巍峨的天山与塔克拉玛干沙漠西北缘之间,一片曾被贴上“勘探禁区”标签的亘古荒原,频频传来好消息。
自然资源部中国地质调查局联合新疆维吾尔自治区地质局、中国石油、中国石化和新疆有关油气企业,瞄准塔里木盆地西北缘久攻未克的柯坪断隆开展联合科技攻关,近几年在新近系、志留系和寒武系等多套新层系钻获高产工业油气流,初步落实探明地质储量5556万吨油当量,为塔里木盆地油气增储上产培育了重要战略接替区。这一突破性成果,标志着我国在复杂构造区油气勘探理论与技术攻关上取得重要进展,为实施新一轮找矿突破战略行动、端牢能源资源饭碗增添了又一重大成果。
突破——重大成果终结五十余年勘探困局
柯坪断隆横亘在塔里木盆地与南天山的结合部,总面积4.7万平方千米,其中,矿业权空白区面积高达3.2万平方千米,约占70%。在这片广袤的土地上,几代地质人曾“三上三下”,历经50余年勘探,却始终未能叩开高产工业油气流的大门。
传统理论认为,这里构造复杂、油源不足,成藏条件不佳且保存条件差。转机始于公益性地质调查的“国家队”——自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心(以下简称“油气调查中心”)的加入。这支队伍承担着为国家寻找战略储备资源的使命,不仅要找到油气,更要回答“为什么能成藏”和“在哪里富集”的科学命题。油气调查中心科研人员基于野外地质考察、剖面实测、地震和非震资料重新处理解释,以及对现有各类资料的系统梳理、分析和综合评价,创新提出“古隆起差异沉降控储控藏”理论,建立了“远源供烃、复合输导、差异富集”的成藏模式,将勘探目光从单一的构造圈闭转向更为复杂的地层-岩性圈闭。思路一变天地宽,2019年以来,新温地1井、新温地2井接连告捷,分别在新近系吉迪克组深度833.5米~835米和842米~885米处,获得日产43立方米和22立方米的高产工业油流。这一突破,彻底终结了该区自1965年以来“有盆无油”的历史。
随后,其成果向南、向西继续扩大。在沙井子构造带传来捷报,新苏地1井在志留系柯坪塔格组两层分别试获日产气1.26万立方米和1.68万立方米,柯上段累计产气29万立方米;新苏地2井则在西段多层获得工业气流,证实了圈闭的有效性和油气连片分布的特点。最令人振奋的是寒武系盐下的突破,2019年柯坪冲断带东段一口探井在寒武系吾松格尔组获得日产逾百万立方米的高产工业气流。截至目前,柯坪断隆已初步探明地质储量5556万吨油当量,评价油气地质资源量高达20亿吨~30亿吨。
攻坚——理论突破改写塔里木勘探版图
地质理论的每一次创新,都是对地下奥秘的一次重新解码。油气调查中心科研人员没有止步于“打到油”,而是致力于回答“为什么能打到油”。通过几年的潜心攻关,在构造划分、烃源岩认知和成藏规律三大关键领域取得突破性进展,改写了塔里木盆地西北缘的勘探理论。
重新划分塔里木盆地构造单元,柯坪断隆跻身盆地“一级单元”。长期以来,在各类教科书和研究成果中,柯坪断隆一直被视为塔里木盆地的“边缘配角”,被排除在盆地构造单元之外。前人所提出的“三隆四坳”“五隆四坳”等构造单元划分方案,均未考虑该区域的构造归属。油气调查中心科研人员通过对塔里木盆地整体解剖,加之海量资料分析与最新勘探成果验证,首次将柯坪断隆正式确立为塔里木盆地一级构造单元,创新提出“五隆五坳”全新构造划分方案,5个隆起构造分别为:塔北隆起、柯坪断隆、巴楚隆起、塔中隆起和塔东隆起;5个坳陷分别为:库车坳陷、北部坳陷、西南坳陷、塘古坳陷和东南坳陷。此次重构从根本上提升了柯坪断隆的勘探地位,为后续井位部署提供了顶层框架。这一认识令大家备受鼓舞:“我们不是在盆地边缘找油,而是在主战场上作战。”
团队新发现寒武系潜在有效烃源岩。按照传统理论,塔里木盆地台盆区的主力烃源岩是寒武系玉尔吐斯组。然而,在塔西北地区,玉尔吐斯组的厚度仅4米~15米,如此薄的“地基”显然难以支撑塔里木盆地台盆区形成大规模油气聚集。为破解这一难题,科研人员通过系统采样和高精度实验数据分析,新发现了寒武系肖尔布拉克组下段这一潜在有效烃源岩。这套地层厚度近200米,主要由黑色泥质灰岩和泥质白云岩组成。研究显示,该层段处于缺氧环境,古生物生产力极高,有机碳含量最高可达16%。这一发现,找到了支撑形成巨型油气田的有力证据,解释了柯坪地区高产油气流的来源,极大地拓展了盆地的油气勘探深度和资源潜力。
团队建立盆山结合带“差异化”油气成藏模式。针对区域内不同构造带,油气调查中心建立了3套差异化的成藏模式,精准指导实战,破解了“油从哪里来、怎么运移、在哪里富集”的完整链条。一是温宿凸起“复式晚期”成藏模式,该成果打破了温宿凸起油源条件不利的传统认识,创新性提出温宿凸起长期发育的风化壳、大规模分布的三角洲砂体以及持续活动的断裂,共同形成了高效油气输导体系,有效联通拜城富烃凹陷与温宿凸起,建立“远源供烃、复合输导、差异富集”的成藏模式,成功指导了新温地1井、2井在浅层获高产工业油流。在该模式的指导下,竞得温宿区块的中标企业部署的钻井均实现油气突破,目前已建成年产70万吨的优质油田;二是沙井子带“断裂主控、晚期成藏”模式,研究证实,沙井子断裂系统控制了圈闭形成与油气分布,油气藏以断块型和断鼻型为主,沿构造带有序分布、叠合连片,在高部位富集,该模式有效指导了沙井子带志留系多层油气勘探,实现多层位勘探突破;三是柯坪断隆“下生上储、断裂输导、近源成藏”模式,针对寒武系盐下高压气藏勘探难题,该模式明确了叠瓦状逆冲推覆构造中的隐蔽圈闭,是天然气富集的主要场所,依托该理论,2019年成功发现日产逾百万立方米的高产气流。在该模式的指导下,竞得柯坪北1区块的中标企业部署的多口钻井,均在寒武系盐下地层取得重大油气突破。目前,该区域已申报天然气探明储量。
创新——配套技术为保障能源安全提供关键支撑
面对塔里木盆地西北缘“地上构造破碎、地下目标隐蔽”这一长期被视为“勘探禁区”的世界级难题,油气调查中心成功构建了一套适用于复杂构造区的完整勘探配套技术体系。该技术体系通过地质、地球物理与工程技术的深度融合,实现了地下油气资源的精准探测,不仅攻克了温宿凸起等难点区域的勘探瓶颈,更为我国深地探测提供了自主可控的技术支撑。
攻关形成“地层-岩性圈闭地球物理描述技术”。团队创新采用“古地貌恢复明背景、约束反演描储层、精细解剖定目标”的技术思路,成功发现7个地层-岩性圈闭群,总面积达860平方千米,解决了该区圈闭“看不清、摸不准”的难题。
形成山前带地球物理资料处理解释技术。针对盆缘带地震资料信噪比低、成像模糊等问题,团队采用“连片静校正、六分法去噪”等核心处理工艺,显著提升了资料品质;利用“拟三维层析反演静校正”手段,有效消除了低降速带带来的干扰;通过建立三维空间各向异性速度场,实现了复杂构造的“精准归位”。同时,针对盐碱地、戈壁滩及山地等不同地表,推广应用广域和时频电磁剖面测量技术,通过深挖发射坑、铺设降阻剂等措施,显著改善了信号传输质量,让地下数千米的地质结构“透明化”。
形成系列工程技术方法。在地质理论层面,团队创新建立了“基于成藏要素的区带定量评价”方法,将油源、储盖、圈闭等五大要素进行数学赋值与加权,实现了勘探潜力的量化排序,科学锁定了元古界至新生界的有利目标;在工程工艺上,针对浅埋深、胶结疏松的储层特点,团队建立了以“控制生产压差为主、抑制黏土膨胀为辅”的防砂控砂技术体系,结合构建的“低孔低渗储层测井识别图板”,成功挖掘了储层潜能,并在老井复查中发现了大批有利油气显示层段。
业内专家认为,这套配套技术的成功应用,标志着我国在复杂构造区油气勘探领域迈上了新台阶,丰富了塔里木盆地油气成藏地质理论,培养了一支技术精湛的创新团队,为保障国家能源资源安全提供了坚实的科技支撑。
改革——公益先行激活百亿资本
柯坪-阿瓦提油气勘查的突破,不仅是地质理论的突破,更是我国油气体制机制改革的生动实践。
2014年,中央财经领导小组第六次会议提出,推动能源消费、供给、技术和体制四项革命,部署推进油气勘查开采体制改革。同年,国务院确定在油气资源潜力突出的新疆率先开展油气勘查开采改革试点。新疆作为试验区,需要高质量的地质资料和丰硕的调查成果来吸引社会资本。依托扎实的公益性油气调查成果,油气调查中心支撑自然资源部在该区域成功完成了多轮次油气勘查区块出让。数据显示,油气调查中心共支撑完成新疆地区16轮75个油气勘查区块出让,区块总面积7.13万平方千米,总成交价近140亿元。仅在塔西北地区,就支撑出让了温宿、顺北西1、阿拉尔二等10个油气勘查区块,总面积1.2万平方千米,总成交价51亿元,有效带动了地方经济发展,油气体制改革成效显著。
资本的注入加速了产能转化,油气调查中心持续支撑中标企业勘查部署,在野外地质考察、区带优选评价、物探工作部署、综合地质解释、井位优选论证、单井评价、储量申报等环节提供全链条支撑,助力中标企业实现油气资源量向储量和产量快速转化,为我国油气增储上产提供了专业保障,让曾经的“空白区”变成了能源资源投资的“热土”。这种“公益先行、商业跟进”的模式,成功将资源优势转化为经济优势,有力带动了新疆经济发展。
堡垒——党旗在“勘探禁区”高高飘扬
从温宿凸起到沙井子构造带再到柯坪冲断带,从几代地质人的苦苦求索到今日的百万吨产能基地,柯坪-阿瓦提能源接续基地的建成,不仅是新一轮找矿突破战略行动的重要成果,同时也有力验证了地质工作“公益先行”的战略价值。这一系列成果的背后,有一支始终冲锋在前的队伍——自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心新疆地区油气调查创新团队。他们,克服严重的高原反应、顶着50摄氏度的高温酷暑,在荒漠中一待就是几个月;在除夕夜坚守井场,听着钻机的轰鸣声跨年;错过了孩子的成长瞬间、父母的病榻床前,把对“小家”的愧疚化作对“大国”的担当,以实际行动践行了“爱国奉献、开拓创新、艰苦奋斗”的优良传统和“以献身地质事业为荣、以艰苦奋斗为荣、以找矿立功为荣”的精神。
凭借扎实的科研攻关与一线实绩,团队先后获得中国国土资源科学技术奖二等奖1项,中国地质调查局地质科技一等奖、二等奖各1项,入选全国地质调查十大进展4项,获评中国石油和化学工业联合会科技进步奖三等奖1项,新疆“358”项目优秀成果二等奖1项、新疆维吾尔自治区地质找矿突破奖二等奖1项,团队所在党支部获评中央和国家机关工委“四强”党支部、自然资源系统“青年突击队”等荣誉。同时,该团队培养了一批敢于啃硬骨头的青年地质学家,出版专著3部,发表论文35篇,获得国家发明专利6项,发布行业标准2项。他们始终牢记“为国找矿、科技报国”的初心使命,在无人区里书写着新时代的“为国找油”华章。
征程万里风正劲,重任千钧再出发。在保障国家能源资源安全的征程上,油气调查中心这支“国家队”依然在路上,向着更深、更复杂的地质禁区发起新的冲锋。