自2000 年1 月1 日大庆油田有限责任公司成立以来,通过深化地质认识、发展勘探技术、创新勘探管理,大庆探区油气勘探取得了历史性新突破。松辽盆地北部岩性油藏精细勘探在葡萄花油层发现3 个5000×104t级目标,新增石油地质储量3.1×108t,在扶杨油层新增石油探明储量4726×104t,发现3 个规模储量后备区;松辽盆地北部深层徐深1 井获得重大发现,徐中火山岩隆起带具有形成1000×108m3 天然气储量规模前景;海拉尔盆地油气勘探取得重大突破,首次提交石油探明储量2009×104t,探明加控制储量达到8229×104t。总结了大庆探区4年来油气勘探取得的主要成果、认识、技术进步及工作经验,阐明了下一步勘探工作的方针、思路、方向和目标。

松辽盆地中浅层大型坳陷湖盆河流—三角洲、湖泊沉积体系的沉积地质背景决定了其具有形成大面积岩性油藏的地质条件。纵向上,由于各时期基准面升降造成可容空间在不同时期差别较大,因此发育的砂体类型也有一定的差别;同时由于储层埋藏深度以及与烃源岩的相对位置不同,各含油组合岩性油藏成藏条件与分布规律也存在一定的差异。平面上,岩性油藏的类型受构造部位和砂岩的发育程度控制。凹陷中三角洲外前缘相带主要形成岩性油藏,凹陷周边是各种隐蔽油气藏发育的主要地区。针对三角洲前缘相带砂泥岩薄互层岩性油藏的实际情况,以高分辨率层序地层学为指导,对松辽盆地北部姚家组一段葡萄花油层展开了精细地质研究,认识到油气藏具有成带分布的特点,并划分出构造油气藏分布带、构造—岩性油气藏分布带和岩性油气藏分布带,为隐蔽油气藏勘探指明了方向。

松辽盆地深层包括上侏罗统火石岭组、下白垩统沙河子组、营城组断陷地层和下白垩统登娄库组、泉头组一+ 二段坳陷地层。断陷地层分布于一系列分割断陷中,控陷断裂为北北东向和北西向,断陷沿嫩江断裂带、孙吴—双辽断裂带和哈尔滨—四平断裂带分布。火石岭—沙河子组沉积时期为断陷大规模伸展期,沙河子组沉积末发生了大规模的反转,奠定了断陷期地层的改造格局。断陷期湖相泥岩和煤层是最重要的生烃层系,以登二段、泉一+ 二段和青一段三套区域盖层分开了四套天然气生储盖组合。临近生烃凹陷的古隆起、控陷断裂带和断陷内的古构造是天然气聚集的有利区带。

海拉尔盆地是叠置于内蒙—大兴安岭古生代造山带上的中生代、新生代盆地。该盆地由北东向断裂控制的多个相对独立的断陷群组成,盆地内主要为下白垩统地层, 即兴安岭群、铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组。铜钵庙组、南屯组和大磨拐河组发育了三套烃源岩,烃源岩厚度较大,有机质含量高。储层类型主要包括基岩风化壳、砂岩、凝灰质砂岩和砾岩。低水位体系域形成的低水位扇和低水位楔,以及高水位体系域形成的扇三角洲砂体为油气的主要储层。在大磨拐河组区域盖层下,发育了多套生储盖组合。纵向上油气主要富集在不整合面上下,形成断块、断层—岩性、岩性和潜山油气藏四大类油气藏,平面上油气主要集中在主生油凹槽及周边的几个断裂带上,扭动断裂带是油气聚集的有利区带。

大庆外围盆地存在多套烃源岩层和多种类型的储层,各盆地区域构造条件不同,盆地的沉积盖层和成藏条件也不同。从烃源岩厚度、地球化学特征、储层特征、油气资源量等几方面入手,对三江盆地绥滨坳陷、依—舒地堑汤原断陷和方正断陷、漠河盆地、大杨树盆地等外围重点盆地的勘探潜力进行了分析,预测了各盆地的有利含油气区带,研究确定了外围盆地主要四套勘探层系,其中主要发育于大杨树、汤原、三江的下白垩统第二勘探层系和发育于汤原、方正断陷的第三系第四勘探层系是目前主攻重点。由此确定了三江盆地绥滨坳陷和依—舒地堑为战略突破盆地,漠河盆地和大杨树盆地为战略展开盆地。

近三年来,大庆油田加大了高分辨率三维地震勘探技术的攻关力度,逐步形成了适合于松辽盆地北部中浅层薄互层岩性勘探、松辽盆地北部深层天然气勘探和海拉尔断陷盆地复杂断块勘探的高分辨率三维地震采集、处理和解释技术系列,地震资料品质不断提高。松辽盆地北部地震资料T1反射视主频70?80Hz,T2反射视主频60?70Hz,T5反射视主频40Hz左右;海拉尔盆地地震资料T2反射视主频55?60Hz,T5层反射视主频45Hz左右。在2001年到2003年期间,大庆油田共实施高分辨率三维地震4730.7km2,在松辽盆地北部岩性油藏的储量增长、深层火山岩天然气大型气藏发现和海拉尔盆地兴安岭群高产断块油藏、布达特群潜山油藏和铜钵庙岩性油藏勘探突破中发挥了关键作用。

松辽盆地北部深层天然气勘探的主要储层营城组火山岩为裂缝和孔隙双重储集介质,富含凝灰质或为凝灰岩储层,常规钻井施工中,储层污染严重;井底压差高,井径不规则,影响录井和测井对气层的发现和评价,这些问题直接影响到对天然气的发现和探明。近几年来,根据常规钻井中存在的问题,开展了井身结构优化、与地层流体性质和储层压力系数相匹配的低密度钻井液体系研究与应用、欠平衡井底负压值控制技术研究、欠平衡钻井参数自动采集及分析系统的开发、欠平衡随钻井底压力和温度测量工具的研究、地层压力求取与压井液密度确定技术等7 项工作,形成了配套的近平衡、欠平衡钻井完井工艺技术。通过在松北深层徐深1 井等3 口井应用近平衡钻井技术,卫深5 井等8 口井应用欠平衡钻井技术,钻井过程流钻点火,及时发现和有效保护气层,压裂后试气获得高产商业气流,取得了非常好的勘探效果,为松辽盆地北部深层徐家围子地区天然气勘探展现1000×108m3 储量规模起到了关键作用。

大庆油田围绕着复杂油气水层的井筒识别与评价难题,开发应用了以地化录井为代表的一批新技术成果,逐渐形成了轻质油层、残余油水层、火山岩气水层等复杂油气水层识别与评价技术系列,先后准确地识别与评价了贝302、徐深1 等一大批高产工业油气流井,在大庆油气勘探中发挥了重要作用。文中系统介绍了大庆复杂油气水层录井综合识别与评价技术攻关项目的主要研究成果,并对其中的资料处理与评价方法做了进一步改进、完善和提高。

通过对松辽盆地北部中浅层砂泥岩储层、深层火成岩及海拉尔浅变质砂岩双孔隙介质储层测井评价难点进行深入分析,指出砂泥岩储层产油、产水或油水同出评价不准的主要原因在于水的可动性评价。针对陆相砂泥岩孔隙介质储层提出了自由水、微孔隙水、粘土水的概念,并以此为基础建立了三水饱和度模型。该模型为油水可动性的评价提供了新的有效手段,实际应用效果良好。通过岩心刻度测井的方法,开展了岩性识别、定量计算裂缝参数等基础研究。建立了常规与成像等测井新技术结合的火山岩岩性识别图版;修订了成像及双侧向裂缝宽度计算公式;明确了成像频谱分析技术是评价以碎裂网状缝为特点的浅变质致密砂岩储层物性最有效的方法,同时给出了Archie 模型中的岩性系数a 和胶结指数m;研究形成了在火山岩喷发期次指导下的火山岩储层细分方法与标准及流体性质判别等一整套双孔介质储层测井评价方法,在生产实际中见到了较好的效果。

针对松辽盆地北部火山岩地质特征,采用火山岩储层压裂风险预测技术、测试压裂现场快速解释技术、火山岩储层水力压裂裂缝延伸控制技术的火山岩储层压裂优化设计方法,以及火山岩压裂施工工况分析、判断和现场实时控制方法,同时针对火山岩储层温度高、施工时间长、施工压力高的特点,通过研制耐高温、耐剪切压裂液体系、井下工具压裂管柱以及地面排液和效果评价系统等,进行了技术配套,初步形成了松辽盆地北部深层火山岩气藏的压裂增产改造技术。

大庆油田石油地质实验技术已经形成了6 大分析测试技术系列,18 项检测系列,108 项分析技术。利用原油色谱指纹技术检测混采油层产能配比,突破了4 层大关。包裹体显微傅立叶红外光谱分析技术为油气成藏期研究提供了新手段。高温气相色谱技术检测的C40 以上正构烷烃,为解决松辽盆地油气的来源提供了有效途径。岩石伊利石结晶度检测技术的建立,使岩石变质程度能够定量划分。岩石膨胀率测定技术,有助于认识储层伤害的原因。开展钻井液伤害储层模拟试验技术研究,在保护与解放储层方面发挥了重要作用。保压密闭岩心含油饱和度测定结果能够真实地反映储层流体分布状况。

随着勘探任务、难度的不断加大,以及勘探信息量的飞速膨胀,目前勘探数据管理无法满足勘探生产、研究的需求,建设大庆油田公司勘探信息化体系势在必行。通过国内外调研,借鉴先进的信息管理技术及经验,形成了适合大庆油田实际情况的勘探信息化体系思路。通过在实践中的逐步完善,已初步形成了“专业数据库、中心主数据库、项目数据库”勘探信息化三层体系结构,并确定了为完善这一体系所要实现的“157”目标,即1 个油田公司级勘探中心主数据库,5 个项目数据库,7 个专业数据库。勘探信息化三层体系的最终完成,为指导生产、支持科研提供了重要保证,从而提高了勘探工作时效,有效辅助各项决策;同时数字油(气)藏的建立,必将降低勘探风险,提高勘探效益。

大庆油田20世纪80年代开始实行勘探项目管理,在油气勘探过程中发挥了重要作用,取得了显著成果。进入新世纪后,面对新的形势,大庆油田广泛借鉴国内外油公司勘探项目管理的经验,努力完善以勘探项目为核心的油气勘探管理体制和运行机制。通过进一步理顺管理关系,明确部门职责,完善矩阵式组织形式,建立制度文本化的管理体系,加强三支队伍建设,油气勘探项目管理实现了“科学决策,精心设计,周密组织,严抓质量”,为松辽盆地中浅层石油勘探、深层天然气勘探和海拉尔断陷盆地油气勘探等三大领域不断取得新突破提供了可靠保障。

总结了大庆油田油藏评价管理的基本做法:完善组织机构,明晰管理路线,建立运作高效的油藏评价管理体系;理顺油藏评价工作程序,探索合理的项目管理模式;强化项目运行过程监控,确保油藏评价项目进度及工程质量;强化勘探开发一体化理念,努力提高勘探开发整体效益。提出了下一步油藏评价管理的几点看法:狠抓整章建制工作,进一步完善油藏评价项目管理流程;尝试“五个机制”,形成勘探开发的有序互动;强化信息基础建设一体化,建立高效的油藏评价信息网络;探索研究设计项目竞争机制,促进油藏评价投资效益最大化。

为了有效规避规划决策风险、提高勘探决策效益,勘探规划通过统筹三方面工作来实现科学化管理。一是基于目标优选研究的强化,突出规划方案的科学性。通过深化相关领域资源评价认识,解决勘探规划制定所需的科学依据;通过分层次组织开展规划基础研究课题,解决勘探规划方案制定所需的勘探目标;通过加强油气勘探中的经济评价研究,解决勘探规划的经济可行性和规划方案的优化。二是立足于勘探规划制定流程的理顺,增强计划目标的可实施性。通过理顺规划计划制定流程,促进勘探规划与生产的有机结合;通过加强勘探计划目标优选,实现计划实施效果的进一步提高。三是着眼于勘探计划投资结构的优化,确保勘探工作的长远发展。通过优化勘探计划投资结构,突出勘探工作近期与长远发展有机统一这一重点,不但完成了各年度储量任务、提升了储量品位、提高了勘探效益、把住了勘探效益第一关,而且为下步工作解决了战略展开、战略突破、战略准备三个层次勘探所需的目标。