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没有假设就没有油气发现:访2012年度中国石化科技创新功勋奖获得者宋国奇

2013-09-18

中国石化 2013年10期
关键词:济阳胜利油田油气藏

□ 本刊记者 程 强

创新是科学研究的本质和灵魂。创新成就了胜利油田连续30年平均年探明储量超亿吨的辉煌,也是油田今后继续实现高效勘探的根本保证。

访谈人名片

宋国奇,胜利油田油气勘探首席高级专家,中国石油大学(华东)兼职教授、博士生导师。他提出的陆相断陷盆地断坳转换期“T-S”油气运聚控藏模式和潜山内幕层状储层形成的“层面耦合”机理,与其他内容一起,构成了陆相断陷盆地隐蔽油气藏和多样性潜山油气成藏的理论框架体系,2003年、2004年分获国家科技进步二等奖和一等奖。他提出的诸多理论,为胜利油田连续30年平均年探明储量超亿吨、连续10年三级储量超亿吨做出了贡献。

记者:胜利油田自1983年开始连续30年平均年探明储量超亿吨,您怎样看待这30年高效勘探的成就?这其中,您提出的“T-S”理论、“层面耦合”机理有着怎样的效果和意义?

宋国奇:胜利油田高效勘探30年,可以说是理论创新、技术创新的30年。

上世纪70年代末,在对济阳坳陷的地质认识上出现了“精查三小,打扫屋角”的悲观情绪,油田储量增长慢、新建产能少、原油产量下降,到1981年产量降到最低的1600万吨。我印象里,这是胜利油田发现50多年来唯一一次整体陷入低谷的时期。针对这个情况,老一代地质家在系统总结济阳坳陷油气成藏条件及分布规律的基础上,于1982年在大庆油田召开的全国石油工作会议上,首次提出“济阳坳陷是一个油气资源丰富、石油地质条件复杂的复式油气区”等观点,建立了独具特色的复式油气成藏理论,引领油田开启高效勘探30年的历程。

到上世纪90年代中期,复式油气聚集区理论已经不能满足勘探现状,胜利地质科研人员又创新提出隐蔽油气藏勘探理论,保证油田继续每年探明储量1亿吨、产量稳定在2700万吨以上。勘探成果先后获国家科技进步一等奖一次、二等奖两次。上述理论的提出与勘探实践,使胜利油田在隐蔽油气藏的勘探中保持了中国石油地质界的排头兵位置。

近年来,油田地质界通过进一步深入分析,又提出了油气成藏的有序性、相似性、差异性原理。这30年的理论创新,是认识不断深化、水平不断提升的过程。复式油气聚集带理论以油气聚集区为研究对象,不太注重油气运移的过程,隐蔽油气藏勘探理论更进一步解释了油气为什么形成、怎样形成,现在的三性原理则是在更高层次上理解盆地和区带,研究它们的内在联系,把勘探变成一个更主动的实践过程。

“T-S”理论和“层面耦合”机理也是创新的结果。2002年前后,我在研究断-坳转换期陡坡带地层不整合油藏的形成机理时,和石油大学老师反复讨论,日思夜想,一次回家路过一个丁字路口,看到车辆被分流,顿时有了灵感——油气也可能是分路输导、运移的。所以,“T”既是“Transfer”(输导)的第一个字母,又是对油气沿通源断裂及横向输导层呈“T型”运移的形象表述。“S”既代表了坡折(Slope),又说明具有“S”状的古地形更容易形成地层超覆油藏。应用这一理论,2003年,郑家-王庄油田一次上报探明储量6119万吨,此后在东营凹陷北带又有许多发现,基本实现了从单家寺油田到永安油田的含油连片。

以往潜山油藏的研究对象都是在潜山顶部的风化壳,后来发现,潜山内幕也有储层,“层面耦合”就是描述潜山内幕储层的形成机理。富台、渤南深层、桩海等地区潜山内幕都获得过高产工业油流。

这两个认识和其他内容一起,构成了陆相断陷盆地隐蔽油气藏及多样性潜山油气藏的理论框架体系。所以,是广大地质科研人员的不懈创新,成就了胜利油田高效勘探30年的辉煌。

记者:结合多年的科研工作经验,您如何看待油气勘探理论创新与实践?油气勘探理论的形成和完善是艰辛而漫长的过程,您认为科技工作者需要具备怎样的素质?

宋国奇:创新是科学研究的本质和灵魂。英国哲学家培根提出了“观察、实验、经验、归纳、总结、分析、发现真理、验证真理”的思想方法。所以马克思说,培根是英国的唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖。勘探理论创新与实践同样遵循这样的规律。无论是复式油气聚集区理论,还是隐蔽油气藏理论,都是在对勘探实践进行深入系统分析的基础上,总结提升认识,形成理论,进而有效指导勘探实践。

我认为,好的科技工作者至少应具备四个方面的素质。

□ 宋国奇(中)与地质科技人员一起讨论油田勘探形势。程强 供图

一是掌握科学的方法论。其中,大胆假设尤为重要。因为我们的工作对象在地下,看不见摸不着,即便是济阳坳陷这样的老探区,三维资料覆盖全区,探井密度已达0.22口/平方公里,但对地下的认知程度仍然很低,因而我们总结提出的任何“规律和模式”都是假想。可以说,没有假设就没有油气发现。复式油气聚集区理论,就是基于济阳坳陷“满洼含油、复式成藏”这样一个大胆设想而提出来的,该理论激励了几代人顽强拼搏,到今天逐步成为现实。

二是具备哲学的思维方式。我建议勘探工作者应努力做到:在战略藐视的同时,应在战术上加以重视;在获取表征现象的同时,应深入分析内在本质;在明确共性的同时,应针对个性进行对比;在肯定成功的同时,应加大失利井的剖析;在完善反演的同时,应提倡结合正演模拟;在过程分析的同时,应以有效圈闭为目的。

三是培养良好的职业素质和勤奋的工作精神。其中一个重要素质,就是敢于对前人的观点提出异议,敢于怀疑经验、挑战权威、否定自我,坚持解放思想、实事求是,“不唯书、不唯上、只唯实”。无论是复式油气成藏理论的创立,还是青东凹陷油气的突破,都是异议精神的生动体现。

四是明确不同勘探阶段面临的主要地质问题及解决问题的技术方法。例如现在的济阳坳陷,影响储层物性好坏的地质因素及预测方法、不整合结构类型、发育规律及其控藏作用、油气输导能力的量化评价及预测模式、成熟探区相对低勘探程度区和层系的评价方法等,都是我们面对的主要问题,应该形成一套与之相适应的地质评价方法。同时,对科研人员来说,应该学会选题,因为这不仅反映研究者的工作态度和方法,也能反映出其研究水平和科研能力。比如 “九五”初期,胜利地质研究人员通过认真比对分析,认为“隐蔽油气藏是胜利油田今后相当长的时间内的主要勘探对象”,以此为课题,油田进行了艰苦而卓有成效的攻关,取得了令人瞩目的成就。

记者:您认为在胜利油田这个已经勘探了50多年的成熟探区,怎样才能继续实现高效勘探?您认为中国未来一个时期的油气勘探会怎样发展,需要解决什么关键问题?

宋国奇:明年就是胜利油田开发建设50年了,我认为胜利勘探方兴未艾,主要有资源、技术和人才三大优势。

第一,剩余资源仍然非常丰富。根据国家重大专项的最新研究成果,济阳坳陷总资源量131亿吨,还有70多亿吨资源尚未探明,平均剩余丰度超过20万吨/平方公里,远高于其他地区原始资源丰度。

第二,理论认识和技术进步可以抵消勘探复杂性增加所带来的不利影响。比如长水平井多级分段压裂等技术的不断完善,就使得我们能发现和动用的储量不断增加。

第三,经过多年培养,油田拥有一支专业配套、梯队合理、具有很强实力的人才队伍,这是保持油气勘探持续高效发展的关键。

所以,我们在战略上要有敢打必胜的魄力和信心,而在战术上,我们要更加重视基础工作和思维创新。

基础工作必须给予足够重视。毕竟济阳坳陷已完钻了6500多口探井,勘探对象越来越复杂,而做好成熟探区的勘探没什么捷径,就是在解放思想的同时,把工作做细。纵向上把原来的非主力层变成主力层,横向上“拔掉钉子户,连片探明区”,真正实现胜利油田的持续高效勘探。

再就是思维创新。既要有求异性思维,也要有整合性思维。一个问题久久不能解决,换一个思路,问题往往就迎刃而解了。比如,一口口空井就像一个个钉子户,把探明储量分割开。而这些空白区位于探明储量之间,如果有油气发现,那就是埋藏适中、物性较好的高产区块。但是,济阳坳陷探井密度这么高,主要含油气区带1平方公里的空白区几乎没有,以这种悲观的思维方式去考虑问题,往往把我们的思路限制死。但反过来,由于济阳坳陷石油地质条件及其油气成藏过程的复杂性,谁也不敢说在一口空井方圆1平方公里范围内还会出现空井!按照这一思路,就可大大地拓展勘探空间。

再比如,中生界油藏勘探效益不是很好,就要转变理念,多关注它的左邻右舍,也就是古生界和古近系,把它们作为一个整体进行分析。同样,东营组勘探效果不理想,也要多关注上下的沙河界组和馆陶组。盆地边缘不整合油藏勘探也是如此,因为远离烃源岩,而油气又是一种流体矿床,油气运聚成藏就要受到各种力的作用,就要有距离和方向,所以在圈闭评价上,盆地边缘就应有别于盆地中央。

未来一个时期,我国油气勘探的一个热点是非常规,包括致密油气和页岩油气。各界都抱有很大期望,但我认为我国陆相盆地页岩油要采取适合我国地质特点的勘探方法和手段,特别是要重视与国外海相盆地的差异性。

首先,年代上,我们济阳坳陷古近系不到5000万年,成岩作用中等,塑性明显。北美的海相盆地页岩油气的主力层段大都超过2亿年,成岩作用剧烈,整体呈刚性。因此,不能割开地质时期看问题。

其次,成分上,虽然陆相与海相的碳酸盐岩、石英等脆性矿物总量都差不多,但成因有本质差别,如碳酸盐岩含量,国外的海相盆地是生物成因,而我们的陆相盆地是化学成因。这直接导致压裂效果不一样。

最后,渗流机理上,页岩气渗流机理和赋存方式已基本明确,但页岩油的这一关键问题还没有解决。目前,我们正和石油勘探开发研究院联合研究《中国东部古近系陆相页岩油富集机理和分布规律》,已经被列入国家“973”课题。

当然,我们还必须坚定信心,毕竟在胜利油田累计有35口井在页岩层段中获得工业油流,这说明济阳坳陷存在页岩油的资源基础是毋庸置疑的,但是陆相盆地的复杂程度以及与海相盆地的差异,势必造成勘探技术上的差异,这要引起足够重视。

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