南海西部低滲油氣藏勘探開發探索與實踐*

謝玉洪

(中國海洋石油集團有限公司 北京 100010)

隨著我國石油勘探和開發程度的不斷深入，低滲油氣藏儲量所占的比例愈來愈大，因此如何經濟有效開發好低滲油氣藏，對提升我國油氣自給率具有十分重要的意義[1]。海上油氣勘探開發是高技術、高投資、高風險的行業，低滲油氣藏勘探與開發難度更大。由于低滲透油氣藏儲層性質差、產能低，在勘探開發中面臨一系列技術和經濟挑戰。例如，如何準確識別預測“甜點”儲層[2-4]，并尋找有利的油氣富集區；面對固結砂巖低滲油藏上覆地層易坍塌、儲層敏感易污染等難題，如何在鉆完井過程中盡量保護儲層[5-7]；如何評價低滲儲層的非達西滲流特征，預測油井產能的變化規律[8-10]；如何改造儲層來提高產能[11-13]；如何實現有效注水補充地層能量提高油藏采收率[14-16]；如何實現分散的油氣藏資源經濟有效的勘探開發一體化[17-19]。

南海西部海域剩余油氣勘探潛力巨大，隨著勘探開發進程的不斷深入，低滲油氣田比例越來越大?！笆濉逼陂g研究表明，待發現油氣資源量當中，低滲油氣超過10×108m3油當量，勘探前景廣闊；低滲儲量占探明總量的33%，而低滲儲量動用率約為23%，動用程度低。南海西部海域石油地質條件復雜，低滲油氣藏特征各異。其中，北部灣盆地多為陸相復雜斷塊油藏，儲層非均質性強；珠江口盆地西部儲層鈣質及泥質隔夾層分布復雜；鶯瓊盆地儲層多為高溫高壓氣藏。針對這些復雜低滲油氣藏，近些年持續開展了相關綜合研究和技術攻關，并經過礦場實踐，總結出海上低滲油氣藏以經濟效益為核心的一體化勘探開發理念與“源-徑-匯-巖-藏-產”海上低滲儲層研究思路，因地制宜地制定滾動勘探開發策略，并初步建立勘探開發技術系列，包括低滲區儲層“甜點”預測技術、低滲儲層產能評價技術、低滲油氣藏勘探開發配套技術，實現了南海西部海域低孔低滲油氣藏勘探開發突破，為南海西部海域油氣穩產千萬立方米油當量做出了卓著貢獻。

1 海上低滲油氣藏勘探開發思路和策略

海上低滲油氣藏的勘探開發不能簡單模仿陸上的開發模式，需要從理念上進行突破，因地制宜地制定滾動勘探開發策略。

1.1 以經濟效益為核心的一體化勘探開發理念

在勘探工作越來越難、非常規資源勘探成果越來越多的大背景下，價值勘探的理念應勢而出，即在油氣資源總體品位不高的情況下，尋找到相對優質的油氣儲量，提高商業發現的成功率，找到有商業價值的油氣資源，為后續開發提供品質相對高一些的資源基礎。

開發上更加強調經濟性和有效性，要基于現有設施、技術和市場環境，綜合考慮如何進行目標油氣田的商業開發，在堅持確保經濟有效的開發前提下，盡可能提高油氣藏采收率。

與此同時，堅持一體化的理念，通過整合資源，堅持勘探、開發、生產及工藝等上下游一體化，勘探工作為開發提供相對優質的資源，開發工作通過技術進步來經濟有效動用儲量，降低勘探門檻，促進勘探工作的可持續發展，各專業、各環節相互支持，形成縱向一體化，最大限度地降低勘探開發及生產成本，提高低滲油氣藏的開發水平，確保低滲油氣藏勘探開發生產整體的經濟收益，實現整體的經濟性和有效性。

1.2 以“源-徑-匯-巖-藏-產”為一體的研究思路

在以經濟效益為核心的一體化勘探開發理念指導下，勘探方向的技術攻關目的不是簡單地提高發現油氣藏的技術水平、豐富油氣發現的技術手段，而是在提高勘探成功率的同時，發現盡可能多的相對優質儲量。為了實現價值勘探，勘探方向的技術攻關就是要圍繞尋找并落實優質儲量的相對富集區開展工作。而經濟有效開發關鍵在于有效提高單井產能和油氣藏的采收率，其核心在于開發目標的富集區預測，即“甜點”儲層預測。

南海西部海域針對低滲儲層探索出“源-徑-匯-巖-藏-產”的研究思路，將物源體系、搬運路徑、沉積體系特征、成巖演化以及成藏主控因素和成藏機理、產能預測等作為一個整體進行研究，具體分析物源區母巖性質、成分、匯水流域、物源區至沉積區的地貌特征，明確沉積物的搬運路徑、搬運過程中的水動力等對沉積物規模、展布、沉積類型的控制作用，分析沉積物埋藏過程中儲層的成巖演化及儲層特征，明確優質儲層特征及展布，同時結合各成藏要素的時空匹配分析，明確油氣成藏的過程及成藏機理，并進行產能預測。

“低滲儲層區找甜點”是南海西部海域在新理念指導下的主要技術攻關方向，通過專項攻關，證實低滲區有“甜點”儲層發育，明確“甜點”的成因，建立“甜點”識別標準，指明勘探方向，形成南海西部低滲區儲層“甜點”識別技術體系，進而發現有利目標，最終指導鉆探。

1.3 以精細評價、加快產能建設為核心的滾動勘探開發策略

1.3.1立體滾動勘探思路

北部灣盆地潿西南凹陷勘探程度高，地質情況復雜，具有沉積體系多樣、多套含油層系、多種油藏類型、油藏橫向連片與縱向疊置、油氣水關系復雜的特點，短期內較難認識清楚，滾動勘探是加快勘探開發節奏、提高經濟效益的有效策略。實施過程中，采取“地質分析先行、物探同步探索、新技術輔助”的原則，深化、吃透每口鉆井資料，樹立“干層旁邊有油層、薄層附近有厚層、油水同層高處有油層”的理念，按照“橫向到邊、縱向到底、逐層梳理”的三維立體滾動勘探思路，進行精細、連片構造解釋，精查搜索、落實油田內部及周邊有利的潛力目標。同時，深化區域成藏規律認識，尤其重視與相似油藏的類比分析，規避評價風險，降低勘探投資。

1.3.2以降成本與控風險為核心的開發模式

南海西部海域低滲油氣藏開發中，因地制宜，優選開發模式，制定合理的開發策略，規避地質油藏風險，提高經濟效益。初步探索形成“依托開發、聯合開發”的降成本模式和以“分期開發、先導試驗”為控風險思路的開發策略。

針對單獨開發經濟效益差的小型低滲油氣藏，采用聯合開發模式，實現資源共享，降低開發成本。對于距離已有開發設施較近的小規模油田，盡可能依托現有設施，降低新油田開發成本；對于距離已有開發設施較遠的小規模油田，采用移動式平臺快速開發。同時，采取局部試驗穩步推廣的開發思路，先易后難、先試點后推廣、先局部后全局，既有利于取得經驗與形成技術，又有利于規避風險，是推進低滲油氣藏開發的重要策略。

2 南海西部低滲油氣藏勘探開發實踐

經過“十二五”多專業聯合攻關研究，南海西部海域成功構建了一套適合低孔低滲油氣藏的勘探開發技術系列，如“甜點”儲層預測技術[3-4,20-21]、低滲儲層產能評價技術[9]、低滲油氣藏鉆完井技術[22-24]、徑向射流水力噴射[25]等系列配套增產技術等，實現了南海西部海域低孔低滲油氣藏勘探開發的突破。

2.1 勘探實踐

“十二五”期間，北部灣盆地烏石區、鶯歌海盆地東方區和珠江口盆地文昌區低滲油氣勘探進展顯著。

在“源-徑-匯-巖-藏-產”研究思路的指導下，在北部灣盆地烏石區建立了“斷裂轉換斜坡控砂”的沉積模式(圖1)，明確了該區優質儲層的展布特征，解決了勘探面臨的儲層問題，指導鉆探部署獲得規模優質石油探明儲量超1 000×104m3，測試獲高產工業油流，日產油553.1 m3，落實了中型油田，一舉奠定了烏石油田立架建產的基礎。

圖1 烏石16-1W構造流二段沉積模式Fig .1 Sedimentary model of Section 2 of Liushagang Formation in Wushi 16-1W structure

鶯歌海盆地東方區在勘探過程中，面臨利用經典沉積模式難以找到優質儲層、測井滲透率解釋精度低、地震亮點技術難以區分優質儲層等難題，從沉積學、層序地層學、地質力學、巖石物理、地震沉積學、測井響應定量分解等理論原理出發，運用高精度地層格架解釋、巖石物理實驗、孔隙結構分類測井評價、地震屬性剝離、甜點儲層地質地震識別等研究方法，建立了 “陸架三角洲-坡折-海底扇”的沉積模式，在東方區上中新統黃流組一段找到了“甜點”儲層縱橫向分布規律，指導鉆探井32口，發現了發育大型砂質碎屑流厚層塊狀砂巖“甜點”儲層的東方13-2整裝氣田，實現年產天然氣25×108m3；應用在鶯瓊盆地中深層系領域勘探，發現了陵水13-2、崖城27-2和樂東10-1等氣田或含氣構造。

珠江口盆地文昌區面臨基于大埋深斷塊氣藏“甜點”儲層主控因素不明，缺乏“甜點”儲層預測技術等難題，創建了“基于埋深、成巖、油氣充注等‘甜點’儲層主控因素”分析技術，建立了復合粒度特性參數控制條件下測井滲透率計算模型，探索了斷塊致密砂巖有利儲層預測技術，指導鉆探井11口，發現了文昌10-8珠海組大埋深油藏，證實早期原油充注成藏。

2.2 開發實踐

文昌13區珠江組一段低滲層開發，掀開了珠江口盆地西部海相低滲油藏開發的序幕。此類油藏具有埋藏淺、膠結疏松、泥質含量高、中高孔低阻低滲的特征，產能普遍較低，采出程度低。

低滲油藏開發核心在于識別“甜點”，針對重點產層進行測試是低滲油藏開發的重要保障。首先，主要圍繞如何描述低滲“甜點”進行攻關，通過多屬性綜合分析、地震反演及譜分解等技術的綜合運用，建立了低滲砂巖油藏有效儲層預測技術，識別出文昌13-1油田及文昌13-2油田低滲“甜點”區域，及時有效地指導了文昌13-2油田低滲層調整井研究、實施和綜合調整方案，共動用儲量約1 000×104m3。其次，針對文昌13-1油田低滲“甜點”與含油范圍的不吻合性，開展礦場產能測試與調整井試生產。2011、2012年分別通過A3H1井測試1井區含油性及A12井上返補孔測試2井區含油性，證實了甜點預測技術是可靠的，增加探明地質儲量約1 000×104m3(圖2、3)。結合老井補孔及調整井試生產分析表明，文昌13-1油田ZJ1-3油組采液指數在1.4～4.2 m3/(MPa·d)，有效滲透率在0.85～1.2 mD，為之后的開發潛力研究提供了可靠資料。

北部灣盆地陸相低滲油藏斷塊破碎，物性差，產能低，砂體多期切割疊置，儲層分布復雜，經濟有效開發難度大。近年來，經過開發技術攻關，陸相低滲油藏開發取得了突破性進展，實現了潿西南凹陷流沙港組陸相低滲油藏開發下限的進一步突破，由“十一五”的15 mD降低到5 mD，有力推動了潿洲11-4N、潿洲12-1W、潿洲12-1油田南塊、潿洲6-13、潿洲12-2等一批低滲油田的開發生產，預計將實現累產油2 223×104m3，新建低滲油田高峰年產170×104m3。

圖2 珠江口盆地文昌13-1油田ZJ1-3油組 含油范圍(2009)Fig .2 Oil-bearing area of ZJ1-3 Formation from WC13-1 oilfield in the Pearl River Mouth basin(2009)

圖3 珠江口盆地文昌13-1油田ZJ1-3油組含油范圍(2013)Fig .3 Oil-bearing area of ZJ1-3 Formation from WC13-1 oilfield in the Pearl River Mouth basin(2013)

3 南海西部低滲油氣領域前景與未來攻關方向

3.1 低滲油氣領域前景

南海西部海域待發現資源量中，低滲目標資源量占據總資源量的46%。未來幾年內，低滲油氣藏的發現將主要集中在勘探程度相對較高的北部灣盆地流沙港組以及目前勘探程度低的珠江口盆地中深層珠江組、珠海組、恩平組。北部灣盆地低滲原油資源量主要分布在烏石和潿西南兩大凹陷，其中烏石凹陷低滲原油資源量主要分布在北部斜坡帶和南部陡坡帶的流二段，總資源量約2.7×108m3，北部斜坡帶為長源三角洲沉積，南部陡坡帶為扇三角洲沉積；潿西南凹陷低滲原油資源量主要分布在潿西南低凸起和斜陽斜坡的流三段，總資源量約1.6×108m3，為扇三角洲沉積。珠江口盆地西部低滲原油資源量主要分布在文昌A、B凹陷，資源量約3×108m3，其中文昌A凹陷低滲原油資源量主要分布在北部斜坡帶和南斷裂帶中段的珠江組、珠海組、恩平組，北部斜坡帶為長源三角洲沉積,南斷裂帶中段為扇三角洲沉積；文昌B凹陷低滲原油資源量主要分布在北部斜坡帶珠海組和恩平組，為三角洲沉積。

針對低滲資源量，“十三五”期間勘探工作將以尋找大型規模優質儲集體為導向，精細刻畫“儲層甜點”，同時考慮以優質儲層為主、兼探低滲儲層“以肥帶瘦”的模式,踐行“價值勘探、立體勘探”。

南海西部海域目前低滲未開發原油探明儲量近億立方米，三級儲量約1.5×108m3，開發領域主要集中在北部灣盆地潿西南凹陷、烏石凹陷流沙港組陸相固結低滲砂巖儲層、珠江口盆地珠江組海相低滲砂巖儲層和依托低滲油藏井網優化技術、有效的能量補充技術和儲層保護技術、長水平井增產等技術體系可以進行經濟有效的開發動用，前景廣闊，為未來南海西部油田穩產奠定堅實的基礎。

未開發低滲天然氣三級儲量近千億立方米，開發領域主要集中在珠江口盆地珠海組、鶯歌海盆地黃流組和梅山組。未來依托文昌9/10區周邊低滲凝析氣田，珠江口盆地珠海組的滾動勘探開發將是一個重要的領域。鶯歌海盆地東方13-1氣田開發實施為鶯歌海盆地中深層低滲氣藏的開發開啟了序幕，樂東區中深層黃流組、梅山組低滲天然氣勘探也獲得重大突破，未來也有望探明天然氣近千億立方米，開發前景較好，因此未來鶯歌海盆地中深層黃流組、梅山組大型濁積體砂巖低滲氣藏的開發也將是南海西部油田天然氣產量上臺階的一個重要的領域。

3.2 未來攻關方向

找“甜點”可大幅提高產能，降低儲層保護難度，提高單井控制儲量，這是海上低滲油氣藏開發根本出路。未來南海西部海域亟需解決3個重大問題：

1) 建立烏石凹陷、潿西南流沙港組、文昌凹陷古近系珠海組、恩平組、文昌組層序格架和沉積模式，分析有利儲集體類型及分布，明確不同勘探區帶、不同沉積體系等儲層低滲成因，確定“甜點”儲層控制因素，通過儲層識別與描述技術圈定“甜點”儲層分布，提出有利勘探區帶及目標，解決目的層層序、沉積模式與構型、“甜點”儲層分布及勘探方向問題。

2) 創新低滲儲層的微觀滲流能力評價方法與中長期穩定產能評價技術，攻關海上復雜砂體儲層的有效能量補充方式，探索不同于中高滲油藏高速高效開發的低滲油田開發模式，形成適合海上低滲油氣藏開發的提高采收率技術，解決產能低、能量不足、采收率低等制約低滲油藏開發的關鍵問題。

3) 從儲層傷害機理實驗與礦場實踐分析入手，明確儲層傷害主控因素，建立低滲油氣層損害程度評價與診斷專家系統，提出適用性強的南海西部低滲油氣藏儲層保護技術，形成有效提高單井井控儲量的增產策略，解決低滲儲層易污染、產能釋放程度低、產量低等制約開發經濟性的問題。

4 結束語

“十五”到“十二五”期間，針對南海西部海域低滲透油氣藏特征，在不斷探索中逐步建立起以經濟效益為核心的海上“低孔低滲”油氣藏一體化滾動勘探開發新理念，構建了適合南海西部海域典型低孔低滲油氣藏勘探開發的技術系列，并指導勘探開發實踐，取得了比較豐碩的成果。但是，隨著海域勘探開發不斷向更深地層、更復雜油氣藏類型拓展，新的挑戰仍將不斷出現。

“十三五”期間，將以“創新技術、增加儲量，提高產量、降低成本”為目標，進一步加大低滲油氣藏勘探開發技術攻關。通過地質、地震、測井、油藏工程、鉆完井等專業聯合攻關，構建相對成熟、完善、適用于南海西部海域低滲油氣藏勘探開發的關鍵技術系列，為海域低滲區新增(3 000～5 000)×104m3可經濟有效動用的探明石油地質儲量，對烏石區低滲油藏新建(30～50)×104m3年產能提供技術支撐,最終實現南海西部海域低滲油氣藏勘探開發技術研究及勘探開發成效的新突破。