石油开采包括常规和非常规两大类油气藏,随着油气勘探开发的深入发展,无论面对的是哪类油气藏,与过去的油气藏相比,都显得异常复杂,需要在前人研发的理论技术的基础上,加以改进或创新,才能适应我国当前油气开发的实际需要。
油气高效开发的前提,是要清楚地认识待开发的油气藏,油气藏描述,就是为在三维空间表征油气藏而逐渐发展起来的。自上世纪70年代提出油气藏描述方法之后,经历了静态油气藏描述,发展到了今天的动态油气藏描述,未来还将向人造油气藏描述方向发展。
静态油气藏描述的根本目标是要揭示油气藏的储渗性能和含油气性能,动态油气藏描述则将目标定位于表征油气开采动态变化后的剩余油气分布规律上,而人造油气藏描述就需要表征人工改造后的油气藏的静、动态特征及油气运动规律。
油气藏描述就相当于医生诊断病人一样,我们可以把油气藏看作一位病人,想要把它的病情描述清楚,就要将其从宏观到微观、从静态到动态、从天然到人工改造等各类特征显示出来,提供给油气藏开发专业人员,以形成高效合理的开发方案和决策。
然而,上天易,下地难,油气藏描述是要揭示地下地质体的特征和规律,这是一项技术密集和资金密集的事业,需要多个学科的专业人员、耗费大量的资金才能实现。
随着油气勘探开发的深入发展,各类简单油气藏开发已然接近尾声,剩余的油气藏要么具有复杂岩性、复杂储集空间、复杂构造体系,要么具有复杂的、非常规的赋存机理,比如我国新疆的砂砾岩油藏、我国中西部及海上的复杂断块油气藏、我国西南地区的海相碳酸盐岩丘滩储集体气藏,以及当前已经成为热点的页岩油气和致密油气,以及水合物等。面对这些油气藏,采用常规的油气藏描述方法手段,难以准确刻画其开发地质特征。
我国石油对外依存度高,开发形势紧迫严峻,石油领域的科研任务繁重。2003-2019年间,依托国家973计划项目、中国石油天然气集团公司“十五”科技攻关课题、国家科技重大专项“十一五”“十二五”子课题,以及自拟科研课题等的资助,科研团队联合多家单位组织研究攻关。科研人员吸收国内外先进的油气藏描述理论与方法形成研究思路,选取新疆准噶尔盆地乌尔禾砂砾岩油藏,南海北部琼东南盆地崖13-1断块气田,以及四川盆地潼南-安岳气田、相国寺储气库等川渝地区深层海相碳酸盐优质缝洞储集体、四川海相页岩气、鄂尔多斯陆相及海陆过渡相页岩气等作为攻关目标。研究人员在发明复杂储渗体测井解释与评价系列方法的基础上,揭示优质储集体的成因构型特征,创建出潜在断层与裂缝表征方法、创造出多尺度缝洞融合建模技术体系,建立超临界二氧化碳置换页岩气多尺度多场耦合渗流理论,取得了复杂油气藏描述关键技术的创新。科研团队还先后在新疆准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、柴达木盆地、南海北部琼东南盆地、四川盆地、伊拉克美索不达米亚盆地、缅甸M10区块、澳大利亚Laminaria等地复杂油气藏描述中获得了规模应用,不仅支撑了我国常规石油工业的稳定发展,还拓展了海外油气市场,取得了显著的社会经济效益。