○ 文/鄔 靜 許 鵬 宋 巍
“天然氣探明地質儲量超過千億立方米,可以供百萬人口城市的居民使用上百年!”2月25日,位于我國渤海海域的中國海油渤海油田渤中19-6氣田傳來喜訊。
日前,渤中19-6氣田測試獲得優質高產油氣流。經自然資源部油氣儲量評審辦公室審定,渤中19-6凝析氣田天然氣探明地質儲量超過千億立方米,凝析油探明地質儲量超過一億立方米。這意味著中國東部地區也存在大型整裝凝析氣田。
渤海油田地處京津冀腹地,是我國第二大原油生產基地。業界普遍觀點認為渤海灣是個典型的油型盆地,近50年的勘探發現儲量也都以石油為主。天然氣就算偶有發現,也以小型氣田為主。
天然氣作為一種氣體,本就容易逸散。而渤海油田被形容為“摔碎的盤子,又被踩了幾腳”的復雜地質構造格局更讓天然氣無跡可尋,規模型天然氣藏的勘探更是難上加難。
業內專家曾普遍認為,渤海海域地質上是新構造運動最活躍的地區。在該區淺層已找到億噸級油田,深層再尋找大氣田是世界級難題。

●大發現離不開大工匠。● 攝影/劉青
事實也給在渤中凹陷尋找大氣田的勘探家們潑了一盆又一盆的冷水。渤中19-6氣田所在的渤中凹陷西南部的勘探工作歷經了合作勘探期和自營勘探期,但均未有大的天然氣發現。
上世紀80年代中期開始,中外雙方在該區進行了多輪次的勘探。在淺層發現了渤中25-1S等油田,深層由于鉆井較少,認識不清,僅個別探井在深層沙河街組發現了一些致密油層,也因難以開發而停滯不前。該區的深層勘探之路因此陷入沉寂。
“渤海需要天然氣,華北需要天然氣,中國更需要天然氣。”渤海油田迎難而上,成立了天然氣勘探項目組,進行了長達18年的攻關研究。
“如果想要找到規模性大氣田,首先要找出渤中凹陷與周邊凹陷的根本區別,找出它的特殊性在哪里。”時任天然氣勘探項目組經理、現任渤海石油管理局總地質師薛永安說。
研究人員首先從盆地分析入手,得出結論:渤海海域是渤海灣盆地沉積沉降歸宿,與其他富烴凹陷相比,埋深大、面積大、東營組巨厚的泥巖,都是能夠形成天然氣的有利條件。
經過大量基礎地質情況研究后,研究人員結合生烴模擬實驗結果,提出了巖石圈強烈薄化與走滑作用雙控的內陸深陷裂谷成盆機制。通過“產、學、研”一體化聯合攻關方式,首次提出了渤中凹陷獨特的構造演化控制晚期快速高強度生氣,揭示了烴源巖大規模生油之后還能大面積高強度生氣機理,證實了在內陸裂谷盆地巖石圈減薄背景下渤海灣盆地具有形成大氣田的物質基礎。由此,渤海灣天然氣資源潛力提升了5倍,打破了“渤海灣天然氣先天條件不足”的論斷。
然而,對于渤中地區潛山來說,由于受到地震資料品質影響,地下真實地質情況猶如罩上了一層“磨砂玻璃”。該區的地層歸屬和儲層研究一直推進緩慢。
2011年,渤海第一口深層科學探索井和周邊另一口深井在渤中凹陷發現了大量的氣層,進一步驗證了渤中凹陷具備生成天然氣的潛能,為渤中凹陷西南環天然氣勘探帶來轉機。但兩口深井氣層中二氧化碳含量較高,商業價值很低,加上深層科學探索井費用高昂,該區勘探評價工作又一次被擱置。
兩口深井雖然未能引發渤中地區的勘探熱潮,但它們的成功鉆探對該區地層結構有了新的啟示。
傳統理論認為,渤中地區潛山發育三套地層,是一個完整的“三明治”結構,一般需要先鉆穿中生界火山巖、古生界碳酸鹽巖,最后才是太古界花崗巖或變質巖。弄清該區是否存在直接出露的太古界變質花崗巖,是能否再次勘探的關鍵。
薛永安帶領研究人員深入機房,一張又一張、一遍又一遍地研究地震剖面,探索地層的變化規律,持續向周圍區帶進行追蹤,最終明確了太古界潛山的出露范圍,在距離兩口深層探索井18公里的區域發現了大型太古界潛山圈閉群,面積達300平方公里,為該區上鉆提供了重要依據。
DISCOURSE
渤海油田實現了渤中19-6大型整裝高產凝析氣田的發現—天然氣探明地質儲量1186.18億立方米,凝析油探明地質儲量11392.85萬立方米。
2016年12月14日,備受矚目的渤中19-6-1井(以下簡稱1井)開鉆。然而,鉆探過程沒有想象中順利。
1井在順利穿過淺層進入深層后,復雜的地質情況和工程作業難度給了所有人一個“下馬威”。在鉆頭進入一套巨厚的砂礫巖時,鉆頭機械鉆速慢,氣測數據直線下降,錄井熒光顯示微弱。
“這套砂礫巖到底多厚?”“這種儲層能成藏嗎?”……盡管前方疑團重重,卻阻止不了勘探人探索未知領域的決心。在精細隨鉆研究和精準決策下,1井最終在孔店組砂礫巖和潛山收獲渤海最厚氣層紀錄。隨后,渤海油田在渤中19-6構造部署了一批勘探評價井,相關研究不斷突破加深。
“通過研究,我們揭示了深層古老變質巖巖性—應力—流體三元共控、應力主導的成儲機理,證實了渤海灣盆地深層存在形成大型整裝氣田的潛山儲集體,發現了厚度超過1000米的縫網系統,有效儲層厚度占比42%。”薛永安說,“立體網狀規模性儲層發育模式、超壓動力封閉等理論認識的提出和逐步完善,地球物理的技術創新和鉆井工藝的不斷提高,確保了該區評價井的成功鉆探。”
最終,渤海油田實現了渤中19-6大型整裝高產凝析氣田的發現—天然氣探明地質儲量1186.18億立方米,凝析油探明地質儲量11392.85萬立方米。
“渤中19-6氣田的發現打開了富油型盆地天然氣勘探的新局面,落實了新的油氣富集區帶。”中國海洋石油集團有限公司總地質師謝玉洪說。
渤中19-6氣田距離天津僅約175公里,將來無疑能為京津冀地區“綠水青山”貢獻更多的清潔能源。目前,氣田試驗區已開工建設。試驗區天然氣將首供天津地區,進入濱海新區現有天然氣管線。
“渤中19-6氣田的勘探發現,是海油人貫徹落實習近平總書記批示精神,大力提升勘探開發力度取得的重要突破。未來,中國海油將繼續加大鉆探力度,以期發現更多油氣資源,為保障國家能源安全和華北地區天然氣穩定供應做出更大的貢獻。”中國海洋石油集團有限公司黨組書記、董事長楊華表示。