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2019年度十大地质找矿成果《渤海海域深层天然气勘探理论技术与渤中19-6大气田发现》
【发布时间】 2020-04-08        【来源】        【作者】

 

中海石油(中国)有限公司天津分公司完成的《渤海海域深层天然气勘探理论技术与渤中19-6大气田发现》获得2019年度中国地质学会十大地质找矿成果奖。

我国石油和天然气对外依存度迅速提高,油气安全引起党和国家的高度关注,清洁低碳能源匮乏制约了经济增长和生态文明建设,在中国东部寻找大型天然气田意义重大。渤海湾盆地历经 60 年勘探已成为高勘探程度区,发现了一系列大型油田,但是一直未发现大气田,呈现“富油贫气”特征。渤中凹陷是渤海湾盆地的沉积沉降中心,油气资源潜力较大,是寻找规模性天然气田的有利区域。但是渤中凹陷走滑-伸展断裂交织、断裂体系复杂、烃源生气潜力不明,深层构造认识不清,天然气富集条件不明等诸多难题,严重制约着渤海海域天然气勘探进程。

针对上述勘探难点,渤海油田以寻找大型天然气田勘探实践为基础,重点攻关渤中凹陷天然气勘探关键成藏要素,形成渤海海域天然气勘探地质理论,并创建渤海天然气勘探关键技术体系,成功发现了渤中19-6大型天然气田,实现了渤海湾盆地天然气勘探的重大突破。

一、主要创新点:渤海油田以寻找规模性天然气田勘探实践为基础,创新提出渤中凹陷“双型有机质-厚盆高熟”富气机理、深埋潜山“走滑改造-优势岩性”控储机制、“广源深洼控砂-应力改造控储”砂砾岩储层形成机制和“超压厚盖-先油后气”接力式成藏模式,形成了渤海海域天然气勘探地质理论,并创建深层地震处理-储层预测综合地球物理技术系列和深埋太古界潜山钻井技术系列,成功发现了渤中19-6千亿方大气田。该气田是中国东部首个最大整装高产凝析气田,同时也是全球最大的变质岩凝析气田第八届中国石油地质年会将渤中19-6凝析气田列为我国近年十大勘探发现首位。

二、主要创新认识:

1、创新提出渤中凹陷“双型有机质-厚盆高熟”富气机理,突破渤海湾“油型盆地”传统认识,奠定了大型天然气田勘探的资源基础。

通过烃源岩热模拟实验和数值模拟研究,首次阐明了渤海海域深层天然气以干酪根裂解气为主,湖相Ⅰ-1型干酪根生气潜力可达烃源岩生烃潜力的38%,改变了15%的经验认识。重新计算渤中凹陷天然气资源量约9170亿方,突破了渤海湾“油型盆地”的传统认识,奠定了渤中凹陷大型天然气田勘探的雄厚物质基础。

2、创新提出深埋潜山“走滑改造-优势岩性”控储机制,成功发现渤海太古界潜山最厚储层。

创新识别并提出渤海郯庐西支走滑断裂带,提出“走滑改造-优势岩性”控制的太古界潜山变质岩储层形成机制,建立构造运动与裂缝特征的对应关系,太古界潜山整体上组成裂缝网络系统。通过岩石矿物含量等统计分析,提出“优势岩性”概念,解决储层形成控制因素问题,并指出了在 “优势岩性”分布的普遍性,这些岩性能够形成较好的储层,容易形成内幕油气藏。

3、创新提出“广源深洼控砂-应力改造控储”砂砾岩储层形成机制,首次在渤海发现孔店组大型砂砾岩储集体。

创新提出成盆早期“源足、盆小”背景下规模型退积式扇三角洲沉积模式,突破了在凹陷区寻找厚层砂砾岩储层的禁区,明确了孔店组砂体展布规律,指导了复杂构造区优质储层的精确预测。孔店组砂砾岩中裂缝对砂砾岩储层渗透率的改善起到关键作用。渤中19-6构造凝析气中含有8%-10%CO2CO2侵位对砂砾岩储层具有明显的改善作用。

4、创新提出“超压厚盖-先油后气”接力式成藏模式,指导了渤中19-6大型气田的发现。

富气凹陷古近系超压、厚层泥岩封盖是天然气富集的关键因素。渤中凹陷在东二上段底部—沙河街组发育厚度800-1200m的区域超压泥岩。超压带厚层区域泥岩可作为较大范围的优质区域盖层。渤中凹陷深层天然气普遍经历了早油晚气接力式晚期成藏过程。渤中凹陷深层成藏期在4-5Ma以来,流体包裹体测温范围普遍较宽、油、气包裹体均存在,且原油成熟度低于天然气成熟度,均表明其经历了晚期“早油晚气”的成藏过程。超压厚盖油气接力式天然气成藏模式有效指导了渤中19-6大型凝析气田的发现。

三、主要创新技术系列:

1、创新建立深层地震处理-储层预测综合地球物理技术系列。

创新海上深层潜山高密度地震勘探一体化技术,集成创新了潜山内幕成像增强技术体系,潜山内幕地震资料成像效果得到明显改善,为研究区深层构造落实和储层预测奠定了资料基础。创新建立基于相边界约束EEI反演的低孔隙度砂砾岩储层物性预测技术,为孔店组优质储层刻画提供了较好的技术手段。创新提出基于二元结构的叠前裂缝储层预测技术和基于多尺度双向聚类分析的边缘增强裂缝检测技术,有效指导太古界变质岩潜山风化裂缝带和内幕裂缝带储层预测,为该区评价井位部署和随钻决策提供了科学依据

2、创新建立深埋太古界潜山钻井技术系列,解决潜山钻探钻井能力和成本难题。

首创了海上深部硬地层快速无伤害钻井关键技术,研发了210℃抗高温助排型无固相钻井液体系,实现机械钻速提高5倍、储层零伤害、井深5000米钻井周期由119天降至45天,不仅有效保护了储层,还较好控制了作业成本。

四、成果应用与经济社会效益:

渤海海域天然气勘探地质理论指导下和关键技术体系支撑下,实现了渤中19-6大型整装凝析气田的发现,探明天然气地质储量 1712.07亿方、凝析油地质储量17703.62万方,三级地质储量8亿方油当量,奠定了中国东部首个最大整装高产凝析气田的基础。同时,该气藏也是全球最大的变质岩凝析气田,第八届中国石油地质年会将渤中19-6凝析气田列为我国近年十大勘探发现首位。

渤中19-6凝析气田投产后,预计销售收入3432.21亿元。渤中19-6大型凝析气田的发现开辟了中国东部陆相油型盆地寻找大型凝析气田的全新领域,项目形成的勘探理论对全球陆相油型盆地及构造强烈活动区天然气勘探具有重要指导意义;将会带动环渤海经济圈的发展,成为渤海和中国东部能源接替基地,为环渤海经济的发展提供充足的能源保证,将会大力拉动地方经济的持续快速发展,有望为包括雄安新区在内的华北地区提供清洁能源,缓解中国东部天然气供需不平衡带来的气荒等社会问题;为贯彻落实习近平总书记“大力提升勘探开发力度,保障我能源安全”的指示精神做出了贡献。

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