遼河高成熟探區(qū)持續(xù)勘探發(fā)現(xiàn)技術(shù)及應(yīng)用

孟衛(wèi)工

(中國石油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124010)

1 遼河探區(qū)勘探及研究現(xiàn)狀

遼河探區(qū)探礦權(quán)面積為2.11×104km2，主要包括遼河坳陷陸上、遼河灘海及外圍中生代盆地三大勘探領(lǐng)域[1]。截至2019年年底，遼河探區(qū)三大領(lǐng)域共完鉆各類探井3 173口，已探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量為24.69×108t、天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量為728.5×108m3，石油資源探明率達(dá)到53.5%，天然氣資源探明率達(dá)到16.2%。

“十三五”以來，遼河探區(qū)勘探程度日益增高，勘探目標(biāo)日趨復(fù)雜。油氣勘探對象從常規(guī)油氣藏逐步轉(zhuǎn)向非常規(guī)油氣藏，油氣儲(chǔ)量增長點(diǎn)逐步從優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層向低孔低滲儲(chǔ)層轉(zhuǎn)變。面對資源接替矛盾日益突出的狀況，遼河勘探研究人員進(jìn)一步解放思想、堅(jiān)定找油信心，在夯實(shí)油氣地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上加強(qiáng)新理論、新方法、新技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，創(chuàng)新了高成熟探區(qū)持續(xù)勘探的新思路和新技術(shù)體系，發(fā)現(xiàn)了一批億噸級及千萬噸級的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量區(qū)塊，為“十三五”乃至“十四五”遼河探區(qū)油氣發(fā)現(xiàn)提供了理論和技術(shù)保障。

2 高成熟探區(qū)持續(xù)勘探思路

高成熟探區(qū)是指具有較高勘探程度和已經(jīng)探明較多油氣儲(chǔ)量，且仍具有較大勘探潛力的凹陷[2-3]，一般具備以下特點(diǎn)：①地震勘探程度高，三維地震全覆蓋或二次三維地震全覆蓋，部分地區(qū)開展過“兩寬一高”的目標(biāo)采集；②各構(gòu)造帶鉆探程度高，所有正向構(gòu)造帶已部署實(shí)施探井；③探區(qū)內(nèi)已探明儲(chǔ)量占總體資源量的50%以上(遼河坳陷探明率達(dá)到50%以上)，探明區(qū)塊中的60%以上已正式投入開發(fā)(遼河坳陷已投入開發(fā)儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量80%以上)；④地質(zhì)認(rèn)識程度較高，對區(qū)內(nèi)的源巖、沉積、構(gòu)造等控藏因素開展過專項(xiàng)研究。根據(jù)自然資源部“十三五”油氣資源評價(jià)成果，遼河探區(qū)已探明資源量超20×108t，是典型的高成熟探區(qū)，凹陷剩余油氣資源豐富，勘探領(lǐng)域廣闊，油氣勘探增儲(chǔ)潛力依然很大[4-5]。

20世紀(jì)以來，關(guān)于高成熟探區(qū)持續(xù)勘探思路的研究與油氣勘探發(fā)現(xiàn)的歷程是同步的[6-8]。根據(jù)遼河坳陷的勘探實(shí)踐過程，提出富油氣凹陷勘探思路主要包括5個(gè)基本理論，即源控論、二級構(gòu)造帶控藏、復(fù)式油氣聚集帶控藏、變質(zhì)巖內(nèi)幕油氣藏含油氣系統(tǒng)、富油氣凹陷“滿凹含油”理論[9]。

“十二五”末期，遼河油田提出了高成熟探區(qū)持續(xù)勘探的新思路：首先要轉(zhuǎn)變思路重新審視全凹陷的油氣藏類型，以老資料重建為基礎(chǔ)，以“兩寬一高”等新技術(shù)為手段，以構(gòu)建新的油氣藏模型為核心，面向全凹陷開展“整體認(rèn)識、整體評價(jià)、整體部署”全方位勘探。其關(guān)鍵是要不斷解放思想、突破固有理論、創(chuàng)新技術(shù)方法，目標(biāo)是解剖所有具備成藏條件的勘探領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)規(guī)模優(yōu)質(zhì)油氣儲(chǔ)量。

3 高成熟探區(qū)持續(xù)勘探發(fā)現(xiàn)技術(shù)方法

高成熟探區(qū)持續(xù)勘探的流程方法如圖1所示。由圖1可知，高成熟探區(qū)持續(xù)勘探發(fā)現(xiàn)技術(shù)方法的基礎(chǔ)是以凹陷為單元的三維地震數(shù)據(jù)及測井、錄井?dāng)?shù)據(jù)庫，核心是構(gòu)建全凹陷油氣成藏模式，重點(diǎn)是以目標(biāo)為導(dǎo)向的地震資料重建和地質(zhì)資料重建，最終通過勘探開發(fā)一體化實(shí)現(xiàn)規(guī)模增儲(chǔ)上產(chǎn)。

圖1 高成熟探區(qū)持續(xù)勘探發(fā)現(xiàn)方法流程圖

3.1 地震資料重建技術(shù)

三維地震資料是開展凹陷級整體研究的基礎(chǔ)，在以往的地震資料采集、處理過程中，通常以三級構(gòu)造帶為目標(biāo)實(shí)施三維地震工作，三級構(gòu)造帶之間的正向構(gòu)造與洼陷之間的三維地震資料采集及處理參數(shù)差異較大，無法滿足凹陷整體評價(jià)，尤其是無法滿足巖性地層圈閉識別刻畫的需求。高成熟探區(qū)持續(xù)勘探提出的地震資料重建技術(shù)包括2個(gè)方面：①以凹陷為單元的老采集資料連片偏移處理及深度挖潛，以滿足凹陷級的整體研究及重點(diǎn)構(gòu)造帶的深度研究；②針對特殊地質(zhì)目標(biāo)采集的“兩寬一高”地震資料的深度應(yīng)用，解決致密儲(chǔ)層、裂縫型儲(chǔ)層等復(fù)雜地質(zhì)問題。

3.1.1 老地震資料的深度挖潛

老地震資料重建思路分為2步：①以凹陷為單元開展全凹陷地震資料的基礎(chǔ)處理，在一致性處理、靜校正、速度分析、Q場建立等方面，以凹陷整體偏移成像為目標(biāo)，為全凹陷整體構(gòu)造解析、層序地層劃分、沉積相研究提供高保幅保真資料；②在已獲得全凹陷速度場及Q場的基礎(chǔ)上，針對局部構(gòu)造帶或地質(zhì)目標(biāo)開展目標(biāo)處理，進(jìn)一步提高利用地震資料解決復(fù)雜地質(zhì)問題的能力。精細(xì)保幅去噪、精細(xì)靜校正等基礎(chǔ)工作已在第①步中完成，因此，第②步在追求保幅保真處理的同時(shí)，能夠快速實(shí)現(xiàn)效率最大化，為重點(diǎn)目標(biāo)實(shí)施集中快速勘探部署提供保障。

老地震資料重建技術(shù)在西部凹陷、東部凹陷、大民屯凹陷的整體研究中起到了重要支撐作用。在興隆臺潛山中生界等重點(diǎn)勘探領(lǐng)域，通過地震資料重建，首次實(shí)現(xiàn)了中生界潛山內(nèi)幕地層結(jié)構(gòu)刻畫以及斷裂系統(tǒng)的研究(圖2)，累計(jì)發(fā)現(xiàn)內(nèi)幕圈閉126 km2，發(fā)現(xiàn)了中生界巨厚礫巖油藏，上報(bào)儲(chǔ)量超億噸。

圖2 興隆臺潛山中生界地震資料重建對比圖

3.1.2 “兩寬一高”資料的深度應(yīng)用

“兩寬一高”是指地震資料具有“寬頻帶、寬方位、高密度”特點(diǎn)，其豐富的頻帶及方位信息是常規(guī)地震采集資料無法比擬的，能夠有效解決復(fù)雜裂縫系統(tǒng)預(yù)測的難題[10]。遼河探區(qū)頁巖油藏、火山巖油氣藏資源豐富，這些復(fù)雜油氣藏的“甜點(diǎn)”預(yù)測對地震勘探技術(shù)要求極高。為解決上述難題，形成了“兩寬一高”地震資料處理、解釋技術(shù)，主要包括以O(shè)VT域Q疊前偏移為核心的寬方位處理技術(shù)、富有機(jī)質(zhì)頁巖巖石物理建模技術(shù)、疊前各向異性頻散反演有效裂縫預(yù)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“兩寬一高”資料的全方位信息深度應(yīng)用，并在西部凹陷雷家頁巖油、大民屯凹陷頁巖油、東部凹陷火山巖油藏等領(lǐng)域的重大勘探突破中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。大民屯凹陷頁巖油層段地震資料主頻拓寬了10 Hz，首次實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部3層結(jié)構(gòu)解釋，通過疊前各向異性頻散反演AVOZF預(yù)測方法，有效區(qū)分了真裂縫與地應(yīng)力產(chǎn)生的各向異性(圖3)，支撐了風(fēng)險(xiǎn)探井SY1井近1 800 m水平段的順利實(shí)施，這是常規(guī)疊前各向異性反演方法無法實(shí)現(xiàn)的。

圖3 大民屯凹陷SY1井裂縫預(yù)測剖面圖

3.2 地質(zhì)資料重建技術(shù)

高成熟探區(qū)豐富的鉆完井資料為地質(zhì)資料的深度挖潛提供了基礎(chǔ)。同時(shí)，由于勘探程度日益提高，勘探對象涉及的儲(chǔ)層類型日益復(fù)雜，且非主力含油層系鉆井取心資料往往較少，前期對儲(chǔ)層巖性、油氣層的評價(jià)存在很多不足，這也為地質(zhì)資料的深入挖潛提供了廣闊空間。高成熟探區(qū)持續(xù)勘探提出的地質(zhì)資料重建技術(shù)包括2個(gè)方面：一是復(fù)雜巖性的重新識別及厘定，二是復(fù)雜油氣水層的重新認(rèn)識。

3.2.1 復(fù)雜巖性地質(zhì)資料重建

隨著勘探程度的不斷提高，過去作為非主力勘探層系的中生界角礫巖油藏、湖相碳酸鹽巖油藏等逐步成為深化勘探的主要領(lǐng)域。受地質(zhì)條件和資料條件的制約，傳統(tǒng)研究認(rèn)為中生界角礫巖僅發(fā)育一種巖石類型，與物性、含油性無法建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系，進(jìn)而影響對油藏的地質(zhì)認(rèn)識。

復(fù)雜巖性地質(zhì)資料重建技術(shù)，是將巖心與巖屑資料作為重點(diǎn)復(fù)查對象，將其與測井資料相結(jié)合，利用巖心刻度測井資料，建立測井-巖性解釋模型。在興隆臺中生界角礫巖油藏中，通過巖性地質(zhì)資料重建，將原認(rèn)為的一種角礫巖重新鑒定成9種角礫巖巖石類型，而通過測井識別歸為5種。以XG7-4井為例，原始錄井為僅有砂礫巖一種巖性，重建后，將巖性重新解釋為花崗質(zhì)角礫巖及混合角礫巖(圖4)。通過分析化驗(yàn)、物性分析、含油性分析等，首次提出中生界角礫巖優(yōu)勢巖性序列，認(rèn)為花崗質(zhì)角礫巖為最優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。這一認(rèn)識不僅突破了原有巖性的認(rèn)識，而且識別出優(yōu)勢儲(chǔ)層，對興隆臺中生界勘探起到了重要作用。利用重建的測井巖性解釋圖版，重新解釋135口探井及開發(fā)井，確定了花崗質(zhì)角礫巖的分布特征，并厘清了中生界角礫巖油藏主控因素及富集規(guī)律。

圖4 興隆臺中生界XG7-4井巖性重建剖面圖

3.2.2 復(fù)雜油氣水層地質(zhì)資料重建

隨著勘探程度的不斷加深，低阻油藏、裂縫型油藏等復(fù)雜油藏逐步呈現(xiàn)。復(fù)雜油氣水層地質(zhì)資料重建技術(shù)是將油藏地質(zhì)認(rèn)識作為基礎(chǔ)，在一個(gè)三級構(gòu)造單元內(nèi)進(jìn)一步細(xì)分次級構(gòu)造、儲(chǔ)層類型，重新剖析同一種儲(chǔ)層類型及同一套油藏的油層、水層、干層分布規(guī)律。在中生界角礫巖油藏中，分別建立了花崗質(zhì)角礫巖、混合角礫巖等油層解釋圖版，解決了以往單一解釋圖版造成的油層解釋符合率低的問題，重新解釋96口油井，覆蓋368個(gè)小層，并通過老井試油得到充分驗(yàn)證。在大洼構(gòu)造帶沙三段巖性油藏中，重新建立低阻油藏解釋圖版，將油層電阻率下限由12 Ω·m調(diào)整至8 Ω·m，洼77等井試油獲工業(yè)油流，充分驗(yàn)證了低阻油藏的存在。在大民屯凹陷西部砂礫巖油藏中，重新建立致密儲(chǔ)層物性解釋圖版，將油層孔隙度下限由10%調(diào)整至6%，極大擴(kuò)展了致密油的勘探空間，新增探明儲(chǔ)量超2 000×104t。

3.3 多領(lǐng)域油氣成藏模式的重建

在復(fù)式油氣聚集帶控藏、變質(zhì)巖內(nèi)幕油氣藏理論指導(dǎo)下，在遼河坳陷構(gòu)造油藏、中淺層巖性油藏、潛山油藏中發(fā)現(xiàn)了多個(gè)億噸級規(guī)模儲(chǔ)量區(qū)帶。隨著勘探程度及勘探難度的不斷加大，上述領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)規(guī)模油氣儲(chǔ)量的幾率逐步降低。在此條件下，立足凹陷油氣分布規(guī)律，積極解放思想、突破固有理論、創(chuàng)新技術(shù)方法，重新審視以往認(rèn)識的勘探禁區(qū)，形成了陡坡帶礫巖體油藏、深層超壓火山巖油藏、洼陷帶連續(xù)性油氣藏等成藏模式，指導(dǎo)了西部凹陷東部陡坡帶、東部凹陷桃園深層火山巖等多個(gè)勘探領(lǐng)域的重大突破，從而形成了遼河坳陷新的儲(chǔ)量增長高峰。

3.3.1 興隆臺中生界儲(chǔ)層分布模式重建

興隆臺構(gòu)造帶三面環(huán)洼，是遼河坳陷成藏條件最有利的地區(qū)之一?！笆濉敝埃猩缫恢蔽传@得規(guī)模性突破，原因如下：①135口開發(fā)井在中生界見到油氣顯示，但油氣顯示級別差，經(jīng)統(tǒng)計(jì)80%僅為熒光；②以往中生界不是主要鉆探目的層，鉆進(jìn)中采用密度較大的鉆井液，氣測整體偏低，不利于油氣層的現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)；③受儲(chǔ)層改造工藝限制，產(chǎn)能普遍較低；④中生界取心資料少且收獲率低，缺乏系統(tǒng)的巖心分析，造成地質(zhì)上長期認(rèn)為“中生界儲(chǔ)層致密，不具備有利成藏條件”。實(shí)現(xiàn)中生界的勘探突破，首先要開展儲(chǔ)層分布特征研究?！笆濉币詠?，充分利用有限的取心資料標(biāo)定測井，開展中生界巖性分布特征研究，重新構(gòu)建了中生界礫巖儲(chǔ)層分布模式(圖5)，認(rèn)為中生界物源來自東側(cè)，巖性自東向西由礫巖相變?yōu)樯暗[巖、砂巖相；礫巖具有較好的儲(chǔ)集性能，提出了“巖相控儲(chǔ)、物性控藏、有效儲(chǔ)層控制油氣富集”的中生界油氣成藏模式。在此認(rèn)識指導(dǎo)下，部署實(shí)施的CG6、CG8井均獲高產(chǎn)油流。

圖5 西部凹陷中生界礫巖儲(chǔ)層模式

3.3.2 陡坡帶油氣成藏模式重建

斷陷盆地陡坡帶斷裂發(fā)育，斷裂組合形成斷背斜、斷鼻等多種有利構(gòu)造樣式，是油氣聚集的良好場所[11]。20世紀(jì)90年代，以斷背斜、斷塊、斷鼻為主要勘探對象，在遼河坳陷西部凹陷東部陡坡帶已發(fā)現(xiàn)冷家、高升2個(gè)億噸級大型油氣田，傳統(tǒng)意義上的陡坡帶有利圈閉已勘探殆盡。

對陡坡帶油氣成藏條件、主控因素及油氣分布規(guī)律進(jìn)行重新梳理。以西部凹陷東部陡坡帶為例，提出斷裂帶分期、分段發(fā)育是陡坡帶油氣成藏的主控因素，主要體現(xiàn)在4個(gè)方面：①控制了生油洼陷的形成、遷移及烴源巖的分布；②控制形成了陡坡帶南北發(fā)育多種構(gòu)造樣式；③控制了沉積類型的多樣性和砂體規(guī)模的差異化；④控制形成了斷裂背斜等4種油氣成藏模式(圖6)。在重建的陡坡帶油氣成藏模式指導(dǎo)下，由南至北發(fā)現(xiàn)了海外河陡坡帶、清東陡坡帶、雷家陡坡帶3個(gè)中型構(gòu)造-巖性油藏區(qū)帶，提出了清東陡坡帶扇三角洲沉積體具備“古地貌控扇、微相控儲(chǔ)、有效儲(chǔ)層控藏”的成藏模式，海外河、雷家湖底扇沉積體具備“扇根封堵、扇中富集、扇緣輸導(dǎo)”的成藏模式。指導(dǎo)勘探部署了W128、LP7、H57井等多口高產(chǎn)油井。

圖6 西部凹陷東部陡坡帶油氣成藏模式

3.3.3 深層超壓火成巖成藏模式重建

遼河坳陷東部凹陷是中國較早發(fā)現(xiàn)火成巖油氣藏并獲得規(guī)模油氣儲(chǔ)量的地區(qū)之一[12]，主要發(fā)育粗面巖類、玄武巖類、輝綠巖3種巖石類型，其中,粗面質(zhì)和玄武質(zhì)的火山角礫巖儲(chǔ)層物性最好，原生礫間孔縫和次生的溶蝕孔均十分發(fā)育，綜合評價(jià)為最有利儲(chǔ)層。但受深層油源條件、儲(chǔ)層條件等傳統(tǒng)認(rèn)識限制，導(dǎo)致該區(qū)深層火成巖的勘探屬于空白領(lǐng)域[13]。

東部凹陷沙三中下亞段沉積時(shí)期，湖盆表現(xiàn)為深湖—半深湖沉積環(huán)境，受郯廬斷裂帶劇烈活動(dòng)影響，火山活動(dòng)強(qiáng)烈，地幔巖漿沿駕掌寺、二界溝等深大斷裂上涌，于湖相水下環(huán)境中裂隙式噴發(fā)，具有縱向多期、橫向疊置的特征。在水下環(huán)境中，火山巖漿與水體直接接觸遇水冷凝、爆炸，形成具有淬碎結(jié)構(gòu)的火山角礫巖，其原生的礫間孔、礫間縫十分發(fā)育，后期熱液流體容易沿原生孔縫進(jìn)入巖體內(nèi)部發(fā)生溶蝕作用，次生的溶蝕改造作用強(qiáng)烈，溶蝕孔和溶蝕縫普遍發(fā)育，巖心實(shí)測平均孔隙度為12.2%、平均滲透率為2.4 mD。隨著湖盆繼續(xù)擴(kuò)張，火成巖體頂部泥巖厚度逐漸加大，東部凹陷南段沙三段地層埋藏深度大都超過3 000 m，最大埋深可達(dá)8 000 m。同時(shí),東部凹陷烴源巖的熱解演化資料表明，埋藏深度在4 300 m左右，鏡質(zhì)體反射率可達(dá)到1.3%，為高成熟生熱解氣階段，反映了沙三段大部分烴源巖已達(dá)到生氣門限。深層烴源巖生成的油氣難以向中淺層有效排烴釋壓，易發(fā)育超壓系統(tǒng)，超壓地層與火成巖體呈“包裹”關(guān)系，利于形成大規(guī)模原生氣藏(圖7)。根據(jù)地層速度與地層壓力的相關(guān)性，應(yīng)用地震波速分析地層壓力的方法，預(yù)測東部凹陷南部深層地層壓力系數(shù)為1.2～2.0。在深層超壓火成巖成藏模式指導(dǎo)下，以沙三中下亞段的玄武質(zhì)角礫巖為目的層部署實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)探井JT1井，JT1鉆井證實(shí)火成巖地層壓力系數(shù)達(dá)1.60,試油獲得了日產(chǎn)達(dá)30×104m3/d以上高產(chǎn)工業(yè)氣流。

圖7 東部凹陷中南部沙三中下亞段火成巖成藏模式

3.3.4 主力含油層段構(gòu)造特征重建

遼河坳陷以及外圍盆地均屬于斷陷型盆地。受構(gòu)造活動(dòng)、水體變化影響，含油層段構(gòu)造特點(diǎn)與大尺度地層構(gòu)造特點(diǎn)存在差異，精細(xì)小層劃分并對主力含油氣層開展構(gòu)造特征重建是構(gòu)造-巖性油氣藏勘探的重要手段。以遼河陸東凹陷為例(圖8)，九佛堂頂界構(gòu)造與主力含油層九佛堂上段Ⅳ油組頂界存在巨大差異，精細(xì)構(gòu)造編圖之后，在主力含油層段落實(shí)構(gòu)造圈閉為60 km2。此外，在東部凹陷牛居構(gòu)造帶，對埋深為500～600 m的沙一段地層細(xì)分為9個(gè)砂層組，開展25 m×25 m精細(xì)構(gòu)造解釋，落實(shí)單層含油砂體的構(gòu)造形態(tài)，部署實(shí)施的10口探井均獲日產(chǎn)油量為30 t/d以上工業(yè)油流，其中N101井日產(chǎn)更是高達(dá)100 t/d。

圖8 陸東凹陷后河地區(qū)九上段頂界與九上段Ⅳ油組頂界構(gòu)造

3.3.5 洼陷帶連續(xù)性油氣聚集成藏模式重建

連續(xù)性油氣聚集理論的提出，使油氣勘探跳出二級構(gòu)造帶、正向構(gòu)造帶范圍，實(shí)現(xiàn)下洼找油、滿凹勘探[14-15]。國內(nèi)外非常規(guī)油氣勘探的重大發(fā)現(xiàn)以及突破，使油氣勘探從源外常規(guī)圈閉逐漸走向近源及源內(nèi)[16]。遼河坳陷三大主力凹陷分布的多個(gè)生烴洼陷是勘探程度最低、勘探空間最廣的領(lǐng)域。

根據(jù)國內(nèi)外研究實(shí)踐，提出了洼陷帶連續(xù)性油氣聚集成藏模式(圖9)，認(rèn)為斷陷盆地連續(xù)型油氣聚集規(guī)律包含3個(gè)層次：①三級層序下的低位、水進(jìn)、高位體系域的優(yōu)質(zhì)烴源巖為連續(xù)型油氣聚集提供油氣供給條件；②主成盆期發(fā)育的連續(xù)型儲(chǔ)層成為連續(xù)型油氣聚集的載體；③每個(gè)三級層序中的高位體系域泥巖成為區(qū)域性蓋層，為常規(guī)油氣、非常規(guī)油氣的形成提供良好的蓋層[17]。在洼陷帶連續(xù)性油氣聚集成藏模式指導(dǎo)下，于大民屯凹陷開展了常規(guī)油氣-致密油氣-頁巖油氣的勘探研究部署，獲得了規(guī)模儲(chǔ)量。

圖9 大民屯凹陷沙四段連續(xù)性油氣成藏模式

4 高成熟探區(qū)典型勘探實(shí)例

在高成熟探區(qū)持續(xù)勘探新思路及技術(shù)指導(dǎo)下，對遼河傳統(tǒng)探區(qū)開展“整體認(rèn)識、整體評價(jià)、整體部署”，發(fā)現(xiàn)了殘留型中生界潛山油藏、陡坡帶礫巖體油藏、深層超壓火山巖油藏、洼陷中心頁巖油藏等多個(gè)勘探領(lǐng)域，遼河探區(qū)儲(chǔ)量增長再次迎來了新的高峰期。

4.1 深化富油氣區(qū)帶儲(chǔ)層分布認(rèn)識，興隆臺潛山發(fā)現(xiàn)億噸級增儲(chǔ)領(lǐng)域

興隆臺潛山構(gòu)造上位于西部凹陷中段，為太古界與中生界組成的雙元結(jié)構(gòu)山，呈“洼中之隆”構(gòu)造格局，油氣成藏條件優(yōu)越[18]?！笆晃濉逼陂g，以興隆臺潛山為主要勘探區(qū)域，創(chuàng)建了變質(zhì)巖內(nèi)幕油氣成藏理論，并探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量為1.27×108t[19]。中生界披覆沉積于太古界之上，一直被認(rèn)為是太古界變質(zhì)巖油藏的區(qū)域蓋層，未獲重視。對興隆臺潛山中生界油氣成藏條件及主控因素開展重新論證，突破了中生界僅為太古界油藏區(qū)域蓋層的傳統(tǒng)認(rèn)識，首次提出中生界具備多元內(nèi)幕結(jié)構(gòu)、復(fù)式運(yùn)聚系統(tǒng)、規(guī)模儲(chǔ)集條件3個(gè)有利成藏要素，可使中生界殘留的礫巖體、火山巖體規(guī)模成藏。同時(shí)，首次鑒定出花崗質(zhì)角礫巖等30種中生界巖石類型，提出“優(yōu)勢巖性序列”概念，并形成“巖相控儲(chǔ)、物性控藏、有效儲(chǔ)層控制油氣富集”的中生界成藏認(rèn)識，指導(dǎo)勘探發(fā)現(xiàn)興隆臺中生界巨厚礫巖體、火山巖體油藏，2018年至2020年，累計(jì)新增三級儲(chǔ)量為1.29×108t，中生界成為了興隆臺構(gòu)造帶第3個(gè)億噸級含油層系，興隆臺構(gòu)造帶成為遼河探區(qū)內(nèi)第1個(gè)上部古近系、中部中生界、下部太古界均為億噸級的超富集含油氣區(qū)帶。

4.2 構(gòu)建陡坡帶油氣成藏模式，陡坡帶實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益增儲(chǔ)

大民屯凹陷西部陡坡帶沙四時(shí)期發(fā)育一套厚層砂礫巖體，整體為陡坡背景控制形成的沉積扇體，平面上發(fā)育多個(gè)物源體系，縱向上多期扇體疊置。陡岸扇體緊鄰沙四段生油洼陷，油氣成藏條件優(yōu)越。受近源堆積分選差、多期砂體疊置厚度大等難點(diǎn)制約，勘探未形成有效進(jìn)展，只在局部地區(qū)發(fā)現(xiàn)零星的見油井，沒有形成規(guī)模性產(chǎn)能。

“十三五”以來，以陡坡帶為重點(diǎn)，開展針對性技術(shù)攻關(guān)研究，形成3項(xiàng)創(chuàng)新地質(zhì)認(rèn)識：①突破“溝扇對應(yīng)”陡坡帶砂體局部富集的傳統(tǒng)認(rèn)識，認(rèn)為陡坡帶整體富砂；②突破砂體厚度控制儲(chǔ)層的傳統(tǒng)認(rèn)識，分析測試證實(shí)前緣相是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育部位；③突破扇體高點(diǎn)控藏的傳統(tǒng)認(rèn)識，認(rèn)為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層控制油藏分布。在此指導(dǎo)下，開展了地震資料、地質(zhì)資料重建，厘清了扇體分布及期次，落實(shí)優(yōu)勢相分布，落實(shí)大民屯凹陷西部陡坡帶發(fā)育前進(jìn)、平安堡、安福屯和興隆堡四大扇體，有利勘探面積為220 km2，資源規(guī)模為2.2×108t。2015年至2020年，累計(jì)新增探明儲(chǔ)量為2 000×104t，已累計(jì)生產(chǎn)原油達(dá)15×104t。在西部凹陷，按照陡坡帶成藏的研究認(rèn)識，“十三五”期間累計(jì)發(fā)現(xiàn)探明儲(chǔ)量為5 546×104t，在清水洼陷洼111區(qū)塊建成產(chǎn)能為20×104t。

4.3 強(qiáng)化深層超壓油氣藏成藏模式構(gòu)建，東部凹陷深層火山巖勘探獲重大突破

東部凹陷位于遼河坳陷東部，在平面上呈一北東走向的狹長凹陷，總面積為3 300 km2。已發(fā)現(xiàn)的火山巖油氣藏主要集中在東部凹陷中南部的沙三段，已探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量為3 304×104t，火山巖中尚未發(fā)現(xiàn)天然氣規(guī)模儲(chǔ)量。

在高成熟探區(qū)持續(xù)勘探的新思路指導(dǎo)下，強(qiáng)化了東部凹陷深層火山巖油氣成藏基礎(chǔ)地質(zhì)理論研究，創(chuàng)新形成了深層超壓火成巖氣藏模式：①東部凹陷深層烴源巖具備成熟—過成熟的生氣能力；②主成盆期沙三段噴發(fā)的火山巖多為水下噴發(fā)環(huán)境，能夠形成厚度大、儲(chǔ)層物性好的玄武質(zhì)火山角礫巖，成為深層氣藏的良好儲(chǔ)集體；③厚層超壓泥巖強(qiáng)封蓋體系下，近油源和裂縫改造區(qū)的火山巖體具備近源成藏的先天優(yōu)勢。深層超壓火山巖氣藏模式指導(dǎo)了東部凹陷深層火山巖體的勘探部署，JT1井在4 300 m深度玄武質(zhì)火山角礫巖井段試氣，壓裂后8 mm油嘴自噴求產(chǎn)，日產(chǎn)氣為325 166 m3/d，創(chuàng)遼河探區(qū)40 a來勘探氣井產(chǎn)量新高[20]。

4.4 精細(xì)主力層構(gòu)造特征重建，陸東后河構(gòu)造帶落實(shí)五千萬噸級增儲(chǔ)領(lǐng)域

陸東凹陷是遼河外圍盆地資源潛力最大，勘探程度相對較低的凹陷之一。凹陷陡坡帶物源供給充分，發(fā)育6個(gè)大規(guī)模扇體，總面積達(dá)300 km2以上，源儲(chǔ)配置條件好，具備形成規(guī)模油氣聚集的地質(zhì)背景。

近年來，圍繞成藏條件優(yōu)越的后河構(gòu)造帶，開展細(xì)分層系構(gòu)造特征重建，在九佛堂含油層段落實(shí)斷背斜圈閉有利勘探面積近70 km2，2018年開展勘探部署以來，共完鉆各類探井10口，完成老井試油4口，均獲得工業(yè)油流，鉆井及措施成功率均達(dá)100%。目前，后河構(gòu)造帶已落實(shí)5 000×104t級控制儲(chǔ)量規(guī)模，成為遼河探區(qū)新時(shí)期重要的儲(chǔ)量增長點(diǎn)及支撐點(diǎn)。

4.5 開展連續(xù)性油藏探索，大民屯凹陷頁巖油勘探取得重要進(jìn)展

大民屯凹陷沙四段沉積期，中央構(gòu)造帶相對封閉，發(fā)育一套碳酸鹽巖和油頁巖沉積體，縱向可分為3組，Ⅰ組以油頁巖為主，Ⅱ組以泥質(zhì)云巖為主，Ⅲ組為云巖與油頁巖互層，分布面積為220 km2，地質(zhì)資源量為2.36×108t，是持續(xù)勘探的重要領(lǐng)域?！笆濉逼陂g，對大民屯凹陷頁巖油開展了系統(tǒng)取心及風(fēng)險(xiǎn)探井部署工作，但受制于地質(zhì)認(rèn)識，僅將II組泥質(zhì)云巖作為勘探目標(biāo)，收效甚微。2019年深化了地質(zhì)-地震一體化研究，地質(zhì)上深度挖掘S352井系統(tǒng)取心資料，重新評價(jià)頁巖油儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”類型，并建立“甜點(diǎn)”劃分標(biāo)準(zhǔn)，將大民屯凹陷頁巖油“甜點(diǎn)”擴(kuò)展至Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組，提出Ⅰ、Ⅲ組中的高TOC、高脆性礦物含量、高電阻的含碳酸鹽巖油頁巖及Ⅱ組中巖性較純的泥質(zhì)云巖為主要“甜點(diǎn)”類型。地震上以頁巖油“甜點(diǎn)”預(yù)測為核心，開展物探攻關(guān)，創(chuàng)新形成了以“兩寬一高”處理為核心的頁巖油寬頻保幅處理技術(shù)及以“富有機(jī)質(zhì)頁巖巖石物理建模、頁巖油有效裂縫疊前頻散反演預(yù)測”為核心的“甜點(diǎn)”地震預(yù)測技術(shù)，落實(shí)了大民屯凹陷頁巖油一類及二類“甜點(diǎn)”分布面積為143 km2。優(yōu)選I組含碳酸鹽巖油頁巖及II組泥質(zhì)云巖作為首選部署目標(biāo)，鉆探風(fēng)險(xiǎn)探井SY1井，并獲工業(yè)油氣流。SY1井的成功首次證實(shí)了油頁巖型頁巖油的勘探潛力，極大地拓寬了遼河探區(qū)頁巖油的勘探空間。

5 結(jié) 論

(1) 高成熟探區(qū)豐富的地質(zhì)、地震、測井資料為重新精細(xì)研究工作奠定基礎(chǔ)，通過老資料的重建，能夠在原有油氣成藏認(rèn)識的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)新的領(lǐng)域以及目標(biāo)。

(2) 高成熟探區(qū)仍然存在固有的認(rèn)識誤區(qū)，不斷突破原有的成藏模式，構(gòu)建不同領(lǐng)域成藏新模式，仍能夠取得勘探新發(fā)現(xiàn)。

(3) 連續(xù)型油氣成藏理論的引入，使得具有豐富資料基礎(chǔ)的高成熟探區(qū)逐漸成為非常規(guī)油氣勘探的新領(lǐng)域。

(4) 從二級構(gòu)造帶控藏理論到富油氣凹陷“滿凹含油”理論，遼河探區(qū)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)油氣儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)及快速增長的高峰期。整體進(jìn)入高成熟勘探階段之后，通過解放思想、轉(zhuǎn)變思路、創(chuàng)新地質(zhì)認(rèn)識，富油氣老區(qū)仍能夠持續(xù)獲得勘探發(fā)現(xiàn)。