渤海灣，有著“摔碎的盆子再踩一腳”的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，“富油貧氣”是它一直以來給石油地質(zhì)學(xué)界留下的印象。不過，這個印象近期被中國海洋石油集團(tuán)有限公司（以下簡稱中國海油）的科技創(chuàng)新工作顛覆了。
日前，中國海油宣布，渤海灣發(fā)現(xiàn)千億方大型天然氣田。渤海油氣開發(fā)歷時60年，大氣田為何直到最近才顯露真身，這背后凝聚了多少科技攻關(guān)？
終于找到你 大量產(chǎn)氣烴源巖現(xiàn)身
中國海油總地質(zhì)師謝玉洪介紹說，渤海能否迎來大規(guī)模既有油又有氣的新時代,要解決的第一個問題就是，渤海灣到底能不能“孕育”大氣田。
烴源巖是指具備油氣生成條件的巖石。判斷能否在渤海灣找到氣的第一步，就是要先確認(rèn)那里有沒有足量能產(chǎn)氣的烴源巖。
多年來，中國海油聯(lián)合多家科研單位協(xié)同找氣巖，終于確認(rèn)在渤中凹陷的沙三段、沙一段和東三段3個區(qū)域，分布著面積達(dá)7000平方公里，累計厚度約為1500米的大面積湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖。實(shí)驗(yàn)證實(shí)這些烴源巖是典型的油氣源巖，既能生油，也能生氣。
此外，渤中凹陷自漸新世（始于3400萬年前，終于2300萬年前）以來的大幅度沉降，導(dǎo)致烴源巖的深埋與熟化速率遠(yuǎn)高于渤海灣盆地的其他凹陷。烴源巖熱模擬實(shí)驗(yàn)表明，渤中凹陷天然氣聚集量資源潛力巨大，高達(dá)1.5萬億—1.9萬億方，比之前提高了5倍以上。
破除死亡線 硬質(zhì)潛山蘊(yùn)藏大氣田
“渤海灣盆地斷裂活動性強(qiáng)，要尋找大氣田必須走向保存條件相對較好的深部儲層。但是，傳統(tǒng)理論認(rèn)為，海底深層超過4000米就難以形成優(yōu)質(zhì)儲層，是傳統(tǒng)商業(yè)性油氣勘探的死亡線?！敝x玉洪說。
中國海油研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)渤中凹陷有抗壓實(shí)能力很強(qiáng)的潛山，實(shí)驗(yàn)表明太古界變質(zhì)花崗巖是這些潛山的主要成分。接下來的研究發(fā)現(xiàn)，19-6區(qū)域的太古界變質(zhì)巖基底歷經(jīng)多期構(gòu)造運(yùn)動，潛山被其他多個方向斷層切割，產(chǎn)生大量裂縫，大氣淡水、幔源流體則進(jìn)一步優(yōu)化了裂縫網(wǎng)絡(luò)。這些硬質(zhì)潛山能夠形成優(yōu)質(zhì)的天然氣儲層。
為了證明潛山中的天然氣能在劇烈的斷裂活動中幸存，中國海油首次提出了斷裂活動區(qū)天然氣藏超壓動力封閉機(jī)制，發(fā)現(xiàn)渤中凹陷的大面積快速沉降導(dǎo)致泥巖超壓快速形成并加劇，將大部分油氣封蓋在深層。同時建立了深層潛山晚期大型凝析氣田成藏模式，明確了斷裂活動區(qū)天然氣富集、保存的有利條件。
渤中19-6大型凝析氣田，已探明含氣面積118平方千米，氣柱高度達(dá)1569米，該發(fā)現(xiàn)證實(shí)了中國海油相關(guān)技術(shù)的準(zhǔn)確、可靠。
向深部進(jìn)發(fā) 破解探測與開采難題
地震資料成像是判斷油氣田規(guī)模的重要手段。但渤中凹陷潛山埋藏深，上覆火山巖與巨厚砂礫巖等地質(zhì)體，對地震資料的屏蔽十分嚴(yán)重。同時，潛山裂縫儲層成因復(fù)雜、變化快、非均質(zhì)性強(qiáng)，預(yù)測難度大。
中國海油開展了多尺度裂縫儲層預(yù)測研究，創(chuàng)新海上深層潛山高密度地震勘探一體化技術(shù)。5000米潛山內(nèi)幕斷層識別率提升2倍以上，潛山儲層預(yù)測結(jié)果與實(shí)際鉆探對比符合度達(dá)95%。
另外，海上深層鉆井面臨時效要求高、高產(chǎn)能困難等技術(shù)瓶頸。特別是渤中凹陷地區(qū)太古界變質(zhì)花崗巖抗壓強(qiáng)度高，高溫、低孔滲、裂縫等多條件并存，易發(fā)生儲層傷害，且傷害后很難恢復(fù)，這給鉆井工程帶來極大挑戰(zhàn)。
為此，中國海油開創(chuàng)了海上深部硬地層快速無傷害鉆井關(guān)鍵技術(shù)，研制了新型高強(qiáng)度鉆頭、鉆具，建立了210℃抗高溫助排型無固相儲層保護(hù)鉆井液體系，實(shí)現(xiàn)了儲層零傷害，鉆井周期由原來的119天降至45天。
謝玉洪說：“正是在深層大型整裝凝析氣田勘探理論的指導(dǎo)下，在勘探關(guān)鍵技術(shù)的支撐下，實(shí)現(xiàn)了渤中19-6大型整裝高產(chǎn)凝析氣田的發(fā)現(xiàn)?！痹凇安澈撑璧厣顚哟笮湍鰵馓锟碧嚼碚摷夹g(shù)創(chuàng)新與重大發(fā)現(xiàn)”成果鑒定會上，中國石化集團(tuán)公司總裁、中國工程院院士馬永生等鑒定專家一致認(rèn)為，渤海找氣的多項技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
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