——寫在中國石化勝利油田高效勘探30年之際
在中國石油勘探史上,中國石化勝利油田創造了這樣一個奇跡:在地質復雜的東部探區,實現探明儲量連續30年每年過億噸。高效勘探為勝利油田的“原油上產”做出了積極貢獻,30年累計產油85482.5萬噸,連續17年產量穩定在2700萬噸以上。在科學探索之路上留下了30級堅實的階梯。
理論指導實踐
一位石油界資深院士,在勝利油田做資源調查時,曾經納悶地問:“怎么回事兒,勝利怎么每年還能找出1億噸的儲量?”
院士的疑問并非沒有道理。濟陽探區地質構造復雜,囊括了世界油藏類型的2/3以上,被喻為“地質大觀園”,勘探難度之大可想而知。
面對這樣異常復雜的地質構造,要實現勘探的不斷發展,勝利人依靠的就是“勘探認識無禁區”的不斷探索。油田高效勘探的30年,也正是不斷解放思想、不斷創新突破的30年。
奠基:復式油氣藏勘探理論
近30年,油田年均探明石油地質儲量過億噸。而在上世紀70年代末,探明1億噸,整整要用去5年。
那個時期,油田勘探出現了“忽油忽水、忽稠忽稀、忽深忽淺、忽輕忽重、忽有忽無”的“五忽”現象。這一度使地質勘探人員感到迷茫,油田也隨之陷入了“油田越找越小、越找越貧、路子越走越窄”的困境。
“勝利沒油了?!”大中型油田大多被探明發現后,立足于找大構造的背斜理論逐漸失去了用武之地,悲觀情緒開始蔓延。
新突破需要新認識。這時,地質科研人員從“永12井”得到了啟迪。鉆探這口井時發現了石油,而離它不到200米的另外一口井卻連一點油花子也沒有,他們認為這兩口井之間肯定有阻擋的東西——斷層。這是一個新的認識!傳統的理論認為:斷層對石油聚集不利。但是,經過研究和探索,科研人員大膽地提出,濟陽坳陷的正斷層卻對石油的聚集有利。這一重要認識和發現,就是后來復式油氣理論的萌芽。
1982年初,在大慶油田召開的全國石油工作會議上,勝利人首次提出:“濟陽坳陷是一個油氣資源豐富、成油條件復雜的復合油氣區”,“五環式分布是濟陽坳陷油氣藏展布的基本模式”等論點。此后,經過不斷完善,終于形成了較為系統的復式油氣地質理論。
依靠這一理論,從1983年到1994年,勝利油田相繼發現了孤東、埕島等23個油氣田,探明石油地質儲量20.58億噸,年探明儲量最高達到4.1億噸,奠定了油田持續高效勘探的基礎,實現了油田產量的高速增長。
也正因如此,1985年,“渤海灣盆地復式油氣聚集(區)帶勘探理論及實踐——以濟陽等坳陷復雜斷塊油田的勘探開發為例”獲得了國家科技方面的最高榮譽——國家科技進步特等獎,并成為新中國成立50年石油工業兩項巨大科技成果之一。
承啟:隱蔽油氣藏勘探理論
作為中石化最大單體人工島的“老168”海油陸采平臺,經過近3年的開發建設,現日產原油能力達到380余噸,是油田近些年的勘探開發“明星”。而它,是老河口油田眾多區塊中的一個。
目前,老河口油田探明地質儲量4754萬噸。然而,在1994年之前,老河口油田的有效勘探開發對于勝利人而言還是個未知數。那時,以尋找有利構造圈閉為勘探目標,在樁106地區的西部、北部部署了14口探井,都沒有鉆遇油層。
老河口油田勘探當年遭遇的尷尬,正是上世紀90年代中期油田勘探的一個縮影。那一時期,部署二三十口井,往往只有兩三口成功。鉆遇成功率低,井位部署難,地下油氣與地質人員捉起了迷藏。
這種捉迷藏的油氣藏,被形象地稱為隱蔽油氣藏,也就是以巖性、地層油氣藏為主的、一般技術手段難以發現的油氣藏。這種油氣藏在油田以往的勘探歷程中也遇到過,但鉆遇油氣基本靠“碰”。
怎么才能實現由“碰”到“找”?
油田調集了10多個學科的千余名科研人員,開始了8年之久的攻關研究。他們先后測試分析樣品37830余塊次,開展物理模擬實驗380余項(次),鉆專探井943口,舉辦隱蔽油氣藏國際學術研討會2次、全國學術研討會4次……
經過長期不懈的艱苦戰斗,勝利人建立了以“斷—坡控砂”、“復式輸導”、“相—勢控藏”為核心的陸相斷陷盆地隱蔽油氣藏勘探理論體系。
這一理論認識的突破,讓擅長“躲貓貓”的隱蔽油氣藏再也無法遁身,完鉆探井成功率比“九五”以前提高了20%以上。由此,隱蔽油氣藏也從勘探的“麻煩制造者”變身為儲量貢獻的“主力軍”。其中,老河口油田的大規模儲量發現,就得益于從構造油藏到隱蔽河道砂巖性油藏地質認識的轉變。
“陸相斷陷盆地隱蔽油氣藏勘探理論”被譽為“又一個里程碑式的理論創新”。這一成果也獲得了2004年度國家科技進步一等獎。
探索:地質認識沒有止境
1993年,油田在東部探區的一個洼里打了好幾口井。“要么是油層,要么是干層,沒有油也沒有水”,探井都失敗了。
“水到哪兒去了?”
經過10多年的不斷探索,一個新的地質認識開始形成了——水被吸收后,石頭的體積減小,里面空間變大,周圍油層是高壓,里面是低壓,會產生吸—壓充注,油就在洼里。
至此,“油往高處走”的常規認識被這一理論認識打破。得益于“壓—吸”充注成藏規律,他們明確了灘壩砂體大面積含油的成藏機理,使得東部探區原來并沒有任何發現的洼里獲得重大發現,找到2億噸儲量。
近年來,油田勘探這樣的新認識、新探索層出不窮。從“網毯式”成藏理論到深層沙礫巖扇體扇根封閉成藏模式,從濁積巖油藏勘探理論到紅層地層空間展布特征和源儲關系,每一項理論認識的突破,都帶來地質儲量的新發現、新進展,帶來了年年探明儲量過億噸、連續10年三級儲量過億噸的生動局面。
科技助推創新
2012年,濱南采油廠王莊油田年產油量41.2094萬噸,占這個廠產量的19.16%。這個探明儲量逾5000萬噸的油田,成為目前乃至今后這家采油廠產量持續保證穩定的重要陣地。
然而就在上世紀80年代初,這一地區的勘探受制于當時的工藝技術條件和地質認識水平,一度陷入困境。直到三維地震資料精細解釋技術出現及物探三維地震連片技術成熟,勘探工作者才通過強化基礎性研究,取得新的地質認識,讓這個“大塊頭”浮出水面。
多年來,新技術、新方法的創新、引進和發展,成就了油田勘探的不斷突破,成為探知地下未知世界、尋找石油地質儲量的利器。
適應:為地質需要而生
2012年11月9日,位于樊家油田“樊162塊”的“樊162—2HF井”順利完鉆,該井的油層鉆遇率100%,實現了油井水平段井眼軌跡在油層中的理想鉆遇率,創造了油層鉆遇率新紀錄。而在2005年之前,油井水平段井眼軌跡在油層中的最佳有效鉆遇率還不到80%。
成績的取得,源自于勝利油田薄油層水平井地質導向鉆井技術的應用。
技術人員介紹說,傳統的薄油層水平井使用的是幾何導向鉆井技術,打井只要鉆遇事先確定的幾何目標,鉆井工作就算大功告成。而隨著勘探開發一體化的發展,鉆井不再是單純為了打井,“打井為了出油”的認識被更多人所接受,因此,地質導向鉆井技術應運而生。地質導向鉆井使得井眼軌跡控制標準不再固定不變,而是根據油層的位置隨時調整,提高了薄油層水平井鉆井的鉆遇率。目前,該技術已經成為勝利油田鉆探薄油層水平井的標配技術。
勘探的不斷發展依賴于正確的理論指導,但是要將其落到實處必須依靠技術的進步。隨著油田東部探區勘探程度越來越高,本就復雜的地質構造加大了勘探難度:探井平均井深明顯增加,隱蔽型油氣藏比例顯著上升,高溫、高壓、薄層、小塊……這些都給勘探技術發展提出了越來越高的要求。
適應地質需要,讓地質家的夢想變為現實,一直以來都是油田勘探技術發展的主要命題。以測井技術為例,30年來,隨著油田勘探工作由構造油氣藏發展到復式油氣藏,進而延伸到隱蔽油氣藏的進展,測井技術也相繼由模擬測井、數字測井、數控測井發展到今天的成像測井。他們研制成功的具有國際先進水平的SL—6000型成像測井系統,能夠滿足深井、高溫高壓以及小井眼、大斜度井、水平井的測井施工,成為目前中石化勘探測井主力設備。
拉動:為地質認識提速
去年底,隨著入海路的竣工,鉆機進入海上陸采平臺“青東5”的大規模產能建設拉開序幕。
而就在30多年前,由于勘探技術所限,“青東5”區塊資源潛力不明確,構造、沉積及儲層特征描述不準確,成藏體系和油氣富集規律不清楚,油田在這個區塊鉆探的“青東5井”因試油獲低產,未達到工業油流標準,致使勘探由此止步。
30多年間的變化,源自于一項技術的突破。
2010年,在原型盆地恢復技術的指引下,油田地質人員搞清了該區塊的構造、沉積和儲層特征,準確部署井位,明確了“青東5”區塊含油面積8.5平方公里,控制儲量1943萬噸。自此,“青東5”區塊被確立為新的資源接替陣地。
勘探技術的突破,為地質人員提供了更加可靠的參考依據,影響和改變著他們對地下世界的認知。三維地震技術、約束反演技術、油藏描述技術等,把看不見、摸不著的地下越來越清晰地呈現在人們面前。
勘探處處長呂希學舉例介紹說,針對復雜地質目標的高精度地震勘探技術,實現了對復雜斷塊、巖性、深層地質目標的精細描述,可以清楚識別不同期次沙礫巖體沉積,可以分辨斷距小至8米的斷層、厚度5米的儲層、面積0.01平方公里的圈閉,儲層預測精度提高了5%到10%,深層地震勘探深度增加了1200到1500米,為沙四段、孔店組“紅層”及“鹽下”油氣勘探的突破提供了可靠的資料基礎。
配套:實現多學科聯合作戰
勘探是一個需要多兵種、多學科聯合作戰的行業。
“十五”以來,勝利油田在積極推進單項技術攻關的同時,加強了技術的綜合配套和集成。
在技術創新方面,配套形成了隱蔽油氣藏勘探技術系列,大面積推廣應用了高精度地震勘探技術,發展了高精度地震資料處理技術;形成測井約束反演與地震儲層預測等配套的地球物理勘探技術,測井技術已由數控測井發展到成像測井,形成了聲、電、核物理特性的新一代測井技術、巖電實驗分析技術系列,具有配套的測井資料處理和地層評價能力;發展形成了針對中高滲疏松砂巖油藏、低滲透油藏、潛山裂縫油藏等試油技術系列和測試技術,研發了針對灘壩砂、沙礫巖體的大規模壓裂改造技術。
油田勘探處處長呂希學表示,勘探新技術的攻關、推廣和應用,是老區勘探保持活力、不斷取得進展的根本保證。
管理提升效益
“現在作井位部署,不僅需要考慮儲量,還需要考慮投資、工作量,甚至還要考慮到鉆前、工程設計等工作的實際,一口井要反復討論七八次。”
說起現在的井位部署,勘探項目管理部副主任張宇用“組織要分級管理、部署要評價量化、設計要預案配套、實施要動態分析”來概括。他認為,這些越來越細致的管理舉措,是實現高效勘探的保障。
管理是企業永恒的命題,勘探工作也是一樣。30年來,油田勘探系統管理體制機制適應油田發展需要,逐步走出了一條科學、規范、高效之路。
論證會:提升決策水平
孟濤是地質科學研究院沾車室沾化組組長,剛剛參加了今年油田春季地質論證會。他對地質論證過程感觸頗深。
在會上,地質院、物探院及各勘探項目組和油公司分別做了相應井位的論證部署報告,求同存異,報告結束后針對不同層系、不同類型展開井位討論。之后幾家單位針對井位的具體落實,一起參照各自資料,一起研究部署,最終完成井位落實。
“這種論證機制可以讓不同的單位、不同的部門相互交流和對比,并通過相互之間的論證,用更科學的手段來確定井位。”孟濤說。
這種在全國石油系統獨具特色的論證會制度,勝利油田已經堅持了32年。
1981年2月,油田召開了“文革”后第一次春季地質勘探論證會。地質工作者第一次認真、仔細地上下打量耕作了多年的“濟陽坳陷”,成就了復式油氣藏理論的誕生。
從那時候起,對勘探目標進行全面論證,就成了油田勘探系統的慣例。油田每年春、秋季召開兩次大型的地質勘探論證會。油田勘探領導、專家匯聚一堂,圍繞油田勘探的大事小情,各種理論、觀點、認識、技術相互交流、碰撞、融合,大家以嚴謹的態度、民主的作風,平等研討,充分論證,不唯上,不唯權,只唯實。
兩次論證會之間,勘探管理部門還結合重點地區的進展情況,隨時組織專題討論。
這種富有民主精神的技術探討,為勘探工作的科學高效打下了堅實的基礎。
項目法:提升勘探效益
孤島采油廠地質勘探首席專家蔡燕杰的另一個身份,是勘探項目組組長。
“項目組的成立,充分發揮了勘探項目經理在勘探管理工作中的重要作用,使勘探項目組成為勘探管理工作的主體,把投資、儲量、成本、效益任務分解落實到各個勘探項目組,做到責、權、利有機統一,提升了勘探效益。”談起項目組的運行模式,蔡燕杰深有體會。他說,項目組里包括了采油廠地質勘探專家及地質所、油地工作部、生產管理部等部門負責人,各項工作更加緊湊,提高了工作效率。
從“軍事化”到“項目法”,反映的是油田對勘探效益的追求。
上世紀90年代以前,尚處于計劃經濟體制下的油田勘探工作,運行著一種以行政管理手段為主、生產調度運行為中心、嚴格紀律約束的“半軍事化”體制。然而,隨著油田勘探程度的提高,勘探難度越來越大,勘探效益無法保障,過去那種“指哪兒打哪兒”的管理體制暴露出其與形勢不相適應的弊病。如何在管理上創新,提升勘探效益,成了擺在勘探人面前一道非解不可的命題。
從上世紀90年代開始,勝利油田的勘探領域進行初步改革,一種不同于以往的勘探項目管理機制逐步建立起來。1990年,油田成立勘探項目管理處,實現行政管理與經營管理分離,進入油氣勘探項目管理的探索和發展階段。1997年,勘探監理也走上歷史舞臺。一套包含著投資主體、科研主體、成本管理主體、質量管理主體的勘探組織管理系統形成,兼顧投資、成本、質量、效益,勘探運行更加高效。
實踐證明,勘探項目管理讓勘探工作實現了由“生產型”向“經營型”、由“任務型”向“效益型”的轉變。
一體化:提升運行效率
勘探專家、開發專家與石油工程專家要坐到一張桌子上來,共同研究、應對和破解油田勘探開發難題。
自2009年5月21日始,這個一體化設想成為現實。來自勘探、開發、石油工程三個專業的處室負責人和部分專家相聚一堂,共同交流。
傳統的勘探開發程序是先探明、后評價、再開發,這種各自為戰的工作模式,客觀上限制了綜合效能的充分釋放。隨著油田勘探開發難度和投資經營壓力的不斷增大,迫切需要勘探、開發和石油工程三者之間實現更加高效的組織銜接和協調配合。
在一體化平臺上,專家們發揮各自專業優勢,想法、建議擺到桌面上,互通有無,相互借鑒,探討相關技術難題,加快儲量向產量的轉化步伐??碧饺藛T在找油的過程中,多為開發人員著想,多為開發準備錄取資料。開發人員也早期介入,一旦發現有油,組織好開發研究,加快新區建設進度,確??碧絻瀯菀宰羁焖俣绒D化為開發優勢。
一體化的運作實現了由條塊管理、分開運行、獨立考核向整體部署、協同作戰、綜合評價的轉變,讓勘探在點上突破,評價立即跟進,開發緊跟評價部署,迅速擴大油氣發現面積,生產效率成幾何級數提升,為提高規模儲量的發現率、提高儲量的動用率提供了有效手段。
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