中國南方海相勘探的拓荒路

○ 文／王孝祥 黃 勇 賀 彥

中國南方海相勘探的拓荒路

○ 文／王孝祥 黃 勇 賀 彥

三大氣田的發現，讓中國石化勘探分公司從勘探認識、創新機制和作風建設方面積累了科技創新經驗。

在重慶涪陵的青山綠水間，一條136公里長的鋼鐵巨龍，從涪陵頁巖氣田白濤集輸站起飛，穿山越嶺，在忠縣王場鎮附近與川氣東送管道連通。中國石化勘探分公司在川渝地區發現的三大海相氣田普光氣田、元壩氣田和涪陵頁巖氣田全部接通國內第二大能源動脈。這3個特大型海相氣田目前的年產能約150億立方米。隨著工作的推進，產能還將進一步提升。

勘探發現三大氣田的主要組織者之一、中國石化勘探分公司總經理郭旭升介紹：“這3個特大型海相氣田目前的年產量約150億立方米。隨著工作的推進，產能還將進一步提升。”

“離經叛道”的勘探認識

我國海相沉積巖分布面積廣，資源豐富，探明率卻不到10%。李四光等老一輩地質學家，創新陸相勘探理論，發現了大慶、勝利、遼河等大型特大型油氣田，甩掉了中國貧油的帽子。但經過多輪石油勘探會戰，到新世紀初，海相一直沒有找到大型油氣田，讓一代代石油勘探人鎩羽而歸，扼腕長嘆。

1999年5月，經過重組整合后實現油氣業務上中下游一體化的特大型國家能源化工企業中國石化，立足于科技創新，實施“打造上游長板、建設世界一流”的資源戰略，組建專門的勘探隊伍—南方海相油氣勘探項目經理部，重啟海相油氣勘探新航程。

● 中國石化勘探分公司在15年發展歷程中，建立了南方海相頁巖氣和南方海相碳酸鹽巖油氣地質理論及配套勘探方法技術，整體達到國際領先水平。 供圖/王孝祥

這是一支由20多名年輕科技人員組成的勘探隊伍。牽頭人馬永生和郭旭升當時剛剛三十出頭。他們最初將南方海相勘探的突破口鎖定川東北普光地區，也是一個兩難的選擇。一方面，南方海相諸多盆地中四川盆地海相沉積較穩定，油氣地質條件較好。另一方面，自上世紀50年代開始到2000年，四川盆地歷經了4輪大的油氣勘探，發現了100多個中小油氣田，最大的氣田也只有400億立方米的探明儲量。當時有專家認為這一地區遠古時期是“海槽”，是不利于油氣成藏的勘探“禁區”。

但是，這支年輕的隊伍利用原有資料進行分析研究后認為，地質認識不清加上勘探技術水平低，阻礙了這一地區油氣勘探的發展。

他們通過對構造演化、烴源巖發育及油氣充注歷史等基礎地質進行分析研究，在前人劃定的所謂“深水區”找到了許多淺水沉積的證據，認為普光地區具有發育臺地邊緣礁灘相儲層的沉積背景，否定了“海槽”認識。通過進一步的資源評價和成藏主控因素分析，認為普光地區主要目的層長興組、飛仙關組氣藏為構造—巖性復合氣藏。基于一系列新的地質認識，他們提出了“以長興—飛仙關組礁灘白云巖儲層為目的、以構造-巖性復合圈閉為勘探對象”的勘探新思路，并且在構造低點部署了普光1井。他們頂住多方壓力落實不打高點打低點這樣“離經叛道”的勘探新部署，實施了普光1井，發現了國內豐度最高、規模最大的海相整裝氣田普光氣田。

在勘探過程中，他們弄清了深層碳酸鹽巖優質儲層發育主控因，提出“多元供烴、復合控藏”成藏模式；攻克了復雜山地深層碳酸鹽巖高分辨率地震資料采集處理和解釋技術，形成了礁灘儲層精確預測方法，攻克了高含硫氣井鉆探關鍵技術。這些理論和技術的形成，支撐了普光氣田的發現和整體探明。

乘勝追擊獲得戰果

普光氣田的發現，讓中國石化集團公司感受到了這支隊伍強大的創新力和頑強的戰斗力，經過重組充實，名正言順地成立了勘探分公司。這支雄心勃勃的勘探隊伍繼承和發揚普光精神，劍指新的領域—他們登記了四川盆地最后一個被“遺忘”的、前人認為沒有勘探潛力的另一個“禁區”：元壩地區。通過深入研究，創新提出了以“尋找長興－飛仙關組臺地邊緣巖性氣藏為勘探對象”的勘探新思路，創新形成了“多元供烴、巖性控藏”的超深層生物礁氣藏勘探理論，發展和完善了“相控三步法”儲層預測技術，攻克了超深層高含硫氣井高效鉆探關鍵技術，發現和探明了平均埋深6673米的國內首個超深層生物礁大氣田元壩氣田。

普光氣田和元壩氣田的發現讓世界對勘探分公司刮目相看，涪陵頁巖氣田的發現則再次讓世界同行刮目相看。

今年5月19日，勘探分公司迎來今年第6批登門拜訪的客人——美國雪佛蘭公司非常規勘探項目部資深地質學家內森·空理先生一行。空理先生是拜讀了勘探分公司總經理郭旭升等人編寫的國內首部頁巖氣專著《涪陵頁巖氣田焦石壩區塊富集機理與勘探技術》后，專程到這里交流頁巖氣勘探理論和技術。

受地質認識和關鍵技術制約，國內頁巖氣開發一直低調潛行。經過大量研究，勘探分公司的科研團隊提出了“保存條件”這個關鍵變量。他們認為，美國的頁巖氣埋藏的地質構造相對簡單，富集和保存條件較好，而我國的地質運動劇烈，富集和保存條件較復雜。因此，勘探國內頁巖氣，必須綜合考慮頁巖氣的生成條件和后期散失條件，而且必須動態研究保存條件。沿著這樣一條清晰的主線進行深入研究，他們對頁巖氣富集和保存的認識更加清晰，創新性地提出了“良好的頂底板條件、適中的埋深、遠離開啟斷裂、不整合面和抬升剝蝕區是保存關鍵，儲層高壓—超高壓是頁巖氣保存條件好的表征”的新觀點，簡稱“二元富集”理論，實現了頁巖氣地質認識的升華。

在“富集”與“保存”的“二元”理論指導下，他們加強科研，以大量的數據充實模型，厘定出頁巖有機碳含量、厚度、脆性指數、項底板、構造樣式和埋深等18項具體參數，構建起戰略選區評價體系。通過量化評價，他們認為五峰組—龍馬溪組是四川盆地海相頁巖氣最有利的勘探層系，并優選出了涪陵焦石壩等28個有利區。

理論的突破，給地質家尋找頁巖氣提供了一盞指路明燈——在原來覺得沒有勘探潛力的焦石壩地區，看到了能夠發現頁巖氣的希望。2011年底，他們完成了第一口海相頁巖氣參數井焦頁1井的論證，2012年焦頁1井順利實施，由此，打開了通向海相頁巖氣勘探新領域的大門。

2012年12月28日傍晚，焦頁1井試獲20.3萬立方米高產頁巖氣，取得商業性戰略突破，勘探人喜極而泣。

而后，中國石化統一部署，加快了焦石壩頁巖氣的商業開發。2014年，涪陵頁巖氣田提交1076.75億立方米探明儲量通過國家評審，標志著我國首個大型頁巖氣田正式誕生，使中國成為除美國之外第一個實現頁巖氣商業性規模開發的國家。2015年，涪陵頁巖氣田探明儲量增加到3806億立方米，成為全球除北美之外最大的頁巖氣田。

集中科研力量破攻關

一個400多人的單位，短短15年獲得如此豐碩的勘探成果，秘訣是什么？中國石化的領導專家們說，勘探分公司的成功，充分發揮了體制機制的保障作用。

在勘探過程中，一套以“集團化決策、項目化管理、市場化運作、社會化服務”為主要內容的油氣勘探管理模式逐步形成，既充分發揮集團決策和集中力量辦大事的優勢，又優選外協科研力量，使南方海相勘探成為科技資源的“整合器”。

一批國內外科研力量積極參與南方海相勘探攻關。俄羅斯自然科學院、俄羅斯石油天然氣大學，以及埃克森·美孚、斯倫貝謝、康菲等研究機構和技術服務公司與勘探分公司開展了一系列合作；中國科學院、中國地質科學研究院、中國地質大學、中國石油大學等科研機構成為南方海相勘探的合作伙伴。中國石化集團公司內部的科研力量也在大力支持著南方海相勘探。

與此同時，勘探分公司體制機制建設按照“小機關、大項目、精科研、強監督”的思路穩步推進。大刀闊斧地整合內部科研力量，將原先分散的研究院所主要勘探研究力量進行整合，成立了勘探研究院，并抽調精干科研人員建立4個以勘探部署為主的區域性項目部和3個承擔現場技術攻關的現場項目部，實現了高效合理設計科研隊伍。

15年來，勘探分公司有24個海相勘探的重大基礎性研究項目和技術攻關項目通過集團公司申報被列為國家科技發展專項；120個項目列為中國石化發展專項和“十條龍”科技攻關項目。這些項目由國家和集團公司承擔經費，勘探分公司組織實施，使南方海相勘探由集團戰略上升為國家資源戰略的重要組成部分。

不拘一格用人才

為了確保科研項目能夠優質地完成，勘探分公司實行三級科研項目管理體制。國家課題、國家專項、中國石化課題和中國石化“十條龍”項目是一級課題，勘探分公司設立的課題為二級課題，該公司勘探研究院和各項目部依據生產和科研中遇到的實際難題設立的課題為三級課題。

這就像一棵大樹，國家重大專項是主干，中國石化承擔的相關研究專項是枝干，勘探分公司承擔的研究項目是分枝，基層單位確定的研究項目是細分枝。15年來，承擔和完成的600多個科研項目都是國家重大專項的子項目、孫項目或者是曾孫級項目。

談起今年初的二三級項目長競聘，勘探分公司勘探研究院目標處理解釋中心29歲的科研骨干陳超仍然抑制不住內心的激動。這個陽光帥氣的小伙，4年前從中國地質大學礦產普查與勘探專業研究生畢業，在鉆探施工現場實習兩個月后，成為一名合格的地質技術員，被調回勘探研究院從事構造解釋與油氣儲層預測工作。

通過刻苦鉆研和勤奮工作，陳超脫穎而出，成為勘探研究院儲層預測骨干技術人員。2013年，他憑借嫻熟的技術和高度的事業心競聘上三級項目“海相頁巖氣甜點預測技術研究”項目長，取得的研究成果成功指導了涪陵頁巖氣田的勘探。今年，陳超以絕對優勢競聘成為該公司二級項目“川東南地區海相頁巖氣保存條件表征及含氣量預測技術研究”的項目長。

在勘探分公司，不僅年輕人有平臺，只要你想干事，老同志照樣有舞臺。滿臉絡腮胡中總掛著古銅色笑容的夏維書今年57歲，被聘為勘探分公司專家。30多年的工作經歷，前20多年與野外地質打交道，最近10來年主要在鉆探現場開展地質跟蹤研究。從新疆到西藏，從滇黔桂到四川盆地，都留下過他風吹日曬的身影。去年下半年，從海拔4700米的旺1井現場回來時，同事問他是否還堅持得住。他爽朗地回答：“我還年輕，只要單位需要，事業需要，去哪里都沒問題。”今年上半年，他一直駐在焦石壩勘探現場做研究。

嚴謹之風保障創新

時光倒回2006年初，普光氣田勘探如火如荼。為了盡快落實普光之后新的戰略展開接替陣地，勘探分公司已提前在有可能成為接替區塊的川東北通南巴地區實施地震勘探和鉆探，但沒有取得戰略性重大突破；在元壩地區實施二維地震勘探，沒有發現大型構造目標。新的接替區塊不明朗。

2006年2月1日，大年初四，溫暖的昆明洋溢著喜慶祥和的節日氣氛。沒有回家過春節的勘探分公司勘探處與研究院的專家們繼續研究川東北地區的新老勘探資料。就是這一天，他們通過反復分析研究，在元壩地區的地震剖面圖上發現二疊系飛仙關組至長興組地層存在異常反射。通過深入討論和分析，他們認為長興組至飛仙關組地震異常體可能是良好的礁灘儲層，元壩地區第一口預探井應該針對這一目標論證。

20天后，初步研究結果和論證方案出來了。科研人員明確了長興組至飛仙關組臺地邊緣相地震異常體范圍，初步落實了元壩地區礁灘儲層發育的有利部位和規模，論證了元壩1井。勘探分公司勘探研究院專家對論證方案進行認真討論后，覺得飛仙關組至長興組地震異常體的范圍圈定不夠精細，要求科研人員把研究做細做深進一步完善方案。

經過4次認真論證和修改，元壩1井部署方案終于獲得總部同意。2006年5月26日，該井肩負石化勘探人的新希望開鉆，2007年10月鉆獲50萬立方米高產工業氣流，成為元壩氣田的發現井。

郭旭升介紹，分公司的重點探井特別是“1字號”探井上鉆前，至少經過從基層研究院到中國石化集團總部領導專家4輪嚴謹詳細的論證。這是保證探井成功的一個重要原因。

在勘探分公司，有一張坐標清晰、色彩豐富、層次分明的元壩氣田主力產層長興組沉積相圖。這張精細的氣藏圖是怎么刻畫出來的？它是勘探分公司勘探研究院和相關協作單位共200多人，花了兩年半時間繪制而成的。按照這張圖，勘探分公司優化勘探部署，原計劃打40口探井優化后變為30口，節約勘探投資12億元；探井成功率92.3%，超出世界平均水平50%；其中10口探井單井產量超百萬立方米，打出了國內罕見的高產氣井群。

勘探研究和部署要變成勘探成果，必須靠鉆頭來實現。而保證鉆頭向油氣勘探目標挺進是現場跟蹤研究的首要任務。

胡南方是勘探分公司一名已有三十余年工作經歷的地質工作者，前二十年從事野外地質和室內研究，近十多年一直在鉆探現場開展鉆井地質跟蹤研究。

涪陵頁巖氣田的發現井焦頁1井的鉆井跟蹤研究給胡南方留下了難忘的記憶。在全井鉆探過程，最難控制且必須控制好的關鍵也是最主要的地質目的，就是確保斜井段下靶點和水平段全部落在優質頁巖氣層。為了確保達到鉆探目的，鉆頭進入海相頁巖層后，胡南方等地質技術員全天候24小時駐井跟蹤研究。

2012年7月15日，焦頁1井斜井段進入下靶點時，胡南方將鉆出的巖屑與該井在直井段同一層位鉆出的巖屑進行對比分析，發現地層提前，認為按原井眼軌跡控制方案鉆至水平段，很有可能鉆穿優質頁巖層，造成脫靶。這一分析引起了分公司領導的高度重視，派有關領導專家迅速趕到現場組織處理。按照調整后的方案實施，焦頁1井水平段井身控制精準，測井解釋證實水平段在優頁巖氣層中穿行，氣層鉆遇率100%。這為該井試獲高產頁巖氣、成為涪陵頁巖氣田發現井奠定了良好基礎。

類似這樣的典型細節，在勘探分公司的勘探和科研工作中俯拾皆是。該公司員工用實際行動詮釋著“細節決定成敗”的深刻內涵，踐行著“嚴從細中來,細在實中求”的理念,并以“嚴細實”作風取得了一系列重大科研和勘探成果。

● 中國石化勘探分公司通過體制機制的保障、科研項目分級管理和嚴謹的科研作風等方面，收獲了眾多國家級科研項目成果。 攝影/張學斌

責任編輯：趙 雪

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