徐长贵（本刊编委）等：中国海油油气勘探新进展与未来勘探思考
中国海上油气 2023-05-18 16:57 北京引用
徐长贵,赖维成,张新涛,等.中国海油油气勘探新进展与未来勘探思考[J].中国海上油,2023,35(2):1-12.
XU Changgui,LAI Weicheng,ZHANG Xintao,et al.New progress and future exploration thinking of CNOOC oil and gas exploration[J].China Offshore Oil and Gas,2023,35(2):1-12.
作者信息
徐长贵 ,赖维成 ,张新涛 ,张锦伟
(中国海洋石油集团有限公司 北京 100010)
第一作者简介: 徐长贵,男,博士,教授级高级工程师,2007年毕业于中国地质大学(北京),现任中国海洋石油集团有限公司勘探副总师,主要从事海洋油气勘探开发管理和综合研究工作。地址:北京市东城区朝阳门北大街25号(邮编:100010)。E-mail: xuchg@cnooc.com.cn。
摘要
地质认识创新和关键技术突破为中国海油油气勘探发现提供了理论指导和技术保障。2022年,通过解放思想、创新认识,加大风险勘探和甩开勘探力度,在渤海海域隐蔽型潜山、环渤中凹陷岩性、琼东南盆地深水深层岩性、顺德凹陷新区、涠西南页岩油、陆上深煤层及海外勘探等十个领域获得重大勘探突破,为中国海油高质量发展奠定了坚实储量基础。同时,针对东方底辟区、超深层潜山及岩性勘探等复杂地震资料,开展以宽方位、高密度、富低频为基础的地球物理技术攻关,形成了具有海油特色的地震采集、处理技术体系。持续加大深水深层低渗储层、陆上深煤层及海上页岩油等压裂技术攻关,形成了针对不同地层的钻井及工程作业技术体系,有利支撑了勘探新领域的突破。并提出了双碳背景下,未来中国海油油气勘探策略及攻关方向。
关键词： 中国海油;隐蔽型潜山;页岩油;渤中26-6;宝岛21-1;渤中19-2;顺德凹陷;勘探方向
引言
随着勘探程度提高,中国海上油气勘探走向深水深层(双深)、高温高压(双高)、低孔低渗(双低)和潜山岩性领域,勘探领域日趋复杂,油气劣质化趋势明显,寻找优质储量难度逐步步加大[1-2]。近三年来,中国海油落实国家关于“大力提升国内油气勘探开发力度”和“深海一号”贺信、连线等指示批示精神,以大中型油气田勘探为指导思想,坚持稳油增气、向气倾斜,稳定渤海、加快南海、拓展东海、攻坚黄海、推进非常规、做强海外,统筹战略展开、战略突破和战略发现等3个层次勘探,加大风险勘探和甩开勘探力度,进一步推动勘探开发一体化,实施六大勘探工程,全力实现每年原油探明地质储量3亿t的硬稳定,推进3个万亿方大气区建设,夯实中国海油高质量发展的资源基础[2-3]。
近三年,中国海油一是高效组织了全球海上最大的勘探工作量[1-3],累计完成探井608口,复杂探井比例持续增加,深水、深层、高温高压三类井占比分别为24%、41%、47%; 二是坚持大中型油气田勘探和优质油气田勘探策略,储量发现形势稳中向好,近三年相继在渤海隐蔽型潜山和中浅层岩性、琼东南盆地深水区、珠江口盆地惠州凹陷双古等多个领域取得了重大突破,发现大中型油气田的探明储量占总储量的67%,为中国海油可持续发展奠定了基础。2022年向国家提交原油探明地质储量3.35亿t, 天然气1 252亿m3,均创“十三五”以来新高。本文系统总结了2022年中国海油十大油气勘探成果与十大勘探关键技术,并提出了双碳背景下中国海油油气勘探策略与攻关方向。
1 创新引领,十大勘探领域获得新突破
地质认识创新为油气勘探发现提供了理论指导和科学部署参考。2022年,加大风险领域勘探和甩开勘探力度,在渤海海域隐蔽型潜山、环渤中凹陷岩性、琼东南盆地深水深层岩性、顺德凹陷新区、涠西南页岩油、陆上深煤层及海外勘探等十个勘探领域获得重大突破,为中国海油高质量发展奠定了坚实储量基础。1.1 提出“内幕断层封挡—多源强势充注—超压泥岩封盖”隐蔽型潜山成藏模式,渤海海域发现国内最大的变质岩潜山油田
2022年,中国海油在渤海海域发现了渤中26-6太古界变质岩潜山油田,探明原油地质储量超1.5亿t,是目前国内已发现的变质岩潜山油田中最大的一个。该油田位于渤海海域中部渤南低凸起西段,夹持在渤中凹陷和黄河口凹陷之间。渤南低凸起的勘探始于20世纪70年代末,经历了近40年探索,仅在凸起最高部位发现了渤中26-2小型油气田,且开发见水。传统认为渤南低凸起西段潜山储层不发育,且油气保存条件差,不具备形成大型油气田的条件。在渤中19-6大型凝析气田发现的推动下,2018年开始对渤南低凸起西段潜山展开了系统研究,结果表明该区太古界变质岩潜山具备优越的储层、侧封、盖层和充注等成藏条件。①储层条件:渤海海域印支期由于南北向挤压形成近北西西和近东西潜山内幕断层,燕山期北东向压扭作用叠加活化先存断裂、裂缝,基岩潜山储层条件明显改善; 渤南低凸起潜山带经历印支-燕山期“风化剥蚀+大气水淋滤溶蚀”改造作用,形成强风化带孔隙、裂缝-孔隙型优质储层。②侧封条件:燕山运动期,在多次挤压逆冲和左旋走滑压扭作用下,断层两盘形成强糜棱泥化作用,形成低渗透致密层,可以有效封隔潜山两侧流体。③封盖条件:古近系东营组普遍发育厚层泥岩,压力系数1.2～1.4,超压有利于油气封盖。④油源条件:渤南低凸起西段被渤中和黄河口两大富烃凹陷包围,油源充足。综合研究认为该区具有“内幕断层封挡—多源强势充注—超压泥岩封盖”的隐蔽型潜山成藏模式(图1),打破了“高油低水型”成藏的传统认识。新认识指导了渤中26-6太古界变质岩潜山大型油田的发现与评价,揭开了渤海海域隐蔽型潜山勘探新篇章。
图1 渤南低凸起隐蔽型潜山油气成藏模式
1.2 建立强活动被动陆缘盆地“转换斜坡控圈—活动断裂控运—多期次强充注—弱活动断裂控聚”油气富集模式,琼东南盆地深水深层获大型气田
琼东南盆地为南海西部强活动陆缘盆地,深水区在中央峡谷领域实现千亿方大气田发现后,一直未有规模性油气突破。特别是宝岛凹陷,一直以来面临气藏规模小、CO2含量高、储层物性较差、天然气富集规律认识不清等问题。近年依托新采集的三维地震资料与已钻井资料,对宝岛凹陷进行了新一轮区域油气地质研究。结果表明,宝岛凹陷北部发育一系列转换断阶带,断阶带自西向东由“Y”型断阶转变为平行断阶,断阶规模变大、变宽缓。断层在平面上为北东-北东东向右行斜列特征,剖面上呈平行状[4-7]。主干断裂的差异活动形成转换斜坡,控制大型辫状河三角洲多期、多个朵叶体迁移变化,形成了大型构造-岩性圈闭; 主干断裂差异活动形成的构造脊紧邻生烃主洼,控制天然气充注和运移优势方向; 转换斜坡带晚期构造相对稳定,断裂活动减弱,有利于天然气大规模聚集保存。基于上述研究认识,建立了强活动被动陆缘盆地“转换斜坡控圈—活动断裂控运—多期次强充注—弱活动断裂控聚”的油气富集模式。在该模式指导下,在宝岛21-1构造部署多口探井,在深层恩平组钻遇了厚气层(图2)。截至2022年底,新增天然气探明地质储量超500亿m3,获得中国首个深水深层大型天然气田[8]。
图2 宝岛21-1大气田气藏剖面
1.3 建立洼陷带浅层“双脊联控—断脊强运—分级充注”油气成藏模式,渤中凹陷浅层大面积岩性油藏勘探获得大发现
渤中凹陷西南部勘探最早始于20世纪90年代,历经近30年勘探,在渤中19和渤中13构造带之上,先后发现了渤中19-4和渤中13-1南2个浅层中型油田。由于西侧洼陷带断裂不发育,传统认为该区浅层缺乏油气垂向运移断层,是油气“勘探禁区”。近年来,通过对浅层成藏要素解剖和油气运移路径分析,建立了渤中凹陷浅层“双脊联控—断脊强运—分级充注”的油气成藏模式(图3)。该模式认为渤中西南次洼深浅层发育复式构造脊[9],其中深层潜山构造脊控制油气汇聚方向和规模,馆陶组构造脊作为油气向浅层运移的“中转站”,直接控制明下段油气富集部位; 切穿构造脊核部的断裂决定油气运移能力,距离构造脊核部越近,油气垂向上运移能力越强; 经切脊断裂分配后油气表现为分级充注和接力运移特点,与切脊断层接触的河道砂体优先充注油气,其次是切叠型河道砂体[10-12]。在该成藏模式指导下,成功发现了渤中19-2大中型河流相岩性油田,对渤海海域浅层河流相岩性勘探具有重要借鉴意义。
图3 渤中19-2油田成藏模式
1.4 提出“凹中隆起带控聚—多储盖组合控汇—活动断裂带控运”成藏模式,顺德凹陷获得战略发现
长期以来顺德凹陷研究薄弱、认识程度低,近期利用二维地震资料锁定新凹陷烃源岩地震响应特征与分布规律,明确其勘探潜力。在此基础上,依托顺德北凹新采集三维地震资料,借鉴开平凹陷、珠三坳陷的勘探经验,建立了顺德北凹构造-层序地层格架(图4),并认识到该区斜向伸展叠加走滑的构造特征控制了油气成藏[13-14]。研究认为,在斜向伸展作用下断阶断槽控砂—局限湖盆控源—高热加速生烃[7,15-16],形成两源两灶、凹陷-斜坡带油气富集的特征。进而提出该区具有大型走滑主控的“凹中隆/鼻状构造控聚—多套储盖组合控汇—持续活动断裂控运”的成藏模式,锁定凹中隆起带古近系恩平-文昌组为有利勘探方向。在顺德北凹整体油气地质条件评价基础上,优选出凹中隆起带文昌36-2构造,部署钻探了该凹陷首口领域风险探井WC36-2-A井,该井在古近系恩平组揭示厚层油层,测试日产油106 m3,预测该构造原油地质储量规模超千万吨,实现了海南深水区新凹陷原油勘探重大突破。同时,WC36-2-A井在文昌组二段钻遇超100 m厚油页岩,证实顺德凹陷良好的烃源条件,展现了该凹陷广阔的勘探前景。
图4 顺德凹陷典型地震剖面
1.5 建立“低隆起—强改造”碎屑滩坝成因机理,渤海中深层古近系岩性油气藏勘探获突破
渤海海域辽西北洼资源量规模大,长期以来一直是勘探热点区。随着勘探程度的不断深入,认为研究区中深层弱水系带来的碎屑物有限,沉积物以三角洲前缘远端砂泥互层为主,泥质含量高、物性差,勘探潜力较低。近期,基于多口钻井和地震资料分析,认为辽西北洼斜坡带及洼陷带沙河街组二段具备发育大面积碎屑滩坝相优质岩性条件,进而将勘探方向转向中深层古近系沙二段碎屑滩坝岩性油[9-10]。研究表明,在走滑挤压作用下研究区形成低幅隆起区,水深相对较浅,强波浪淘洗改造作用有利于形成砂质纯、物性好的三角洲前缘优质碎屑滩坝储层,其单砂体厚度相对较小,一般为3～5 m,侧向易于尖灭形成独立岩性圈闭,进而提出了“低隆起—强改造”的碎屑滩坝成因模式(图5)。在该认识指导下部署钻探 JZ14-6-A井,测试获日产油超700 m3,探明地质储量超千万吨(油当量),渤海中深层古近系岩性油气藏勘探获重大突破,对渤海海域斜坡带岩性油气藏勘探具有重要指导意义。
图5 辽西北洼沙二段碎屑滩坝成因模式
1.6 建立“近源强注—断脊联控”成藏模式,惠西南古近系获千万吨优质油田发现
珠江口盆地惠西南地区惠州26洼为已证实的富生烃洼陷,随着中浅层勘探程度不断提高,深层古近系已成为重要的勘探方向。近年来,持续开展古近系沉积旋回、精细沉积体系分析、断层活动差异性与不同断块油气富集规律研究。结果表明,惠州26洼下文昌组烃源岩品质优、生排烃强度大,恩平组作为油气垂向运移的初始站,具有“近源充注”的成藏优势。洼陷边缘发育多个断裂转换带,受断层差异活动和东沙隆起抬升影响,形成由洼陷中心向洼缘长期继承性抬升的构造脊,断层-构造脊联合控制了油气分布与富集规律。其中早期消亡型断层有利油气封堵,由该类断层控制的断块是有利的油气富集块。基于上述认识,建立了“近源强注—断脊联控”成藏模式,优选出惠州27-5构造实施部署钻探,获千万吨级优质原油储量,实现了惠西南成熟探区恩平组新层系的勘探突破。
1.7 改进岩性油气藏精细描述技术,白云凹陷北坡中浅层珠江组岩性圈闭勘探获突破
白云凹陷上陆坡区珠江组下段主要发育重力流复合水道沉积,具备较好的岩性圈闭发育条件。精细沉积层序分析表明,相对海平面变化、物源供给、古地貌背景和晚期下切水道控制了多类型的岩性圈闭发育。但是,不同类型条带砂体的地震属性差异较大,难以精细落实岩性目标,系统开展深水区大面积储层预测和流体检测,面临钻井少、井间控制难度大、空间上速度模型无法精细反映地层特征等问题。针对上述难题,创新开展大角度地震提取横波速度相关信息,提高了速度模型与地层特征吻合度,进一步提升了储层预测和烃类检测的可靠性; 并基于储层反演结果开展了神经网络属性定量解释技术,提高了多相带下的储层和流体定量解释能力。基于反演属性预测结果,在流花28-2区设计部署了2口探井(属性值都在含气门槛内)(图6),钻探均获得气层发现,证实了该方法的可靠性,也使得白云凹陷北坡中浅层珠江组岩性圈闭勘探获突破。
图6 珠江组四段储层含气性预测平面图
1.8 建立海上页岩油“源储一体—相控富集”成藏模式和“地质—工程双甜点”评价技术,全球海上首口页岩油探井压裂测试成功
涠西南凹陷勘探程度较高,亟需拓展新领域。流沙港组暗色泥页岩及油页岩是主要的烃源层系,生烃品质好且横向稳定分布,具备页岩油发育条件。但海上页岩油勘探面临基础资料少、甜点预测难度大、压裂作业空间小等问题[17]。近期通过系统研究,建立了“源储一体—相控富集”的页岩油富集模式,初步估算涠西南凹陷页岩油资源量约8.2亿t。统筹考虑页岩油资源潜力、“四性”特征、油田设施等因素,优选涠西南页岩油探索有利靶区,创新建立了页岩油“四性”综合评价和“地质—工程双甜点”预测技术,明确互层型和夹层型为勘探首选页岩油类型。部署钻探了全球海上首口页岩油探井——WY-1井,压裂排量最高7 m3/min,打破了海上受限空间下单层压裂规模记录,日产原油19.5 m3、天然气1 589 m3,标志着中国海上页岩油勘探取得重大突破,增强了中国海油向海域非常规领域进军的信心。
1.9 建立“立体勘探”理念,陆上深煤层新领域勘探获得战略突破
中国1 800～2 500 m埋深的煤层气勘探仍处于起步阶段,仅在局部地区取得了突破。中联公司深煤层资源丰富,潜在资源量超过8000亿 m3。与浅煤层相比,深层煤层气开采具有较好的稳产能力。“十三五”期间,中国海油对临兴、神府区块深煤层开展资源潜力评价,整体成效不理想。2022年,中国海油提出陆上非常规“立体勘探”理念,立足地质-工程一体化、勘探-开发一体化的全链条整体勘探。以小规模低效致密气老井试验先行,利用煤层气保压取心分析含气特征,逐步拓展提储范围; 通过优化规模压裂工艺技术,实现了压裂由“主缝”到“复杂缝网”的立体转变。开展低效致密气老井压裂排采试验,最高日产超万方。深层煤层气水平井首次试验获得成功,测试最高日产量6万 m3,连续稳产3个月以上,成效显著。深煤层领域勘探的重大突破标志着中国海油陆上非常规勘探从浅部煤层向深部煤层迈进,夯实了陆上万亿大气区储量基础。
1.10 提出平静型被动大陆边缘盆地油气成藏新认识,海外勘探持续获得重大进展
南美海域北缘的G盆地为被动大陆边缘盆地,面积约23万km2。该盆地油气勘探历史超过60年,但直至20世纪80年代,国际石油公司主要针对陆架区勘探,效果不佳。中国海油参股进入该盆地的S区块后,针对该盆地构造活动弱、以岩性圈闭为主的特点,创新提出了平静型被动大陆边缘盆地油气成藏新认识,并建立了纯岩性圈闭精细识别与刻画技术,取得了很好的勘探成效。2020年,在浅层获得大量发现的情况下,进一步指出区块中深层具备较大勘探潜力,一举打开了该区块深层勘探领域,S区块勘探持续取得突破,钻探获重大发现。该油田在浅层获得重大油气发现,探明地质储量近2亿t油当量,同时在中深层发现超过20 m的厚油气层,进一步提升了未来勘探中深层的信心。S区块的勘探成功得益于被动大陆边缘盆地成藏认识创新和岩性圈闭勘探地球物理技术突破,这对今后相似类型盆地的油气勘探有非常重要的借鉴和指导意义。
2 问题导向,勘探关键技术获得突破
近年来,围绕制约油气勘探的底辟区、超深层潜山及岩性,开展以宽方位、高密度、富低频为基础的技术攻关,开创了具有中国海油特色的地震采集处理技术体系。持续加大深水深层低渗储层、陆上深煤层及海上页岩油等压裂技术攻关,形成了针对不同地层的钻井及工程作业体系,有利支撑了勘探新领域的突破。2.1 底辟模糊区地震采集处理技术
莺歌海盆地底辟区地质条件复杂、受浅层气屏蔽、流体与断裂等多重影响,地震资料“模糊”问题突出,地震采集设计采用高覆盖(>800次)、富低频(2～10 Hz)、长偏移距OBN(>10 km)方案,获取了高品质原始地震资料。自主研发了小波域上下波场分离、反射波全波形反演、Q-深度偏移处理等关键处理技术。处理过程充分考虑吸收衰减影响并进行合理补偿,提高了资料保幅性; 折射波+反射波全波形速度反演保证了浅层—中深层速度精度,中深层信噪比提高41.5%、速度精度提升21%。莺歌海盆地东方模糊区地震成像获得突破性变革,新资料信噪比明显加强,地层接触关系清晰(图7),原有的底辟核部模糊区认识转变为断裂破碎带,研究表明复杂断裂带发育正向构造圈闭,成藏条件有利,拓展了本区勘探新层系,开辟了南海天然气勘探新领域。
图7 东方模糊区地震资料处理结果
2.2 强屏蔽下超深老地层地震成像技术
受基底崎岖强反射界面影响,信号屏蔽及散射作用严重,南黄海某区超深老地层有效信号能量较弱,复杂多次波异常发育,高角度逆冲断层导致速度纵横向变化剧烈,严重影响了研究区中—古生界地层成像精度。采用正交矩阵式拖缆双方位地震采集方式,首次应用520气枪系列强能量富低频震源激发,改善了中—古生界复杂构造的照明及能量穿透问题。创建逆散射级数层间多次波压制、远偏移距广角反射成像等关键技术,提高了中—古生界速度建模与偏移成像精度。新资料的低频拓展至3 Hz、信噪比提升40%,地震资料品质大幅提升,突破了崎岖强反射界面屏蔽下的深层地震成像不清的瓶颈问题,精细落实了中—古生界老地层的构造形态,精准预测地层速度和埋深(图8),在新区勘探中发挥了重要作用。
图8 超深老地层地震资料处理结果
2.3 富煤条件下薄储层高精度宽频地震技术
近海东部某探区富含煤地层中砂岩薄储层识别难度大,岩性圈闭刻画困难,烃类检测精度不高。为此,富煤条件下薄储层识别难度大,创建了以“宽频小面元提升纵横向分辨率、去煤显砂聚焦岩性优势信息”为核心的拖缆双宽高密采集处理解释一体化技术体系,形成了小面元高密度宽频宽方位地震采集、高保幅高分辨高信噪比协同稳态地震资料处理、基于匹配追踪煤层识别及解耦的岩性预测等技术,有效指导了斜坡带富煤条件下深层岩性油气藏勘探开发,大于4 000 m深度可有效分辨储层厚度15～20 m,实钻砂岩厚度(>15 m)吻合率从73%提高到87%,烃检吻合率由57%提高到75%。显著提升了富煤条件下岩性圈闭的刻画精度,助力本区实现经济高效勘探开发。
2.4 自主成套装备12缆物探船首次工业化成功
“十五”以来,在国家“863”高科技发展计划的支持下,中国海油连续攻克30余项核心技术,成功研制出“海亮拖缆地震采集系统”“海燕拖缆控制与定位系统”“海途拖缆综合导航系统”及“海源气枪震源控制系统”等4套具有完全自主知识产权的海洋拖缆地震采集技术装备。打破多项技术垄断,各项性能指标均达到国际先进水平。2022年9月中国首艘12缆物探船“海洋石油720”完成列装并投产应用,已完成近2 000 km2的三维地震采集,标志着中国海洋油气勘探关键技术装备研制量产并产业化应用取得重大突破,具有里程碑意义。
2.5 海上页岩油压裂技术
压裂改造是实现页岩油增储上产的关键手段。涠西南油页岩渗透率普遍低于0.1 mD,层理缝发育少,基本不具备自然流动能力,通过开展页岩油多参数综合评价,创建多簇限流射孔技术、海水基压裂液技术体系、三段式泵注程序和控压返排等工艺技术组合,形成适合海上页岩油直井小规模压裂工艺方案。有效提高了裂缝扩展程度、实现了WY-1井安全高效返排,较设计减少近50%返排工期,节省测试费用近1 000万元。海上页岩油压裂改造技术体系突破了海上受限空间的页岩油压裂改造瓶颈,WY-1井压后稳定求产日产油19.5 m3、日产气1 589 m3,拉开了海上页岩油勘探开发的序幕。
2.6 陆上深层煤层气水平井大规模压裂技术
鄂尔多斯盆地东缘煤层埋藏2 000 m左右,与中浅煤层相比,深煤层具有埋藏深度大、渗透率低、应力高等特点,迫切需要建立人工裂缝沟通基质孔隙的渗流通道。通过一体化变黏滑溜水、等孔径限流射孔、暂堵转向等技术组合,创建深煤层水平井超大规模三维支撑体积压裂技术,实现了压裂由主缝到复杂缝网的立体转变。“深煤一号”LX-62-CH1井压裂施工8段,累计加砂2 136.4 m3,累计进液16 533 m3,压裂后测试日产量6万m3。“深煤一号”压裂的成功,开启了深煤层气勘探开发一体化快速上产新通道,展现了深煤层广阔前景,标志着煤层气勘探开发从浅部向深部的跨越。
2.7 深水深层低渗储层测试关键技术
深层储层物性差、易污染,深水低温水合物堵塞风险大,产能释放及流动保障是制约深水深层高效测试的两大关键因素。研发了砂岩靶直径400 mm、模拟压力≤100 MPa、温度≤200 ℃条件下的射孔流动效率测试装置,利用稳态气流注入技术及微CT、扫描电镜等手段实现对射孔损伤定量评价,有效指导射孔器材选择,建立了高速气核湍动能作用下管柱内水合物运移-沉积模型,实现不同工况下水合物风险定量评价,指导水合物抑制剂类型、注入位置及排量选择,保障了宝岛区深水深层钻井的安全测试。BD21-1-6d井测试获得日产42.43万m3高产气流,实现深水深层低渗产能重大突破(水深>1 600 m,主力目的层深度>5 000 m)。
2.8 “虎鲸”热举高效排液技术
海上深层高凝固点原油测试缺乏有效的举升工艺技术,产能无法有效释放。“虎鲸”热举高效排液技术通过构建新的流通通道,高压注入加热后的动力液,实现地层流体举升。与常规的射流泵排液工艺相比,大大缩减了流通通道内径,便于携带地层流体; 同时通过动力液热交换,降低了井筒中流体黏度,减少流动阻力,流体真实产能得到释放。南海HZ27-5-2Sa井地层测试应用该项技术,对比传统的连续油管氮气气举排液技术,日产天然气由8 000 m3提升到30 000 m3、日产原油由微量上升至19 m3,更精准地评价了储层产能,该项技术填补了海上深层高凝固点原油排液技术的空白,为海上深层勘探提供了坚实的技术支撑。
2.9 探井水下井口保留回接关键技术
针对受限区作业窗口短、深层钻井周期长等工程难题,研发形成了探井水下井口保留二次就位回接关键技术体系。该技术采用隔水管遥控接头与泥线悬挂器配套结构,泥线悬挂器与套管连接,用于悬挂套管重量和建立环空通道; 各层泥线悬挂器压力等级满足井控设计和井筒完整性要求,实现各层套管泥线以上临时弃井及回接要求。该项技术在渤海海域旅大地区海试首次获得成功,为后续受限区深层勘探积累了经验,有望解决深井作业窗口时间短的困扰。
2.10 小井眼大颗粒高温旋转井壁取心仪实现工业化应用
深层井钻井取心效率低、成本高; 受井底高温影响,部分井无法获取钻井岩心资料。经过多年技术攻关,突破了高精密钻头运动轨迹、高温电动直驱取心等技术难题,成功研制全球首个具有完全自主知识产权、适用于6英寸及以上井眼的大颗粒旋转井壁取心仪。该设备耐温205 ℃,单趟可收获壁心60颗,填补了6英寸井眼获取大颗粒壁心的技术空白,4项特色技术获得国际专利。目前该仪器在渤海锦州25-3油田、渤中22-2油田得到工业化应用,作业成功率100%。有效解决了高温储层大颗粒壁心的技术难题。
3 双碳背景下中国海油勘探思考
中国海油是中国油气储量和产量增长的主力军,持续加大勘探开发力度、夯实油气资源基础,不仅是公司高质量发展的要求,也是保障国家能源安全、实现海洋强国的国家战略要求。当前,在能源转型大势和“双碳”目标要求下,中国能源体系将逐步从以化石能源为主向非化石能源转变。从油气供应角度看,受制于中国资源禀赋,原油对外依存度将长期保持高位,天然气对外依存度也将继续攀升。从油气消费角度看,未来中国石油消费将继续增长,仍需大量进口。从国际能源市场看,国际环境日趋复杂,全球能源格局面临重新调整,获取外部资源的不确定性和风险增大。因此,在“双碳”目标下,树立底线思维、“能源的饭碗必须端在自己手里”的重要性更加凸显,油气供应安全仍是保障国家能源安全最核心、最关键的工作,需继续加大油气投资力度,努力实现稳油增气。3.1 坚持大中型油气田勘探,加大风险勘探力度,拓展储量接替新领域
近三年累计向国家提交新增探明地质储量石油9.32亿t、天然气4072亿m3,新发现22个大中型油气田,探明地质储量7.96亿t(油当量),占总探明地质储量的67%。且近三年发现的油品性质明显变好,中轻质原油占73%,常规稠油占10%,特稠油占17%,改变了过去中国近海以发现稠油为主的整体面貌。2018年以来,中国海油持续加大风险勘探力度,钻探风险领域探井68口,发现地质储量超过4亿t油当量,先后在惠西南潜山、琼东南深水天然气、开平-顺德新凹陷、页岩油、深煤层领域获得重大突破,拓展了新的勘探领域。因此,今后相当长一段时间,中海油仍然以坚持大中型油气田勘探为指导思想,持续加大风险勘探力度,进一步拓展储量接替新领域。
3.2 加大天然气勘探力度,持续推进3个万亿大气区建设,保障低碳能源供给
加快推进南海、渤(黄)海、陆上非常规3个万亿方大气区建设。一是努力建成南海万亿大气区。重点推进南海深层古近系、古潜山、中新统岩性圈闭、超深水等领域天然气勘探,到2025年预计天然气探明储量1.2 万亿m3,全面建成南海万亿大气区。二是持续推进渤(黄)海万亿大气区建设。截至 2022 年底,渤海海域累计天然气探明地质储量5 200亿m3,下一步将重点围绕渤中、辽中、秦南凹陷深层/超深层的潜山和古近系展开天然气勘探; 同时积极探索南黄海中古生界和中新生界,力争到2030年建成渤(黄)海万亿大气区。三是全力建设陆上万亿大气区。目前,中国海油陆上非常规天然气探明地质储量 4 700亿m3,主要分布在中浅层煤层气和致密砂岩气,2022年深煤层风险探索获得突破,下一步将开展全层系立体勘探,加强深煤层甜点形成机理与分布规律研究,优化深煤层经济、高效、大型压裂工艺; 同时积极探索奥陶系灰岩、铝土岩新领域,力争2028年建成陆上万亿大气区。
3.3 建立全盆地油气勘探思想,积极探索海上前瞻性重大领域油气勘探
加快国内近海油气勘探进程、建立全盆地油气勘探思想,积极探索海上前瞻性重大领域油气勘探。目前,中国近海共有19个已证实富烃凹陷,石油潜在资源量192亿t,天然气资源量13.8万亿m3,这些凹陷整体仍处于早—中期勘探阶段,未来岩性和潜山油气藏仍是这些富烃凹陷油气储量增长的主要方向。同时,中国近海尚有35个已经有油气发现但尚未能证实为富烃的潜在富烃凹陷,总资源量合计103亿t油当量。因此,加大不同类型盆地整体分析、区域解剖、原型盆地恢复是重要勘探思路和方法,也是未来中国近海储量接替重要方向。另外,页岩油、超浅层气、高温高压水溶气、海上中古生界是有望形成海上油气资源接替的重大前瞻性勘探领域。
3.4 坚持国际化战略,积极获取海外资源,坚定做强海外勘探
随着双碳目标演进、地缘政治冲突和中美博弈加剧,境外油气投资环境变得更加复杂多变,海外新项目获取难度极大。下一步要坚持战略引领、深耕“两岸一带”战略区,建立科学、长效的重点盆地筛选标准及进退机制,加强巴西、圭亚那、西非加蓬、尼日利亚、伊拉克等现有资产和区块周边拓展勘探新项目的力度。加强新项目评价研究的复合型人才的培养,保障评价水平及队伍的稳定性; 持续优化与改进勘探新项目技术评价、项目管理与审查体系。树立勘探资产理念,积极推进双勘探模式,加强勘探资产经营,坚定做强海外油气勘探。
3.5 加强技术引领,攻关勘探难题和关键技术,提高勘探成效
近年来,加大总部统筹,组织内外部、油服和海能发等单位协同攻关力度。以勘探问题为导向,利用好集团公司重大科技项目、勘探三外项目,加强有组织的创新,近期重点围绕隐蔽型复杂潜山带大规模成藏理论、海上大中型地层-岩性油气藏条件、深层-超深层油气富集机理等地质难题进行攻关。同时,进一步加强底辟模糊区地震成像、中古生界强屏蔽区地震成像、中深层潜山高效钻井、低渗储层产能获取等关键勘探技术的攻关,为突破勘探新领域、降低勘探成本夯实基础。
4 结束语
2022年,中国海油取得了十大勘探重大突破和十大勘探技术重要进展,新增探明油气地质储量、经济可采储量均创“十三五”以来新高,为集团公司实现高质量发展奠定了坚实基础。在双碳背景下,勘探一路仍将坚持以大中型油气田勘探为指导思想,加大风险勘探力度,拓展储量接替新领域; 加大天然气勘探力度,推进3个万亿大气区建设; 建立全盆地油气勘探思想,探索海上前瞻性重大领域; 坚持国际化战略,积极获取海外资源; 加强技术引领,攻关勘探关键技术等重要举措保障,为保障国家能源安全、实现海洋强国战略做出新的更大贡献。（编辑：刘丽芳 冯娜）
文章来源于《中国海上油气》2023年第2期
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徐长贵在《中国海上油气》发表的论文
[1] 徐长贵,赖维成,张新涛,等.中国海油油气勘探新进展与未来勘探思考[J].中国海上油气,2023,35(2):1-12.
[2]徐长贵.渤海海域大型伸展-走滑复合断裂特征与控藏作用[J].中国海上油气,2022,34(6):1-13.
[3]徐长贵,邓勇,范彩伟,等.北部湾盆地涠西南凹陷页岩油地质特征与资源潜力[J].中国海上油气,2022,34(5):1-12.
[4] 徐长贵.中国近海油气勘探新进展与勘探突破方向[J].中国海上油气,2022,34(1):9-16.
[5] 徐长贵,范彩伟.南海西部近海大中型油气田勘探新进展与思考[J].中国海上油气,2021,33(2):13-25.
[6] 徐长贵,杜晓峰.陆相断陷盆地源-汇理论工业化应用初探——以渤海海域为例[J].中国海上油气,2017,29(4):9-18.
[7] 徐长贵,彭靖淞,柳永军,柳屿博,吴奎.辽中凹陷北部新构造运动及其石油地质意义[J].中国海上油气,2016,28(3):20-30.
[8] 徐长贵.陆相断陷盆地源-汇时空耦合控砂原理:基本思想、概念体系及控砂模式[J].中国海上油气,2013,25(4):1-11，21，88.
[9] 徐长贵.以地质认识创新为主导的海上油区二次勘探实践与成效——以辽东湾北部地区为例[J].中国海上油气,2012,24(增刊1):1-5.
[10] 徐长贵,周心怀,邓津辉,魏刚,赖维成.辽西凹陷锦州25-1大型轻质油田发现的地质意义[J].中国海上油气,2010,22(1):7-11，16.
[11] 徐长贵.渤海古近系坡折带成因类型及其对沉积体系的控制作用[J].中国海上油气,2006，18(6):365-371.
[12] 徐长贵,赖维成.渤海古近系中深层储层预测技术及其应用[J].中国海上油气,2005，17(4):231-236.
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