勘探分公司和中原油田深耕通南巴地区，通过理论与技术的不断升级，油气勘探获重要突破，四川盆地再添千亿立方米大气田

勘探分公司 新技术让“磨刀石”释放更多气

□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。

中原油田 “啃”下硬骨头 晋升大气田

□杨 敏

通南巴气田是中原油田产能建设重要接替阵地，位于四川省东北部的通江县、南江县、巴中市境内，气田面积超1000平方千米，构造位置处于川北复杂构造带，气藏埋深在3500~5500米，属于典型的深层超深层致密砂岩气藏。

须家河组致密气藏就像被重重锁在地下深处的宝藏，开采难度大。这对中原油田致密气藏研究团队的科研人员来说，既是不争的事实，也是不断前进的动力。

扎根现场、分析数据、查阅资料、反复研讨……6年来，科研人员一直在与时间赛跑，与须家河组致密气角逐。

近日，喜讯传来，川东北通南巴气田须家河组的致密气勘探取得重要发现，新增天然气探明地质储量551.59亿立方米 ，累计提交储量达1066亿立方米，标志着该气田正式迈入千亿立方米大气田行列。

“该成果也是我国石油工业在深层超深层致密砂岩气藏勘探开发领域的一次重大胜利，为保障国家能源安全注入新动能，也为中原油田的可持续发展提供了有力支撑。”中原油田勘探开发研究院副院长周凯说。

中原油田勘探开发研究院沉积储层专业专家尹青介绍：“该区块地质条件复杂，致密砂岩气藏多期河道、多期次裂缝发育，平面非均质性强，勘探难度大，具有‘储层薄如纸’‘岩性硬如铁’的特性，一直被视为油气勘探领域的硬骨头。”

科研人员以智慧作锤，敲开致密砂岩之门，实现勘探跨越。中原油田科研团队持续开展致密砂岩攻关研究，不断探索创新。他们深入研究多类型储层发育主控因素、油气成藏动态过程、富集规律，创新构建了复杂构造区致密砂岩成藏富集理论体系，形成了以断褶-砂体-裂缝一体化表征为核心的多类型“甜点”描述评价技术，通过多因素耦合“甜点”识别技术刻画高含气富集带，突破传统勘探思维，实现须家河组薄储层三维空间展布的描述，完成了须家河组致密砂岩气藏的新突破，为此次重大发现奠定了坚实的理论和技术基础。

他们以科技为刃，精准突破地质难题。针对复杂构造区致密砂岩前期测试产量低、储量动用难度大的问题，中原油田科研团队大胆采用非常规思路，加快工程工艺迭代升级。他们全力攻关大规模体积压裂技术，不断优化工程参数和施工程序，持续探索大斜度井和水平井钻探。经过不懈努力，多口井测试见高产气流，大幅提高了气田的开发效益和产能。

截至目前，中原油田已在通南巴气田须家河组部署实施10口试采井，累计采气近9亿立方米。

下一步，为进一步评价气田须二、须四段气藏产能及储量规模，加快产能建设，中原油田将按照“整体部署、分步实施、少井高产、效益开发”的原则，继续加强勘探开发一体化评价与部署，持续扩大通南巴气田规模，打造规模增储新阵地。同时，团队将深化致密砂岩领域地质评价和工程工艺攻关，推动四川盆地天然气产业高质量发展，为保障国家能源安全贡献力量。

四川盆地致密砂岩气藏潜力与技术方向

□中国石化石油勘探开发研究院专家

郑 磊

我国天然气资源分布广泛，尤其以四川、鄂尔多斯和塔里木盆地为天然气资源的核心产区。其中，致密砂岩气藏在鄂尔多斯、四川和准噶尔等盆地储量丰富，未来有望成为天然气产量的重要组成部分。

与国内同类型含气盆地相比，四川盆地致密砂岩含气层系多、成藏条件好、气藏分布广，从古生界到中新生界海陆相碎屑岩地层均富集天然气资源，目前已实现多个致密砂岩含气区规模建产，成为四川盆地天然气储产量的重要组成部分。随着地质认识深化和工程技术进步，四川盆地致密砂岩气藏的资源潜力将得到进一步释放。

上三叠统须家河组是四川盆地致密砂岩诸多产层中气藏资源最富集的层系之一，具有得天独厚的地质条件，古地理和古气候提供了适宜的沉积环境，周缘山区河流带入丰富的岩石颗粒和有机植物碎屑，在湖泊和河流交替作用下形成泥岩和砂岩交互地层沉积，造就优质的生储盖组合，奠定了天然气成藏物质基础。然而，经过漫长地质演化，原先疏松的砂岩变得异常致密，储存其中的天然气也极限压缩，被“封印”在微小残余孔隙中无法流动，形成了深层超深层、超低孔渗致密气藏。针对致密砂岩气藏勘探开发难点，石勘院持续开展地质、地球物理关键技术攻关，在天然气富集规律、构造裂缝形成机理、储层差异成岩机制、优质储层和裂缝分布预测、有利勘探目标评价方面取得进展，助力川西新场-合兴场、梓潼凹陷、川东北通南巴、川南资阳等地区取得一系列勘探开发成果。

四川盆地致密砂岩气藏勘探前景广阔，未来需要聚焦岩性圈闭和基质储层富集高产规律研究及针对性工程技术应用，进一步挖掘致密砂岩天然气资源潜力：一是加强致密砂岩储层高孔渗带形成机理研究，深化致密砂岩成藏富集规律认识；二是加强岩性圈闭和基质储层“甜点”预测，攻关微裂缝和薄储层预测技术；三是优化大斜度井和水平井钻探，攻关大规模体积压裂技术。

科技创新推动“气大庆”建设

□勘探分公司勘探研究院常务副院长

李毕松

通南巴气田属于川北地区，主要目的层为陆相须家河组致密砂岩，埋深3500~5500米，砂体多层叠置、广覆分布含气、局部富集高产，属于典型的深层超深层致密砂岩气藏。

川北地区受龙门山、米仓山、大巴山三大造山带影响，在多物源体系控制下，勘探开发如“蜀道之难”：岩相类型复杂，储层特征差异大，查明优质储层发育及分布规律难；后期受多期次、多方向构造作用叠加控制，研究断裂及裂缝的成藏富集控制难；处于地表、地下、储层的“三复杂”区，优质砂岩储层和有效裂缝精准预测难。

2007年，马路背马1井须四段实现川东北陆相勘探突破，但后期部署探井产能差异大。科研人员通过加强区域构造分析及典型井解剖，提出须家河组断缝体目标新认识与勘探思路，在比通南巴背斜深近2000米的通江向斜部位部署马3井。2017年，马3井须四段试获工业气流，证实了该区发育断缝体气藏，取得勘探重大突破，后期持续加强地质工程一体化攻关和甩开评价，部署陆相专探井皆获工业气流，标志着通南巴气田的诞生。

多年来，研究团队积极开展川东北地区须家河组深层致密砂岩气藏富集规律和“甜点”地球物理预测技术攻关，硕果累累：创新建立了深层致密砂岩“断缝体”新类型优质储渗体发育模式与评价体系，构建构造强变形区“双源供烃、断砂输导、岩性控藏、断缝控富”天然气富集高产模式，明确深层致密砂岩气富集高产规律；创新形成面向深层致密砂岩精准成像的复杂山地“高密度”地震采集与“宽频宽方位”地震处理关键技术；创新形成了致密砂岩“断缝体”三元一体空间表征目标描述预测技术；采用非常规思路，加快工程工艺迭代升级，单井测试日产量从早期3万立方米逐步增长到最高超30万立方米，有效推动致密砂岩气规模储量升级、商业动用，支撑了川北地区陆相天然气大规模增储上产。

目前，通过勘探开发一体化评价部署，通南巴气田已建成产能5.38亿立方米/年，多口井试采效果良好，有力推动了四川盆地“气大庆”建设，为保障国家能源安全与社会经济发展作出积极贡献。