上月末(8月29日),中國石油發布消息,我國最大油氣田,位于鄂爾多斯的長慶油田累計生產天然氣突破6000億立方米,成為我國第一個累計產量超6000億立方米的大氣田。
為夯實長慶油田上產、穩產資源基礎,早在2021年9月,長慶油田啟動第一個油氣科技重大專項,瞄準埋藏更深、時代更古老的深層領域,組建國內高水平研究團隊,在關鍵理論、技術創新,生產應用實效上進行探索。日前,這一科技專項獲得新突破。
由中國科學院張國偉院士牽頭,聯合多家地質學相關高校、科研單位,共70余名專家學者共同組建的科研團隊,以長慶油田為試驗點所實施的課題研究中,突破了傳統勘探開采僅限于中淺地層的技術瓶頸,向該次科研攻關所提出的“勘探向深層進軍,向比中生界和古生界更老的地層要油氣”的目標,邁進關鍵性一步。
中國石油長慶油田副總地質師 席勝利:鄂爾多斯盆地石油主要賦存于中生界地層中,埋深1500米至2500米;鄂爾多斯盆地油氣傳統的開采深度是1500米至4500米,我們說的深層一般大于4500米。
中國科學院院士 張國偉:目前這個項目有更好的進展,現在勘探的底下,或者說奧陶紀的巖層的底下,深層還有很大的油氣的潛力。
產氣“優等生”尋找勘探新領域
長慶油田可以稱得上是產氣“優等生”,但實際上,它卻是典型的低滲、低壓、低豐度的“三低”油氣田。
通過產學研聯合攻關,向深層要油氣,將為油田高質量發展提供新領域、新動力。
中國石油長慶油田副總地質師 席勝利:鄂爾多斯盆地油氣勘探開發,面臨世界級“低滲、低壓、低豐度”的難題。低滲就是油氣在地下滲流能力非常差,因此要把油氣開采出來難度非常大。低壓就是油氣層地下壓力非常低,需要采取人工舉升辦法,把地下油氣抽到地面。低豐度指的是油氣的富集程度非常低,每平方公里地下油氣儲量很小。
鄂爾多斯盆地是一個地質學名稱,它的學名叫做陜甘寧盆地,它地跨我國自中部到西部的五個省區,總面積為37萬平方公里,蘊含著豐富的煤炭、石油、天然氣等礦產資源。
西北大學教授 李文厚:鄂爾多斯盆地橫跨陜西、甘肅、寧夏、內蒙古、山西五個省區,山西主要以石炭紀二疊紀地層為主,所以產煤,內蒙古有石炭紀二疊紀地層和奧陶紀地層產氣,所以產氣,陜西還有三疊紀地層和侏羅紀地層,產油,所以煤、天然氣、石油它都有。
據專家介紹,地球內部可利用的成礦成藏空間,分布在從地表到地下1萬米,當前具有世界先進水平的勘探開采深度,已達2500米至4000米,個別已超過4000米。而我國的礦產資源勘探除了在新疆、四川、內蒙古部分地區勘探深度突破2500米外,開發深度大多小于500米。
鄂爾多斯盆地為何有煤有油又有氣?
長慶油田每一噸油每一方氣均來自鄂爾多斯盆地,從盆地油氣聚集特征看,面積大、分布廣、多層系、復合連片,讓鄂爾多斯盆地有了“半盆油、滿盆氣”的聚寶盆之譽。
那么,蘊含能源礦產的地層是什么樣子?鄂爾多斯盆地為何有煤有油又有氣呢?科研團隊日前深入鄂爾多斯盆地進行實地探訪。我們跟著專家去看看。
陜西省韓城市,位于陜西省東部的黃河西岸,是鄂爾多斯盆地能源的典型縮影。這里被稱為“能源地質學教科書”。
西北大學教授 張志飛:韓城是我們理解鄂爾多斯盆地油氣層位非常重要的典型剖面。為什么?地層因為構造運動在這里抬升了。所以在哪一層產油、產氣、產煤?完全按照我們的書一層層揭開,所以是解剖鄂爾多斯盆地非常典型的一個經典實際區域。
奧陶紀是油、氣形成的重要籌備期。奧陶紀開始于4.85億年前,結束于4.43億年前,盆地此時海水廣布,大量鹽類沉積,形成了當前所見到的油氣資源的重要儲層:碳酸鹽巖層系。專家介紹,碳酸鹽巖蘊藏的油氣儲量占據世界總儲量的一半以上,產量占據世界油氣總產量的近六成。
西北大學教授 李文厚:這個村子叫竹園村,我們后方下面有一套灰巖,是奧陶系馬家溝組的,時代大約四億七千多萬年前。緊接著上面有一套風化殼,奧陶系的風化殼是咱們鄂爾多斯長慶油田主要的產氣層,有靖邊氣田產量非常高。
石炭紀和二疊紀是地球歷史上的重要成煤期,時間為距今3.58億年至2.51億年,當時的氣候溫暖潮濕、遠古植物繁盛滋長,為煤的形成提供了重要原料。滄海桑田之后,曾經繁榮鼎盛的植物家族深埋地下,在水和泥土的包裹下經歷了漫長的泥炭化作用,變成了現在縱橫鄂爾多斯盆地的富煤炭地層。地質學上便以“石炭”來命名這套能源地層。
西北大學教授 李文厚:這個地層我們叫石炭二疊系,是山西、陜西和內蒙古主要產煤區。
三疊紀為距今2.5億年至2億年的地質時代,此時湖泊發育,濕潤潮濕,大量動植物在消亡后深埋地下,開啟了有機物質聚集與烴類轉化的油氣成藏模式。在地層熱演化過程中,有機物質轉化為生油母巖,又通過高溫和壓力最終轉化為石油。
西北大學教授 李文厚:我們現在到了這套地層是鄂爾多斯盆地主要的沉積地層,時代是三疊系延長組,年齡大概是兩億兩千多萬年前,這套油頁巖,又叫張家灘頁巖,這套地層是整個鄂爾多斯盆地主要的天然巖,長慶油田和延長油田石油產量總計有4000萬噸左右,它主要由這套地層演變過來的。