砾岩油区成藏理论、勘探技术创新与玛湖凹陷十亿吨大油田发

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1、1 砾岩油区成藏理论、勘探技术创新与 玛湖凹陷十亿吨大油田发现 推荐单位意见推荐单位意见 我单位认真审阅了该成果推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科技进步奖励工作办公室的填写规定。 按照要求， 对成果推荐情况进行了公示，无异议。 该项目历时十余年攻关研究，攻克了准噶尔盆地玛湖凹陷勘探面临的资源潜力不明、储层低效、成藏规模小和技术效果差等四大世界级共性难题，首次创建碱湖烃源岩两段式高效生油模式，资源量同比提高53%，奠定了大油区形成的资源基础；建立大型退覆式浅水扇三角洲砾岩沉积新模式，勘探领域由盆缘拓展到凹陷、从中浅层延伸到中深层，开辟有效勘探面积4200平方千米；创立源

2、上砾岩大油区成藏模式，指导勘探部署由单个圈闭转向整个有利相带，发现了十亿吨玛湖大油田，奠定了世界第一大砾岩油区的地位。 项目在技术方法上有重大突破，创新高密度地震扇体分级刻画、泥质含量核磁测井定量表征、旋转导向加PDC钻井提速及细分割体积压裂增产技术，优质储层钻遇率由53.3%提高到86.7%，钻井周期缩短29%，产量提高4-7倍，成本降低35%，实现了规模储量有效动用。经国内相关院士专家鉴定，成果整体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。 项目研究取得的技术成果实现了准噶尔盆地油气勘探的重大突破，发现凹陷东、西斜坡两大百里新油区，玛湖凹陷成为新疆油田油气储量与产量新基地。成果对于新疆社会稳

3、定与长治久安、加快“一带一路”桥头堡建设，保障国家稀缺油品的稳定供应具有重大战略意义。同时对于国内外砾岩油藏勘探开发具有重要的借鉴意义。 项目简介项目简介 1955 年新疆克拉玛依发现我国第一个大油田，其产量占当时全国原油产量的 40%，为新中国建设做出了突出贡献。进入 21 世纪，克拉玛依建成了西部第一个千万吨大油田，其中储存于砾岩中的环烷基原油属世界稀缺资源，以其为原料的全国独有的超低温润滑油、大比重煤油用于主战坦克、长征系列火箭。因此是国家战略资源保障区。 2 2005 年以来，作为产能建设主体的断裂带砾岩经过 50 年持续勘探，已连续多年无重大突破，环烷基原油产量面临危机，国防稀缺资源

4、难以保障。 下一个主攻领域在哪？勘探家将目光转到断裂带之下勘探程度极低的玛湖凹陷， 但因凹陷区砾岩勘探面临：是否具备大规模勘探的资源基础、凹陷区是否发育规模有效储集体、源上砾岩能否规模成藏与砾岩勘探技术缺乏四大世界级共性难题，三上三下、久攻不克。 为此，国家与中国石油集中优势科技资源，组织近 1500 人研究团队，针对四大难题，开展十年持续攻关，丰富与发展了陆相生油与粗粒沉积学理论，形成了砾岩大油区成藏理论，创新了砾岩勘探技术，跳出断裂带在玛湖凹陷发现了 10 亿吨大油田，奠定了世界第一大砾岩油区的地位，实现了几代石油人的夙愿。 1、创建了碱湖烃源岩两段式高效生油模式，资源量同比提高 53%。

5、首次发现了全球迄今最古老的下二叠统风城组碱湖烃源岩， 独特的绿藻门和蓝细菌母质生成了稀缺的环烷基原油；其生烃能力两倍于传统湖相烃源岩，具有两期生油高峰，在深埋高演化阶段仍以生油为主，重新评价石油资源量从 30.5 亿吨提高至 46.7 亿吨，奠定了大油区形成的资源基础。 2、建立了凹陷区大型退覆式浅水扇三角洲砾岩沉积新模式，开辟了有效勘探面积4200 平方千米。 突破传统的扇体砾岩沿盆缘及断裂带局部分布模式， 首次揭示了在山高谷深、稳定水系、坡缓水浅、持续湖侵背景下可发育大型退覆式浅水扇三角洲，砾岩储集体在凹陷区大面积分布，主槽两翼发育贫泥砾岩优质储层，有效储层下限可以延伸至5000 米，改变

6、了 3500 米“死亡线”的认识。 3、创立了凹陷区源上砾岩大油区成藏模式，指导了 10 亿吨级玛湖油田的发现。二叠系碱湖烃源岩生成原油沿高角度断裂垂向输导， 源外跨层运移 2000-4000 米至三叠系砾岩体中，退覆式扇三角洲顶、底板与侧向主槽致密砾岩构成立体封堵，在前缘相带大面积聚集成藏，形成了玛湖大油区。为此勘探部署由单个圈闭转向整个有利相带，探井成功率由 35%提高至 63%，发现了 10 亿吨级玛湖大油田。 4、创新了砾岩效益勘探关键技术，成本降低 35%，实现了规模储量有效动用。创新高密度地震扇体分级刻画、泥质含量核磁测井定量表征、旋转导向加 PDC 钻井提速、细分割体积压裂增产四

7、项勘探技术，优质储层钻遇率由 53.3%提高到 86.7%，测井解释符合率从 43%提高至 82%，钻井周期缩短 29%，产量提高 4-7 倍。 获发明专利17件、软件著作权18项、技术秘密56项；出版专著6部，发表论文178篇；3 形成行业标准10项。获省部级一等奖2项。新增石油储量9.97亿吨，其中探明4.76亿吨，近三年新增利润128亿元，上缴税费53亿元。 客观评价客观评价 一、院士、专家评价 1、学术机构评价 2016 年 12 月 23 日， 中国地质学会沉积地质专业委员会组织专家召开 “坳陷湖盆大型浅水扇三角洲沉积模式和动力机制研究”科技成果鉴定会，中国科学院院士王成善认为：坳陷

8、湖盆大型浅水扇三角洲沉积模式不同于我国东部断陷湖盆传统扇三角洲模式，突破玛湖凹陷斜坡区发育冲积扇的传统认识，将勘探领域由山前拓展到广大斜坡区，规模优质砾岩储层成因新认识改变了砾岩有效储层埋深在 3500 米以内的传统认识，为深部勘探提供了地质依据。 项目率先在国内外开展坳陷湖盆粗粒沉积模式和砾岩满凹沉积动力机制研究，处于前沿水平。 2、院士评价意见 2016 年 1 月 22 日，中国石油和化工自动化应用协会召开的项目成果鉴定会上，中国工程院士翟光明、康玉柱院士等认为：突破以往陡坡洪积扇沉积与自生自储成藏模式等传统认识，建立了大型浅水扇三角洲沉积模式与“源上”扇三角洲前缘大面积成藏理论，形成了

9、针对低渗砾岩油藏的勘探技术系列，发现并建成克拉玛依两大百里油区，为世界上储量规模最大、原油产量最高的砾岩油田。该成果丰富、发展了地层岩性油气藏地质理论，对国内外砾岩油藏勘探开发具有重要的指导意义。总体理论与技术水平达到了国际先进， 其中在碱湖生烃机理、 砾岩扇体沉积与成藏理论方面达到了国际领先水平。 2016 年 6 月 22 日，中国石油和化学工业联合会召开的项目成果鉴定会上，中国科学院院士戴金星、中国工程院院士邓运华等认为：率先在国内外系统开展了碱湖烃源岩地球化学研究，突破了以往断裂带洪积扇沉积模式的传统认识，建立了大型浅水扇三角洲沉积模式与源上扇三角洲前缘大面积成藏理论认识及针对低渗砾岩

10、勘探配套技术系列，创新性显著。总体达到国际先进水平，其中在碱湖生烃机理、优质砾岩储层成因与砾岩成藏研究方面处于国际领先水平。 3、国内知名专家评价 2015 年 10 月 23 日-26 日，中国地质学会沉积地质专业委员会、中国矿物岩石地球4 化学学会沉积专业委员会主办的全国沉积学大会上，举办了“准噶尔盆地砂砾岩沉积体系与石油地质”专题研讨会，王成善、殷鸿福和刘宝珺院士，张昌明、于兴河、史基安等知名教授对玛湖地区粗粒沉积体系进行了深入讨论和热烈讨论。 专家一致认为玛湖地区的勘探突破了传统观念的束缚，创新了大型扇三角洲沉积机理，拓展了勘探新领域，支撑了新疆油田的可持续发展。 2016 年 11

11、月，中国石油天然气集团公司陆大卫教授对准噶尔盆地三叠系特低渗透砾岩储层测井评价方法与技术评价认为： “它实质性解决了准噶尔盆地斜坡带砾岩储层勘探生产的关键技术问题，中子孔隙度与核磁共振总孔隙度之差=准确计算砾岩粘土含量的方法达到国际先进水平” 。 二、重要科技奖励 1、中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖（2016 年度） 2、中国石油天然气集团公司科技进步一等奖（2015 年度） 3、中国石油天然气集团公司科技工作创新团队（2016 年） 推广推广应用应用应用应用 通过十余年的持续攻关、应用、推广、支撑，实现了准噶尔盆地玛湖凹陷油气勘探的重大突破与增储上产。研究成果在指导玛湖凹陷油气勘探与

12、评价部署中，取得了显著的应用效果。2012 年以来整体部署、甩开勘探，相继发现并落实玛 131、玛 18、达 13井区块等多个规模效益储量区块，形成了玛湖凹陷西斜坡新百里油区。玛北斜坡区玛131 井区块整体上交石油控制储量 9655 万吨，是玛湖凹陷西斜坡迄今为止发现的整装、规模最大的油藏，预计新建产能 68.6 万吨。玛西斜坡区艾湖油田玛 18 井区块是玛湖凹陷首个高效储量区块，油藏规模整装，单井产量高、稳产时间长，全区预计新建产能48.4 万吨。首口开发试验水平井 MaHW6004 井日产原油超百吨以上天数已达 31 天，最高日产原油油达到 117.7 吨，累产原油 5291.6 吨。玛

13、18 井区块被列为中国石油天然气股份有限公司 2016 年石油单项产能建设最大的项目。玛南斜坡区玛湖 1 井获高产油气流，玛湖 4、玛湖 012 井均获工业油流，该区扇三角洲前缘相带分布范围达 300 平方千米，展现出克拉玛依扇巨大的勘探潜力。玛湖凹陷已经成为新疆油田油气储量与产量新基地，有利推动了“新疆地区 5000 万吨级大油气区”的早日建成。 在源上砾岩满凹含油成藏模式指导下，在砾岩勘探核心技术的支撑下，玛湖凹陷东5 斜坡百口泉组获得重大突破。 达 13 井首获高产工业油流， 日产油 40.55 方， 日产气 5950方，盐北 1、盐北 2、盐北 4 井等获工业油流。2016 年，达 1

14、3 井区块百口泉组油藏整体上交石油预测储量 1.29 亿吨，是玛湖凹陷东斜坡最大的整装、高效油藏。玛东斜坡展现新的百里油区，预测含油面积达 240 平方千米。玛西斜坡区艾湖 12 井区侏罗系八道湾组、三叠系克拉玛依组相继获得高产工业油气流，玛 26 井区块侏罗系三工河组发现高效气藏，拓展了玛湖凹陷斜坡区新的含油层系和中浅层高效领域。二叠系勘探实现多点突破，接替态势逐步呈现，玛东斜坡盐北 4 井下乌尔禾组获高产工业油流、达探 1 井夏子街组和风城组试油获工业油流， 玛南斜坡玛湖 8 井上乌尔禾组中完试油常规压裂获高产工业油气流，开辟了富油气凹陷及周缘中深层勘探的新领域，已成为继三叠系百口泉组之后

15、又一重要储量接替领域。 截止 2016 年 11 月， 玛湖凹陷斜坡区新增三级石油地质储量 9.97 亿吨， 其中探明石油储量 4.76 亿吨，控制石油储量 2.54 亿吨，预测石油储量 2.67 亿吨。新增利润 880 亿元，上缴税费 333 亿元。中国石油天然气股份有限公司第一次对一个地区的勘探持续突破，连续三年给予一等奖以上的奖励，2016 年玛湖地区石油勘探重大发现获特等奖。 该项目形成的理论技术可借鉴、复制，对于国内外砾岩油藏勘探开发具有重要的指导意义。勘探关键技术应用在塔里木、柴达木、吐哈等多个盆地，以及中石化胜利油田，取得显著效果。研究成果促进了新疆地方经济与社会发展，是实现西部

16、边疆长治久安的具体落实，为“一带一路”油气合作提供了有效的砾岩新领域勘探范例和重要经验。 主要知识产权证明目录主要知识产权证明目录 知识产权 类别 知识产权 具体名称 国家 （地区） 授权号 授权 日期 证书编号 权利人 发明人 发明专利 有效状态 发明专利 核磁共振 测井 T2 谱 T2 截止值 的确定方 法 中国 ZL200 510072 232.9 2007- 11-14 357248 中国石 油天然 气股份 有限公 司，石 油大学 （北 京） 匡立 春、毛 志强、 孙中 春，王 劲 有效 发明专利 一种利用 核磁共振 测井资料 连续定量中国 ZL201 010102 928.2 2012- 10-17 1063820 中国石 油天然 气股份 有限公匡立 春，毛 志强， 孙中有效 6 评价储集 层孔隙结 构的方法 司，中 国石油 大学 （北 京） 春，肖 亮，罗 兴平 发明专利 一种利用 趋势异常 识别有利 储层的方 法及系统 中国 ZL201 110147 5771 2013- 7-10 1230288 中国石 油天然 气股份 有限公 司 姚清 洲，张 虎权， 潘