为未来珠江口盆地浅层油气勘探指明了方向。
  精雕细刻创新建立起针对浅层骨架砂体的精细研究方法
  陈维涛是南海东部石油研究院的一名资深科研人员，参加工作10年间，已在储层研究领域积累了丰富的经验，深知储层空间分布和质量好坏是影响浅层油气藏规模的重要因素。此前，由于受钻井资料少、地震资料差等因素的限制，对浅层沉积相的研究手段相对贫乏、精度相对较低。随着近年来钻井资料和三维地震资料的不断增加，沉积相研究精细化成为可能。
  “现在资料条件好了，我们要把研究工作做得更精细。”陈维涛说。他与同事们开始对浅层沉积相进行重新“画像”。从钻井、地震等数据中找到碎片式的证据，经过信息的转化和整理，推测还原出当时的环境，采用“点—面—线”的研究思路对浅层沉积相进行精雕细刻，创新建立起针对浅层骨架砂体的精细研究方法。
  为了提升研究精度，他们引入复合微相的概念，将研究单元进一步缩小、细化，这就好比增加了图像的像素，让清晰度变得更高。在这个框架内，他们以第一手钻井资料为基础，建立起沉积相识别的标准点。为了明确这个标准点，他们把200多口井的岩心重新研究了一遍，仔细记录其中每一处地质现象，建立起详细的岩心数据库。在此基础上，借助相关分析方法，经多方面的交叉验证，最终还原出沉积环境的真面目。
  “新的沉积相图较之原先精细了很多，河道延伸与砂体相连的具体情况一目了然。”陈维涛充满成就感地说。新的研究成果不仅纠正了以往对浅层沉积相认识的偏差，而且明确了浅层油气成藏的有利区域，为勘探部署策略的出炉提供了重要依据。
  博采众长创新提出测井评价、联合反演等技术
  随着钻井数量的增加，测井解释技术也在不断进步，对一些原来难以被发现的油藏有了新的认识。为了找回那些曾经擦肩而过的油藏，有限深圳的研究人员对老井开展了复查工作，用新的测井解释技术重新给老井做体检，排查出被遗漏的油层。
  老井复查首先要对老井资料进行整理校正，这个过程十分繁琐，尤其是上世纪八九十年代油田对外合作时期的老井，文字和记录标准都不相同，研究人员必须要有十足的耐心。南海东部石油研究院的测井工程师石磊是个胆大心细的小伙子，在海量的测井资料面前，他没有丝毫退缩。
  然而，事情的进展并不顺利。工作刚起步，石磊和同事们就遇到了难题。珠江口盆地浅层的储层粒度很细，几乎都是极细砂岩，这类砂岩在中深层中非常少见，因此，采用常规的测井解释模型计算所得到的泥质含量数据总是偏高，对准确识别油层产生了很大的干扰。若要减小误差，则必须针对浅层重新建立解释模型。
  问题随之出现。以往在目标区钻探的老井并未在浅层采集岩心资料，无法对模型进行标定。究竟怎么办？石磊和同事们在广泛调研的基础上，结合珠江口盆地浅层砂岩的特点，创新性提出极细砂岩无岩心测井评价技术，“巧借”区域岩心分析资料建立起储层参数计算模型，将其应用至无岩心的油藏中，把计算误差缩小了近60%。
  一波未平一波又起。钻井过程中，浅层储层由于受到钻井液侵入的影响，测井视电阻率大幅度减小，数据的失真为油气层识别带来了很大困难。为了攻克难题，研究人员创新性采用随钻电缆电阻率联合反演技术，对失真的数据进行校正，成功消除了钻井液侵入的影响，还原了地层的真实电阻率数据。
  多项技术的融合形成了浅层复杂储层流体识别评价技术系列。目前，该套技术系列已被成功应用于西江、番禺等油区的老井复查中，累计发现约180米厚的新油层。新技术的应用成果让研究人员对老油藏有了新的地质认识，炼就了一双挖掘浅层低阻油气层与岩性油气藏潜力的“火眼金睛”。