歷經(jīng)10余年攻堅克難，我國中小盆地油氣資源調(diào)查終獲突破。
自然資源部中國地質(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，科技引領(lǐng)，快速突破”的央地企協(xié)調(diào)聯(lián)動機制，瞄準(zhǔn)久攻未克的南華北地區(qū)中小盆地群推進油氣資源調(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)示著一個新的含油盆地的誕生，而且開辟了公益性油氣調(diào)查新區(qū)新層系，將示范引領(lǐng)全國中小盆地油氣勘查。
中小盆地——我國油氣資源增儲上產(chǎn)的接續(xù)陣地
我國加快規(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)前及未來較長時間需要筑牢的能源安全底線。中國地質(zhì)調(diào)查局堅決履行地質(zhì)找礦“國家隊”職責(zé)使命，加大油氣資源調(diào)查評價力度，為保障國家能源安全“加油爭氣”。
此次獲得油氣調(diào)查突破的三門峽盆地，是中國地質(zhì)調(diào)查局圍繞全國中小盆地開展油氣資源選區(qū)評價而優(yōu)選出的重點突破區(qū)。
那么，為什么要在中小盆地開展油氣資源調(diào)查評價？
對此，中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心（以下簡稱油氣調(diào)查中心）正高級工程師張交東解釋：“一直以來，我國油氣主要產(chǎn)自7個大型含油氣盆地，中小盆地因單個面積小、油氣發(fā)現(xiàn)少等原因未受到重視。但目前我國東部地區(qū)渤海灣、松遼等盆地陸續(xù)進入油氣勘探開發(fā)中后期，亟需找到增儲上產(chǎn)的接續(xù)陣地。我國中小盆地數(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)查評價的目標(biāo)就開始轉(zhuǎn)向中小盆地?！?/p>
在中國地質(zhì)調(diào)查局的部署下，油氣調(diào)查中心從2013年開始了針對中小盆地的油氣資源調(diào)查與選區(qū)評價，先后組織實施了“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)與潛力評價”和“西部重點盆地新區(qū)新層系油氣資源調(diào)查評價”等多個項目。通過這些項目實施，項目組對河西走廊、鄂爾多斯盆地外圍和東北地區(qū)外圍25個中小盆地進行了重新評估，并取得了一系列創(chuàng)新認(rèn)識。
“通過基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查和評價表明，中小盆地存在三個開展找油找氣的有利因素?！庇蜌庹{(diào)查中心高級工程師劉旭鋒說。
一是中小盆地分布廣、資源潛力大。我國有350余個中小盆地，“十四五”及其之前對其中89個盆地開展的油氣資源評價結(jié)果顯示，合計地質(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)儲量超過2.5億噸，年產(chǎn)200萬噸，已建成大型油氣田。但目前已取得商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn)的中小盆地數(shù)量不足10個，還有數(shù)量眾多的中小型盆地可以開展工作。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，新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動將中小盆地群列為公益性油氣調(diào)查工作重點之一。
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)查評價逐步聚焦到南華北地區(qū)。前期油氣資源調(diào)查評價結(jié)果顯示，作為我國中小盆地發(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)開展進一步工作，還基于兩方面的考慮。”該地區(qū)油氣調(diào)查工作負(fù)責(zé)人張交東解釋說，南華北地區(qū)從上世紀(jì)50年代開展油氣勘探以來，一直沒有獲得商業(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，帶動周邊地區(qū)的油氣勘探。此外，這一地區(qū)人口密集，經(jīng)濟較發(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，促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會發(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)（有機質(zhì)）沉積的構(gòu)造背景。
“近年來，這一地區(qū)及周邊的地質(zhì)調(diào)查工作中曾經(jīng)見到油氣顯示，也令我們增加了信心。因此，我們把中小盆地的油氣調(diào)查重點鎖定在豫西地區(qū)，選定三門峽盆地作為切入點和突破口?！必?fù)責(zé)石油地質(zhì)綜合評價的油氣調(diào)查中心正高級工程師王丹丹介紹。
此前，三門峽盆地的油氣勘探程度很低，只在20世紀(jì)六七十年代開展了少量工作，并未發(fā)現(xiàn)烴源巖和油氣顯示。2019年以來，油氣調(diào)查中心針對該區(qū)先后部署開展了“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)查評價”以及“豫西重點地區(qū)構(gòu)造特征及有利區(qū)優(yōu)選”等項目。依托這些項目，完成了野外路線調(diào)查300千米、剖面實測3千米、時頻電磁采集110千米、調(diào)查井2口。
這些項目的實施，令調(diào)查研究人員逐漸對三門峽盆地油氣成藏特征有了更加清晰的認(rèn)識。
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，累計厚度在200米以上。
為證實這一發(fā)現(xiàn)，油氣調(diào)查中心部署了豫靈地1井，鉆進井深599米，鉆獲暗色泥巖和泥質(zhì)灰?guī)r累計厚度達(dá)135米。更令調(diào)查人員驚喜的是，經(jīng)測試分析，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)查中心高級工程師曾秋楠告訴記者：“這些指標(biāo)說明這一區(qū)域的烴源巖已經(jīng)進入大規(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)大剖面建立等難點問題的攻關(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。
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)育南北兩個主要的沉積凹陷，兩個凹陷之間發(fā)育一個低幅構(gòu)造凸起——中央構(gòu)造帶，即油氣運移指向區(qū)，說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)造帶儲層和蓋層發(fā)育的有利層段，并證實其具有良好的儲蓋配置關(guān)系，存在三套生儲蓋組合，分別對應(yīng)著源內(nèi)（自生自儲）、源外（下生上儲）和潛山（新生古儲）三套成藏組合。在此基礎(chǔ)上，調(diào)查團隊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，并建立了深凹雙向供烴、中部隆起帶運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，進而實現(xiàn)了油氣調(diào)查的新突破。
豫峽地1井——證實靈寶凹陷良好油氣資源潛力
在新的地質(zhì)認(rèn)識和成藏理論的指導(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區(qū)帶構(gòu)造特征識別帶來的不利因素，查明函谷關(guān)地區(qū)發(fā)育5個有利圈閉，快速高效優(yōu)選出有利鉆探目標(biāo)，以落實古近系含油氣性。
2023年9月，在河南省靈寶市函谷關(guān)鎮(zhèn)，豫峽地1井正式開鉆，設(shè)計井深2200米，由豫地科技集團下屬資環(huán)三院承擔(dān)施工。
油氣調(diào)查中心高級工程師趙洪波，負(fù)責(zé)豫峽地1井的現(xiàn)場管理。他說，盡管2200米是油氣調(diào)查井鉆進的常見深度，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題隨之而來。
面對超過1100米的未固結(jié)—半固結(jié)地層以及超過1500米的長裸眼井段，油氣調(diào)查中心駐井人員和施工方緊密配合，及時調(diào)整施工參數(shù)，創(chuàng)新“弱固結(jié)水敏地層長裸眼低成本優(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，對于參與三門峽盆地油氣資源調(diào)查的整個團隊來說是值得紀(jì)念的一天。這一天，豫峽地1井第1層組進行地層測試，結(jié)果顯示，該井在24小時內(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，具備較高的勘探開發(fā)價值。
“發(fā)現(xiàn)工業(yè)油流是能源開采的第一步，也證明這里的油氣資源具有開采的潛力。”主管試油現(xiàn)場的油氣調(diào)查中心正高級工程師王玉芳介紹，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別高、厚度大、物性好，證實了三門峽盆地古近系小安組具備良好的含油性。
跟進調(diào)查——夯實資源接續(xù)基地資源基礎(chǔ)
豫峽地1井，掀開了三門峽盆地油氣資源的一角，同時提振了河南省在這一地區(qū)進行油氣勘探開發(fā)的信心。
2023年12月底，河南省人民政府與中國地質(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)查評價合作協(xié)議》，聯(lián)合組建項目團隊，按照“整體規(guī)劃、分步實施、突出重點、快速突破”新機制，細(xì)化工作任務(wù)，率先啟動靈寶地區(qū)油氣資源評價工作。
為了早日取得突破，聯(lián)合項目團隊密切配合，深化理論研究認(rèn)識和技術(shù)方法應(yīng)用創(chuàng)新。“通過對采集的二維、三維地震數(shù)據(jù)進行處理與解析，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，指導(dǎo)了有利區(qū)帶評價和井位優(yōu)選，科學(xué)部署兩口評價井?！庇蜌庹{(diào)查中心正高級工程師白忠凱說。
2024年5月31日，經(jīng)專家論證，在函谷關(guān)構(gòu)造部署實施豫靈1井、豫靈2井，由豫地科技集團下屬資源三院、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)開展的試油工作，讓項目團隊倍感振奮。
豫靈1井經(jīng)測試，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)初步評價，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、測線部署、方法試驗、地震施工，到資料處理解釋、井位論證，從中國地質(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)，歷時近兩年的連續(xù)作戰(zhàn)，取得了“孔孔冒油”的重大突破。
一個新的油氣資源接續(xù)基地即將在三門峽盆地誕生。
三門峽盆地油氣新突破，不僅有望打開南華北地區(qū)油氣勘探新局面，更將為我國中小盆地油氣資源的勘探和開發(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，值得推廣和借鑒。一是扎實做好基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查是關(guān)鍵。通過基礎(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有油氣潛力的傳統(tǒng)認(rèn)識，創(chuàng)新提出了斷陷盆地油氣成藏地質(zhì)新認(rèn)識，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)濟高效綠色勘查技術(shù)方法體系，支撐油氣調(diào)查實現(xiàn)快速突破。
接下來，中國地質(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)驗和理論技術(shù)，推進河南省工作程度低的中小盆地群油氣地質(zhì)工作，力爭取得新的油氣發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)“由點到面”的突破，引領(lǐng)企業(yè)勘探開發(fā)，增加區(qū)域油氣自主供給能力，促進資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)勢。（中國自然資源報）
