千亿方天然气田如何“浮”出渤海

渤海湾,有着“摔碎的盆子再踩一脚”的地质结构,“富油贫气”是它一直以来给石油地质学界留下的印象。不过,这个印象近期被中国海洋石油集团买球开户公司(以下简称中国海油)的科技创新工作颠覆了。

日前,中国海油宣布,渤海湾发现千亿方大型天然气田。渤海油气开发历时60年,大气田为何直到最近才显露真身,这背后凝聚了多少科技攻关?

终于找到你 大量产气烃源岩现身

中国海油总地质师谢玉洪介绍说,渤海能否迎来大规模既有油又有气的新时代,要解决的第一个问题就是,渤海湾到底能不能“孕育”大气田。

烃源岩是指具备油气生成条件的岩石。判断能否在渤海湾找到气的第一步,就是要先确认那里有没有足量能产气的烃源岩。

多年来,中国海油联合多家科研单位协同找气岩,终于确认在渤中凹陷的沙三段、沙一段和东三段3个区域,分布着面积达7000平方公里,累计厚度约为1500米的大面积湖相优质烃源岩。实验证实这些烃源岩是典型的油气源岩,既能生油,也能生气。

此外,渤中凹陷自渐新世(始于3400万年前,终于2300万年前)以来的大幅度沉降,导致烃源岩的深埋与熟化速率远高于渤海湾盆地的其他凹陷。烃源岩热模拟实验表明,渤中凹陷天然气聚集量资源潜力巨大,高达1.5万亿—1.9万亿方,比之前提高了5倍以上。

破除死亡线 硬质潜山蕴藏大气田

“渤海湾盆地断裂活动性强,要寻找大气田必须走向保存条件相对较好的深部储层。但是,传统理论认为,海底深层超过4000米就难以形成优质储层,是传统商业性油气勘探的死亡线。”谢玉洪说。

中国海油研究团队发现渤中凹陷有抗压实能力很强的潜山,实验表明太古界变质花岗岩是这些潜山的主要成分。接下来的研究发现,19-6区域的太古界变质岩基底历经多期构造运动,潜山被其他多个方向断层切割,产生大量裂缝,大气淡水、幔源流体则进一步优化了裂缝网络。这些硬质潜山能够形成优质的天然气储层。

为了证明潜山中的天然气能在剧烈的断裂活动中幸存,中国海油首次提出了断裂活动区天然气藏超压动力封闭机制,发现渤中凹陷的大面积快速沉降导致泥岩超压快速形成并加剧,将大部分油气封盖在深层。同时建立了深层潜山晚期大型凝析气田成藏模式,明确了断裂活动区天然气富集、保存的有利条件。

渤中19-6大型凝析气田,已探明含气面积118平方千米,气柱高度达1569米,该发现证实了中国海油相关技术的准确、可靠。

向深部进发 破解探测与开采难题

地震资料成像是判断油气田规模的重要手段。但渤中凹陷潜山埋藏深,上覆火山岩与巨厚砂砾岩等地质体,对地震资料的屏蔽十分严重。同时,潜山裂缝储层成因复杂、变化快、非均质性强,预测难度大。

中国海油开展了多尺度裂缝储层预测研究,创新海上深层潜山高密度地震勘探一体化技术。5000米潜山内幕断层识别率提升2倍以上,潜山储层预测结果与实际钻探对比符合度达95%。

另外,海上深层钻井面临时效要求高、高产能困难等技术瓶颈。特别是渤中凹陷地区太古界变质花岗岩抗压强度高,高温、低孔渗、裂缝等多条件并存,易发生储层伤害,且伤害后很难恢复,这给钻井工程带来极大挑战。

为此,中国海油开创了海上深部硬地层快速无伤害钻井关键技术,研制了新型高强度钻头、钻具,建立了210℃抗高温助排型无固相储层保护钻井液体系,实现了储层零伤害,钻井周期由原来的119天降至45天。

谢玉洪说:“正是在深层大型整装凝析气田勘探理论的指导下,在勘探关键技术的支撑下,实现了渤中19-6大型整装高产凝析气田的发现。”在“渤海湾盆地深层大型凝析气田勘探理论技术创新与重大发现”成果鉴定会上,中国石化集团公司总裁、中国工程院院士马永生等鉴定专家一致认为,渤海找气的多项技术达到国际领先水平。

关键词: 能源

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千亿方天然气田如何“浮”出渤海

作者:胡定坤  发布时间:2019-04-03   来源:科技日报

渤海湾,有着“摔碎的盆子再踩一脚”的地质结构,“富油贫气”是它一直以来给石油地质学界留下的印象。不过,这个印象近期被中国海洋石油集团买球开户公司(以下简称中国海油)的科技创新工作颠覆了。

日前,中国海油宣布,渤海湾发现千亿方大型天然气田。渤海油气开发历时60年,大气田为何直到最近才显露真身,这背后凝聚了多少科技攻关?

终于找到你 大量产气烃源岩现身

中国海油总地质师谢玉洪介绍说,渤海能否迎来大规模既有油又有气的新时代,要解决的第一个问题就是,渤海湾到底能不能“孕育”大气田。

烃源岩是指具备油气生成条件的岩石。判断能否在渤海湾找到气的第一步,就是要先确认那里有没有足量能产气的烃源岩。

多年来,中国海油联合多家科研单位协同找气岩,终于确认在渤中凹陷的沙三段、沙一段和东三段3个区域,分布着面积达7000平方公里,累计厚度约为1500米的大面积湖相优质烃源岩。实验证实这些烃源岩是典型的油气源岩,既能生油,也能生气。

此外,渤中凹陷自渐新世(始于3400万年前,终于2300万年前)以来的大幅度沉降,导致烃源岩的深埋与熟化速率远高于渤海湾盆地的其他凹陷。烃源岩热模拟实验表明,渤中凹陷天然气聚集量资源潜力巨大,高达1.5万亿—1.9万亿方,比之前提高了5倍以上。

破除死亡线 硬质潜山蕴藏大气田

“渤海湾盆地断裂活动性强,要寻找大气田必须走向保存条件相对较好的深部储层。但是,传统理论认为,海底深层超过4000米就难以形成优质储层,是传统商业性油气勘探的死亡线。”谢玉洪说。

中国海油研究团队发现渤中凹陷有抗压实能力很强的潜山,实验表明太古界变质花岗岩是这些潜山的主要成分。接下来的研究发现,19-6区域的太古界变质岩基底历经多期构造运动,潜山被其他多个方向断层切割,产生大量裂缝,大气淡水、幔源流体则进一步优化了裂缝网络。这些硬质潜山能够形成优质的天然气储层。

为了证明潜山中的天然气能在剧烈的断裂活动中幸存,中国海油首次提出了断裂活动区天然气藏超压动力封闭机制,发现渤中凹陷的大面积快速沉降导致泥岩超压快速形成并加剧,将大部分油气封盖在深层。同时建立了深层潜山晚期大型凝析气田成藏模式,明确了断裂活动区天然气富集、保存的有利条件。

渤中19-6大型凝析气田,已探明含气面积118平方千米,气柱高度达1569米,该发现证实了中国海油相关技术的准确、可靠。

向深部进发 破解探测与开采难题

地震资料成像是判断油气田规模的重要手段。但渤中凹陷潜山埋藏深,上覆火山岩与巨厚砂砾岩等地质体,对地震资料的屏蔽十分严重。同时,潜山裂缝储层成因复杂、变化快、非均质性强,预测难度大。

中国海油开展了多尺度裂缝储层预测研究,创新海上深层潜山高密度地震勘探一体化技术。5000米潜山内幕断层识别率提升2倍以上,潜山储层预测结果与实际钻探对比符合度达95%。

另外,海上深层钻井面临时效要求高、高产能困难等技术瓶颈。特别是渤中凹陷地区太古界变质花岗岩抗压强度高,高温、低孔渗、裂缝等多条件并存,易发生储层伤害,且伤害后很难恢复,这给钻井工程带来极大挑战。

为此,中国海油开创了海上深部硬地层快速无伤害钻井关键技术,研制了新型高强度钻头、钻具,建立了210℃抗高温助排型无固相储层保护钻井液体系,实现了储层零伤害,钻井周期由原来的119天降至45天。

谢玉洪说:“正是在深层大型整装凝析气田勘探理论的指导下,在勘探关键技术的支撑下,实现了渤中19-6大型整装高产凝析气田的发现。”在“渤海湾盆地深层大型凝析气田勘探理论技术创新与重大发现”成果鉴定会上,中国石化集团公司总裁、中国工程院院士马永生等鉴定专家一致认为,渤海找气的多项技术达到国际领先水平。

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