中国石化：马永生院士—深层-超深层海相碳酸盐岩成储成藏机理与油气藏开发方法研究进展

基于钻井、地震、测井、测试以及实验分析等新资料，针对中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩层系成储、成藏和油气藏高效开发面临的关键科学问题开展持续攻关。

研究表明：断裂主导形成的储集体和古老层系白云岩储层是深层—超深层海相碳酸盐岩两类重要的储层；以断裂为主导形成的规模储集体，根据成因可进一步分为3种类型：断裂活动过程中构造破裂形成的缝洞储集体、致密碳酸盐岩受断裂和流体双重改造形成的储集体与早期丘滩等高能相带受断裂和流体改造形成的储层；优势丘滩相、早期白云石化和溶蚀、酸性流体环境、膏盐岩封盖和超压是优质白云岩储层形成和保持的关键。中国中西部叠合盆地海相碳酸盐岩层系富有机质页岩主要发育于被动陆缘深水陆棚、碳酸盐缓坡等环境中，构造-热体制是控制深层—超深层油气藏赋存相态的重要因素，改造型动力场控制中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩油气成藏与分布。普光等高含硫酸性气田开发过程中硫析出堵塞井筒，采用井筒溶硫剂配合连续油管解硫堵效果明显；基于沉积模拟的双重介质建模数模一体化技术可以精细刻画水侵前缘空间展布及变化，并据此提出气井全生命周期调、排、堵控水对策。超深断控缝洞油气藏开发过程中，储层应力敏感，渗透率随压力下降而显著降低，产量递减较快；凝析气藏相态变化快，压降显著影响凝析油采出程度；据此提出“注水+注天然气”重力驱油藏开发方法和“高注低采”天然气驱凝析气藏开发方法；采用分层次约束、逐级地质建模和流-固-热耦合的复合介质数值模拟有效提高了油气藏开发生产动态模拟的预测精度。

结论与展望

与断裂活动相关的储层和古老层系白云岩储层是深层—超深层的海相碳酸盐岩两种重要的储层类型。以断裂为主导的规模储集体根据成因又可分为3种类型：断裂活动过程中构造破裂形成的缝洞储集体、致密碳酸盐岩受断裂和流体双重改造形成的储集体与早期丘滩等高能相带受到断裂和流体改造形成的储层。古老层系白云岩储层包括微生物丘滩相和蒸发台地含膏层系白云岩储层。文石-白云石海环境形成震旦系微生物白云石抗压格架，（准）同生期大气降水淋滤叠加表生期岩溶作用形成储集空间，早期油气充注和埋藏期的酸性流体环境有利于微生物丘滩相储集空间的长期保持。与膏盐岩伴生的优势丘滩体、早期白云石化和溶蚀、膏盐岩封盖超压保孔3大因素是蒸发台地含膏层系优质白云岩储层形成和保持的关键。

海相碳酸盐岩层系富有机质页岩主要发育于被动陆缘深水陆棚、台内裂陷深水陆棚、陆内坳陷深水陆棚、碳酸盐缓坡和海陆交互潮坪-潟湖等5类沉积环境中。成藏期烃源灶供烃相态与油气藏的次生改造，控制着现今深层—超深层油气藏的赋存相态，构造-热体制是重要的控制因素。油气成藏动力场控制油气藏分布，中国中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩发育改造型油气动力场，油气具有多动力成藏特征。深层—超深层海相碳酸盐岩具有“三元复合控储、多源多期供烃、多场耦合控聚”的成藏演化特征和“规模源储发育、高效充注成藏、有效保存定位”的成藏富集规律。

高含硫酸性气藏开发过程中硫析出堵塞井筒，如普光高含硫酸性气田主体液态硫析出压力24.1~29.5 MPa，大湾气藏固态硫析出压力19.2~28.6 MPa，析出后主要沉积于井筒和近井地带。基于硫沉积预测结果建立解堵时机优化模型，可确定气井解堵时机和频率，井筒溶硫剂配合连续油管解硫堵效果明显。可控源时域电磁法+地震属性可识别水侵前缘，基于沉积模拟的双重介质一体化建模数模可精确刻画水侵前缘空间展布及变化。根据水侵前缘变化规律提出气井全生命周期调、排、堵控水对策，控水效果明显。

顺北超深层断控缝洞型油气藏开发过程中储集体应力敏感，储集体渗透率随生产压力下降而显著降低，产量递减较快；断控凝析气藏相态变化规律与常规凝析气藏不同，开发过程中露点压力上升，压力降至露点后反凝析量快速上升，压降显著影响凝析油采出程度；采用“注水+注天然气”重力驱油藏开发方法和“高注低采”天然气驱凝析气藏开发方法增产效果明显。针对断控缝洞储集体结构特征的“分层次约束、逐级建模”的地质建模和复合介质孔隙度、渗透率随应力、温度变化的流-固-热耦合的数值模拟，有效提高模拟预测油气藏开发生产动态的精度。

引用本文

MA Yongsheng , CAI Xunyu , LI Maowen , LI Huili , ZHU Dongya , QIU Nansheng , PANG Xiongqi , ZENG Daqian , KANG Zhijiang , MA Anlai , SHI Kaibo , ZHANG Juntao. Research advances on the mechanisms of reservoir formation and hydrocarbon accumulation and the oil and gas development methods of deep and ultra-deep marine carbonates[J]. Petroleum Exploration and Development, 2024, 51(4): 692-707. https://doi.org/10.11698/PED.20240072