新聞中心 新聞中心
中国石化:科学探索的三十级阶梯
發布時間: 2013-03-22 來源: 国资委网站 【字體: 阅读: 52

——写在中国石化胜利油田高效勘探30年之际

在中国石油勘探史上,中国石化胜利油田创造了这样一个奇迹:在地质复杂的东部探区,实现探明储量连续30年每年过亿吨。高效勘探为胜利油田的“原油上产”做出了积极贡献,30年累计产油85482.5万吨,连续17年产量稳定在2700万吨以上。在科学探索之路上留下了30级坚实的阶梯。

理论指导实践

一位石油界资深院士,在胜利油田做资源调查时,曾经纳闷地问:“怎么回事儿,胜利怎么每年还能找出1亿吨的储量?”

院士的疑问并非没有道理。济阳探区地质构造复杂,囊括了世界油藏类型的2/3以上,被喻为“地质大观园”,勘探难度之大可想而知。

面对这样异常复杂的地质构造,要实现勘探的不断发展,胜利人依靠的就是“勘探认识无禁区”的不断探索。油田高效勘探的30年,也正是不断解放思想、不断创新突破的30年。

奠基:复式油气藏勘探理论

近30年,油田年均探明石油地质储量过亿吨。而在上世纪70年代末,探明1亿吨,整整要用去5年。

那个时期,油田勘探出现了“忽油忽水、忽稠忽稀、忽深忽浅、忽轻忽重、忽有忽无”的“五忽”现象。这一度使地质勘探人员感到迷茫,油田也随之陷入了“油田越找越小、越找越贫、路子越走越窄”的困境。

“胜利没油了?!”大中型油田大多被探明发现后,立足于找大构造的背斜理论逐渐失去了用武之地,悲观情绪开始蔓延。

新突破需要新认识。这时,地质科研人员从“永12井”得到了启迪。钻探这口井时发现了石油,而离它不到200米的另外一口井却连一点油花子也没有,他们认为这两口井之间肯定有阻挡的东西——断层。这是一个新的认识!传统的理论认为:断层对石油聚集不利。但是,经过研究和探索,科研人员大胆地提出,济阳坳陷的正断层却对石油的聚集有利。这一重要认识和发现,就是后来复式油气理论的萌芽。

1982年初,在大庆油田召开的全国石油工作会议上,胜利人首次提出:“济阳坳陷是一个油气资源丰富、成油条件复杂的复合油气区”,“五环式分布是济阳坳陷油气藏展布的基本模式”等论点。此后,经过不断完善,终于形成了较为系统的复式油气地质理论。

依靠这一理论,从1983年到1994年,胜利油田相继发现了孤东、埕岛等23个油气田,探明石油地质储量20.58亿吨,年探明储量最高达到4.1亿吨,奠定了油田持续高效勘探的基础,实现了油田产量的高速增长。

也正因如此,1985年,“渤海湾盆地复式油气聚集(区)带勘探理论及实践——以济阳等坳陷复杂断块油田的勘探开发为例”获得了国家科技方面的最高荣誉——国家科技进步特等奖,并成为新中国成立50年石油工业两项巨大科技成果之一。

承启:隐蔽油气藏勘探理论

作为中石化最大单体人工岛的“老168”海油陆采平台,经过近3年的开发建设,现日产原油能力达到380余吨,是油田近些年的勘探开发“明星”。而它,是老河口油田众多区块中的一个。

目前,老河口油田探明地质储量4754万吨。然而,在1994年之前,老河口油田的有效勘探开发对于胜利人而言还是个未知数。那时,以寻找有利构造圈闭为勘探目标,在桩106地区的西部、北部部署了14口探井,都没有钻遇油层。

老河口油田勘探当年遭遇的尴尬,正是上世纪90年代中期油田勘探的一个缩影。那一时期,部署二三十口井,往往只有两三口成功。钻遇成功率低,井位部署难,地下油气与地质人员捉起了迷藏。

这种捉迷藏的油气藏,被形象地称为隐蔽油气藏,也就是以岩性、地层油气藏为主的、一般技术手段难以发现的油气藏。这种油气藏在油田以往的勘探历程中也遇到过,但钻遇油气基本靠“碰”。

怎么才能实现由“碰”到“找”?

油田调集了10多个学科的千余名科研人员,开始了8年之久的攻关研究。他们先后测试分析样品37830余块次,开展物理模拟实验380余项(次),钻专探井943口,举办隐蔽油气藏国际学术研讨会2次、全国学术研讨会4次……

经过长期不懈的艰苦战斗,胜利人建立了以“断—坡控砂”、“复式输导”、“相—势控藏”为核心的陆相断陷盆地隐蔽油气藏勘探理论体系。

这一理论认识的突破,让擅长“躲猫猫”的隐蔽油气藏再也无法遁身,完钻探井成功率比“九五”以前提高了20%以上。由此,隐蔽油气藏也从勘探的“麻烦制造者”变身为储量贡献的“主力军”。其中,老河口油田的大规模储量发现,就得益于从构造油藏到隐蔽河道砂岩性油藏地质认识的转变。

“陆相断陷盆地隐蔽油气藏勘探理论”被誉为“又一个里程碑式的理论创新”。这一成果也获得了2004年度国家科技进步一等奖。

探索:地质认识没有止境

1993年,油田在东部探区的一个洼里打了好几口井。“要么是油层,要么是干层,没有油也没有水”,探井都失败了。

“水到哪儿去了?”

经过10多年的不断探索,一个新的地质认识开始形成了——水被吸收后,石头的体积减小,里面空间变大,周围油层是高压,里面是低压,会产生吸—压充注,油就在洼里。

至此,“油往高处走”的常规认识被这一理论认识打破。得益于“压—吸”充注成藏规律,他们明确了滩坝砂体大面积含油的成藏机理,使得东部探区原来并没有任何发现的洼里获得重大发现,找到2亿吨储量。

近年来,油田勘探这样的新认识、新探索层出不穷。从“网毯式”成藏理论到深层沙砾岩扇体扇根封闭成藏模式,从浊积岩油藏勘探理论到红层地层空间展布特征和源储关系,每一项理论认识的突破,都带来地质储量的新发现、新进展,带来了年年探明储量过亿吨、连续10年三级储量过亿吨的生动局面。

科技助推创新

2012年,滨南采油厂王庄油田年产油量41.2094万吨,占这个厂产量的19.16%。这个探明储量逾5000万吨的油田,成为目前乃至今后这家采油厂产量持续保证稳定的重要阵地。

然而就在上世纪80年代初,这一地区的勘探受制于当时的工艺技术条件和地质认识水平,一度陷入困境。直到三维地震资料精细解释技术出现及物探三维地震连片技术成熟,勘探工作者才通过强化基础性研究,取得新的地质认识,让这个“大块头”浮出水面。

多年来,新技术、新方法的创新、引进和发展,成就了油田勘探的不断突破,成为探知地下未知世界、寻找石油地质储量的利器。

适应:为地质需要而生

2012年11月9日,位于樊家油田“樊162块”的“樊162—2HF井”顺利完钻,该井的油层钻遇率100%,实现了油井水平段井眼轨迹在油层中的理想钻遇率,创造了油层钻遇率新纪录。而在2005年之前,油井水平段井眼轨迹在油层中的最佳有效钻遇率还不到80%。

成绩的取得,源自于胜利油田薄油层水平井地质导向钻井技术的应用。

技术人员介绍说,传统的薄油层水平井使用的是几何导向钻井技术,打井只要钻遇事先确定的几何目标,钻井工作就算大功告成。而随着勘探开发一体化的发展,钻井不再是单纯为了打井,“打井为了出油”的认识被更多人所接受,因此,地质导向钻井技术应运而生。地质导向钻井使得井眼轨迹控制标准不再固定不变,而是根据油层的位置随时调整,提高了薄油层水平井钻井的钻遇率。目前,该技术已经成为胜利油田钻探薄油层水平井的标配技术。

勘探的不断发展依赖于正确的理论指导,但是要将其落到实处必须依靠技术的进步。随着油田东部探区勘探程度越来越高,本就复杂的地质构造加大了勘探难度:探井平均井深明显增加,隐蔽型油气藏比例显著上升,高温、高压、薄层、小块……这些都给勘探技术发展提出了越来越高的要求。

适应地质需要,让地质家的梦想变为现实,一直以来都是油田勘探技术发展的主要命题。以测井技术为例,30年来,随着油田勘探工作由构造油气藏发展到复式油气藏,进而延伸到隐蔽油气藏的进展,测井技术也相继由模拟测井、数字测井、数控测井发展到今天的成像测井。他们研制成功的具有国际先进水平的SL—6000型成像测井系统,能够满足深井、高温高压以及小井眼、大斜度井、水平井的测井施工,成为目前中石化勘探测井主力设备。

拉动:为地质认识提速

去年底,随着入海路的竣工,钻机进入海上陆采平台“青东5”的大规模产能建设拉开序幕。

而就在30多年前,由于勘探技术所限,“青东5”区块资源潜力不明确,构造、沉积及储层特征描述不准确,成藏体系和油气富集规律不清楚,油田在这个区块钻探的“青东5井”因试油获低产,未达到工业油流标准,致使勘探由此止步。

30多年间的变化,源自于一项技术的突破。

2010年,在原型盆地恢复技术的指引下,油田地质人员搞清了该区块的构造、沉积和储层特征,准确部署井位,明确了“青东5”区块含油面积8.5平方公里,控制储量1943万吨。自此,“青东5”区块被确立为新的资源接替阵地。

勘探技术的突破,为地质人员提供了更加可靠的参考依据,影响和改变着他们对地下世界的认知。三维地震技术、约束反演技术、油藏描述技术等,把看不见、摸不着的地下越来越清晰地呈现在人们面前。

勘探处处长吕希学举例介绍说,针对复杂地质目标的高精度地震勘探技术,实现了对复杂断块、岩性、深层地质目标的精细描述,可以清楚识别不同期次沙砾岩体沉积,可以分辨断距小至8米的断层、厚度5米的储层、面积0.01平方公里的圈闭,储层预测精度提高了5%到10%,深层地震勘探深度增加了1200到1500米,为沙四段、孔店组“红层”及“盐下”油气勘探的突破提供了可靠的资料基础。

配套:实现多学科联合作战

勘探是一个需要多兵种、多学科联合作战的行业。

“十五”以来,胜利油田在积极推进单项技术攻关的同时,加强了技术的综合配套和集成。

在技术创新方面,配套形成了隐蔽油气藏勘探技术系列,大面积推广应用了高精度地震勘探技术,发展了高精度地震资料处理技术;形成测井约束反演与地震储层预测等配套的地球物理勘探技术,测井技术已由数控测井发展到成像测井,形成了声、电、核物理特性的新一代测井技术、岩电实验分析技术系列,具有配套的测井资料处理和地层评价能力;发展形成了针对中高渗疏松砂岩油藏、低渗透油藏、潜山裂缝油藏等试油技术系列和测试技术,研发了针对滩坝砂、沙砾岩体的大规模压裂改造技术。

油田勘探处处长吕希学表示,勘探新技术的攻关、推广和应用,是老区勘探保持活力、不断取得进展的根本保证。

管理提升效益

“现在作井位部署,不仅需要考虑储量,还需要考虑投资、工作量,甚至还要考虑到钻前、工程设计等工作的实际,一口井要反复讨论七八次。”

说起现在的井位部署,勘探项目管理部副主任张宇用“组织要分级管理、部署要评价量化、设计要预案配套、实施要动态分析”来概括。他认为,这些越来越细致的管理举措,是实现高效勘探的保障。

管理是企业永恒的命题,勘探工作也是一样。30年来,油田勘探系统管理体制机制适应油田发展需要,逐步走出了一条科学、规范、高效之路。

论证会:提升决策水平

孟涛是地质科学研究院沾车室沾化组组长,刚刚参加了今年油田春季地质论证会。他对地质论证过程感触颇深。

在会上,地质院、物探院及各勘探项目组和油公司分别做了相应井位的论证部署报告,求同存异,报告结束后针对不同层系、不同类型展开井位讨论。之后几家单位针对井位的具体落实,一起参照各自资料,一起研究部署,最终完成井位落实。

“这种论证机制可以让不同的单位、不同的部门相互交流和对比,并通过相互之间的论证,用更科学的手段来确定井位。”孟涛说。

这种在全国石油系统独具特色的论证会制度,胜利油田已经坚持了32年。

1981年2月,油田召开了“文革”后第一次春季地质勘探论证会。地质工作者第一次认真、仔细地上下打量耕作了多年的“济阳坳陷”,成就了复式油气藏理论的诞生。

从那时候起,对勘探目标进行全面论证,就成了油田勘探系统的惯例。油田每年春、秋季召开两次大型的地质勘探论证会。油田勘探领导、专家汇聚一堂,围绕油田勘探的大事小情,各种理论、观点、认识、技术相互交流、碰撞、融合,大家以严谨的态度、民主的作风,平等研讨,充分论证,不唯上,不唯权,只唯实。

两次论证会之间,勘探管理部门还结合重点地区的进展情况,随时组织专题讨论。

这种富有民主精神的技术探讨,为勘探工作的科学高效打下了坚实的基础。

项目法:提升勘探效益

孤岛采油厂地质勘探首席专家蔡燕杰的另一个身份,是勘探项目组组长。

“项目组的成立,充分发挥了勘探项目经理在勘探管理工作中的重要作用,使勘探项目组成为勘探管理工作的主体,把投资、储量、成本、效益任务分解落实到各个勘探项目组,做到责、权、利有机统一,提升了勘探效益。”谈起项目组的运行模式,蔡燕杰深有体会。他说,项目组里包括了采油厂地质勘探专家及地质所、油地工作部、生产管理部等部门负责人,各项工作更加紧凑,提高了工作效率。

从“军事化”到“项目法”,反映的是油田对勘探效益的追求。

上世纪90年代以前,尚处于计划经济体制下的油田勘探工作,运行着一种以行政管理手段为主、生产调度运行为中心、严格纪律约束的“半军事化”体制。然而,随着油田勘探程度的提高,勘探难度越来越大,勘探效益无法保障,过去那种“指哪儿打哪儿”的管理体制暴露出其与形势不相适应的弊病。如何在管理上创新,提升勘探效益,成了摆在勘探人面前一道非解不可的命题。

从上世纪90年代开始,胜利油田的勘探领域进行初步改革,一种不同于以往的勘探项目管理机制逐步建立起来。1990年,油田成立勘探项目管理处,实现行政管理与经营管理分离,进入油气勘探项目管理的探索和发展阶段。1997年,勘探监理也走上历史舞台。一套包含着投资主体、科研主体、成本管理主体、质量管理主体的勘探组织管理系统形成,兼顾投资、成本、质量、效益,勘探运行更加高效。

实践证明,勘探项目管理让勘探工作实现了由“生产型”向“经营型”、由“任务型”向“效益型”的转变。

一体化:提升运行效率

勘探专家、开发专家与石油工程专家要坐到一张桌子上来,共同研究、应对和破解油田勘探开发难题。

自2009年5月21日始,这个一体化设想成为现实。来自勘探、开发、石油工程三个专业的处室负责人和部分专家相聚一堂,共同交流。

传统的勘探开发程序是先探明、后评价、再开发,这种各自为战的工作模式,客观上限制了综合效能的充分释放。随着油田勘探开发难度和投资经营压力的不断增大,迫切需要勘探、开发和石油工程三者之间实现更加高效的组织衔接和协调配合。

在一体化平台上,专家们发挥各自专业优势,想法、建议摆到桌面上,互通有无,相互借鉴,探讨相关技术难题,加快储量向产量的转化步伐。勘探人员在找油的过程中,多为开发人员着想,多为开发准备录取资料。开发人员也早期介入,一旦发现有油,组织好开发研究,加快新区建设进度,确保勘探优势以最快速度转化为开发优势。

一体化的运作实现了由条块管理、分开运行、独立考核向整体部署、协同作战、综合评价的转变,让勘探在点上突破,评价立即跟进,开发紧跟评价部署,迅速扩大油气发现面积,生产效率成几何级数提升,为提高规模储量的发现率、提高储量的动用率提供了有效手段。

(本文章摘自3月22日《人民日报》)