破解油氣勘探世界性難題
儲蓋組合評價技術多年來一直是油氣勘探行業難以實現快速、準確、連續定量評價的世界性難題,是制約著我國大中型油氣田勘探規模發現和油氣增儲上產的關鍵技術。中國石油勘探開發研究院執行董事、院長竇立榮在接受記者采訪時表示,國際上對蓋層的研究主要是宏觀定性與微觀定量相結合,以定性評價為主,精度低、可靠性差,評價標準不系統。國內主要從實驗和地質評價角度對蓋層及其與油氣的關系展開研究,普遍限于實驗室定量測定,對巖心的依賴性強,代表性和連續性差。
“該研究領域存在以下三方面的難題:一是無法建立準確、定量、連續的蓋層評價模型,無法實現蓋層縱向上的連續定量計算;二是測井解釋結果多解性強,難以突破儲蓋組合測井評價關鍵核心技術;三是過度依賴于巖心實驗,成本高昂、時效性差、局限性大。”竇立榮說。
中國石油天然氣集團有限公司、中國石油國際勘探開發有限公司組成的科研團隊,利用常規測井資料,根據泥頁巖蓋層孔隙度與突破壓力之間的關系模型,實現蓋層突破壓力的連續計算,再結合烴濃度、厚度、含砂量和異常壓力等指標,對蓋層進行分類,將油氣藏的保存條件及其封閉性能與儲層評價相結合,提高了儲層解釋符合率,并能快速確定油氣藏的主力儲蓋組合,具有連續性強、精度高、時效性強和成本低的特點。
也就是說,該項專利技術可以準確有效地獲取泥頁巖蓋層的性能分類,并將油氣藏的保存條件及其封閉性能與儲層評價相結合,進而能夠有效提高測井評價的解釋符合率,并提高測井評價的準確性。
對此,中國科學院院士戴金星這樣評價,該專利技術在國際上首次建立了泥巖蓋層突破壓力與總孔隙度、有效孔隙度之間的定量計算模型,不但實現了突破壓力的連續精確計算,而且普適性更強。
推動我國測井技術發展
該項專利技術屬于國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發”攻關研究成果之一。科研團隊歷經10年持續不斷地攻關研究,分析了國內外近50個大、中、小型油氣藏的泥頁巖孔隙度與突破壓力值的關系,歷經數千次的實驗和建模攻關,發現泥巖總孔隙度、有效孔隙度與突破壓力均具有負相關的指數函數關系,在不斷摸索規律和總結經驗的基礎上,最終成功研發了儲蓋組合測井評價方法和裝置,并形成了五個原創性特點。
一是原創性地發現了泥巖蓋層總孔隙度、有效孔隙度與其突破壓力呈負相關的指數函數變化的科學規律。二是原創性地建立了泥巖蓋層突破壓力與孔隙度的數學模型,實現了蓋層突破壓力的連續、定量計算。三是創新了泥巖蓋層烴濃度封閉連續定量評價方法,為蓋層烴濃度封閉評價提供了理論依據和技術手段。四是建立了泥巖蓋層測井綜合分級分類評價標準,具有很高的工業化推廣價值。五是創新形成了儲蓋組合測井綜合評價方法,提高了油氣勘探效率。
“以該專利為核心的專利組合形成了具有自主知識產權的油氣藏封蓋層評價技術,在提高油氣勘探效率、降低勘探成本和提高蓋層評價精度等方面具有顯著優勢,便于產業化推廣應用。”竇立榮說。多位中國科學院和中國工程院院士一致認為,儲蓋組合快速評價關鍵技術取得了系統性的重大突破,處于國際領先水平。“該技術創新將蓋層的封蓋質量與儲層的測井評價結果進行結合,綜合確定最有利之儲蓋組合,為國內外多個大中型油氣田的快速勘探發現和儲量提交提供了關鍵技術支撐,經濟和社會效益顯著。”中國工程院院士李寧表示。
該項專利技術將勘探階段油氣層的解釋評價由原來的單層解釋評價提升到成藏組合上的綜合地質評價,是油氣行業多學科融合發展的標志性創新成果。以其為核心建立的復雜油氣藏測井地質綜合評價技術體系,推動了我國測井技術在油氣地質勘探綜合評價中的應用地位和應用范圍,推動了行業科技的進步。
為“一帶一路”建設提供支撐
該項專利技術成果在國內外油氣勘探領域得到了廣泛應用,累計新增探明油氣儲量16億噸以上。該技術已成功應用于準噶爾盆地、柴達木盆地、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、四川盆地等國內油氣田,為國內油氣勘探和增儲上產提供了重要保障,緩解了我國油氣資源緊張的壓力,為保障國家能源安全作出重要貢獻。此外,該項專利技術具有很強的技術通用性和廣闊的應用前景,還可應用在儲氣庫建庫選址評價研究、二氧化碳地質封存技術研究中。
而且,該項專利成果為國家實施“一帶一路”建設提供了重要的技術支撐。在國外的乍得Bongor盆地、Doseo盆地、Doba盆地,蘇丹/南蘇丹Muglad盆地,尼日爾Termit盆地,中東阿拉伯盆地、阿曼盆地,孟加拉灣若開盆地,巴西桑托斯盆地等大型油氣田勘探和開發過程中,該項技術為上述多個區塊風險勘探快速確定主力勘探目的層系、發現多個大中型油田提供了有力的技術支撐,實現了含油氣盆地的快速評價,支撐了大油氣田的發現,大幅提高了勘探效率。
上述區塊的建產開發,促進了當地經濟社會發展,成為中國石油積極響應“一帶一路”倡議在非洲的成功實踐。該項技術也獲得了乍得總統的稱贊:中國幫助乍得實現了“能源獨立”。