科研人员开展马6井试气选层讨论。贺 彦 摄

重点预探井马16井钻井现场。贺 彦 摄

    □贺 彦 姜智利 刘春光

    巴山大地，春光明媚；钻塔高耸，探索无限。

    不久前，勘探分公司在四川盆地北部油气勘探再获重要突破，通南巴气田新增551.59亿立方米天然气探明地质储量顺利通过自然资源部审定，至此，该气田累计提交天然气探明地质储量1066亿立方米，标志着中国石化在四川盆地再添千亿立方米大气田，这也是川北地区首个陆相千亿立方米级大气田。近日，这一重要突破荣获集团公司2024年规模储量商业发现奖一等奖。

    “磨刀石”里藏着气

    四川盆地川东北通南巴地区，群山环绕，植被密集，沟谷深邃，地形险峻。勘探分公司科研人员在这里的陆相上三叠统须家河组的致密砂岩中探明了上千亿立方米的天然气地质储量。

    三叠系形成距今2.5亿~2.03亿年，历经了沧海桑田、海陆变迁。晚三叠世时期，四川盆地进入前陆盆地发育阶段，周缘山系提供大量碎屑沉积物，形成多期叠置大面积分布的巨厚须家河组砂岩沉积，后期深埋过程中砂岩孔隙持续降低。因砂岩孔隙度不足10%，渗透率不足0.1毫达西，孔隙直径在1~50微米，就像“磨刀石”一样致密。

    那么，磨刀石里的“气”是从哪来的？勘探分公司勘探研究院常务副院长李毕松介绍，致密砂岩气的形成与源岩中有机质的热演化过程紧密相关。在高温高压条件下，有机质经过一系列化学反应转化为天然气，一部分逸散到地层中，另一部分在地下运移、调整与聚集，形成了一定规模的天然气藏。

    20世纪50年代起，油气勘探工作者就开始在这里进行地质调查。20世纪60年代，他们运用传统背斜控藏理论勘探思路，在褶皱明显的背斜构造上开展钻探工作，但未获得良好油气成果。20世纪七八十年代，勘探工作者发现了九龙山须家河组气藏，随后，在针对须家河组的背斜圈闭勘探中，地下构造呈现“小、碎、散”的特点，有“地质家考场”之称，勘探效果不理想，勘探工作进入低谷。

    “甜点”在哪里

    2003年，勘探分公司科研人员向“禁区”发起了挑战。他们开展烃源岩、沉积储层及成藏条件等基础地质评价研究，按照“立体勘探”思路，在开展马路背、元坝区块海相勘探的同时，兼探陆相。

    2007年，针对须四段进行射孔测试的马1井，试获日产3.26万立方米气流，实现了川东北须家河组油气勘探突破。但通南巴地区处于盆内到盆缘过渡带，构造改造强度不同，断层切割层位不同，源储配置关系不同，油气差异成藏富集规律、区带“甜点”形成地质模式和分布规律不同。在须家河组整体致密且埋深超5000米的背景下，是否存在相对优质的储层？地球物理预测“甜点”难度大，制约该区勘探部署。

    探明储量就是摸清具有经济效益开发价值的地质储量区块，探井和评价井是获取地下信息的重要手段。

    “如果把元坝海相天然气比作一块牛排，那么通南巴地区的致密砂岩天然气就是骨头缝里的肉，需要用小刀剔、用牙签挑出来才能吃到。”李毕松说，由于元坝气田的开发大获成功，大家起初认为照搬相关经验模式就可以了，但是事实证明这条路根本行不通。

    科研人员从构造特征入手，加强区块保存条件、含气性和可压性等方面的精细评价，明确有利区带，优选突破有利目标区，同时加强地质工程一体化研究，在不断优化中实现地质认识和工艺技术的快速迭代。边摸索边完善，技术方案经历了无数次推倒重来。前期两口重点评价探井前半段压裂效果不理想，经过工艺调整，测试日产量终于达到10万、20万立方米。

    理论与实践迭代升级

    大部分孔隙是次生孔隙，不受相带控制，过程和规律极其复杂；断裂体是以断裂带为核心的气藏，依目前技术，难以刻画清楚，研究认识与实钻吻合程度低……诸多问题一直困扰着科研人员。

    理论是实践的推动器，科研人员以气藏系统地质认识为依托，快速推进研究认识。

    他们逐步提出致密气“双源供烃、断砂输导、岩性控藏、断缝控富”的富集高产模式，攻关形成基于动态构造恢复的烃源断裂识别技术、分频迭代岩性概率反演及深度学习物性预测技术、叠前OVT域五维各向异性裂缝预测技术、断缝体气藏三元一体融合表征技术等系列“断缝体”描述技术和“甜点”预测评价技术，收到良好勘探开发效果。

    2009年，勘探分公司在马路背背斜局部构造高部位部署了一批评价井，在前期海相井兼探突破的基础上，须家河组勘探成果进一步扩大，提交探明地质储量190余亿立方米；2017年，在通江向斜区甩开部署了马3井，在须四段上亚段试获日产10.12万立方米气流，总结形成“断缝体”新认识，实现新区勘探突破。

    接着，科研人员打破原来只盯构造高部位及有利相带部署的思维桎梏，重新梳理整个四川盆地致密砂岩潜在有利目标，再逐一识别评价，实现理论与实践迭代升级。

    2018~2022年，勘探分公司积极探索不同构造部位“断缝体”富集带，三轮次部署预探通江须家河组有利带，皆获工业气流，勘探成果不断扩大。特别是马6井在须二段获突破，日产气36.67万立方米。

    精细雕刻气藏形态

    按照资源规模大、规模断缝体发育、通源断裂发育、局部构造相对高部位、砂岩储层发育较好，以及避开生态红线、基本农田保护区等原则，勘探分公司在“断缝体”气藏富集高产模式指导下，沿着不同高产富集带部署的马字系列井测试均获工业气流。

    负责储量评价工作的勘探分公司勘探研究院副主任师、储量申报地质组组长周霞说：“我们先用物探技术给地层做CT，再选用合适参数，雕刻出地下几千米气藏的形态。”

    科研人员围绕含气面积圈定原则、有效储层下限标准、须家河组的地层精细划分差异、产能劈分、取芯及分析化验情况、裂缝对储量的贡献等，开展技术交流。

    针对须二、须四段等重点层系，他们从30口井的钻井资料入手，进行系统梳理和复盘，又以气藏系统地质认识为依托，从录井岩性组合、岩芯界面、沉积构造及沉积旋回、测井曲线形态、成像测井界面和地震反射特征等方面，反复对比分析，精细砂组划分，最终实现了通南巴须二、须四段砂组分层方案的统一，为快速推进后期井位部署奠定了基础。

    新技术释放更多产能

    将一滴水滴在从商店里买来的磨刀石上，5秒之内水就渗透进去了，但将水滴在通南巴气田的岩芯上，根本渗不进去。这说明这里的岩石比磨刀石还要致密。

    为了让潜伏在地下数千米深处致密岩石里的天然气挣脱束缚，沿着像迷宫一样、比蛛丝还细的孔隙喉道奔向井底，再沿着井筒喷涌出地面，勘探分公司按照勘探开发一体化评价思路，创新完井储层改造思路与工程工艺，历经小规模解堵改造、加砂压裂、体积压裂3段技术改造历程，创新形成“水平井+大规模缝网压裂”施工思路，实行“一段一策”技术管理，成效显著，水平井提产效果好，单井测试日产量从早期仅3万立方米不断增长，先后突破10万、20万、30万立方米大关。

    通过新技术、新方法的应用，已逐步形成了马路背-通江-巴中气藏新老区一体化、纵向多层勘探一体化的蓬勃场面。