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探索新层系,为油气勘探劈山开路

2016-09-22浏览次数:1253   来源:中国矿业报
  【石油机械网】能源安全是一国经济安全的重要组成,而我国能源安全的重点则是油气安全。
 我国油气资源勘查开发仍将继续坚持“稳油增气”的战略,未来将重点在新层系、新领域和新区域寻找优质储量,由此可见,我国的地质工作者背负的责任依然。

  “十二五”期间,随着油气勘探的发展,地质工作者经过不断探索,在松辽盆地外围火山岩覆盖区油气勘查和中扬子复杂构造区页岩气勘探等方面,均取得重大突破。

  松辽盆地外围火山岩覆盖区油气突破

  根据中国地质调查局统一部署,以国家需求为目标,中国地质调查局沈阳地质调查中心于2007年6月组织中国地质科学院矿产资源研究所、地球物理地球化学勘查研究所及中国地质调查局发展研究中心,开展了区域地质资料分析,并到油田走访调研,进而提出《松辽外围中新生代盆地群油气地质综合调查》立项建议,明确了“发挥基础性、公益性特色,为后备能源基地开辟新区、探索新层系”的工作方向。

  2008年1月,中国地质调查局与中石油大庆油田公司签署《加快推进松辽盆地及外围油气基础地质调查合作协议》,沈阳地质调查中心作为实施单位,起到了强有力的支撑作用。

  项目以“开辟新区、探索新层系,力争油气发现、引领商业勘探”为目标,针对松辽盆地外围火山岩覆盖区油气勘探工作薄弱的基本情况,开展1∶10万石油地质调查、地质剖面测量、重磁电综合物探剖面,圈定含油气远景盆地,锁定潜在生烃层系——侏罗系、上古生界,优选含油气盆地——突泉盆地,部署参数井、地质钻井钻探,钻获中下侏罗统油气,实现了油气调查在新区(松辽外围盆地)、新层系(中下侏罗统)、新类型(火山岩覆盖区)重要新发现,指明了松辽西缘火山岩覆盖区的油气勘探方向,对引领东北地区油气商业勘探发挥了重要作用。

  资料显示,2007年~2014年,中国地质调查局累计投入项目经费6270万元。7年间,完成1∶10万石油地质调查23000平方千米、地质剖面测量1610千米、非震物探剖面测量710千米。

  据了解,通过油气基础地质调查工作,首次在松辽西缘火山岩覆盖地区圈定了龙江盆地、突泉盆地、扎鲁特盆地、林西盆地和乌兰盖盆地5个油气远景盆地,总面积26684平方千米。优选突泉盆地为松辽外围侏罗纪油气新区、新层系勘探突破的远景盆地。2013年,中国地质调查局组织实施“全国油气资源战略选区调查与评价”,部署并实施“索伦-林西地区油气资源选区调查”项目,投入经费3000万元,并于2014年取得突泉盆地侏罗纪油气新发现。

  中国地质调查局地质科技工作者依据暗色泥页岩分布状况、古地理格局和有机地球化学特征,指出了上二叠统的页岩气资源勘探前景。“松辽外围中新生代盆地群油气地质综合调查”成果荣获2014年度中国地质调查成果奖一等奖,“新思路引领松辽外围突泉盆地火山岩覆盖区钻获轻质原油”被评为中国地质调查局2014年度十大进展。

  据介绍,通过野外地质调查、非震物探剖面测量和地质井设计施工等油气基础地质调查,在大兴安岭中南部大面积火山岩覆盖区,首次圈定了龙江盆地、突泉盆地、扎鲁特盆地、林西盆地和乌兰盖盆地,总面积约26684平方千米,确认侏罗系万宝组(J2b)、红旗组(J1h)以及上古生界林西组(P3l)、哲斯组(P2z)、寿山沟组(P1s)和阿木山组(C2a)是主要生烃层系;为开辟新区、拓展新层系提供了重要地质依据,弥补了松辽盆地外围火山岩覆盖区油气基础地质调查工作的空白。

  调查研究表明,突泉盆地中、下侏罗统泥岩厚度大,有机质丰度高,热演化处于成熟-高成熟阶段,具有良好的生烃物质基础,盆地内生、储、盖系列完整;首次提出突泉盆地有望成为松辽外围侏罗纪油气新区、新层系勘探突破的远景盆地,为油气新区优选和进一步勘探奠定了坚实基础、指出了明确方向。

  基于上述地质认识,先后提出了“突地1 井”和“突参1井”地质设计。“索伦-林西地区油气资源选区调查”和“松辽外围中新生代盆地群油气地质综合调查”在突参1井和突地1井钻探施工中,先后获得了不同级别的油气显示:突参1井在1684米~1704米发现油斑显示5米、油迹显示4米、荧光显示8米,完井后试油压裂获得轻质原油;突地1井在760.6米~816.7 米井段的砂岩、粉砂岩孔隙和脉岩裂隙中发现多层油浸、油迹、油斑级别的油气显示。

  此外,通过“松辽外围中新生代盆地群油气地质综合调查”项目的实施,地质科技人员在项目实施区域还查明晚二叠世林西组暗色泥页岩分布情况,且范围广,沉积厚度大,有机质丰富,热演化程度高,具有较好的页岩气资源前景。

  中扬子复杂构造区页岩气新进展

  我国南方页岩气已经取得突破,涪陵焦石坝地区已经形成重要气田,然而四川盆地外围构造复杂,勘探难度大。湘西北作为复杂构造区的典型地区,为国土资源部页岩气招标区块的主力区(5个页岩气招标区块),迫切需要扩大页岩气勘探新区和新层系的投入,带动周边及中扬子页岩气勘探的进程。

  2013年,中国地质调查局油气资源调查中心组织实施“全国油气资源战略选区调查与评价”,部署并实施“南方油气资源战略选区调查”工作项目,投入经费3500万元。据了解,湘西北地区油气空白区面积大,为页岩气勘探的处女地,地质地貌条件极为复杂,确定富有机质泥页岩的空间展布特征和构造特征,特别是新层系(下寒武统牛蹄塘组)的地层展布与含气性,面临极大挑战。

  该项目针对地质调查程度低的湘西北桑植-石门复向斜带,以下寒武统牛蹄塘组为调查重点,开辟油气调查新区,探索油气调查新层系和新领域,查明区域油气地质条件及资源远景;选择重点地区部署地球物理勘探和地质调查井工程,揭示构造结构,获取页岩气评价参数,力争取得页岩气发现。

  据了解,项目组综合区域地表地质及区域地质资料,结合湘西北已有钻井资料,按照“高中找低、动中找静”原则,优选出石门-慈利、茨岩塘两个构造稳定区为页岩气远景区,在两个远景区部署页岩气调查二维地震勘探工程100千米。地震勘探资料表明,湘西北石门-慈利地区下寒武统牛蹄塘组厚度大、埋深适中,南部构造较背部简单,存在一个页岩气勘探的有利目标区(L1与D1和D2测线的交会区)。根据该地震结果及区域地质特征,在湘西北石门-慈利地区D2与L1测线交会区优选慈页1井预探井井位。

  记者了解到,2013年12月26日,慈页1井开钻,2014年6月3日完钻,完钻井深3008米。钻进过程中,共发现气测异常13个,气测组分以CH4为主,占全烃组分最高值达97.73%。采用常规取心的方式,在下寒武统牛蹄塘组取心100.88米,首次在该地区建立了完整的黑色泥页岩岩心柱状剖面。此外,首次使用电法岩溶勘探,有效避开了地下岩溶,保证后续顺利施工。

  资料显示,在钻探过程中,实施了地质综合录井、全套组合测井,目的层段实施了元素俘获测井、电阻率成像测井和声波扫描测井等特殊测井,现场开展了岩心岩屑元素扫描和伽马能谱扫描,还开创性地进行了现场岩心三维扫描及定向取样等工作。系统获得了气测录井、地化参数、岩屑及岩心元素扫描和伽马能谱扫描、矿物组成、物性分析、孔渗结构等地层各项参数及含气量数据,在井深2600米~2749米,揭示黑色页岩连续厚度达149米,含气量为0.33立方米/吨~0.95立方米/吨,现场岩心解析气点火成功,表明下寒武统牛蹄塘组下段具有良好的含气性。

  项目组联合湖南省地质调查研究院所与物探工程部门,采用地质(区域调查资料)与地球物理(部署二维地震工程)结合的方法,查明复杂构造区富有机质泥页岩展布特征,并利用分频技术预测目的层含气性特征,结果显示该方法针对页岩气具有较好的适用性,为南方复杂构造区页岩气调查提供了好的范例。

  中国地质调查局和当地研究院所及石油公司保持了密切的合作与分工,实现了公益性地质调查与区域调查和工程勘探的无缝对接。在项目开展过程中,充分发挥当地地质研究院所的积极性,并一直与油田企业保持密切交流,共同促进该区油气调查及各方面的资料综合使用。国土资源部及湖南省国土资源厅根据该项目成果,提交页岩气招标区块两个。

  据了解,慈页1井是中国地质调查局油气资源调查中心在湖南部署的第一口页岩气预探井,目的层段为全国尚未获得页岩气突破的下寒武统牛蹄塘组,属“新区新层系”,勘查和探索意义较大。截至目前,无偿为页岩气招标区块承担公司和地质院校提供地质、二维地震和钻井资料10余次,慈页1井取得的原始数据和成果让周边湖南永顺、湖南桑植、湖南龙山、湖南花垣等页岩气招标区块的勘探有的放矢,针对性更强。此外,慈页 1 井为湖南省和中扬子地区的页岩气资源评价提供了基础数据。

  专家表示,在钻井的过程中,湘西北地区富有机质页岩气的厚度、有机地球化学参数被进一步确定,而含气性数据也被准确获取。这些资料为下一轮页岩气资源评价提供了有效的数据和参考。该项目取得的成果和进展,带动并加速了中扬子地区页岩气的勘探发展及周边页岩气区块在新区的勘探。


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