曆經10餘(yu) 年攻堅克難,我國中小盆地油氣資源調查終獲突破。
自然資源部中國地質調查局聯合河南省人民政府,踐行“政府主導,公益先行,商業(ye) 跟進,科技引領,快速突破”的央地企協調聯動機製,瞄準久攻未克的南華北地區中小盆地群推進油氣資源調查,近期在三門峽盆地探獲高產(chan) 工業(ye) 油流。
這一突破,不僅(jin) 預示著一個(ge) 新的含油盆地的誕生,而且開辟了公益性油氣調查新區新層係,將示範引領全國中小盆地油氣勘查。
中小盆地——我國油氣資源增儲(chu) 上產(chan) 的接續陣地
我國加快規劃建設新型能源體(ti) 係,油氣資源作為(wei) 其中不可或缺的重要組成部分,是當前及未來較長時間需要築牢的能源安全底線。中國地質調查局堅決(jue) 履行地質找礦“國家隊”職責使命,加大油氣資源調查評價(jia) 力度,為(wei) 保障國家能源安全“加油爭(zheng) 氣”。
此次獲得油氣調查突破的三門峽盆地,是中國地質調查局圍繞全國中小盆地開展油氣資源選區評價(jia) 而優(you) 選出的重點突破區。
那麽(me) ,為(wei) 什麽(me) 要在中小盆地開展油氣資源調查評價(jia) ?
對此,中國地質調查局油氣資源調查中心(以下簡稱油氣調查中心)正高級工程師張交東(dong) 解釋:“一直以來,我國油氣主要產(chan) 自7個(ge) 大型含油氣盆地,中小盆地因單個(ge) 麵積小、油氣發現少等原因未受到重視。但目前我國東(dong) 部地區渤海灣、鬆遼等盆地陸續進入油氣勘探開發中後期,亟需找到增儲(chu) 上產(chan) 的接續陣地。我國中小盆地數量占盆地總數的80%,分布廣、油氣資源勘探程度低、總體(ti) 勘探潛力大。因此,資源調查評價(jia) 的目標就開始轉向中小盆地。”
在中國地質調查局的部署下,油氣調查中心從(cong) 2013年開始了針對中小盆地的油氣資源調查與(yu) 選區評價(jia) ,先後組織實施了“天山-興(xing) 蒙構造帶油氣基礎地質調查工程”“北方新區新層係油氣地質調查工程”“北方重要盆地油氣資源戰略選區與(yu) 潛力評價(jia) ”和“西部重點盆地新區新層係油氣資源調查評價(jia) ”等多個(ge) 項目。通過這些項目實施,項目組對河西走廊、鄂爾多斯盆地外圍和東(dong) 北地區外圍25個(ge) 中小盆地進行了重新評估,並取得了一係列創新認識。
“通過基礎地質調查和評價(jia) 表明,中小盆地存在三個(ge) 開展找油找氣的有利因素。”油氣調查中心高級工程師劉旭鋒說。
一是中小盆地分布廣、資源潛力大。我國有350餘(yu) 個(ge) 中小盆地,“十四五”及其之前對其中89個(ge) 盆地開展的油氣資源評價(jia) 結果顯示,合計地質資源量約100億(yi) 噸油氣當量。二是油氣勘探空間大。例如,近年來取得勘探重大突破的河套盆地臨(lin) 河坳陷,探明石油地質儲(chu) 量超過2.5億(yi) 噸,年產(chan) 200萬(wan) 噸,已建成大型油氣田。但目前已取得商業(ye) 油氣發現的中小盆地數量不足10個(ge) ,還有數量眾(zhong) 多的中小型盆地可以開展工作。三是中小盆地的油氣資源接替領域多。目前調查已發現,華北、東(dong) 北、西北、華南等地均發育具有良好油氣勘探潛力的中-新生代中小盆地。
正是基於(yu) 以上認識,新一輪找礦突破戰略行動將中小盆地群列為(wei) 公益性油氣調查工作重點之一。
三門峽盆地——中小盆地油氣資源調查的突破口
隨著調查工作的逐步深入,中小盆地油氣調查評價(jia) 逐步聚焦到南華北地區。前期油氣資源調查評價(jia) 結果顯示,作為(wei) 我國中小盆地發育比較集中的區域之一,南華北地區基本屬於(yu) 油氣礦業(ye) 權空白區,可調查麵積大。
“鎖定在南華北地區開展進一步工作,還基於(yu) 兩(liang) 方麵的考慮。”該地區油氣調查工作負責人張交東(dong) 解釋說,南華北地區從(cong) 上世紀50年代開展油氣勘探以來,一直沒有獲得商業(ye) 油氣發現。如果獲得油氣突破,向東(dong) 可輻射南華北地區的眾(zhong) 多中小盆地,向西可引領鄂爾多斯盆地周緣的中小盆地,帶動周邊地區的油氣勘探。此外,這一地區人口密集,經濟較發達,油氣資源需求量大,如果在這裏能夠建成油氣資源基地,將有助於(yu) 緩解中原地區能源供需緊張局麵,促進當地經濟社會(hui) 發展。
而位於(yu) 南華北豫西地區的三門峽盆地,處於(yu) 秦嶺、太行山等之間,具備較好的油氣保存條件,且有著與(yu) 河套盆地、南襄盆地等中型盆地相似的伸展—拉張構造背景。這是有利於(yu) 生烴物質(有機質)沉積的構造背景。
“近年來,這一地區及周邊的地質調查工作中曾經見到油氣顯示,也令我們(men) 增加了信心。因此,我們(men) 把中小盆地的油氣調查重點鎖定在豫西地區,選定三門峽盆地作為(wei) 切入點和突破口。”負責石油地質綜合評價(jia) 的油氣調查中心正高級工程師王丹丹介紹。
此前,三門峽盆地的油氣勘探程度很低,隻在20世紀六七十年代開展了少量工作,並未發現烴源岩和油氣顯示。2019年以來,油氣調查中心針對該區先後部署開展了“南華北盆地上古生界油氣地質調查” “三門峽盆地及鄂爾多斯南緣盆地群油氣調查評價(jia) ”以及“豫西重點地區構造特征及有利區優(you) 選”等項目。依托這些項目,完成了野外路線調查300千米、剖麵實測3千米、時頻電磁采集110千米、調查井2口。
這些項目的實施,令調查研究人員逐漸對三門峽盆地油氣成藏特征有了更加清晰的認識。
2019年,調查人員在三門峽盆地南緣發現了古近係烴源岩層係,其野外出露烴源岩的單層厚度達到5米~8米,累計厚度在200米以上。
為(wei) 證實這一發現,油氣調查中心部署了豫靈地1井,鑽進井深599米,鑽獲暗色泥岩和泥質灰岩累計厚度達135米。更令調查人員驚喜的是,經測試分析,烴源岩地球化學指標顯示,其達到了優(you) 質烴源岩標準,且烴源岩成熟度在0.9%~1.1%。負責石油地質研究的油氣調查中心高級工程師曾秋楠告訴記者:“這些指標說明這一區域的烴源岩已經進入大規模生烴階段,油氣資源已經形成。”
油氣調查中心還與(yu) 中石化華北油氣分公司聯合開展了複雜地區地震處理解釋、地震-地質大剖麵建立等難點問題的攻關(guan) ,獲得了盆地結構構造、斷裂體(ti) 係發育等方麵的新認識。
調查研究認為(wei) ,三門峽盆地為(wei) 雙斷式的斷陷盆地結構,盆地中部發育南北兩(liang) 個(ge) 主要的沉積凹陷,兩(liang) 個(ge) 凹陷之間發育一個(ge) 低幅構造凸起——中央構造帶,即油氣運移指向區,說明盆地存在油氣聚集成藏的有利區帶。此外,調查人員還查明了中央構造帶儲(chu) 層和蓋層發育的有利層段,並證實其具有良好的儲(chu) 蓋配置關(guan) 係,存在三套生儲(chu) 蓋組合,分別對應著源內(nei) (自生自儲(chu) )、源外(下生上儲(chu) )和潛山(新生古儲(chu) )三套成藏組合。在此基礎上,調查團隊提出了盆地南北邊界深大斷裂控製深凹陷形成、鹹化湖盆控製優(you) 質烴源岩發育的油氣成藏新認識,並建立了深凹雙向供烴、中部隆起帶運移富集的油氣成藏模式,明確了勘查方向由深凹陷區向中央隆起帶轉變,進而實現了油氣調查的新突破。
豫峽地1井——證實靈寶凹陷良好油氣資源潛力
在新的地質認識和成藏理論的指導下,油氣調查中心結合物探資料,在三門峽盆地初步圈定4個(ge) 油氣遠景區,優(you) 選位於(yu) 盆地中央構造帶遠景區東(dong) 部的靈寶凹陷,聯合相關(guan) 單位開展了地震、非震及微生物化探等物探方法綜合勘查,攻克盆地黃土塬地貌對區帶構造特征識別帶來的不利因素,查明函穀關(guan) 地區發育5個(ge) 有利圈閉,快速高效優(you) 選出有利鑽探目標,以落實古近係含油氣性。
2023年9月,在河南省靈寶市函穀關(guan) 鎮,豫峽地1井正式開鑽,設計井深2200米,由豫地科技集團下屬資環三院承擔施工。
油氣調查中心高級工程師趙洪波,負責豫峽地1井的現場管理。他說,盡管2200米是油氣調查井鑽進的常見深度,但由於(yu) 函穀關(guan) 地區第四係和新近係地層厚度大,成岩條件差,鑽井一開工,就遇到了幾百米的未固結地層,井筒垮塌、掉塊、鑽頭泥包等一係列工程問題隨之而來。
麵對超過1100米的未固結—半固結地層以及超過1500米的長裸眼井段,油氣調查中心駐井人員和施工方緊密配合,及時調整施工參數,創新“弱固結水敏地層長裸眼低成本優(you) 快鑽井”技術,在確保安全的情況下,使鑽井效率提升15%以上,有效縮短鑽探周期。
2023年12月15日,對於(yu) 參與(yu) 三門峽盆地油氣資源調查的整個(ge) 團隊來說是值得紀念的一天。這一天,豫峽地1井第1層組進行地層測試,結果顯示,該井在24小時內(nei) 獲得了自噴17.13立方米工業(ye) 油流,不含水,屬輕質原油,具備較高的勘探開發價(jia) 值。
“發現工業(ye) 油流是能源開采的第一步,也證明這裏的油氣資源具有開采的潛力。”主管試油現場的油氣調查中心正高級工程師王玉芳介紹,豫峽地1井共鑽獲12層31.5米油氣顯示,含油層段油氣顯示級別高、厚度大、物性好,證實了三門峽盆地古近係小安組具備良好的含油性。
跟進調查——夯實資源接續基地資源基礎
豫峽地1井,掀開了三門峽盆地油氣資源的一角,同時提振了河南省在這一地區進行油氣勘探開發的信心。
2023年12月底,河南省人民政府與(yu) 中國地質調查局簽訂戰略合作協議。河南省高度重視,專(zhuan) 門成立了三門峽盆地油氣資源勘查工作專(zhuan) 班。在省工作專(zhuan) 班的指導協調下,2024年1月,河南省地質局與(yu) 油氣調查中心簽訂《三門峽盆地油氣資源接續基地調查評價(jia) 合作協議》,聯合組建項目團隊,按照“整體(ti) 規劃、分步實施、突出重點、快速突破”新機製,細化工作任務,率先啟動靈寶地區油氣資源評價(jia) 工作。
為(wei) 了早日取得突破,聯合項目團隊密切配合,深化理論研究認識和技術方法應用創新。“通過對采集的二維、三維地震數據進行處理與(yu) 解析,查明了三門峽盆地構造單元,厘清了盆地構造演化史,將盆地劃分為(wei) ‘南北分帶、東(dong) 西分塊’的‘六凹兩(liang) 凸’構造格局;揭示了地層埋深、厚度及展布特征,提出了下生上儲(chu) 成藏類型;創新形成斷陷盆地晚期成藏油氣地質認識,指導了有利區帶評價(jia) 和井位優(you) 選,科學部署兩(liang) 口評價(jia) 井。”油氣調查中心正高級工程師白忠凱說。
2024年5月31日,經專(zhuan) 家論證,在函穀關(guan) 構造部署實施豫靈1井、豫靈2井,由豫地科技集團下屬資源三院、資環四院承擔施工。
2024年8月7日,豫靈1井完鑽,井深2480.48米;9月8日,豫靈2井完鑽,井深3305米。隨後陸續開展的試油工作,讓項目團隊倍感振奮。
豫靈1井經測試,獲得穩定日產(chan) 量15.5立方米工業(ye) 油流。豫靈2井,第一試油層段(2238.1~2253.8米)獲得自噴穩定日產(chan) 原油量31.62立方米,第二試油層段(2186.3~2211.8米)穩定日產(chan) 原油量92.52立方米。
結合此前豫峽地1井的試油情況,經初步評價(jia) ,三門峽盆地常規石油地質資源量達到4.27億(yi) 噸。
至此,從(cong) 總體(ti) 設計、測線部署、方法試驗、地震施工,到資料處理解釋、井位論證,從(cong) 中國地質調查局到河南省自然資源廳、河南省地質局,環環聯合攻關(guan) ,曆時近兩(liang) 年的連續作戰,取得了“孔孔冒油”的重大突破。
一個(ge) 新的油氣資源接續基地即將在三門峽盆地誕生。
三門峽盆地油氣新突破,不僅(jin) 有望打開南華北地區油氣勘探新局麵,更將為(wei) 我國中小盆地油氣資源的勘探和開發提供樣板和先例。
油氣調查中心相關(guan) 負責人表示,三門峽盆地油氣資源調查取得突破的經驗,值得推廣和借鑒。一是紮實做好基礎地質調查是關(guan) 鍵。通過基礎地質調查,發現優(you) 質烴源岩,打破了三門峽盆地沒有油氣潛力的傳(chuan) 統認識,創新提出了斷陷盆地油氣成藏地質新認識,從(cong) 而指導了有利區帶優(you) 選和井位部署。二是創新技術方法體(ti) 係是有力保障。建立了低勘探程度中小盆地適用的經濟高效綠色勘查技術方法體(ti) 係,支撐油氣調查實現快速突破。
接下來,中國地質調查局油氣資源調查中心與(yu) 河南省地質局將總結推廣三門峽盆地油氣調查成功經驗和理論技術,推進河南省工作程度低的中小盆地群油氣地質工作,力爭(zheng) 取得新的油氣發現,實現“由點到麵”的突破,引領企業(ye) 勘探開發,增加區域油氣自主供給能力,促進資源優(you) 勢轉化為(wei) 經濟發展優(you) 勢。(中國自然資源報)