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三門峽:打開(kāi)中小盆地找油突破口

信息來(lái)源 :湖南礦業(yè)網(wǎng)      發(fā)表時(shí)間 :2025-01-22 10:14:45

歷經(jīng)10余年攻堅(jiān)克難,我國(guó)中小盆地油氣資源調(diào)查終獲突破。

  自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局聯(lián)合河南省人民政府,踐行“政府主導(dǎo),公益先行,商業(yè)跟進(jìn),科技引領(lǐng),快速突破”的央地企協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制,瞄準(zhǔn)久攻未克的南華北地區(qū)中小盆地群推進(jìn)油氣資源調(diào)查,近期在三門峽盆地探獲高產(chǎn)工業(yè)油流。

  這一突破,不僅預(yù)示著一個(gè)新的含油盆地的誕生,而且開(kāi)辟了公益性油氣調(diào)查新區(qū)新層系,將示范引領(lǐng)全國(guó)中小盆地油氣勘查。

  中小盆地——我國(guó)油氣資源增儲(chǔ)上產(chǎn)的接續(xù)陣地

  我國(guó)加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系,油氣資源作為其中不可或缺的重要組成部分,是當(dāng)前及未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間需要筑牢的能源安全底線。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局堅(jiān)決履行地質(zhì)找礦“國(guó)家隊(duì)”職責(zé)使命,加大油氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)力度,為保障國(guó)家能源安全“加油爭(zhēng)氣”。

  此次獲得油氣調(diào)查突破的三門峽盆地,是中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局圍繞全國(guó)中小盆地開(kāi)展油氣資源選區(qū)評(píng)價(jià)而優(yōu)選出的重點(diǎn)突破區(qū)。

  那么,為什么要在中小盆地開(kāi)展油氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)?

  對(duì)此,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心(以下簡(jiǎn)稱油氣調(diào)查中心)正高級(jí)工程師張交東解釋:“一直以來(lái),我國(guó)油氣主要產(chǎn)自7個(gè)大型含油氣盆地,中小盆地因單個(gè)面積小、油氣發(fā)現(xiàn)少等原因未受到重視。但目前我國(guó)東部地區(qū)渤海灣、松遼等盆地陸續(xù)進(jìn)入油氣勘探開(kāi)發(fā)中后期,亟需找到增儲(chǔ)上產(chǎn)的接續(xù)陣地。我國(guó)中小盆地?cái)?shù)量占盆地總數(shù)的80%,分布廣、油氣資源勘探程度低、總體勘探潛力大。因此,資源調(diào)查評(píng)價(jià)的目標(biāo)就開(kāi)始轉(zhuǎn)向中小盆地。”

  在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的部署下,油氣調(diào)查中心從2013年開(kāi)始了針對(duì)中小盆地的油氣資源調(diào)查與選區(qū)評(píng)價(jià),先后組織實(shí)施了“天山-興蒙構(gòu)造帶油氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工程”“北方新區(qū)新層系油氣地質(zhì)調(diào)查工程”“北方重要盆地油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)與潛力評(píng)價(jià)”和“西部重點(diǎn)盆地新區(qū)新層系油氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)”等多個(gè)項(xiàng)目。通過(guò)這些項(xiàng)目實(shí)施,項(xiàng)目組對(duì)河西走廊、鄂爾多斯盆地外圍和東北地區(qū)外圍25個(gè)中小盆地進(jìn)行了重新評(píng)估,并取得了一系列創(chuàng)新認(rèn)識(shí)。

  “通過(guò)基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查和評(píng)價(jià)表明,中小盆地存在三個(gè)開(kāi)展找油找氣的有利因素?!庇蜌庹{(diào)查中心高級(jí)工程師劉旭鋒說(shuō)。

  一是中小盆地分布廣、資源潛力大。我國(guó)有350余個(gè)中小盆地,“十四五”及其之前對(duì)其中89個(gè)盆地開(kāi)展的油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,合計(jì)地質(zhì)資源量約100億噸油氣當(dāng)量。二是油氣勘探空間大。例如,近年來(lái)取得勘探重大突破的河套盆地臨河坳陷,探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)2.5億噸,年產(chǎn)200萬(wàn)噸,已建成大型油氣田。但目前已取得商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn)的中小盆地?cái)?shù)量不足10個(gè),還有數(shù)量眾多的中小型盆地可以開(kāi)展工作。三是中小盆地的油氣資源接替領(lǐng)域多。目前調(diào)查已發(fā)現(xiàn),華北、東北、西北、華南等地均發(fā)育具有良好油氣勘探潛力的中-新生代中小盆地。

  正是基于以上認(rèn)識(shí),新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)將中小盆地群列為公益性油氣調(diào)查工作重點(diǎn)之一。

  三門峽盆地——中小盆地油氣資源調(diào)查的突破口

  隨著調(diào)查工作的逐步深入,中小盆地油氣調(diào)查評(píng)價(jià)逐步聚焦到南華北地區(qū)。前期油氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,作為我國(guó)中小盆地發(fā)育比較集中的區(qū)域之一,南華北地區(qū)基本屬于油氣礦業(yè)權(quán)空白區(qū),可調(diào)查面積大。

  “鎖定在南華北地區(qū)開(kāi)展進(jìn)一步工作,還基于兩方面的考慮?!痹摰貐^(qū)油氣調(diào)查工作負(fù)責(zé)人張交東解釋說(shuō),南華北地區(qū)從上世紀(jì)50年代開(kāi)展油氣勘探以來(lái),一直沒(méi)有獲得商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn)。如果獲得油氣突破,向東可輻射南華北地區(qū)的眾多中小盆地,向西可引領(lǐng)鄂爾多斯盆地周緣的中小盆地,帶動(dòng)周邊地區(qū)的油氣勘探。此外,這一地區(qū)人口密集,經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),油氣資源需求量大,如果在這里能夠建成油氣資源基地,將有助于緩解中原地區(qū)能源供需緊張局面,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

  而位于南華北豫西地區(qū)的三門峽盆地,處于秦嶺、太行山等之間,具備較好的油氣保存條件,且有著與河套盆地、南襄盆地等中型盆地相似的伸展—拉張構(gòu)造背景。這是有利于生烴物質(zhì)(有機(jī)質(zhì))沉積的構(gòu)造背景。

  “近年來(lái),這一地區(qū)及周邊的地質(zhì)調(diào)查工作中曾經(jīng)見(jiàn)到油氣顯示,也令我們?cè)黾恿诵判?。因此,我們把中小盆地的油氣調(diào)查重點(diǎn)鎖定在豫西地區(qū),選定三門峽盆地作為切入點(diǎn)和突破口?!必?fù)責(zé)石油地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的油氣調(diào)查中心正高級(jí)工程師王丹丹介紹。

  此前,三門峽盆地的油氣勘探程度很低,只在20世紀(jì)六七十年代開(kāi)展了少量工作,并未發(fā)現(xiàn)烴源巖和油氣顯示。2019年以來(lái),油氣調(diào)查中心針對(duì)該區(qū)先后部署開(kāi)展了“南華北盆地上古生界油氣地質(zhì)調(diào)查” “三門峽盆地及鄂爾多斯南緣盆地群油氣調(diào)查評(píng)價(jià)”以及“豫西重點(diǎn)地區(qū)構(gòu)造特征及有利區(qū)優(yōu)選”等項(xiàng)目。依托這些項(xiàng)目,完成了野外路線調(diào)查300千米、剖面實(shí)測(cè)3千米、時(shí)頻電磁采集110千米、調(diào)查井2口。

  這些項(xiàng)目的實(shí)施,令調(diào)查研究人員逐漸對(duì)三門峽盆地油氣成藏特征有了更加清晰的認(rèn)識(shí)。

  2019年,調(diào)查人員在三門峽盆地南緣發(fā)現(xiàn)了古近系烴源巖層系,其野外出露烴源巖的單層厚度達(dá)到5米~8米,累計(jì)厚度在200米以上。

  為證實(shí)這一發(fā)現(xiàn),油氣調(diào)查中心部署了豫靈地1井,鉆進(jìn)井深599米,鉆獲暗色泥巖和泥質(zhì)灰?guī)r累計(jì)厚度達(dá)135米。更令調(diào)查人員驚喜的是,經(jīng)測(cè)試分析,烴源巖地球化學(xué)指標(biāo)顯示,其達(dá)到了優(yōu)質(zhì)烴源巖標(biāo)準(zhǔn),且烴源巖成熟度在0.9%~1.1%。負(fù)責(zé)石油地質(zhì)研究的油氣調(diào)查中心高級(jí)工程師曾秋楠告訴記者:“這些指標(biāo)說(shuō)明這一區(qū)域的烴源巖已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模生烴階段,油氣資源已經(jīng)形成?!?/p>

  油氣調(diào)查中心還與中石化華北油氣分公司聯(lián)合開(kāi)展了復(fù)雜地區(qū)地震處理解釋、地震-地質(zhì)大剖面建立等難點(diǎn)問(wèn)題的攻關(guān),獲得了盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造、斷裂體系發(fā)育等方面的新認(rèn)識(shí)。

  調(diào)查研究認(rèn)為,三門峽盆地為雙斷式的斷陷盆地結(jié)構(gòu),盆地中部發(fā)育南北兩個(gè)主要的沉積凹陷,兩個(gè)凹陷之間發(fā)育一個(gè)低幅構(gòu)造凸起——中央構(gòu)造帶,即油氣運(yùn)移指向區(qū),說(shuō)明盆地存在油氣聚集成藏的有利區(qū)帶。此外,調(diào)查人員還查明了中央構(gòu)造帶儲(chǔ)層和蓋層發(fā)育的有利層段,并證實(shí)其具有良好的儲(chǔ)蓋配置關(guān)系,存在三套生儲(chǔ)蓋組合,分別對(duì)應(yīng)著源內(nèi)(自生自儲(chǔ))、源外(下生上儲(chǔ))和潛山(新生古儲(chǔ))三套成藏組合。在此基礎(chǔ)上,調(diào)查團(tuán)隊(duì)提出了盆地南北邊界深大斷裂控制深凹陷形成、咸化湖盆控制優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育的油氣成藏新認(rèn)識(shí),并建立了深凹雙向供烴、中部隆起帶運(yùn)移富集的油氣成藏模式,明確了勘查方向由深凹陷區(qū)向中央隆起帶轉(zhuǎn)變,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了油氣調(diào)查的新突破。

  豫峽地1井——證實(shí)靈寶凹陷良好油氣資源潛力

  在新的地質(zhì)認(rèn)識(shí)和成藏理論的指導(dǎo)下,油氣調(diào)查中心結(jié)合物探資料,在三門峽盆地初步圈定4個(gè)油氣遠(yuǎn)景區(qū),優(yōu)選位于盆地中央構(gòu)造帶遠(yuǎn)景區(qū)東部的靈寶凹陷,聯(lián)合相關(guān)單位開(kāi)展了地震、非震及微生物化探等物探方法綜合勘查,攻克盆地黃土塬地貌對(duì)區(qū)帶構(gòu)造特征識(shí)別帶來(lái)的不利因素,查明函谷關(guān)地區(qū)發(fā)育5個(gè)有利圈閉,快速高效優(yōu)選出有利鉆探目標(biāo),以落實(shí)古近系含油氣性。

  2023年9月,在河南省靈寶市函谷關(guān)鎮(zhèn),豫峽地1井正式開(kāi)鉆,設(shè)計(jì)井深2200米,由豫地科技集團(tuán)下屬資環(huán)三院承擔(dān)施工。

  油氣調(diào)查中心高級(jí)工程師趙洪波,負(fù)責(zé)豫峽地1井的現(xiàn)場(chǎng)管理。他說(shuō),盡管2200米是油氣調(diào)查井鉆進(jìn)的常見(jiàn)深度,但由于函谷關(guān)地區(qū)第四系和新近系地層厚度大,成巖條件差,鉆井一開(kāi)工,就遇到了幾百米的未固結(jié)地層,井筒垮塌、掉塊、鉆頭泥包等一系列工程問(wèn)題隨之而來(lái)。

  面對(duì)超過(guò)1100米的未固結(jié)—半固結(jié)地層以及超過(guò)1500米的長(zhǎng)裸眼井段,油氣調(diào)查中心駐井人員和施工方緊密配合,及時(shí)調(diào)整施工參數(shù),創(chuàng)新“弱固結(jié)水敏地層長(zhǎng)裸眼低成本優(yōu)快鉆井”技術(shù),在確保安全的情況下,使鉆井效率提升15%以上,有效縮短鉆探周期。

  2023年12月15日,對(duì)于參與三門峽盆地油氣資源調(diào)查的整個(gè)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是值得紀(jì)念的一天。這一天,豫峽地1井第1層組進(jìn)行地層測(cè)試,結(jié)果顯示,該井在24小時(shí)內(nèi)獲得了自噴17.13立方米工業(yè)油流,不含水,屬輕質(zhì)原油,具備較高的勘探開(kāi)發(fā)價(jià)值。

  “發(fā)現(xiàn)工業(yè)油流是能源開(kāi)采的第一步,也證明這里的油氣資源具有開(kāi)采的潛力?!敝鞴茉囉同F(xiàn)場(chǎng)的油氣調(diào)查中心正高級(jí)工程師王玉芳介紹,豫峽地1井共鉆獲12層31.5米油氣顯示,含油層段油氣顯示級(jí)別高、厚度大、物性好,證實(shí)了三門峽盆地古近系小安組具備良好的含油性。

  跟進(jìn)調(diào)查——夯實(shí)資源接續(xù)基地資源基礎(chǔ)

  豫峽地1井,掀開(kāi)了三門峽盆地油氣資源的一角,同時(shí)提振了河南省在這一地區(qū)進(jìn)行油氣勘探開(kāi)發(fā)的信心。

  2023年12月底,河南省人民政府與中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議。河南省高度重視,專門成立了三門峽盆地油氣資源勘查工作專班。在省工作專班的指導(dǎo)協(xié)調(diào)下,2024年1月,河南省地質(zhì)局與油氣調(diào)查中心簽訂《三門峽盆地油氣資源接續(xù)基地調(diào)查評(píng)價(jià)合作協(xié)議》,聯(lián)合組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),按照“整體規(guī)劃、分步實(shí)施、突出重點(diǎn)、快速突破”新機(jī)制,細(xì)化工作任務(wù),率先啟動(dòng)靈寶地區(qū)油氣資源評(píng)價(jià)工作。

  為了早日取得突破,聯(lián)合項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)密切配合,深化理論研究認(rèn)識(shí)和技術(shù)方法應(yīng)用創(chuàng)新?!巴ㄟ^(guò)對(duì)采集的二維、三維地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與解析,查明了三門峽盆地構(gòu)造單元,厘清了盆地構(gòu)造演化史,將盆地劃分為‘南北分帶、東西分塊’的‘六凹兩凸’構(gòu)造格局;揭示了地層埋深、厚度及展布特征,提出了下生上儲(chǔ)成藏類型;創(chuàng)新形成斷陷盆地晚期成藏油氣地質(zhì)認(rèn)識(shí),指導(dǎo)了有利區(qū)帶評(píng)價(jià)和井位優(yōu)選,科學(xué)部署兩口評(píng)價(jià)井。”油氣調(diào)查中心正高級(jí)工程師白忠凱說(shuō)。

  2024年5月31日,經(jīng)專家論證,在函谷關(guān)構(gòu)造部署實(shí)施豫靈1井、豫靈2井,由豫地科技集團(tuán)下屬資源三院、資環(huán)四院承擔(dān)施工。

  2024年8月7日,豫靈1井完鉆,井深2480.48米;9月8日,豫靈2井完鉆,井深3305米。隨后陸續(xù)開(kāi)展的試油工作,讓項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)倍感振奮。

豫靈1井經(jīng)測(cè)試,獲得穩(wěn)定日產(chǎn)量15.5立方米工業(yè)油流。豫靈2井,第一試油層段(2238.1~2253.8米)獲得自噴穩(wěn)定日產(chǎn)原油量31.62立方米,第二試油層段(2186.3~2211.8米)穩(wěn)定日產(chǎn)原油量92.52立方米。

  結(jié)合此前豫峽地1井的試油情況,經(jīng)初步評(píng)價(jià),三門峽盆地常規(guī)石油地質(zhì)資源量達(dá)到4.27億噸。

  至此,從總體設(shè)計(jì)、測(cè)線部署、方法試驗(yàn)、地震施工,到資料處理解釋、井位論證,從中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局到河南省自然資源廳、河南省地質(zhì)局,環(huán)環(huán)聯(lián)合攻關(guān),歷時(shí)近兩年的連續(xù)作戰(zhàn),取得了“孔孔冒油”的重大突破。

  一個(gè)新的油氣資源接續(xù)基地即將在三門峽盆地誕生。

  三門峽盆地油氣新突破,不僅有望打開(kāi)南華北地區(qū)油氣勘探新局面,更將為我國(guó)中小盆地油氣資源的勘探和開(kāi)發(fā)提供樣板和先例。

  油氣調(diào)查中心相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,三門峽盆地油氣資源調(diào)查取得突破的經(jīng)驗(yàn),值得推廣和借鑒。一是扎實(shí)做好基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查是關(guān)鍵。通過(guò)基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)烴源巖,打破了三門峽盆地沒(méi)有油氣潛力的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí),創(chuàng)新提出了斷陷盆地油氣成藏地質(zhì)新認(rèn)識(shí),從而指導(dǎo)了有利區(qū)帶優(yōu)選和井位部署。二是創(chuàng)新技術(shù)方法體系是有力保障。建立了低勘探程度中小盆地適用的經(jīng)濟(jì)高效綠色勘查技術(shù)方法體系,支撐油氣調(diào)查實(shí)現(xiàn)快速突破。

  接下來(lái),中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心與河南省地質(zhì)局將總結(jié)推廣三門峽盆地油氣調(diào)查成功經(jīng)驗(yàn)和理論技術(shù),推進(jìn)河南省工作程度低的中小盆地群油氣地質(zhì)工作,力爭(zhēng)取得新的油氣發(fā)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)“由點(diǎn)到面”的突破,引領(lǐng)企業(yè)勘探開(kāi)發(fā),增加區(qū)域油氣自主供給能力,促進(jìn)資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。(中國(guó)自然資源報(bào))