向鑫,魏浩元,韋德強,高翔,趙偉,雷福平,謝菁鈺,任雪瑤
(中國石油玉門油田分公司勘探開發(fā)研究院,甘肅酒泉 735019)
酒泉盆地油氣勘探開發(fā)歷史悠久,是中國較早運用新勘探技術和石油地質(zhì)理論進行油氣勘探開發(fā)的盆地之一,1939年發(fā)現(xiàn)的老君廟油田,也是中國勘探開發(fā)較早的油田之一。自老君廟油田發(fā)現(xiàn)至今,盆地勘探開發(fā)已歷經(jīng)81 年,從盆地西部到盆地東部,從老君廟油田的勘探開發(fā)到酒東油田的發(fā)現(xiàn),在曲折的勘探實踐過程中,經(jīng)過數(shù)代人的艱苦努力,取得了豐碩的成果,曾創(chuàng)造了年產(chǎn)百萬噸原油的輝煌紀錄,也積累了豐富的資料和寶貴的經(jīng)驗。
酒泉盆地位于河西走廊西端,東起榆木山,西至紅柳峽,南抵祁連山北麓,北達北山,整體呈近東西向不規(guī)則四邊形,盆地總面積2.2×104km2,以嘉峪關隆起為界,分為酒西坳陷和酒東坳陷。酒泉盆地在中生代為拉張斷陷盆地,在新生代為陸內(nèi)擠壓坳陷和前陸盆地,中—新生代盆地疊合演化控制了油氣聚集與分布[1]。酒泉盆地石油地質(zhì)系統(tǒng)調(diào)查始于20 世紀20 年代[2],先后發(fā)現(xiàn)、探明并開發(fā)了老君廟、石油溝、鴨兒峽、白楊河、單北、青西和酒東共7個油田(圖1),截至2019年底,盆地內(nèi)共完成二維地震18 124.56 km,三維地震2 600.05 km2,探井705口,進尺165.524×104m,探明含油面積102.76 km2,探明石油儲量1.93×108t。
圖1 酒泉盆地勘探成果Fig.1.Exploration results in Jiuquan basin
根據(jù)酒泉盆地油氣勘探工作的調(diào)整情況、原油產(chǎn)量、儲量等的變化,將盆地油氣勘探歷程劃分為4 個階段:早期勘探的發(fā)現(xiàn)階段、油氣勘探的發(fā)展階段、勘探工作的調(diào)整階段和下凹找油的勘探突破階段(圖2)。
圖2 酒泉盆地年探明石油儲量及年產(chǎn)油量Fig.2.Annual proved reserves and annual oil production in Jiuquan basin(1939-2019)
酒泉盆地早期的油氣勘探,主要是在背斜學說指導下,圍繞甘油泉液體油苗,以地面地質(zhì)調(diào)查與重、磁、電等地球物理勘探技術為手段,尋找有利的背斜構(gòu)造。1921 年起,地質(zhì)學家謝家榮、翁文灝、張人鑒、孫建初和地球物理學家翁文波等,先后在石油河一帶完成了地質(zhì)調(diào)查工作,并對老君廟、石油溝、大紅圈、文殊山等構(gòu)造進行了普查及詳查。1939 年孫建初等編寫了《甘肅玉門油田地質(zhì)報告》[3],指出老君廟構(gòu)造為一完整的穹窿背斜,是一個極有價值的含油構(gòu)造(圖3),并提出了詳細的鉆探計劃。
圖3 老君廟油田油藏剖面(剖面位置見圖1)Fig.3 Oil reservoir profile in Laojunmiao oilfield(profile location is shown in Fig.1)
1939 年在老君廟背斜頂部鉆探老1 井,在古近系白楊河組甘油泉段紅色砂巖中見大量原油,發(fā)現(xiàn)老君廟油田。1939—1949 年,對老君廟油田進行勘探開發(fā),共鉆井49 口,探明可采儲量1 700.00×104t,共產(chǎn)原油52.40×104t,占全國同期產(chǎn)量的90%以上,是20世紀上半葉中國規(guī)模最大的油田[4-5]。
這一階段早期,延續(xù)了背斜找油的思路,集中勘探力量尋找古近系背斜,但是由于當時地震資料品質(zhì)差,構(gòu)造不落實,對油氣運聚規(guī)律認識不清,在大紅圈、文殊山和青草灣3 個背斜構(gòu)造的鉆探均告落空,僅靠背斜找油已經(jīng)難以滿足油氣勘探的需求。因此,一方面,開始嘗試利用反射法和對比折射法配合開展地震勘探,同時采用深炮井、大藥量爆炸和組合檢波法、組合爆炸法等手段,最終獲得了較好的地震資料;另一方面,在采集各類地質(zhì)、物探資料的基礎上,對酒泉盆地的演化史、地層劃分對比、構(gòu)造分區(qū)及局部構(gòu)造、石油地質(zhì)條件等開展了綜合研究,提出了二級含油氣帶的概念,認為構(gòu)造的形成要與成油期、運移聚集期配套適宜,才有可能成為油氣運移聚集的有利場所[6]。青草灣、大紅圈構(gòu)造鉆探失利的原因主要是構(gòu)造形成期晚,形成于油氣大規(guī)模運移之后,而老君廟—石油溝一帶的繼承性隆起,在油氣大規(guī)模運移前已經(jīng)形成,為油氣成藏的有利構(gòu)造帶。
根據(jù)早期勘探積累的認識,開始針對老君廟背斜帶周邊的繼承性隆起展開勘探(圖4)。1953—1960年,先后在老君廟背斜周邊發(fā)現(xiàn)了石油溝油田、白楊河油田、鴨兒峽油田和單北油田。同時,針對鴨兒峽構(gòu)造深部進行了勘探,鴨110 井鉆至基巖時噴油,發(fā)現(xiàn)了鴨兒峽志留系潛山油藏,成為中國最早發(fā)現(xiàn)并投入開發(fā)的潛山油藏。1958—1960年,酒泉盆地連續(xù)3年年產(chǎn)油量達到百萬噸,創(chuàng)造了中國油田年產(chǎn)原油百萬噸的輝煌紀錄[7]。
圖4 青西—老君廟構(gòu)造帶古近系頂面構(gòu)造Fig.4.The Paleogene top in Qingxi-Laojunmiao tectonic belt
20 世紀60 年代初,中國油氣勘探重點東移,玉門石油管理局的勘探隊伍相繼調(diào)赴大慶、四川、山東等地,先后支援大慶、勝利、江漢、長慶、遼河、吉林、華北、南陽等油田,僅留一小部分在酒泉盆地繼續(xù)工作,進行擴邊及少量的區(qū)域勘探。
1971 年重新組織勘探隊伍,并相繼開展了烴源巖和儲集層的巖相古地理、有機地球化學等研究,認識到青西凹陷是早白堊世有利的生油凹陷,經(jīng)過原油孢粉分析,證實了老君廟背斜帶的原油來自青西凹陷。基于此認識,開始向靠近青西凹陷的鴨兒峽以西地區(qū)展開勘探。1975 年在青西凹陷東北部陡岸帶鉆探的鴨503 井,在白堊系發(fā)生井噴,日產(chǎn)原油7.1 t,發(fā)現(xiàn)了白堊系油藏,并認識到鴨兒峽油田是一個由多種類型油氣藏組合形成的復式油田(圖5)。但限于當時獲取不到青西凹陷內(nèi)中生界地震資料,尤其是鉆探深井的條件不具備,對凹陷的認識十分粗淺,因此未能繼續(xù)在青西凹陷開展工作。
圖5 鴨兒峽油田油藏剖面(剖面位置見圖1)Fig.5.Oil reservoir profile in Yaerxia oilfield(profile location is shown in Fig.1)
“六五”期間,石油工業(yè)部提出“穩(wěn)定東部,發(fā)展西部”的勘探戰(zhàn)略,酒泉盆地進入了新的發(fā)展時期。這一階段的油氣勘探工作可細分為下凹找油發(fā)現(xiàn)、山前沖斷帶勘探突破和構(gòu)造-巖性油藏勘探發(fā)展3 個階段。
(1)下凹找油發(fā)現(xiàn)階段(1983—1997 年)1983年,開始針對青西凹陷展開勘探。在青西凹陷內(nèi)鉆探了西參1 井,在下白堊統(tǒng)試油獲低產(chǎn)油流,隨后在凹陷中部柳溝莊地區(qū)部署柳1 井,經(jīng)酸化改造后獲工業(yè)油流,發(fā)現(xiàn)了裂縫性泥質(zhì)白云巖油藏。但由于當時對油藏控油因素認識不清,尤其是對湖相泥質(zhì)白云巖孔洞-裂縫性儲集層缺乏有效的識別手段,導致勘探進程緩慢。1983—1989 年,在青西凹陷鉆井7 口,只有3 口獲工業(yè)油流,未能形成效益產(chǎn)能,因此于1989 年停止了對青西凹陷的油氣勘探。
1985 年,在酒東坳陷營爾凹陷內(nèi)部署營參1 井,發(fā)現(xiàn)了下白堊統(tǒng)巨厚烴源巖,在中溝組發(fā)現(xiàn)稠油,在下溝組發(fā)現(xiàn)軟瀝青,展現(xiàn)了營爾凹陷良好的油氣勘探前景。隨后在凹陷北部地區(qū)鉆探的5 口探井,因烴源巖成熟度低和成藏條件差而失利。分析認為,營爾凹陷較好的烴源巖分布于凹陷的中東部,由于早白堊世形成的正斷層后期活動弱,斷層封閉性強,造成了油氣運移聚集的近源性,油藏具有源內(nèi)聚集成藏的特點[8],應立足于有效烴源巖發(fā)育區(qū)進行勘探?;诖苏J識,將勘探重點由凹陷周邊向凹陷內(nèi)部轉(zhuǎn)移。1993 年,在凹陷中南部的長沙嶺構(gòu)造帶完鉆的科學探索井酒參1 井,在下白堊統(tǒng)赤金堡組內(nèi)發(fā)現(xiàn)了較好的成藏組合并獲得油流。此后,因吐哈盆地會戰(zhàn),酒泉盆地勘探工作陷入停頓。
(2)山前沖斷帶勘探突破階段(1998—2003年)吐哈盆地會戰(zhàn)結(jié)束后,于1997 年重組隊伍,恢復對酒泉盆地的油氣勘探。通過分析盆地勘探程度和歷程后,總結(jié)出盆地油氣勘探的3 個顯著特點:①先隆后凹的勘探歷程,使得盆地凹陷區(qū)勘探程度遠低于隆起區(qū);②前陸盆地逆沖推覆構(gòu)造帶是油氣最主要的富集區(qū);③祁連山前逆沖推覆構(gòu)造帶地表及地下地質(zhì)條件十分復雜,前期應用的勘探技術和方法不再適用,需要在勘探實踐中不斷探索和創(chuàng)新[9]。在明確了盆地油氣勘探的特點后,確立了圍繞富油凹陷找油的基本思路,把主力生烴凹陷青西凹陷作為主攻對象,把盆地南緣逆掩推覆帶作為油氣勘探的主要區(qū)域和目標,同時強化新理論、新技術、新方法的應用。在系統(tǒng)總結(jié)前期勘探效果差的原因后,針對性地提出應用山地地震、近平衡鉆井、成像測井、深井酸化壓裂等配套技術,進行勘探工作。
經(jīng)過綜合研究評價和工程準備,1998 年在青西凹陷柳溝莊地區(qū)部署柳102 井,完井后試油,獲50.0 m3/d工業(yè)油流,后采用深度酸化技術,獲129.0 m3/d的高產(chǎn)油流。柳102 井獲高產(chǎn)后,經(jīng)地震地質(zhì)綜合研究,認為窟窿山背斜完整,圈閉面積大(圖6),具有較大的勘探潛力,提出重新對窟窿山構(gòu)造帶開展勘探。1998 年,青西凹陷泥質(zhì)白云巖油藏的勘探獲得突破,窟窿山構(gòu)造帶窿101井獲104.0 m3/d的高產(chǎn)油流。
圖6 青西油田下白堊統(tǒng)下溝組零段頂面構(gòu)造Fig.6 The K1g0 top of the Lower Cretaceous Xiagou formation in Qingxi oilfield
由于裂縫性泥質(zhì)白云巖儲集層非均質(zhì)性強,基質(zhì)孔隙度低,造成產(chǎn)量遞減較快[10]。針對裂縫性泥質(zhì)白云巖儲集層的缺陷,提出在青西凹陷南緣碎屑巖儲集層內(nèi)找油的新思路。1999年,在窟窿山構(gòu)造帶西部部署窿4 井,在該井砂礫巖儲集層中試油,經(jīng)酸化改造后獲253.0 m3/d的高產(chǎn)油流,發(fā)現(xiàn)窟窿山砂礫巖油藏。在窟窿山砂礫巖油藏勘探獲得重大發(fā)現(xiàn)后,認為構(gòu)造是控制窟窿山油藏的主要因素,油氣在構(gòu)造高部位富集[11]。經(jīng)過對老井窿2井復查,認為若采用窿4井配套的勘探技術,窿2 井肯定能獲得高產(chǎn),因此,在距離窿2 井253 m 處部署了窿5 井。窿5 井在井深4 029 m 處鉆遇與窿2 井相同油氣層,由于采用近平衡鉆井和油氣層保護技術,窿5 井試油獲500.0 m3/d 以上的高產(chǎn)油氣流,取得青西凹陷砂礫巖油藏勘探的突破。
2001 年,以前陸盆地沖斷帶油氣勘探理論為指導[12],建立了窟窿山山前沖斷帶構(gòu)造模型,落實了窟窿山構(gòu)造帶的整體形態(tài),并開展了油氣富集規(guī)律研究,取得3 點認識:①窟窿山構(gòu)帶造南翼整體被逆掩在祁連山古生界基巖之下,保存相對完整,掩伏面積大;②窟窿山構(gòu)造帶主要定型于喜馬拉雅運動期[13],與白堊系油氣生成和運聚時空配置關系好;③受逆沖褶皺和剪切作用形成的裂縫,可有效改善儲集層的儲集和滲流能力,祁連山北緣逆掩推覆帶為有利勘探區(qū)?;谶@些認識,向逆掩推覆構(gòu)造帶主體部位展開勘探,鉆探的窿8 井經(jīng)酸化后,獲原油201.0 m3/d 和天然氣32 000.0 m3/d 的高產(chǎn)油氣流,祁連山北緣逆掩推覆帶油氣勘探取得重大突破。青西凹陷山前沖斷帶的成功突破,發(fā)現(xiàn)并探明了地質(zhì)儲量近七千萬噸的青西油田(圖7),結(jié)束了酒泉盆地多年無新增探明儲量的歷史。
圖7 青西油田油藏剖面(剖面位置見圖1)Fig.7.Oil reservoir profile in Qingxi oilfield(profile location is shown in Fig.1)
(3)構(gòu)造-巖性油藏勘探發(fā)展階段(2004 年至今)
2004 年起,在青西凹陷制定了整體評價窟窿山、柳溝莊、鴨兒峽構(gòu)造帶的勘探部署思路;在營爾凹陷則針對近油源、砂體發(fā)育的有利構(gòu)造展開勘探。
2005—2009 年,在分析營爾凹陷成藏條件后,認為下白堊統(tǒng)下溝組三段烴源巖的質(zhì)量最好,分布范圍廣,而且該段辮狀河三角洲砂體發(fā)育,埋藏相對較淺,儲集層物性好?;凇敖闯刹亍?gòu)造高部位有利儲集相帶內(nèi)油氣相對富集”的認識,在長沙嶺構(gòu)造帶高部位且預測砂巖較發(fā)育的長2區(qū)塊,部署了長7、長8、長9 等探井,獲得了油氣勘探突破。長2 區(qū)塊勘探突破后,按照斷塊油藏的勘探思路,向東探索低部位長3 區(qū)塊,向西重新認識高斷塊長1 區(qū)塊,相繼獲得成功,營爾凹陷油氣勘探取得實質(zhì)性突破,建成了酒東油田。
2005 年,在青西凹陷鴨兒峽鼻狀構(gòu)造帶部署鴨西1 井,發(fā)現(xiàn)了鴨兒峽下白堊統(tǒng)下溝組一段油藏。隨后,按照構(gòu)造高部位找油的思路,部署的鴨西111 井和鴨西112 井雖鉆遇下溝組一段油藏,但試采效果較差。通過對已鉆井資料分析,明確下溝組一段油藏為構(gòu)造-巖性油藏,其儲集層埋藏深,非均質(zhì)性強[14-15],發(fā)育次生溶蝕孔隙及微裂縫的水下分流河道砂體,是油氣富集的“甜點”。因此,勘探思路從構(gòu)造高點找油向“甜點”砂體找油轉(zhuǎn)變,相繼部署的鴨西12 井和鴨西106 井獲高產(chǎn),實現(xiàn)下溝組一段油藏的效益勘探。1984 年鴨兒峽白堊系油藏探明面積僅3.27 km2,探明地質(zhì)儲量523.40×104t,至2018年底,鴨兒峽白堊系油藏探明面積已達14.99 km2,探明地質(zhì)儲量達到2 591.30×104t。
2011 年以來,始終堅持地質(zhì)與工程一體化、勘探與開發(fā)一體化,立足酒泉盆地富油氣凹陷及區(qū)帶,突出精細研究,開展精細勘探和擴展勘探,古近系老油田不斷有擴邊新發(fā)現(xiàn),白堊系油氣勘探也不斷取得新的突破,2014 年鴨兒峽地區(qū)鉆探的鴨西10 井在下白堊統(tǒng)下溝組零段獲77.0 t/d 的高產(chǎn)油流;2018 年在青西凹陷北部的柳北構(gòu)造帶鉆探的柳北3 井,在下白堊統(tǒng)下溝組零段獲48.5 m3/d 的工業(yè)油流。盆地古近系和白堊系油氣勘探不斷取得新發(fā)現(xiàn),支撐了玉門油田的增儲穩(wěn)產(chǎn),也堅定了在酒泉盆地成熟探區(qū)找油的信心和決心。
酒泉盆地經(jīng)過早期艱難探索,先后發(fā)現(xiàn)老君廟、石油溝、白楊河、鴨兒峽和單北5 個油田,在此期間,形成許多概念及認識,對形成和發(fā)展陸相油田勘探理論與方法起到重要作用,從早期油田的勘探歷程中,可以總結(jié)出以下幾點認識。
(1)盆地內(nèi)二級構(gòu)造帶是油氣富集的主要場所
老君廟油田發(fā)現(xiàn)之后,沿其軸線向東西方向追索,發(fā)現(xiàn)了石油溝、鴨兒峽等古近系背斜油田,而青草灣、大紅圈背斜鉆探相繼失利。就老君廟背斜帶而言,鴨兒峽、老君廟和石油溝3 個構(gòu)造,均屬于北祁連山向北逆沖所形成的呈東西向延伸的背斜,燕山運動早期已具雛形,喜馬拉雅運動晚期定型,為繼承性隆起,形成于油氣大規(guī)模運移期之前,并處于油氣運移的最佳位置,具有不連續(xù)的生儲蓋組合,因此構(gòu)成了一個復式油氣聚集帶。而青草灣、大紅圈背斜主要為薄皮滑脫構(gòu)造,形成于上新世之后,雖然處于生油凹陷邊緣,但油氣運移期已過,為無效圈閉。說明二級構(gòu)造帶的形成與成油期、運移聚集期配套適宜,才有可能成為油氣運移聚集的有利場所,并構(gòu)成含油氣豐富的構(gòu)造帶。
(2)陸相油氣較長距離運移聚集,也可形成較大的油氣田 青西凹陷烴源巖主要分布于下白堊統(tǒng)赤金堡組和下溝組內(nèi),古近紀晚期凹陷內(nèi)烴源巖迅速成熟,進入生油高峰期,生成的原油沿斷層及不整合面自西向東運移,在構(gòu)造高部位的鴨兒峽、老君廟、石油溝構(gòu)造聚集成藏,形成了老君廟復式油氣聚集帶(圖8),運移距離長達30 km。老君廟、鴨兒峽等油田的發(fā)現(xiàn),說明陸相油氣在一定條件下長距離運移后依然能夠聚集形成整裝油田。
圖8 青西—老君廟構(gòu)造帶油氣成藏模式(剖面位置見圖1)Fig.8.Hydrocarbon accumulation model of Qingxi-Laojunmiao tectonic belt(profile location is shown in Fig.1)
青西油田早期的勘探階段成功率低,主要原因有3 點:一是青西油田處于復雜構(gòu)造區(qū),儲集層巖性、裂縫發(fā)育規(guī)律、油水分布關系均復雜,造成控油因素認識不清;二是對孔洞-裂縫性儲集層,測井缺乏識別手段;三是鉆井過程中采用高密度鉆井液、重晶石粉反復壓井,造成嚴重的油層污染。針對上述問題,加強了對青西凹陷成藏規(guī)律的認識,積極引用先進的勘探技術和方法,探索出了針對青西油田適應性的配套勘探技術。
(1)以前陸盆地沖斷帶油氣勘探理論為指導,建立窟窿山山前沖斷帶油氣成藏模式 以二維和三維地震資料為基礎,結(jié)合鉆井、地質(zhì)露頭、傾角測井、區(qū)域地質(zhì)分析,開展斷層解釋,同時利用平衡剖面分析,研究構(gòu)造演化特征及機制,落實構(gòu)造帶結(jié)構(gòu)特征;應用三維地震反演、地震相分析技術和巖相古地理分析技術進行儲集層橫向預測,明確有利儲集層分布區(qū);通過成像測井資料,證實裂縫的發(fā)育程度,決定單井的油氣產(chǎn)量。最終建立了窟窿山山前沖斷帶油氣成藏模式,明確青西油田主要控制因素為構(gòu)造、巖性和裂縫,構(gòu)造控制油藏的分布[16],巖性控制油藏的儲集性能,裂縫控制油藏的滲流能力。北東—南西向撕裂斷層發(fā)育帶為有效裂縫發(fā)育帶,是最有利的油氣富集區(qū)[17-18]。圍繞裂縫發(fā)育帶展開部署,連續(xù)3 年鉆井成功率達到100%。
(2)形成了一套應用成像測井資料準確識別復雜巖性裂縫性儲集層的方法 首先應用FMI(地層微電阻率掃描成像)測井資料識別出裂縫性儲集層;第二步采用CMR(組合式核磁共振)測井和DSI(偶極橫波成像)測井來判斷裂縫的開啟性、滲透性和有效性;第三步采用FTI(地層流體識別)技術,確定儲集層內(nèi)流體的性質(zhì),準確劃分油氣水層。成像測井技術的應用,達到了準確識別油氣層的目的。
(3)探索出一套近平衡鉆井和油氣層保護技術
青西地區(qū)地層壓力較高,當鉆井液密度高于地層壓力系數(shù)0.03 時,就會造成嚴重的油層污染。因此,在鉆井過程中,嚴格控制鉆井液密度,控制鉆開油氣層的鉆井液密度在高于地層壓力系數(shù)0.02的范圍內(nèi),并嚴禁使用重晶石粉壓井,在打開油氣層段前,加入油層保護劑。近平衡鉆井技術和油氣層保護技術的運用,降低了油層的污染程度。
(4)應用深度酸化壓裂技術,最大限度解放油氣層 青西油田儲集層為泥質(zhì)白云巖或砂礫巖,儲集空間為裂縫和溶孔,針對這些特點,經(jīng)試驗研究,形成了適合青西油田的深度酸化壓裂技術。經(jīng)現(xiàn)場實施,深度酸化效果顯著,柳102 井產(chǎn)量由酸化壓裂前的50.0 m3/d增至129.0 m3/d,窿101井由不到24.0 m3/d增至104.0 m3/d,青2-2 井由3.0 m3/d 增至170.0 m3/d,深度酸化壓裂最大限度解放了油氣層,單井產(chǎn)量大幅度提高。
酒東油田發(fā)現(xiàn)之前,營爾凹陷經(jīng)歷了二十余年“三上三下”的曲折勘探過程[19],經(jīng)過不斷勘探實踐與再認識,明確了營爾凹陷含油特點,從而獲得了營爾凹陷最重要的突破和發(fā)現(xiàn)。
(1)勘探區(qū)域由周邊向凹陷內(nèi)轉(zhuǎn)變 早期的營參1 井揭示了營爾凹陷具有形成油氣藏的地質(zhì)條件,但后續(xù)的5 口探井均失利。主要原因是新生代凹陷主體區(qū)擠壓逆沖構(gòu)造變形弱,斷陷期形成的斷層基本停止活動,斷層的封閉性較強,受異常高壓封隔層影響[20],造成了油氣運移聚集的近源性,油藏具有源內(nèi)聚集成藏的特點。因此,將勘探重點由凹陷周邊向凹陷內(nèi)部有效烴源巖發(fā)育區(qū)調(diào)整。
(2)勘探層系由深層向下白堊統(tǒng)下溝組三段轉(zhuǎn)變 酒參1 井在下白堊統(tǒng)赤金堡組獲發(fā)現(xiàn)后,長3 井在靠近生烴凹陷的長沙嶺構(gòu)造發(fā)現(xiàn)了下白堊統(tǒng)下溝組一段油藏,但后續(xù)的鉆探效果均不理想。通過對比凹陷內(nèi)下白堊統(tǒng)下溝組和赤金堡組的烴源巖與儲集層,認為下溝組三段烴源巖質(zhì)量好且分布廣,而且辮狀河三角洲砂體發(fā)育,埋藏相對較淺,儲集層物性好。因此,將該段作為油氣勘探的首選層位。
(3)勘探目標由背斜油藏向斷塊油藏轉(zhuǎn)變 針對下白堊統(tǒng)下溝組三段,按照背斜找油的思路,在長沙嶺構(gòu)造帶高部位鉆探了長101-X 井并獲高產(chǎn),但試采效果差,當時認為僅在背斜的高部位含油,油藏范圍不大,因此停止了勘探。2008 年,隨著長沙嶺二次三維地震資料的投入使用,以及斷層識別、變速成圖、儲集層反演等技術的應用,落實了長沙嶺構(gòu)造帶復雜斷塊圈閉及砂體展布特征。明確了下溝組三段油藏屬于典型的斷塊油藏,不同斷塊圈閉之間油氣富集程度差異較大。因此,將勘探目標由背斜油藏向斷塊油藏轉(zhuǎn)變。
隨著勘探部署的不斷調(diào)整,對營爾凹陷石油地質(zhì)特征的認識不斷深化,最終建立了營爾凹陷下白堊統(tǒng)“近源成藏、分層集聚,斷塊高部位有利儲集相帶內(nèi)油氣富集”的成藏模式(圖9),由此指導了酒東油田的發(fā)現(xiàn)。酒東油田的勘探實踐表明,掌握一個地區(qū)獨特的地質(zhì)與油氣成藏特點,是取得油氣勘探成功的關鍵[21],不能輕易放棄一個基礎石油地質(zhì)條件較好的盆地或凹陷,通過技術的進步和認識的深化,找準油氣勘探方向和目標,堅持不懈地探索,終會取得突破。
圖9 營爾凹陷白堊系成藏模式(剖面位置見圖1)Fig.9 Hydrocarbon accumulation model of Cretaceous strata in Ying’er sag(profile location is shown in Fig.1)
2013 年以來,酒泉盆地老油區(qū)精細勘探取得了顯著的成效,實現(xiàn)了老油區(qū)的擴邊挖潛與增儲。在此過程中,主要取得以下幾點經(jīng)驗認識。
(1)老油區(qū)精細勘探首先要從精細研究開始,深化認識是基礎,針對性技術是保障 2005 年鴨西1井鉆探發(fā)現(xiàn)了鴨兒峽下白堊統(tǒng)下溝組一段油藏,因?qū)τ行瘜诱J識不清,未能實現(xiàn)儲量的有效動用。2013年開始,通過細分研究單元,將主力產(chǎn)油層下溝組一段三亞段細分為4 套砂組進行研究。通過井震聯(lián)合,對4 套砂組進行地震單相位對比追蹤,在此基礎上攻關儲集層精細預測、構(gòu)造精細解釋等技術,以屬性分析、巖性反演、沉積微相劃分等為手段,精細刻畫了砂體空間展布特征(圖10)。同時開展次生溶蝕孔隙形成機理研究與測井儲集層綜合評價,落實了有利儲集層分布,明確了次生溶蝕孔隙及微裂縫發(fā)育的扇三角洲前緣水下分流河道砂體是油氣富集的“甜點”區(qū)[22]。由此認識指導部署的24 口開發(fā)井均獲成功,實現(xiàn)了下白堊統(tǒng)下溝組一段油藏的高效建產(chǎn)。
圖10 鴨兒峽地區(qū)下白堊統(tǒng)下溝組一段砂體平面展布Fig.10.Plane distribution of sand bodies in the first member of the Lower Cretaceous Xiagou formation in Yaerxia area
(2)勘探開發(fā)新技術、新方法的應用以及工程技術的進步,是實現(xiàn)老油區(qū)擴邊挖潛和增儲上產(chǎn)的重要手段 早期認為老君廟背斜整體為一個油藏,構(gòu)造北翼與老區(qū)油藏具有統(tǒng)一的油水界面,構(gòu)造北翼不會有油氣成藏。2013 年在老君廟實施228.00 km2的二次三維地震與Walkaway-VSP 地震,在此基礎上,結(jié)合已有鉆井資料,通過多信息綜合構(gòu)造建模,進行構(gòu)造幾何學、構(gòu)造運動學、平衡剖面等分析,重建了老君廟復雜沖斷帶構(gòu)造模式,認識到老君廟北翼為逆沖高陡倒轉(zhuǎn)模式,上盤北翼沖斷片高陡近直立,可形成獨立的油藏。隨后針對老君廟北翼沖斷片,利用定向井鉆探,先后部署的廟E101 井等5 口井均獲成功,老君廟構(gòu)造北翼實現(xiàn)快速建產(chǎn)[23]。
(3)堅持勘探開發(fā)一體化,是實現(xiàn)油藏快速建產(chǎn)的重要保障 建立從預探、評價到產(chǎn)能建設的一體化機制,實施多學科、多部門協(xié)同攻關,使勘探向開發(fā)延伸,開發(fā)向勘探滲透,將“先預探后評價再開發(fā)”的接力模式,轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑咁A探邊評價邊開發(fā)”的融合式建產(chǎn)模式,大幅縮短了油藏勘探開發(fā)的周期。鴨兒峽白堊系油藏實施勘探開發(fā)一體化,使區(qū)塊日產(chǎn)油由10.0 t快速上升至162.0 t,實現(xiàn)了油藏的快速建產(chǎn)。
酒泉盆地81 年的油氣勘探,先后探明了老君廟、石油溝、鴨兒峽、白楊河、單北、青西和酒東7個油田。
酒泉盆地油氣勘探實踐表明,油氣勘探要勇于創(chuàng)新,以勘探理論及地質(zhì)認識為指導。首先,二級含油氣帶概念的提出,以及前陸盆地沖斷帶油氣勘探理論的引入,有效地指導了老君廟、石油溝、鴨兒峽、青西等油田的發(fā)現(xiàn)。其次,在地質(zhì)認識不斷深化的過程中,要注重工程技術的進步,在勘探難度極大的祁連山山前沖斷帶勘探過程中,探索出了針對青西油田適應性的配套勘探技術,從而助力青西油田勘探取得突破。再次,酒東油田的成功突破表明,在油氣勘探中要勇于探索,在挫折和失利中,不斷深化地質(zhì)理論認識。最后,老油區(qū)的勘探要基于精細的地質(zhì)研究,大膽地應用針對性的新技術和新方法。堅持實施地質(zhì)與工程一體化、勘探與開發(fā)一體化,是支撐老油田不斷取得新發(fā)現(xiàn)、新進展的有效手段。