发展篇
拓宽老区找油新空间
——攻关辽河坳陷砂砾岩体勘探技术获得规模发现纪实
作为辽河油田勘探开发的主战场，辽河坳陷陆上是勘探起步最早、勘探投入最大、油气资源最富集、储量发现最多的地区。但随着二十世纪七八十年代大油气田快速发现，寻找整装油气田和大型构造油气藏的难度越来越大。如何在7573平方千米的成熟探区内再获突破，为油田千万吨稳产提供坚实的资源基础？
二十世纪九十年代以来，研究院与油田勘探系统一起，在扩边挖潜的同时，打破旧的框框，积极开展勘探理论和技术的攻关研究与实践，建立了基岩、火成岩、岩性油气藏的成藏新模式，勘探获得重大突破和进展，发现了一系列整装油气藏，在老区拓宽了找油空间，实现了辽河油田储采比的良性循环。这其中，作为岩性油气藏的重要组成部分，砂砾岩体勘探取得的成果引人注目。
一个诱人的勘探领域
砂砾岩是一类较为特殊的沉积砂体类型，一般指的是短轴近物源沉积的扇三角洲中平原和前缘相带或水下浊积扇体中分选差、厚度大的一类砂体。从形成机制来看，砂砾岩体储层具有分选差、岩性致密、非均质性强等特点。与砂砾岩打了30多年交道的研究院勘探专家钱宝娟直言：“岩性、岩相变化大，储层及其物性横向变化大，想要摸清它的底细，难度很大。”
但近年来，随着地质认识的逐步深化和勘探开发技术的不断提高，曾经难啃的“硬骨头”逐渐成为世界油气勘探的重点战场。
从世界范围看，砂砾岩表现出巨大潜力：美国帕克斯普林斯（砾岩）油田、麦克阿瑟河油田砂砾岩储层都取得突破，并获得了可观的工业油气流。
从国内来看，新疆克拉玛依油田、河南双河油田、大庆油田徐家围子地区、盐家油田、罗家油田、胜利油田的东营凹陷永55区块、东营凹陷北部陡坡带也都进展顺利，开发效果显著。
辽河油田很早就对类似油藏进行了勘探，但受勘探认识制约，发现的多是以构造型油气藏为主体的油气储量，主要以中浅层为主，勘探对象多集中在断层上升盘的岩性油藏，而位于深层的砂砾岩鲜有斩获。伴随着油田中后期开发，石油资源储量已无法满足需求，油气勘探亟需进入到新领域。
据了解，辽河坳陷共有两种类型砂砾岩，一类是扇三角洲沉积砂体，主要分布在大民屯凹陷西部陡坡带；另一类为浊流沉积，主要存在于西部凹陷南段地区。专家介绍，辽河这两类砂砾岩所在区域资源量可观，是勘探增储的潜力地区。
无论面对怎样的挑战，科研人员在未知领域进行勘探的步伐从未停止。
1991年，研究院在冷43块北侧部署雷43井，试油获日产18.05吨的工业性油气流，评价钻探的冷80、冷82、冷83、冷85、冷86井均发现油气层，其中，冷43井沙三段含油富集区块探明石油地质储量4129万吨。在冷37块南侧，相继钻探了冷30、冷68、冷47、冷67等井，在沙三段均获油气层，油层厚30~40米，扩大了含油面积，实现了砂砾岩勘探的重要突破。
1992年，研究院在冷东—雷家地区冷37井沙一段、沙二段和沙三段的厚层块状砂砾岩储层中获得工业性油气流。自此，砂砾岩油气藏引起多方面的重视。
2002年，研究院在雷家地区取得新进展，钱宝娟等人以砂砾岩体为目标，部署雷64、雷65等预探井，雷64井在沙三下段2042~2065米井段试油，获得高产油气流，日产油95.46立方米、天然气11512立方米。
好消息接踵而至。大民屯凹陷沙四段砂砾岩勘探也驶入“快车道”：沈351、沈354、沈358等探井接连获得工业油气流，特别是沈358-34-18井钻获含油岩心5.6米，其中油浸级3.25米，油斑级2.35米。研究院油藏评价室副主任李鲁斌表示，大民屯凹陷西部地区地质条件复杂，地震资料品质差，过去该地区一直没有大的储量规模发现。这一成果直接为该区千万吨级探明储量上报提供了重要依据。
2016年，研究院在冬季会战中部署的雷112井在沙三段2750~3128米钻获多套油迹、油斑级别的油气显示，现场解释油层、差油层多套，成藏条件优越，有望成为新的储量接替区。同时，也为多年停滞不前的西部凹陷陡坡带砂砾岩体勘探打开了新局面。
数据显示，从二十世纪九十年代到现在，两种类型砂砾岩油气勘探均取得了可喜成果，已有50余口井获工业油气流。其中，大民屯西陡坡砂砾岩已经成为5000万吨级规模储量区，冷东—雷家地区落实有利面积约45平方千米，预测石油地质资源量6500万吨。
科研人员逐步明确辽河坳陷砂砾岩体勘探的有利条件：西部凹陷南段冷东—雷家地区油气资源非常丰富，经过多年勘探开发，发现了一大批复杂断块的构造油气藏，勘探程度较高。但三次资源评价认为，该区物源供给充足，是规模型油气藏成藏的有利地区，具有较好的储层条件和油气成藏条件，仍有许多油气资源有待发现。大民屯凹陷同样如此。截至2014年年底，大民屯凹陷沙四段探明石油地质储量709万吨，仅占该区总储量的1.9%，各层系储量分布的不均衡性预示了沙四段具有很大的勘探潜力。特别是沙四段沉积的砂砾岩体分布范围广、厚度大，且与烃源岩相接触，油气成藏条件较好，而且该地区勘探程度较低，是目前油田勘探潜力最大的地区之一。曾多次参与砂砾岩井位部署的研究院总地质师刘宝鸿认为：“这是一个诱人的勘探领域”。
揭开神秘面纱
随着勘探范围的不断扩大，砂砾岩勘探存在的问题也逐渐显现。不同母岩条件下砂砾岩有效储层的发育规律是什么，分布规律如何，成藏控制因素有哪些？一系列难题亟待破解。
研究院长期从事砂砾岩研究的专家康武江说，20多年来，勘探系统不断加强对砂砾岩所在区域石油地质条件及油气成藏主控因素的认识，在勘探评价过程中研发了砂砾岩储层评价技术、非均质砂砾岩体“有效储层”地震预测等多项针对性技术，逐渐揭开了砂砾岩油藏的神秘面纱。
科研人员综合前期勘探成果，通过构造精细解释、砂层组精细对比划分以及典型油藏解剖与成藏主控因素分析，明确了各沉积时期古地貌形态以及各亚段地层和砂层组变化规律，厘清了不同油层的主要发育层位、储层含油性特征及成藏有利区带，进一步完善了砂砾岩有效储层预测地质模型，实现了对其分布范围、厚度的定量预测。
定量容易定性难。由于砂砾岩体多期次叠置的复杂性及深层地震剖面分辨率低，只能识别砂砾岩体顶底包络面，内部砂组识别不清，再加上储层岩石骨架电阻率高，油、水层均表现为较高的视电阻率，想要识别有效储层和油水层更是难上加难。
通过综合研究，科研人员认为砂砾岩油藏的分布主要受控于相带，前缘亚相的刻画精度对油藏分布的认识至关重要。因此，在小层精细划分过程中，他们主要采用了测井小波变换及地震时频分析对砂砾岩体期次进行细致的划分以及对比，并对沉积相带进行精细厘定。
储层预测要建立精细的沉积模式，多资料分析、多方法结合进行合理期次划分对比。研究院与中国石油大学合作，对冷东—雷家地区沙一段、沙二段和沙三段油藏进行描述。他们以取心井地质资料、测井资料为依据，在研究各类储集层纵向和平面展布规律的同时，利用沉积微相和成岩—储集相成果开展岩石物理相的研究，并对储层进行综合评价，建立了砂砾岩储层评价技术方法。负责大民屯凹陷砂砾岩勘探的研究院专家李金鹏表示，这项技术既搞清了储量外的老井含油气情况，也为新井的精细解释奠定了坚实基础。
在此基础上，科研人员采用地球物理描述、储层等厚图、扇体埋深图、储层孔隙度等值线图进行多因素叠合方法，对成藏有利区进行分类综合评价，积极开展砂砾岩体有效储层的地震预测。
然而，发现之路并非一帆风顺，进入2000年，由于认识不足，砂砾岩勘探步伐被迫放缓。面对不利局面，科研人员另辟蹊径：他们在解剖失利井的基础上，开拓思路，大胆探索，重新认识砂砾岩体油气藏，对砂砾岩体的生、储、盖、运、聚、保等成藏控制因素进行深入细致的整体研究部署。按照高分辨率层序地层学原理和储集层成岩演化的基本规律，利用相关资料立体分析，发现扇体内部物性差异较大，扇根物性致密，扇端逐步尖灭封闭，扇中储集物性较好，由此，砂砾岩内幕构造越来越清晰，勘探前景越来越明朗。
经过艰苦探索，科研人员提出基于成岩圈闭控制下的“扇根遮挡、扇中富集、含油分带”的理论认识，集成配套了以精细地质建模和含油性评价为核心的勘探技术工艺，实现了砂砾岩体由构造到岩性、由定性预测到定量描述的重大转变，掀起了中深层砂砾岩体的勘探高潮。以大民屯凹陷西部砂砾岩体为例，它的勘探目标按层系主要可分为沙四下段及上段，下段层系主要以前进扇体、平安堡扇体和安福屯扇体为主，上段主要以兴隆扇体及广泛分布的浊积砂体为主。科研人员以平安堡扇体和安福屯扇体为主要目标部署了6口探井，其中4口井喜获工业油流。
2015年，他们将安福屯扇体低位域砂砾岩和平安堡扇体水进域砂砾岩作为目标，新增控制石油地质储量4111万吨，新增叠合含油面积25.3平方千米，新增探明储量超千万吨。
千米地下，油藏神秘。相比砂岩等其他类油藏，砂砾岩体沉积厚度大，缺少可对比的稳定泥岩，物源方向难以判定，加上研究起步晚、认识尚浅，给砂砾岩识别和预测带来困难，继续发现新目标的挑战逐年增大。然而，专家的话外音是，辽河砂砾岩仍然潜力巨大。
而今迈步从头越
要想在砂砾岩油藏获得更大发现，可以说，领域潜力是基础，认识潜力是前提，技术潜力是关键。
通过勘探实践，辽河在砂砾岩成藏方面逐渐形成一套较成熟的勘探技术，尤其在岩性识别、有效储层测井识别、储层预测等技术方面有明显进展，一定程度上填补了砂砾岩勘探和研究的空白。
利用这些技术，辽河砂砾岩体勘探“雪球越滚越大”。2016年9月2日，科研人员针对大民屯凹陷西部陡坡带中北段目标区的地质条件复杂、资料品质差等瓶颈问题，重新梳理该区断裂展布，落实构造特征，结合地震预测手段，刻画了该区域“砂砾岩体”的空间展布。部署的沈365井第一次试油就喜获工业油气流。“加上先期完钻的探井接连获得工业油气流，已经证实了大民屯凹陷西部陡坡带砂砾岩体的较大的勘探潜力。”研究院盆地所李金鹏说。
钱宝娟对砂砾岩勘探同样充满信心：“辽河坳陷砂砾岩油藏还有很多空白区需要我们探索，空白就是潜力。”2010年以来，他们在牛心坨南部地区已经部署了10口井，特别是2016年部署的坨62井一旦获得突破，将为牛心坨地区砂砾岩体勘探打开新局面。
据介绍，科研人员立足于新处理的三维地震资料，对牛心坨南部地区的层序、构造格局进行了重新落实，利用古地貌恢复、古水道分析确定物源方向，通过几何形态描述对砂砾岩体进行刻画；从基础地质资料分析入手，对重点探井的沉积环境、储层物性、试油、水性进行分析，对油气层进行二次解释，结合失利井总结，并借鉴胜利油田砂砾岩体勘探成功经验，提出该地区“非油即干，扇中富集”的成藏特征；综合利用地震反演、地震属性等手段，在有效烃源岩分布范围内，精细刻画有利储层分布范围，落实有利圈闭3个，圈闭面积18.2平方千米，预测圈闭资源量5460万吨，提出3口预探井的部署建议，经领导专家讨论，决定优先部署坨62井。
不得不面对的现实是：砂砾岩的研究、勘探在国内外都处在探索阶段，砂砾岩勘探技术、理念尚未完善。专家表示，砂砾岩油气藏成因特殊。勘探发现隐藏在地下的油气藏，把潜力转变成到手的资源，辽河人还需要探索更多的未知。
未来，勘探系统将加快砂砾岩油藏数据处理攻关，加快正钻探井和正试油井进度，继续深化砂砾岩研究，为砂砾岩储量研究和上报奠定基础。科研人员为发现一个大规模砂砾岩油气藏做好了准备。