四川盆地中北部侏罗系大面积非常规石油勘探潜力的再认识

  本文关键词：四川盆地中北部侏罗系大面积非常规石油勘探潜力的再认识，，由笔耕文化传播整理发布。

第 32 卷 　第 1 期 　 2011 年 1 月 文章编号 : 0253-2697( 2011) 01-0008 -10

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油

学

报

AC T A PET ROLEI SINICA

V o l. 32 N o . 1 　 Jan . 2011

四川盆地中北部侏罗系大面积非常规石油勘探潜力的再认识
梁狄刚 　冉隆辉 　戴弹申 　何自新 　欧阳健 　廖群山 　何文渊
( 中国石油天然气集团公司咨询中心 　北京 　100724)

摘要 : 通过对四川盆地侏罗系石油的资源潜力 、油藏类型 、裂缝型储层及 勘探开发技术适应性等 4 个方面进行 的再认识 , 作者认为 : ①四川盆地侏罗系的石油资源量可能比目前的( 10 ～ 11)×10 8 t 要大得多 。 ②它是一种特殊类型的大面 积非常规致密油聚集 , 没 有 明显圈闭界限 ; 没有明显边 、底水及油水界面 , 属“ 无水油藏” ; 浮力与重力分异不明显 , 缺少大规模二次运 移 , 源 内或近源聚 集 ; 储层 具有特低孔渗 、双重介质特征 ; 大面积整体含油 , 多层系 叠合连片 ,“ 连续” 分布在 斜坡及 凹陷区 , 不受 局部构 造控制 而受岩 性控制 , 含油范围以油井分布范围划定 , 往往是先有产 量后有储量 。 ③不能把侏罗 系油层简单 定性为“ 裂 缝型” , 裂 缝是测 试及生 产初期 获 得高产的必要条件 , 但各类孔隙对储量和长期 低产稳产有重要贡献 。 ④这类 非常规致 密油的 储量规 模很大 , 但是 要采用 以压裂 为 主的非常规技术进行开采 。 建议以龙岗地区沙溪庙组为突破口 , 推动四川盆地石油勘探开发打开一个新局面 。 关键词 : 四川盆地 ; 资源量 ; 非常规石油聚集 ; 致密油层 ; 裂缝型 油层 ; 勘探潜力 ; 压裂改造 中图分类号 :T E122 . 1 　　　　文献标识码 : A

A re-recognition of the prospecting potential of Jurassic large-area and non-conventional oils in the central-northern Sichuan Basin
LIANG Digang 　RAN Longhui 　DAI Danshen 　HE Zixin 　 OUYANG Jian 　 LIAO Qunshan 　HE Wenyuan
( C N PC Advisory Center , Beijing 100724 , China) Abstract : T he present paper made a re -reco gnitio n o f Jurassic oils in Sichuan in te rms o f the four aspec ts , such as resource po tential , reservo ir types , fr actur ed r eser voirs and techniques o f ex plo ratio n and development . T he pape r has dr awn the follo wing co nclusio ns . ①T he Jura ssic oil reso urce in Sichuan may be much more than the presently discove red amount of 1 . 0～ 1 . 1 billion tons . ②T he Jurassic o il resource is a special lar ge -area and non-conventio nal compact oil accumula tion that ha s no clea r trap boundaries , no clear edge -w ater , botto m - water and oil -w ater boundaries like a “ w ater -f ree reserv oir” , and no clear diffe rentiatio n between buoyancy a nd gr avity .T heir r eser voirs are characterized by inner -source o r near -sour ce accumulatio n rather tha n larg e -scale secondary mig ratio n , ultra -low pe rmeability , dual media , lar ge -area entire oiliness , superimpo sed and linked multi -measures , “ continuo us” occur rence on slopes or in depressed areas , being restric ted by litholog y r athe r than lo cal structur es , a nd delimitating o il-bear ing and well distribution areas frequently by o utput instead of re serv e . ③Jurassic reservo ir s can no t be simply defined as “ fr actured type” because various po res contribute sig nificantly to bo th the reserve s and long -ter m low but stable produc tion tho ug h fractures are the pre requisite fo r a high output at the te sting or produc tion beg inning .④ T hese e xists a gr eat reserv e fo r this kind of no n -co nve ntional co mpact o ils in the central-no r ther n Sichuan , ho wev er , a no n -conventio nal technique co nsisting mainly of hydr aulic fr acturing should be adopted in development . I t w as propo sed tha t Shaximiao Fo rma tion in the Long gang area sho uld be a pro specting targ et , w hich will be a breakthr ough to o pen a new er a for petr oleum ex plor ation in Sichuan Ba sin . Key words : Sichuan Ba sin ; r eso urce ; no n -conventio nal o il accumulation ; compact oil lay er ; f ractured oil laye r ; prospecting po tential ; f racturing alter ation

1　 问题的提出
四川盆地中北部侏罗系石油历经半个多世纪的勘 探开发 , 在近 4 ×104 km 2 范围内分布有 726 口工业油 井与 224 口低产井 , 共计 950 口出油井 。 探明 6 个油 田 , 还有 8 个无储量油田 和 8 个含 油气构造 ( 图 1) 。

1997 年 , 川中原油产量曾达到 21 . 6 ×104 t/ a , 目前降 到 11 ×104 t/ a , 平均单井产油约 1 t/ d , 历年累计产油 488 ×104 t 。 以往的结论是 : 川中石油属特低孔渗 、低 丰度 、 低产 、 低采收率 、裂缝型的低效或无效油田[ 1-2] , 以致近 10 年来每年只钻探 11 ～ 15 口开发井 、1 ～ 4 口 探井 ; 最近 4 年每年只钻探 6 ～ 7 口开发井 , 没有钻探

第一作者及通讯作者 : 梁狄刚 , 男 , 1938 年 3 月生 , 1960 年毕业于成都地质学院 , 现为中国 石油天然气集 团公司咨询中心 专家委员会专 家 , 教授级 高 　　　　级工程师 , 中国石油勘探开发研究院专家室副主任 , 长期从事石油地质 、油气勘探战略 、石油地球化学研究 。 E -mail : dgliang 0314 @sina . com

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1 口探井 ; 年产油综合递减率为 11 %; 川中石油的勘探 开发工作面临萎缩 。 2009 年以来 , 中国石油咨询中心 组织专家 , 对四 川盆地石油勘探开发状况进行了系统调研 , 结果认为 : 四川盆地侏罗系石油有 4 个问题需要重新认识 。“ 重 新认识” 或 “ 再认识 ” , 并不 意味着完全否定过去的认 识 , 因为重新认识的结果可能与过去一样 , 也可能有些 不同 。 毕竟过去的有些认识是在 20 世纪五 、六十年代 的技术条件下得出的 , 现在技术进步了 , 完全可能有新 认识 。 为什么现在要再认识 ?

76 . 51 m / d ; 龙 岗 7 井大 安寨组产油 4. 5 m / d 、产气 4 3 4 . 38 × 10 m / d ; 龙岗 2 井凉高山组折产油 60 m 3 / d ; 龙岗 18 井珍珠冲组产气 2. 01 ×104 m 3 / d , 沙溪庙组产 油6 . 5 m /d ; 龙岗 001-18 井大安寨组产油 7. 2 m /d 、 4 3 产气 2. 43 ×10 m / d ; 龙岗 39 井大安寨组套管破裂 , 出油 10 m 3 ; 4 套含油层系都有发现 。 此外 , 天池 2 井 、 仪 1 井、 税1井、 税 2 井 、税 5 井和税 8 井等 6 口老井 在沙溪庙组 、 凉高山组 、 大安寨组都分别获得过工业油 流 。 出油井分布在北倾斜坡的不同部位上 , 不受局部 构造而受岩性控制 , 同一油层埋深东西相差 600 m , 显 示出中 、 下侏罗统靠近生油凹陷多层系大面积含油的 特点 。 第二 , 鄂尔多斯盆地低渗透延长组对四川盆地石 油勘探开发的启发 。 鄂尔多斯盆地与四川盆地同属李 四光的经向第三沉降带 ; 同是古生代( 四川盆地延续到 早-中三叠世) 海相克拉通上叠的中生代( 四川盆地从 晚三叠世起) 陆相坳陷湖盆 ; 同是古生界产气 , 中生界 产油 ; 同样发育一套优质湖相烃源岩 : 鄂尔多斯盆地是 上三叠统延长组( T 3 y) , 四川盆地是下侏罗统自流井 群( J 1) , 其 厚度 、分 布面积 和生 油指 标也 相近 ( 见后 文) 。 两个盆地都 发育特低 渗透 ( <5 ×10 -3 μ m2 ) 油 层 , 鄂尔多斯盆地延长组砂岩油层未突破前 , 被形容为 “ 磨刀石” 、 “ 破棉袄” 、 “ 井井见油 , 井井不流 ” 和 “ 鸡 肋” 等 ; 四川盆地中 、下侏罗统储 层的物性 更差 , 被定 性为 “ 裂缝 型” 油层 [ 3-4] 。 鄂尔多 斯盆 地对 四川盆 地 的启发是 : 16 年前的 1994 年 , 鄂尔多 斯盆地年 产原 油不过 260 ×10 4 t( 含中等孔渗的侏罗系产量) ; 谁能 想到 , 因为抓了 “ 三个 重 新认 识” 和 压裂 改造 , 16 年 后 , 靠特低渗透的延长组 , 探明储量从 5. 3 ×10 t 增 8 至 29 . 33 ×10 t , 年 产 量上 到 2700 ×104 t , 增 加 了 10 倍 !
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图 1 　四川盆地中北部侏罗系油田与 含油气构造分布 Fig . 1 　Distribution of Jurassic oilfields and hydrocarbon -bearing structures in the central - northern Sichuan Basin

四川盆地石油勘探开发有无这种历史机遇 ?

2　 石油资源量的再认识
四川盆地侏罗系一次资源评价( 1984 年 , 类比法) 和二次( 1994 年 , 成因法) 资源评价计算的石油资源量 分别为 10 . 87 ×10 t 和 11 . 35 ×10 t , 但是都只计算 了大安寨组和凉高山组这 2 套层系的资源量 , 珍珠冲 组和东岳庙组生油层未作计算 , 沙溪庙组油层也没有 资源量 。 二次资评中这 2 套生油层的排 油系数只取 22 . 59 %～ 51 . 35 %, 根据中国石油油气地球化学重点 实验室陈建平等的最新研究 , 湖相 II 型生油岩的排油 系数高达 85 % 以上 , 二次资评所取的排油系数显然偏 小 。 因此 , 四川盆 地侏罗 系的 石油资 源量 可能 偏小 很多 。
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　　第一 , 川中北部龙岗 地区侏罗系石油有 新发现 。 龙岗地区位于川中北部中 、 下侏罗统凹陷区 , 靠近生油 中心 , 在 2600 km 三维地震覆盖面积上 , 截至 2008 年
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底,中 、 下侏罗统珍珠冲组 ( 6 口井 ) 、 大安寨组及凉高 山组( 各有 23 口井) 、沙溪庙组 ( 16 口井 ) 等 4 套层系 普遍见油气显示 , 范围东西长 100 km , 南北宽 20 ～ 40 km ; 特别在欠平衡 、空气钻进中 , 出现油气浸和井涌 , 油气显示十分活跃 。 对 26 口井沙溪庙组的测井资料 重新解释发现每口井都有油层 , 其平均厚度约 40 m 。 龙岗地区目前共有 6 口新井测试获得过工业油流 : 其 3 中龙岗 9 井沙 溪庙组产 油 166 m / d , 大 安寨组 产油

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2009 年以来 , 作者对四川盆地中北部不同部位的 龙岗 001 -8 井等 5 口井 ( 图 2) , 以 2 ～ 4 m 间隔密集取 岩屑样 , 进行地化扫描分析 , 结果发现 : ①下侏罗统烃 源岩( TOC >0 . 5% ) 的厚度比二次资评要大( 表 1) ; ② 有人认为侏罗系烃源岩 TOC 虽然不低 , 但生烃潜力

不高 ; 而5 口井的分析证明 , 热解生烃潜量( S 1 +S 2 ) 可 达 4 ～ 7. 73 kg / t( 表 1) ; 3 个随机选取的生油岩岩心分 析 , S 1 +S 2 更高 , 达 7 . 24 ～ 9 . 62 kg/ t , 属于“极好” 的生 油岩( > 6 kg / t) 。 可见 , 四 川盆地侏罗系的石油资源 量比二次资评要大 。

图 2 　四川盆地中北部龙岗 001-8 井下侏罗统生油岩地球化学剖面 Fig . 2 　Geochemical profile of Lower Jurassic source rocks from Well Longgang 001-8 in the central-northern Sichuan Basin 表 1 　四川盆地中北部 5 口地化扫描井下侏罗统烃源岩厚度及其 TOC 与热解参数 Table 1 　 Thicknesses of Lower Jurassic source rocks and its TOC and rock -eval pyrolysis parameters from 5 geochemical scanning wells in the central -northern Sichuan Basin
井号 富顺 1 蓬溪 1 李 001 -X1 公山 1 龙岗 001 -8 岩性 泥岩 碳质泥岩 泥岩 泥岩 泥岩 泥岩 位置 西部 南部 南部 北部 北部 本次统计 厚度/ m 72 93 105 212 230 二次资评 厚度/ m 30 57 58 100 130 TOC/ % 最大值 2 . 93 17 . 17 1 . 80 1 . 51 2 . 35 2 . 18 平均值 1 . 00 14 . 90 1 . 09 0 . 88 1 . 22 1 . 25 ( S1 +S 2) /( kg · t -1 ) 最大值 4 . 79 34 . 50 5 . 99 4 . 99 7 . 73 4 . 04 平均值 1 . 40 28 . 70 2 . 30 2 . 12 3 . 10 1 . 91 T m ax/ ℃ 440 ～ 460 440 450 ～ 460 450 470 ～ 480

　　鄂尔多斯盆地上三叠统和四川盆地下侏罗统两套 湖相 烃 源 岩 , 分 布 面 积 、厚 度 和 生 油 指 标 都 相 近 ( 表 2) 。 但四川盆地下侏罗统的生油强度只有 ( 20 ～ 200) × 104 t/ km 2 , 比鄂尔多斯盆地延长组 ( 100 ～ 400) × 104 t/km 2 要小得多 , 一 、 二次资评计算的石油资源量 一直停留在( 10 ～ 11) × 10 t 。 鄂尔多斯盆地低渗透延长 组未突破前 , 一 、 二次资评的石油资源量也不过( 19 . 08 ～ 8 8 20 . 47) × 10 t , 突破后 , 猛增至 2001 年的 85 . 88 × 10 t , 最 近又增至 128 × 108 t , 增加了 5 . 4 倍 。 由此看来 , 四川盆 地侏罗系的石油资源量很可能也会大幅度增加 。
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表 2 　四川盆地与鄂尔多斯盆地湖相烃 源岩生烃条件比较 T able 2 　Comparison of hydrocarbon -generative conditions of lacust rine source rocks from the Sichuan Basin and Ordos Basin
生烃参数 烃源岩厚度/ m 分布面积/ 104 km 2 TOC/ % 沥青“ A”/ % 总烃/ 10 -6 母质类型 R o/ % 生烃强度/ ( 104 t · km -2) 四川盆地下侏罗统 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组 40 ～ 160 8 . 3 1 . 13 ～ 2 . 41 0 . 10 ～ 0 . 26 1 364 ～ 2 628 II 型 0 . 9～ 1 . 3 20 ～ 200 40 ～ 160 8 . 0 1 . 56 ～ 1 . 87 0 . 14 ～ 0 . 20 773 ～ 1 189 II 型 0 . 75 ～ 1 . 22 100 ～ 400

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3　 油藏类型的再认识
四川盆地中北部侏罗系石油勘探 , 以往主要按构 造布井 , 具有以下 10 个特点 : ( 1)油井大面积广泛分布 。 东起鲜渡河 , 西至金 华镇 , 南至合川 , 北到龙岗 , 在近 4 ×104 km 2 范围内 , 分布有 726 口油井和 224 口低产井 。 大安寨组 、 凉高 山组 2 套油层 , 南自合川 — 龙女寺 , 北到龙岗 , 埋深相 差近 2 000 m , 都有油井和高产井 。 ( 2)5 套含油层系叠合连片 。 基本上以嘉陵江为 界 , 以西是珍珠冲组 、 东岳庙组 、大安寨组油井主要分 布区 , 以东是凉高山组 、 沙溪庙组油井主要分布区 , 含 油构造之间的低部位也有油井分布 。 人们常说 : 在川 中 , 很难打到一口不见油的井 , 类似于过去的鄂尔多斯 盆地延长组 , “井井见油” , 5 套含油层系基本上叠合连 片( 图 3) 。 ( 3)纵 、 横向上油层与生油层密切共生 。 纵向上 , 几套油层夹持在大安寨组 、 凉高山组这 2 套主力生油

层之间或紧邻其上 ; 横向上 , 大安寨组油层在西部更发 育 , 与大安寨组生油区相一致 ; 凉高山组 、沙溪庙组油 层在东部更发育 , 与凉高山组生油区相一致( 图 3) ,属 于源内或近源聚集 , 表现为越靠近生烃中心 , 充注程度 越高 ; 龙岗地区位于凉高山组生烃中心附近 , 测井解释 沙溪庙组油层的含油饱和度高达 70 %～ 80 %, 比公山 庙油田高出 10 %。 ( 4)含油范围不 受局部构造控 制而受储层 发育 控制 , 大大超出构造圈闭范围 。 例如 , 桂 花油田构造 面积 10 km 2 , 生产区面积 >500 km 2 ; 八角场油气田构 造面积约 93 km , 含油面 积大于 300 km ; 公山庙 油 2 2 田构造面积 29. 5 km , 含油面积 71. 2 km 。 8 个油田 中的 17 个高产区 : 背斜只有 6 个 , 向斜 有 2 个 、鞍 部 有 2 个 、翼部 有 5 个 、鼻 突 有 2 个 。 桂 花 油田 累 计 产量达 40 ×10 t 的 蓬 40 井高 产区 就 在鞍 部 。 实 际上 , 四川盆地中北部侏罗系 油田群 是向 北西倾 斜 的大斜坡背 景 上的 大 面积 岩 性或 岩 性 —构 造 石 油 聚集 。
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图 3 　四川盆地中北部侏罗系 5 套含油层 系油井叠合连片分布 Fig . 3 　Distribution of superimposed and linked wells of 5 suits of Jurassic oil -bearing measures in the central - northern Sichuan Basin

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　　 ( 5)储层具有特低孔渗特征 , 但非均质性强 , 也有相 对高孔渗区 。 川中大安寨组灰岩孔隙度一般小于 2 %, 渗 透率小于 0 . 1× 10-3 μ m2 ; 但桂花油田 8 口井实测油层孔 隙度平均可达 4 . 81 %～ 7 . 56 %, 最高达 22 . 2% ( 石 103 井 大二段) ; 龙岗 9 井大安寨组油层测试产油 76 . 5 m 3/ d , 测 井解释孔隙度平均 6 . 77 %, 渗透率平均 0 . 28 ×10 -3 μ m2 。 凉高山组砂岩孔隙度平均只有 2 %左右 , 渗 透率平均 0 . 055 × 10 μ m ; 但在西 9 井 、 西 22 井 、 罗 4井、 合 40 井 、 中 1 井和女 14 井等井中 , 油层实测孔隙度平均 6 . 2 %～ 11 . 45 %, 渗透率平均 ( 0 . 21 ～ 0 . 53)×10 -3 μ m 2 , 最 高达 6 . 66 × 10 μ m( 西 22 井凉二段) 。 沙溪庙组砂岩孔隙度 平均只有 3 . 63 %, 渗透率平均 0 . 41 ×10 -3 μ m2 ; 但在龙岗 地区孔隙度可达 6 %～ 8 %, 最高可达 12 %; 川西北鱼 1 井 沙溪庙组油层埋深已达 3 200 m , 测井孔隙度为 7 . 5 %～ 12 . 5 %, 渗透率可达 1 ×10 μ m 以上 。 可见 , 四川盆地
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侏罗系特低孔渗储层很不均质 ,“ 低中有高” , 不是“铁板一 块” 。 特别是 , 由于喜山运动强烈 , 天然裂缝发育 , 改善了 储层物性 , 这是鄂尔多斯盆地延长组所不及的 。 ( 6)资源量丰度低( 4 . 56 ×10 t/ km ) , 储量丰度也 4 2 低( 6× 10 t/ km ) 。 两者相差不大 , 暗示着源内或近源 聚集 , 二次运移强度小 , 规模不大 。 即使将来资源量大 幅增加 , 储量也将大幅增加 , 对于这类大面积低丰度石 油聚集 , 两者丰度之差也不会大 , 与鄂尔多斯盆地相似 。 ( 7)油藏无明显边水和底水 。 水井很少 , 号称“ 无 水油田” , 干井也少 ; 地层水不活跃 , 浮力与重力分异作 用不明显 。 从生产动态看 , 绝大部分生产井无水产出 。 2008 年川中所有产油区块年产油 11 ×104 t , 年产水仅 9200 m3 ; 累计产油 488 × 104 t , 产水仅 42 × 104 m3 ; 桂花油 田 198 口井 , 只有 1 口水井 , 且位于背斜高点上 ; 只有 2 口 干井 , 即使投产近 50 年的生产井 , 水产量也极低( 表 3) 。
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表 3 　川中桂花油田累计产油 4 ×10 4 t 以上高产井的产水量统计( 据西南油气田分公司川中油气矿资料 , 2009) Table 3 　Water production statistical list of high yielding wells with cumulative oil production over 4 ×10 4 t in the Guihua Oilfield of the central Sichuan
井 　号 桂 14 桂 24 桂 77 桂 102 桂 103 桂 119 大石 13 投产 年份 1960 1961 1972 1974 1973 1975 1 961 2008 年产量 油/ t 645 . 93 1 040 . 47 0 6 1 084 . 59 1 240 . 10 0 . 5 气 / 104 m 3 / 60 . 29 0 0 51 . 15 16 . 72 0 水/ m 3 0 0 0 0 0 0 0 油/ t 47 835 . 64 71 070 . 85 53 493 . 80 68 367 . 29 40 652 . 99 41 325 . 33 75 245 . 60 历年累计产量 气/ 104 m 3 326 . 60 1 855 . 71 3 115 . 66 852 . 04 1 540 . 75 644 . 61 1 589 . 15 水/ m 3 0 0 57 . 30 317 . 64 1 . 0 0 902 . 30

　　 ( 8)单井产量相差悬殊 , 高产井 、 低产井 、小产井 、 干井间互出现 , 但有多个高产富集区 。 2008 年全区开 井 322 口 , 其中近 1/ 4 的高 、 中产井 ( 78 口 ) 产量约占 总产量的 3/ 4 , 产油 8 . 17 ×10 t ; 累计产量大于 1 × 10 t 的井共 136 口 , 仅占总井数 14 %, 却占累计总产量的 61 . 6 %, 亦即少数高产井贡献了大部分产油量 。 ( 9)三分之二的油井以自喷 、 间喷方式生产 ; 同一 油田 、同一产层有多个压力系统 。 例如金华油田大三 段产层有压力异常 , 有 3 个压力系统 , 压力系数分别为 1 . 28 、 1 . 41 和 1. 83 。 油藏类型有未饱和 ( 桂花油田 ) 、 饱和( 金华油田) 、 轻质油藏( 中台山油田) 、 带气顶凝析 油藏( 八角场油气田) 等。 ( 10)先 有产量 , 后有储量 , 或只有产量 , 未有储 量 。 四川盆地中北部除 5 个探明储量油田及龙岗新区 外 , 其余 15 个含油构造( 区块 ) 全部投入开发 , 有的长 达半个多世纪 , 累计产油 148 ×10 t , 占累计总产量的 1/ 3 , 但是均无探明储量 。 就是已有探明储量的 5 个油 田 , 也都是先投入生产 , 再根据生产区油井分布范围划 定含油面积 , 上交探明储量 。 总而言之 , 四川盆地中北部侏罗系石油聚集不是
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一个个相对独立的构造油田群 。 它与常规油藏不同 : 没有 明 显 圈 闭 界 限 ; 没 有 明 显 边 、底 水 和 油 水 界 面[ 2 , 5] , 属“ 无水油藏 ” ; 缺少大 规模二次运移 , 浮力作 用不明显 ; 储层特低孔渗 , 属致密油层 , 具双重介质特 征及压力异常 ; 储量丰度低 , 不是按构造面积 , 而是按 油井分布范围计算储量 ; 高、 中、 低产井间互出现 ; 勘探 程序往往是先有产量 、后有储量 。 它是一种特殊类型 的非常规石油聚集 : 纵、 横向上含油层与生油层密切共 生 , 源内或近源聚集 ; 多层系叠合连片 , 大面积整体含 油 , “ 连续” 分布在斜坡区和凹陷区 , 不受局部构造控制 而受岩性控制[ 6] 。 这种非常规致密油聚集 , 储量规模 可能很大 , 但要用非常规工艺技术进行开采 。

4　 “ 裂缝型”油层的再认识
按照“ 裂缝型” 或“ 孔隙-裂缝型 ” 油层 的定义 , 裂 缝既是主要渗滤通道 , 又是主要储集空间 , 孔隙基本 上不含油 [ 2] 。 早在 20 世 纪 60 年 代初 就曾明 确 : 川 中大安寨组油层属“ 裂缝型”[ 2-3] ; 1994 年的原油上产 技术攻关也主要是攻裂缝 , 攻裂缝性油藏描述 、钻井 工艺 、油藏开发 、 增产改造 , 攻裂缝发育带早期预测 。

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图 4 　四川盆地 中北部侏 罗系油层的 孔隙类型及 含油性照 片 Fig . 4 　Photos of pore types and oil -bearing of Jurassic oil layers in the central -northern Sichuan Basin

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作者则认为 : 裂缝只 是四川 盆地侏 罗系特 低孔 渗油 层测试和生产初 期获得 高产 的必要 条件 ; 而基 质孔 隙空间( 特别对凉高山组 和沙溪庙组 2 套砂岩油层) 是含油的 。 这个问题之所以重要 , 是因为一旦定为裂缝型油 层, 其裂 缝孔隙 度只有 0 . 2 % ～ 0. 3 %, 一 般 小 于 0 . 5 %, 既没有规模储量 , 裂缝发育带又很难找 , “ 裂缝 型” 就成了川中石油评价不高的关键 。 ( 1)露头 、岩心 、薄片与电镜观 察到孔隙空 间是 含油的 。 大安寨 组灰岩 岩心可 见溶洞 发育 , 洞缝 相 连 , 有油迹 、沥青 ; 镜下观察介屑灰岩的介屑边缘 、晶 间隙 、粒间溶孔也被黑色沥青充填 , 有 的溶孔含油饱 满[ 图 4( a) — 4( c) ] , 生 物壳体 间发 黄褐色 荧光 。 凉 高山组和沙溪庙组砂岩岩心在公山庙油田多处见基

质孔隙含油 ( 公 36 井和 公 22 井沙 一段 ) , 镜下发 育 粒间孔 、 晶间 孔 、粒间溶 孔 、粒内溶 孔及片 状喉道 等 多种孔隙空间 , 常见 油浸 、含油或 被有 机质充 填[ 图 4( d) — 4( h) ] 。 至于川西北 著名 的 沙溪 庙组 厚坝 油 砂 , 则更是典型的孔隙含油 。 其实 , 四川 石油界早在 20 年前就曾将 大安寨组 、东岳庙组介 壳灰岩和 凉高 山组砂岩 油层 定性 为 “ 裂缝-孔洞 型 ” 和 “ 裂 缝-孔 隙 型” , 明确其储油 空间是 孔隙和 孔洞 , 而裂 缝则是 渗 滤通道[ 2] , 只是后来被淡忘了 。 ( 2)试井双对数压力恢复曲线具有典型双重介质 特征( 图 5) 。 裂缝和孔隙双重介质在曲线上表现为三 段式 , 其中第二段曲线的下凹形 , 正是孔隙开始向裂缝 持续供液 、 两种不同介质之间发生流动的结果 ; 它与典 型裂缝型储层的两段式曲线明显不同 。

图 5 　川中侏罗系油层的试井双对数压力恢复曲线 Fig . 5 　Recovery curves of log -log pressures in well testing of Jurassic oil layers in the central Sichuan

　　 ( 3)采油曲线分两个阶段 , 裂缝和孔隙有不同贡 献 。 川中侏罗系油藏以消耗天然能量衰竭式开采 , 有的 井生产期长达 40 多年 , 单井累计产油在万吨以上 , 可达 几万吨 。 罗渡溪罗 30 井凉高山组砂岩油层自 1960 年 投产后 , 至今一直自喷生产 , 其采油曲线明显分 2 个阶 段: 早期( 1960 —1962 年) 为高产不稳定期 , 时间短 , 只有 3 年 , 产量高( 3 ～ 12 t/ d) , 但递减快 , 以裂缝产油为主 , 占 累计产量的 53 . 3 %; 中后期( 1963 年至今) 为低产稳产 期 , 拖得很长( 达 45 年) , 产量低( 约 1 t/ d) , 以孔隙产油 为主 , 占累计产量的 46 . 7 %; 孔隙与裂缝对产量的贡献 约各占一半( 图 6) 。 大安寨组灰岩 、沙溪庙组砂岩油层

的采油曲线 , 这两个阶段都很明显 ; 与国外低渗透 、 非常 规致密砂岩气和页岩油 、气的产量曲线相似 。 可见 , 四 川盆地中北部侏罗系油层的裂缝只是高产的必要条件 , 而孔隙对储量和长期低产稳产的贡献十分重要 , 不可忽 视。 ( 4)储量计算结果 , 孔隙空间的储量远大于裂缝空 间的储量 。 根据西南油气田分公司对部分区块储量构 成的计算结果( 表 4 和表 5) , 孔隙空间的储量约为裂缝 空间储量的 3 ～ 7 倍 , 即使计算中所用的孔隙度值低到 只有 1 % 左右 , 孔隙作为主要储集空间的作用也比裂缝 要大得多 。

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梁狄刚等 : 四川盆地中北部侏罗系大面积非常规石油 勘探潜力的再认识 表 4 　四川盆地中北部大安寨组油藏部分区块的储量构成 T able 4 　Reserve composition of some blocks of the Da' anzhai Formation reservoir in the central -northern Sichuan Basin
孔隙度 /% 岩块 0 . 085 0 . 810 0 . 719 0 . 890 0 . 830 裂缝 0 . 210 0 . 256 0 . 230 0 . 259 0 . 300 合计 1 . 060 1 . 066 0 . 954 1 . 149 1 . 130 含油饱和度 /% 岩块 83 84 . 35 83 82 79 裂缝 95 95 95 93 95 孔隙空间 452 . 6 1 100 1 172 957 气 44 . 7 地质储量 /( 104 t 或 108 m3) 裂缝空间 127 . 9 392 439 323 气 16 . 13 合计 581 1 492 1 611 1 290 气 60 . 85

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油田 公山庙 莲池 中台山 金华 秋林

( 据西南油气田分公司 , 孔隙空间储量约为裂缝空间储量的 3 倍)

　　 有一种意见认为 : 不否认四川盆地侏罗系各油层的 孔隙空间是含油的 , 但那是“ 死油” , 出不来 ! 果真如此 , 则川中侏罗系的石油探明储量将大幅度减少到 1/ 3 ～ 1/ 7 , 油早采完了 。 实际上 , 一口油井能够自喷 、间喷几

十年 , 低产但是稳产 , 正是孔隙空间的油缓慢外渗 、 “出 得来” 的证明 。 如果再用鄂尔多斯盆地低渗透延长组 、 美国致密砂岩气 、 页岩油 、 页岩气的办法 , 通过压裂人工 造缝沟通孔隙 ,“井井不流” 的“死油” 也就会变成“ 活油” 。

表 5 　桂花油田已开发探明储量构成的计算结果( 截至 2001 年 4 月) Table 5 　Calculated result composed of the discovered reserves developed in the Guihua Oilfield
区块 蓬 40 桂花 河滩 石13 康家 柳树 文井 合计 面积/ km 2 58 23 44 25 23 40 36 249 控制井数/ 口 54 23 42 16 14 21 12 182 基质孔隙 616 253 530 231 216 454 237 2 537 石油地质储量/ 104 t 裂缝 87 35 71 35 30 58 53 369 合计 703 288 601 266 246 512 290 2 906 储量丰度/ 单储系数/ 1] ( 104 t·km -2 ) [ 104 t·( km 2 ·m ) 12 . 12 12 . 53 13 . 67 10 . 65 10 . 69 12 . 81 8 . 06 11 . 67 1 . 04 1 . 06 1 . 09 0 . 96 1 . 04 1 . 03 0 . 71 0 . 99

　　 ( 据西南油气田分公司《 桂花油田“ 十五” 双重调整方案》 , 孔隙空间储量约为裂缝空间储量的 7 倍)

图 6 　川中侏罗系油层采油曲线 的两个阶段 Fig . 6 　Two stages of oil production curves of Jurassic oil layers in the central Sichuan

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石 　　油 　　学 　　报

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5　 勘探开发工艺技术适应性的再认识
四川盆地侏罗系石油采用 消耗天然能量 衰竭式 开采 , 自喷 、间 喷井约 占投 产井的 2/ 3 , 产量 占 3/ 4 。 以往曾小规模 进行过 酸化 、压裂 、注 水 、水 平井 等技 术攻关 , 有的见到了一定效果 。 但是 , 对 于这类非常 规致密油藏 , 限于当时的条件 , 勘探开 发技术并不完 全适应 。 ( 1)公山庙油田沙溪 庙组仅有的 4 口裸 眼完成 井 , 测 试全 部 高 产 , 日 产 油 分 别为 24 . 43 t 、74. 1 t、 77 . 03 t 与 144 . 4t ; 而相邻的 5 口射孔完成井 , 测井解 释有 10 ～ 20 m 较厚油层 , 岩心观察为油浸级 , 又更靠 近断层 , 但测试全是“ 干层” 或 “ 低产” 。 这 5 口井中有

3 口未压裂 , 只用酸洗或复合土酸酸化 , 另外 2 口井或 是压裂未压开 , 或是压后工程报废 。 可见 , 油层保护 、 完井方式 、 压裂技术都大有潜力 。 ( 2)桂花油田大安寨组有 6 口井 , 试油结论为“ 干 层” , 经井下作业投产后 , 至今 30 ～ 50 年 , 累计单井产 油( 1 ～ 7) ×104 t , “ 干井” 不干 , 变成了高产井 ( 表 6) 。 可见 , 增产改造措施至少对这些井是见效的 。 ( 3)广安油田广 9 井凉高山组砂岩油层 , 自 1966 年 12 月投产后 , 40 年间经 2 次酸洗作业 , 产量逐次上 台阶 , 从 1 ～ 2t/ d 上到 3 ～ 4 t/ d , 再到 6 ～ 7 t/ d( 图 7) , 酸洗效果十分明显 。 截至 2009 年 11 月 , 这口井累计 已产油 5 . 73 ×104 t , 油田预计最终可产油 10 ×104 t 以上 , 这不应当是个特例 。

表 6 　桂花油田大安寨组油藏部分测试“ 干井” 的生产 情况( 据西南油气田分公司资料) Table 6 　Production state of some measured “ dry wells” of the Da' anzhai Formation reservoir in the Guihua Oilfield
井号 桂7 桂8 桂9 桂 14 桂 17 桂 24 测试情况 油/( t·d -1 ) 0 0 0 0 0 0 气/( m 3 ·d -1 ) 0 0 0 0 0 0 结论 干层 干层 干层 干层 干层 干层 井下作业后 的投产年份 1960 1971 1995 1960 1967 1961 累计产量 油/ t 28 752 . 54 10 859 . 30 24 686 . 15 47 835 . 64 11 787 . 00 71 070 . 85 气/ 104 m 3 481 . 67 123 . 67 21 . 84 326 . 60 452 . 67 1 855 . 71 水/ m 3 356 . 07 36 . 00 914 . 19 0 2 812 . 00 0

图 7 　广安油田广 9 井凉高山组油层 40 年间 2 次酸洗的采油曲线 Fig . 7 　Oil production curves of two times of acid pickling in the past 40 years for the Lianggaoshan Formation oil layers in Well Guang -9 of the Guang' an Oilfield

　　鄂尔多斯盆地低渗透延长组油层天然裂缝不发 育 , 又是负压 ; 四川盆地侏罗系油层虽然物性更差 , 但 天然裂缝发育 , 又有高压异常 , 油质较轻 , 油井能够间 喷; 如果借鉴长庆油田“口口井都压裂 , 不压不试 , 压后

再试 , 压后再投产”的经验 , 再引入国外致密砂岩气 、 页 岩气 、 页岩油“人工油气藏” 的理念 , 继续坚持对四川 盆地侏罗系进行油层保护 、完井方式 、 酸化压裂 、 水平 井分段压裂等技术攻关 , 四川盆地侏罗系大面积非常

邱中建 . 美国页岩气快速发展和中国页岩气远景 . 中国石油天然气集团公司咨询中心 , 2010 .

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梁狄刚等 : 四川盆地中北部侏罗系大面积非常规石油 勘探潜力的再认识

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规致密油的突破是完全有可能的 ; 四川盆地“ 满盆气 、 半盆油” 的局面就会出现 !

矿提供大量珍贵资料和协助 。 中国石油勘探开发研究 院唐黎平同志为本文绘制了所有图件 , 深表谢意 !
参 考 文 献

6　 结论与建议
( 1)四川盆地侏罗系石油的资源量可能比 ( 10 ～ 11) ×10 t 要大得多 , 四川盆地 “满盆气 、半盆油” 的局
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面很可能出现 。 ( 2)四川盆地侏罗系石油是一种大面积 、非常规 致密油聚集 , 没有 明显圈 闭界限 , 没 有明显 边 、底水 和油 水界 面 , 属 “ 无 水油 藏” , 浮力 与 重力 分 异不 明 显 , 缺少大规 模二 次运移 ; 储 层具特 低孔渗 、双 重介 质特征 , 很不均质 ; 纵 、横向上与生油层密切共生 , 源 内或近源聚集 ; 多层系叠合连片 , 大面积 “ 连续” 分布 在斜坡和凹陷区 ; 不受局部构造控制而受岩性控制 ; 含油范 围 以 油 井 分 布 划 定 , 往 往 是 先 有 产 量 后 有 储量 。 ( 3)侏罗系油层不应简单定性为“ 裂缝型 ” , 裂缝 是特低孔渗油层测试和生产初期获得 高产的必要条 件 , 而各 类孔隙空 间对储量 和长期低 产稳产有 重要 贡献 。 ( 4)对待这类非常规致密油聚集 , 要用非常规工 艺技术进行开采 , 要坚持以压裂为主的勘探开发技术 攻关 。 ( 5)建议以四川盆地中北部龙岗地区为突破口 , 靠近生油凹陷下凹找油 , 主攻沙溪庙组 、 凉高山组两套 砂岩 , 同时建立勘探开发先导试验区 ; 建议中国石油设 立“ 十二五” 四川盆地石油勘探开发重大科技专项 ; 建 议研究这类非常规石油的勘探开发管 理模式和特殊 政策 。 致谢 　 感谢中国石油西南油气田分公司川中油气

( 收稿日期 2010 1218 　 责任编辑 　熊 　 英)



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