塔东地区位于塔里木盆地东部, 西邻富满和顺北2个特大型油气田, 矿权空白区面积近8万km², 油气资源潜力巨大, 是国家新一轮找矿突破战略行动规划建设的大型油气接续基地之一。前期受深层— 超深层油气成藏理论认识与勘查技术方法限制, 油气勘查未获得规模性突破。

为全面推进新一轮找矿突破战略行动, 促进形成大型资源接续基地, 建立“ 政府主导、公益先行、商业跟进、科技引领、快速突破” 的中央-地方-企业协调联动新机制, 聚焦塔东地区关键地质问题, 持续开展油气调查科技攻关, 优选了有利区带, 评价了资源潜力, 支撑自然资源部成功出让8个油气勘查区块。区块出让后, 在有利目标优选、勘探方案部署、随钻分析等方面服务中标企业实现快速发现, 支撑塔东地区超深层油气资源接续基地建设取得重大突破。

(1)制定尉犁西1等区块勘探部署方案。尉犁西1区块位于塔里木盆地北部坳陷满西低凸起东段, 东接满加尔凹陷, 北靠塔北隆起轮南低凸起(图1), 矿权面积1 550.78 km²。本文在总结邻区油气地质成藏富集规律基础上, 认为该区8 000 m以深油气资源潜力巨大, 预测了断裂控制的缝洞体油气藏成藏模式, 制定了采集高精度三维资料是该区勘探的关键环节, 需要精细刻画断裂分布及预测储层分布、优选井位的部署思路。部署实施了三维地震 398.5 km², 经过高质量快速采集、处理、解释及地质分析后, 第一批部署3口探井, 第二批部署16口探井评价井, 地质工程一体化, 同步开展地质设计、工程设计及地面建设等, 实现了无缝衔接、企地协作, 完成了当年采集三维、当年开钻的目标。

图1

Fig.1

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	图1 研究区位置Fig.1 Location map of the study area

(2)超深层地质层位设计和实钻对比实现“ 零” 误差。项目组不断强化地质认识, 优化地震采集参数和钻井井身结构, 实现信源1井、信源2井、信源3井在超过8 000 m井段预测层位误差均小于10 m(规范误差小于5%, 实际均小于1%)。信源1井设计井深8 418 m/8 329 m(垂深), 完钻井深8 303 m/8 253 m(垂深)(放空提前完钻), 完钻层位为鹰山组。信源2井设计井深8 688 m/8 623 m(垂深), 完钻井深8 710 m/8 639 m(垂深), 完钻层位为鹰山组(图2)。信源3井设计井深8 784 m/8 712 m(垂深), 完钻井深8 782 m/8 714 m(垂深), 完钻层位为鹰山组。钻探过程中有效控制钻井液比重, 实现了近平衡钻进, 目的层段控压“ 点火” , 安全优质快速钻穿目的层段, 3口探井在设计目的层段均发现良好油气显示, 同时为测试实现高产工业油气流提供了技术保障。

图2

Fig.2

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	图2 信源2井目的层测井初步解释成果Fig.2 Preliminary interpretation results of logging data from the target stratum in Well XY2

(3)信源1井、信源2井、信源3井在超深层取得油气重大发现。信源1井、信源2井、信源3井在目的层段奥陶系一间房组— 鹰山组油气显示活跃, 钻井过程中循环节流管线点火, 在1.88~1.90 g/cm³的泥浆比重下, 持续控压钻进点火, 焰高3~8 m, 且长时间连续燃烧, 油气藏呈高温高压特征(信源1井、信源2井、信源3井井底温度分别为164 ℃、180.6 ℃、186 ℃, 压力预测158 MPa、163 MPa、168 MPa), 3口井测试均获得日产30万m³以上高产工业气流。初步研判尉犁西地区既发育大断裂主控的条带状油气藏, 又发育网状裂缝和溶蚀孔洞控制的面状油气藏, 沿断裂带可形成多个亿吨级油气富集区, 有利面积约6 000 km², 有望成为塔里木盆地继富满、顺北之后第三个特大型超深层油气田。

(1)明确两期走滑断裂交汇处形成的大面积缝洞型储层为主攻方向。走滑断裂展布和有利储层相带是研究区的关键地质问题, 针对这两大问题进行分析认为: 一是研究区处于多期构造叠加部位, 具备发育走滑断裂的区域构造背景, NE向走滑断裂控制顺北、富满油气分布, 该区处于SN向和NE向走滑断裂交汇区, 可形成大规模裂缝溶洞储集体; 二是一间房组— 鹰山组巨厚碳酸盐岩脆性地层为走滑断裂破裂成储提供了物质基础, 尉犁西区块位于轮南— 古城多期台缘带的核心区域, 台坪— 台隆相有利储集相带规模发育(图3), 将尉犁西1区块西部作为主攻方向, 主探奥陶系; 三是下寒武统玉尔吐斯组烃源岩分布范围广、有机质丰度高、类型好、成熟度高, 为该区提供了充足的油源基础。

图3

Fig.3

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	图3 塔里木盆地尉犁西区块及周缘奥陶系鹰山组沉积相Fig.3 Sedimentary facies of Yingshan Formation of Ordovician in western Yuli block and its surrounding areas in Tarim Basin

(2)形成超深层地震勘探技术, 提高了地质体识别精度。超深层勘探在地震地质方面存在诸多问题, 如地表条件复杂、目的层埋藏深、缝洞结构复杂、油水关系复杂等。针对这些难题, 通过联合攻关, 形成了超深层地震勘探技术, 提高了地质解释精度。一是在大沙漠区采用宽方位、高密度的三维地震数据采集技术, 设计最大炮检距10 000 m, 增加检波器组合个数, 扩大组合面积, 优化激发接收条件, 实验定量优化激发药量, 保障深层单炮品质; 二是各向异性逆时偏移的三维地震数据处理技术为有效识别断控体发育奠定基础, 创新应用基于超深层地震波场保真的体去噪技术、全深度一体化速度建场技术、叠前深度逆时偏移技术、炮检距向量(offset vector tile, OVT)— 域叠前深度偏移技术、垂直地震剖面(vertical seismic profile, VSP)驱动地震成像技术等, 为有效识别断控体发育奠定基础; 三是走滑断裂立体解释与表征、断控缝洞储层预测与定量雕刻的三维地震解释研究技术, 为井位优选提供了圈闭基础(图4)。

图4

Fig.4

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	图4 信源1井三维区奥陶系上组合波阻抗属性叠圈闭Fig.4 Wave impedance attribute overlay and circle closure of upper combination of Ordovician in the 3D area of Well XY1

(3)地质、工程一体化技术实现高效钻探, 钻井精准入靶。针对超深井在实钻过程中易出现的种种难题, 形成了地质工程一体化技术体系。一是结合周缘钻井出现的复杂工程、地质难点, 准确预测膏盐层、火山岩等分布, 优化了井身结构, 确保工程顺利实施; 二是对于超深层(> 8 000 m)钻探, 采用高分辨率VSP随钻分析技术, 有效控制轨迹调整。VSP随钻信源1井A靶点向南调整, 距离原靶点 32 m, 垂深减少55 m, B靶点东北方向调整, 距离原靶点29 m, B靶点垂深加深20 m(图5), 确保实钻轨迹精准进入靶点, 实现超深层地质层位设计和实钻对比“ 零” 误差。

图5

Fig.5

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	图5 信源1井井深轨迹调整VSP剖面Fig.5 Adjusted VSP profile of well depth trajectory for Well XY1

(4)推进数字塔里木盆地建设, 评价塔东地区深层油气地质资源量46.7亿t。系统解剖塔里木盆地深层地质结构, 分析构造演化特征, 构建盆地油气地质大数据库和多尺度三维地质模型。重点围绕塔东地区震旦系和下寒武统两套烃源岩, 建立了深层油气成藏预测模式, 开展含油气系统模拟, 估算深层油气地质资源量46.7亿t, 明确了油气主要增储领域, 为油气勘查评价及区块出让奠定了基础, 为新疆油气增储上产与国家能源资源安全保障提供了资源基础。

(1)进一步加大塔东地区油气调查和勘查力度。一是支撑企业2025年初步建成100万t油气产能, 支撑中标企业快速发现基础上, 在尉犁西1区块共部署探井8口、评价井16口, 目前已实施16口; 在尉犁西2区块等4个区块, 部署三维地震1 888.6 km², 拓展油气富集区分布范围, 论证部署探井井位5~10口, 预计2025年底完成钻井60口, 上报油气地质储量超2亿t, 初步建成100万t油气产能。二是推进与中标企业联合部署万米深井, 打造中国地质调查深地工程。聚焦塔东地区主力产层埋深大(8 000~12 000 m)、勘查开采难度大等难题, 联合中标企业共同部署实施万米深井, 开展科技攻关, 逐步破解我国西部大型叠合盆地超深层地质、工程重大科技难题, 充分释放深层、超深层油气资源潜力。三是瞄准四新领域继续寻找油气有利区。围绕塔东库尔勒鼻凸、英吉苏凹陷等重点地区加强基础地质研究与科技攻关, 部署实施物探、钻探等工作, 明确断裂发育、地层展布和圈闭发育特征, 落实油气成藏主控因素及有利区, 力争实现油气调查新突破。

(2)持续推进区块优选评价与成果转化服务。一是持续推出有效勘查区块。基于基础地质研究、资源潜力评价和油气调查成果与认识, 在塔东地区再优选5~6个可供出让的油气勘查区块, 持续支撑自然资源部油气矿业权管理; 二是全力做好技术支撑, 密切跟踪油田、中标企业勘探开发进展, 在勘查开采方案编制、重点探井论证、压裂试油、钻后综合评价、储量计算等方面提供技术支撑服务, 助推塔东地区增储上产和大型油气资源接续基地建设。

致谢: 本文是多家单位联合项目组成员共同努力取得的集体成果, 对张士涛、白国建、赵博、马培领、张昊晨、韩淼、张远银、苗苗青、武建伟等表示感谢!感谢郭旭升院士、付锁堂教授等在项目工作中提出了宝贵意见, 在此一并谨致谢忱。

(责任编辑: 常艳)