渤海海域浅层油气运移新认识与勘探新进展

浅层新近系是渤海海域油田储量和产量的主要层系。随着勘探程度的提高，大—中型油气田发现的难度也越来越大。基于渤海海域的勘探实践，结合浅层大—中型油田源外成藏的特性，通过分析油气深层运移与浅层富集的耦合关系，明确了古近系烃源层油气初次、二次运移所形成的"汇聚脊"对其上浅层油气富集、聚集的控制作用，并根据输导体系的组合划分出油气汇聚样式。在"汇聚脊"控藏模式的指导下，渤海海域多个构造带的油气勘探都取得突破，获得一系列亿吨级新发现，由此保证了渤海海域浅层规模优质油气储量持续发现，指导后续勘探进展。     

渤海海域垦利6-1油田的发现与浅层勘探思路的重大转变

浅层新近系是渤海海域油气勘探的主力层系,但随着勘探程度的深入,规模型构造圈闭已钻探殆尽,基于传统地质认识已难以持续获得规模型储量发现。近年来,得益于"汇聚脊控制源外油气成藏与富集"新认识的提出,积极转变勘探思路,在久攻不克的莱北低凸起成功发现新近系大型岩性油田——垦利6-1油田,进一步夯实了渤海油田上产4 000万吨的储量基础。促进了今后渤海浅层油气勘探工作思路和方法的重大转变,从过去的显性构造目标勘探,转向以新认识为指导的隐性目标勘探,为渤海浅层油气勘探打开了一片新天地,大型汇聚脊发育的凸起区、隐伏型汇聚脊发育的斜坡区和洼陷带都是今后重点勘探方向。     

渤海海域垦利6-1油田的发现与浅层勘探思路的重大转变北大核心CSCD

浅层新近系是渤海海域油气勘探的主力层系,但随着勘探程度的深入,规模型构造圈闭已钻探殆尽,基于传统地质认识已难以持续获得规模型储量发现。近年来,得益于“汇聚脊控制源外油气成藏与富集”新认识的提出,积极转变勘探思路,在久攻不克的莱北低凸起成功发现新近系大型岩性油田——垦利6-1油田,进一步夯实了渤海油田上产4000万吨的储量基础。促进了今后渤海浅层油气勘探工作思路和方法的重大转变,从过去的显性构造目标勘探,转向以新认识为指导的隐性目标勘探,为渤海浅层油气勘探打开了一片新天地,大型汇聚脊发育的凸起区、隐伏型汇聚脊发育的斜坡区和洼陷带都是今后重点勘探方向。     

浅层油气运聚理论与渤海大油田群的发现

渤海油区年产原油3 000×10~4t,约占中国海洋石油产量的70%。渤海油区位于渤海湾新生代陆内裂谷盆地的中东部,勘探面积约4.5×104km2。渤海油区具有鲜明的石油地质特征:著名的郯庐大断裂纵贯渤海,新近纪断裂活动强烈,促进石油的纵向运移,但不利于油藏的保存;中新世—上新世发育河湖相沉积,上部储-盖组合广泛分布,为浅层石油富集创造了条件;古近系生油岩埋藏深,新近系储-盖层较浅,石油垂向运移距离远,运移途径复杂。针对渤海复杂的石油地质条件,经过20年认识—实践—再认识的探索,提出1大断裂-砂体"中转站"模式运移能力强、2小断层及走滑断裂运移油气能力弱、3地层—断层组合关系控制油气富集部位、4临界盖层控制断裂活动带油田形成、5圈闭汇油面积大小决定油田规模、6主力油田展布可分为凸起与凹陷富集型、7小凸起上的披覆背斜利于形成大油田7项创新学术思想,构成了浅层油气运聚理论并指导勘探,渤海勘探团队在短期内高效发现了7个大油田、17个中型油田,共27×10~8 m~3地质储量,奠定了中国第二大油区的储量基础。     

渤海油田近10年地质认识创新与油气勘探发现

近10年渤海油田在潜山、中深层、岩性油气藏及天然气领域的勘探实践证实,地质新认识为油气勘探发现提供了理论指导和科学部署。其中,源-汇时空耦合控砂原理的提出使得渤海海域古近系富砂沉积体系预测成功率由40%提高到80%,大大提高了中深层勘探成功率;极浅水三角洲沉积体系的发现证实了浅水湖盆中心优质储层的发育,指导了凹陷区浅层油气勘探;走滑转换带增压区为中深层大中型油气藏提供了良好保存条件,围绕郯庐断裂带发现了一系列大中型油气田;脊-断-砂耦合控制了凸起浅层油气运移路径和汇聚,使得石臼坨凸起浅层岩性-构造油气藏勘探获得重大突破;混合沉积的存在有效改善了中深层储层物性条件,在秦南凹陷陡坡带发现了亿吨级油田;花岗岩潜山"似层状"油藏模式的提出为中国最大中生界花岗岩潜山油藏评价提供了依据,落实了蓬莱9-1花岗岩潜山油藏的整体储量规模。这些地质新认识的提出进一步丰富和发展了油气勘探理论,指导了渤海油田"十一五"以来油气勘探持续发现,具有很好的推广意义。     

黄河口凹陷浅层油气成藏模式的新认识及勘探效果——来自BZ28-2S油田勘探历程的启示

BZ28-2S油田位于渤海南部海域黄河口凹陷中央构造脊,是中海油2006年发现的浅层优质中型油田,石油地质储量4500×104m3,油田于2009年投产,年产180×104m3。油田产层为明下段,埋深主要在900～1600m,明下段为浅水三角洲沉积,储盖组合良好。BZ28-2S油田发现历程曲折,20世纪80年代曾因毗邻构造浅层勘探失利终止了勘探,直至2005年在评价邻区BZ34-1等油田过程中积累了浅层油气成藏模式的新认识,BZ28-2S油田才迟滞24年之后终被发现。在BZ28-2S油田评价过程中也进一步验证了油气运移断层、中转站成藏模式、油层强振幅等钻前认识。BZ28-2S油田的发现历程再次启示勘探人员在老区勘探要用新思路才能找到油气。     

渤海海域莱北低凸起新近系大面积高丰度岩性油藏形成条件

利用钻井、高精度三维地震、测井及地球化学、测试等各种资料对渤海海域莱北低凸起垦利6-1油田的油藏特征与成藏条件进行综合研究。研究表明,垦利6-1油田具有油藏埋深较浅、测试产能高、含油层段集中、含油面积大、储量丰度较高的特点,是一个整装、优质的新近系大型岩性油田;双向烃源供给为大型油田的形成提供了充足的物质基础;块体旋转效应下发育的两种类型"继承性构造脊"、新构造运动形成的晚期活动断层、广布的连片砂体为油气的规模性汇聚提供了高效的油气输导体系;低可容空间条件下发育的河湖相交互叠合连片低位砂体为大型岩性圈闭的形成提供了基本条件;"深层油气构造脊-断层优势运移通道-大型叠合连片砂体"构成了莱北低凸起"藤蔓式"油气运聚模式,有利于该地区大面积高丰度岩性油藏大规模成藏。垦利6-1亿吨级岩性油田勘探发现揭示了渤海海域新近系大型岩性油气藏的勘探潜力,拓展了勘探领域,同时也对类似地区大面积岩性油气藏勘探具有一定的借鉴意义。图15表1参36     

渤海海域石臼坨凸起油气输导体系与运聚模式

运用油气优势运移路径模拟、断面精细刻画及成藏综合分析等技术手段和方法,阐明了渤海海域石臼坨凸起油气输导体系与成藏模式。石臼坨凸起深层古近系油气输导体系由边界断层和古近系砂体组成,浅层新近系油气输导体系由馆陶组砂砾岩横向输导层和明化镇组断砂耦合组成;石臼坨凸起内部形成2种"Z"字形油气运移模式,即断层两侧砂-砂对接条件下的跨断层型及远离断层的砂-砂侧接型"Z"字形油气运移模式。结合典型油气田成藏特征解剖,建立了石臼坨凸起"运-分-聚"立体油气运聚模式,直接指导了石臼坨凸起秦皇岛33-1南亿吨级油田的发现,对渤海其他及类似地区的勘探工作具有重要的参考意义。     

近期渤海海域油气勘探的新突破

通过勘探研究思路转变、地质认识创新及作业技术进步,近期渤海油田在盆地边缘小凹陷、中深层轻质高产油气、浅层重质油产能、潜山油气勘探等多个区域和领域实现了新的突破。重新认识凹陷生排烃能力,完善渤海海域新近系浅水三角洲沉积模式,提出断裂性质、结构、活动性等三因素联合控藏模式,明确了油气差异富集规律;提出陡坡带区域盖层下构造-地层(岩性)圈闭勘探理念,建立陡坡带"源-汇"时空耦合富砂机理,指导了中深层优质储层预测;建立渤海海域首个特稠油油藏模式,运用特稠油热采测试技术组合,实现了产能突破;明确花岗岩储层成因机理,提出花岗岩储层垂向分带序列和半定量评价标准,创新花岗岩潜山"似层状"油藏模式,丰富了潜山油藏类型。这些重大突破带动了渤海海域近期一系列大中型油气田的发现,使该区域新增储量稳步增长,所取得的认识及技术经验可为今后勘探提供指导。     

焦点

<正>时隔10年,我国渤海中北部再获亿吨级油田3月18日,中国海油对外宣布,我国渤海中北部海域再获亿吨级大发现——秦皇岛27-3油田,探明石油地质储量达1.04亿吨。这是该海域时隔10年再次获得的重大油气发现,对进一步夯实我国海上油气资源储量、保障国家能源安全具有重要意义。秦皇岛27-3油田位于渤海中北部海域。经测试,该油田单井日产原油约110吨,展现出较好勘探前景。     

渤海海域莱北低凸起新近系大面积高丰度岩性油藏形成条件

利用钻井、高精度三维地震、测井及地球化学、测试等各种资料对渤海海域莱北低凸起垦利6-1油田的油藏特征与成藏条件进行综合研究。研究表明,垦利6-1油田具有油藏埋深较浅、测试产能高、含油层段集中、含油面积大、储量丰度较高的特点,是一个整装、优质的新近系大型岩性油田;双向烃源供给为大型油田的形成提供了充足的物质基础;块体旋转效应下发育的两种类型“继承性构造脊”、新构造运动形成的晚期活动断层、广布的连片砂体为油气的规模性汇聚提供了高效的油气输导体系;低可容空间条件下发育的河湖相交互叠合连片低位砂体为大型岩性圈闭的形成提供了基本条件;“深层油气构造脊-断层优势运移通道-大型叠合连片砂体”构成了莱北低凸起“藤蔓式”油气运聚模式,有利于该地区大面积高丰度岩性油藏大规模成藏。垦利6-1亿吨级岩性油田勘探发现揭示了渤海海域新近系大型岩性油气藏的勘探潜力,拓展了勘探领域,同时也对类似地区大面积岩性油气藏勘探具有一定的借鉴意义。     

渤海海域油气勘探历程与启示

渤海海域历经50余年油气勘探,综合其油气勘探领域突破、储量增长、作业经营模式等因素,将其勘探历程划分为5个阶段：以凸起潜山为主的早期探索阶段（1965—1979年）、以古近系为主的对外合作阶段（1980—1994年）、以新近系为主的自营带动合作阶段（1995—2005年）、多层系立体勘探阶段（2006—2015年）和精细勘探阶段（2016年至今）。以各个阶段重大勘探成果和里程碑式的勘探事件为依据,系统总结了浅层油气运聚理论、源-汇时空耦合控砂原理、叠合走滑断裂带油气成藏机理、“两高一优”深层天然气富集机理等理论认识。这些新理论认识的提出,进一步丰富和发展了油气勘探理论,有效指导了渤海油田油气勘探持续发现,具有很好的推广借鉴意义。     

五年后中国海上油气产量将达4000万吨

在“十五”计划期间中国将大规模开发海洋油气资源,油气产量有望每年递增20％,到2005年油气年产量将达4000万吨油当量。 中国海洋石油总公司总经理卫留成介绍,渤海油田的开发和南海、东海天然气的勘探将成为“十五”计划期间的重中之重。尤其是要全力开发渤海新发现的探明地质储量达6亿吨的蓬莱19-3大油田和东海盆地西湖凹陷的天然气资源。 卫留成说,中国在渤海湾地区、东海和南海海域最近发现了一批大型含油气构造,都具有丰富的     

渤海海域石臼坨凸起浅层油气成藏特征及勘探启示

石臼坨凸起油气勘探历经40余年,是渤海海域油气勘探历程最长的地区之一。该区在经历多年的勘探沉寂之后,近年在其浅层新近系发现大中型油气田。通过回顾该区油气勘探历程,综合钻井、地化、地球物理等勘探资料,系统分析了石臼坨凸起浅层油气藏的构造、油源及储盖组合等特征,总结其油气成藏模式。研究认为新思路指导下的创新地质认识是取得老区油气勘探突破的关键:1低幅构造背景与岩性体的有效叠合匹配是浅层油气富集成藏的关键因素之一;2重新认识凸起区构造特征,特别是对北西向隐伏断层的成功确认,在凸起内部低幅构造的识别和成因分析上起到重要的作用;3多凹包绕型凸起带油源的有效判识有助于提高勘探成功率。石臼坨凸起重获油气发现的勘探启示可为渤海海域特别是凸起带探索出浅层油气藏的综合勘探思路。     

渤海湾盆地垦利6-1亿吨级岩性油田成藏条件及勘探关键技

垦利6-1油田位于渤海海域南部的莱北低凸起,是一个新近系探明储量超过亿吨的整装、优质大型岩性油田。垦利6-1油田的重大突破打开了渤海海域浅层高产岩性油藏勘探的新局面。垦利6-1油田的关键成藏条件主要有3个方面：①莱北低凸起处于黄河口富烃凹陷的有利排烃方向,且其深层新生界底部不整合面之下发育两大隐伏汇聚脊,为浅层油气的规模成藏提供了优越的供烃条件;②在中新世晚期的湖盆萎缩期,河、湖沉积交互背景下形成的大型复合河道型岩性圈闭为油气的规模成藏提供了优越的储集条件;③连片复合河道砂体与区域湖侵泥岩形成的优质储-盖组合有利于油气在垂向上集中分布。独特的石油地质条件使得垦利6-1油田的新近系具有以"深层远源汇聚-断裂垂向输导-浅层枝蔓式运移"为特征的高效成藏模式。以新近系大型岩性圈闭精细刻画和大型岩性油藏高效集束评价为核心的勘探关键技术为垦利6-1亿吨级油田的高效评价提供了重要支撑。     

渤海莱州湾凹陷深洼带垦利10-2新近系大型油田发现与意义

莱州湾凹陷是渤海海域重要的富烃凹陷,但其深洼带浅层一不生烃、二无油源断层、三无汇烃构造,是传统地质认识中的“勘探禁区”。近年来,随着对渤海浅层油气成藏条件及主控因素认识的深入,尤其是油气运移“汇聚脊”控藏认识的提出,为深洼带新近系找油提供了新的视角,并在此认识指导下开展了莱州湾凹陷深洼带石油地质条件再分析与成藏规律攻关研究。创新提出了基于陡坡砂体型汇聚脊控制的浅层规模性岩性砂体“迂回式”成藏模式,为寻找深洼带浅层有利勘探目标指明了方向;形成了砂体整体解剖技术,实现了浅层多期大型连片复合型砂体的精细刻画,为新近系规模性油气成藏寻找到有效储集空间。2021年,在莱州湾凹陷深洼带新近系成功发现并高效评价了垦利10-2亿吨级岩性油田,不仅在渤海深洼带发现了首个亿吨级岩性油田,更为类似盆地的凹陷区浅层勘探开辟了新领域。     

构造形变体对油气垂向运移的控制作用及勘探意义——以渤海湾盆地环渤中凹陷新近系油气勘探为例

断层的垂向运移能力是源上复杂断裂带油气勘探的关键。针对断层垂向运移能力的评价问题,基于油气泵吸式运移原理,结合环渤中凹陷区新近系油田勘探实践,提出了构造形变体的概念,将研究对象由以往的单一断层面转变为三维的活动断裂体,建立了构造形变体的定量计算方法。研究认为:①成藏期断裂活动造成的间歇式应力释放是油气垂向快速高效运移的动力,构造形变体能够更加客观地表征断裂带的整体活动强度,进而科学地表征油气的垂向运移能力;②构造形变体包含释放体积与波及体积两大关键参数,二者与油气的垂向运移能力均具有正相关关系,释放体积和波及体积越大,油气的垂向运移能力越强;③构造形变体控制着凹陷区油气的垂向运移,从不同层面控制了油气富集区、富集带与富集块的分布。构造形变体体积的非均一性形成了多个泵吸汇烃单元,进而控制了应力释放区和油气富集区;泵吸单元构造形变的体积越大,浅层油气的富集程度越高。在同一泵吸单元,形变中心控制着油气优势富集带的分布。断裂带内的局部强构造形变控制着油气的优势充注点,进而形成油气富集断块。构造形变体概念的提出为泵吸机制下油气的垂向运移能力评价提供了理论依据,有助于高效指导渤海海域一批大型新近系油田的发现与评价,对成熟区勘探的再认识和再挖潜具有重要指导意义,在洼陷区复杂断裂带勘探中具有广阔的应用前景。     

渤海湾盆地浅层油气勘探与主要勘探方向

渤海湾盆地浅层油气勘探由来已久,最早可追溯到５０年代中期华北找油之初。数十年来,浅层油气勘探无论在储量还是产量上都取得了一定的成效,迄今为止,浅层（上第三系）油气藏的探明储量已占到渤海湾盆地总探明储量的１３％。更为宝贵的是,通过勘探实践获得了一系列重要的地质认识,从而促进了渤海海域油气勘探的发展。目前在渤海海域已有油气探明储量的９个凹陷中,浅层油气藏的储量比例高达６２．４％。研究认为,凹陷主要发育期和构造活动类型是控制浅层油气藏分布的重要因素。近几年的钻探已初步揭示,渤中凹陷是渤海湾盆地时代最新、上第三系最厚的凹陷,又是块断运动较发育的地区。勘探实践已经证明并将继续证明,在渤中凹陷将会找到更多类似于ＰＬ１９－３的大、中型油气田。     

辽东凸起北段走滑断层特征及对油气成藏的控制

渤海海域锦州23-2大油田的发现标志着辽东凸起北段新近系油气勘探获得重大突破,但其油气成藏主控因素尚不清楚。以锦州23-2油田为例,运用地层厚度差异对比法刻画走滑断层位移量,提出油气运移指数定量评价断-砂耦合关系,探讨了辽东凸起北段走滑断层对油气成藏的控制作用。结果表明,研究区发育辽东1号和辽中2号两条走滑断层,走滑断层特征差异较大,对油气成藏具有明显的控制作用,主要体现在:①压扭性走滑断层走滑强度控制了油气保存条件,辽东1号走滑断层压扭特征明显,馆陶组沉积时期断层走滑位移量大,走滑速率快,侧封能力强,为油气富集提供良好保存条件;②走滑转换带释压段断-砂耦合控制了油气运移条件,研究区位于辽中2号S形走滑转换带释压段,晚期调节断层发育,断层发育程度、活动性及其与砂体耦合关系决定了油气运移条件,导致不同区块油气富集程度差异较大。本文研究结果对于推进辽东凸起北段的油气勘探具有指导作用,对渤海类似地区的油气成藏研究也具有借鉴意义。     

中国海油两项科研成果荣获2006年度国家科技进步二等奖

中海石油(中国)有限公司天津分公司的科研成果“渤海海域复杂油气藏勘探”、中国海油下属的中化建天津化工研究设计院研究开发的“高浓缩倍率工业冷却水处理及智能化在线(远程)监控技术”荣获2006年度国家科技进步二等奖。“渤海海域复杂油气藏勘探”研究成果包括四项创新地质认识、六套勘探新技术组合和三大勘探新成果。四项创新地质认识:①断裂与岩性的耦合———控制了混合花岗岩潜山油气成藏;②“中转站”油气运移模式———决定了凹陷内上组合油气藏形成;③断层-储层组合式样———控制了凹陷内浅层油气富集部位;④新近系临界盖层质量…