陳 奎 宋瑞有 韓光明 徐 濤 鄭 飛 何 燕 竇婧瑛 詹冶萍

中海石油（中國）有限公司湛江分公司

0 引言

瓊東南盆地中央峽谷深水區(qū)是南海西部深水天然氣早期勘探實踐區(qū)[1]，已發(fā)現(xiàn)包括L17千億立方米大氣田在內(nèi)的多個大中型氣田，是深水天然氣勘探成熟區(qū)[2]。目前，我國自營勘探發(fā)現(xiàn)的第一個千億立方米深水大氣田L17氣田正在開展氣田總體開發(fā)方案實施（簡稱“ODP實施”），即將投入開發(fā)，其他多個氣田也處于氣田總體開發(fā)方案部署階段。但是，深水天然氣存在著勘探成本及氣田開發(fā)門檻高，部分探明、控制地質(zhì)儲量難以動用，優(yōu)勢潛力目標搜索難度大等問題，導致氣田開發(fā)及可持續(xù)開發(fā)難度大。瓊東南盆地中央峽谷深水區(qū)天然氣勘探開發(fā)面臨的問題在陸地及海上淺水區(qū)多個油氣田勘探開發(fā)中晚期也同樣存在，調(diào)研顯示勘探開發(fā)一體化是解決此難題的有效手段[3-10]?？碧介_發(fā)一體化模式優(yōu)勢在于能夠?qū)⒂蜌馓铼毩⒌目碧?、評價、開發(fā)和生產(chǎn)等階段緊密結(jié)合，利用地質(zhì)、地球物理、油氣藏、鉆完井、工程建設(shè)等多學科技術(shù)手段，精細評價油氣田內(nèi)部及周邊已發(fā)現(xiàn)未動用儲量和待發(fā)現(xiàn)潛在資源量，整體部署開發(fā)方案，降低勘探開發(fā)成本，促進油氣田可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。為了解決瓊東南盆地勘探開發(fā)面臨的問題，筆者在借鑒陸地、海上淺水區(qū)勘探開發(fā)一體化研究及應(yīng)用成效的基礎(chǔ)上，結(jié)合深水天然氣勘探、開發(fā)自身特殊性，提出深水天然氣勘探開發(fā)一體化模式。

深水天然氣勘探開發(fā)一體化模式與陸地、海上淺水區(qū)勘探開發(fā)一體化模式具有相似性，同時也具有特殊性。相似性方面，幾種一體化模式研究區(qū)域均為勘探成熟區(qū)，綜合利用已鉆井地質(zhì)錄井、測井、地球物理技術(shù)、油氣藏數(shù)值模式、定向井及水平井鉆井技術(shù)、采油工藝、工程建設(shè)等技術(shù)手段，預測氣水界面，分析擴邊可能性，對老油氣田開展老井區(qū)擴邊，兼顧發(fā)現(xiàn)新含油氣區(qū)塊及含油氣層系[11-12]。幾種一體化模式均具有靈活的評價方式，鑒于油氣田中后期潛力目標具有“小而碎”的特點，傳統(tǒng)的油氣田勘探—開發(fā)串聯(lián)模式評價時間長、費用高，難以推動油氣田中后期可持續(xù)開發(fā)，而一體化評價模式將勘探階段與開發(fā)階段相融合，將勘探階段的儲量評價與開發(fā)階段的油藏開發(fā)方案相結(jié)合，縮短了勘探、開發(fā)周期，加速了儲量向產(chǎn)量轉(zhuǎn)化效率，實現(xiàn)儲量、產(chǎn)量同時增長[13]。特殊性方面，陸地勘探開發(fā)一體化模式絕大多數(shù)是在陸地實施，鉆探成本低，實施難度小，可以批量鉆探滾動勘探開發(fā)井。與其相比，海上淺水區(qū)勘探開發(fā)一體化實施需要依托鉆井平臺、生產(chǎn)平臺，鉆井數(shù)量受控于平臺井槽數(shù)量，批量鉆井受限，同時海上鉆井成本高，對于鉆完井工藝技術(shù)要求更高，實施難度更大[14-15]。而深水勘探開發(fā)一體化模式實施要求更高，目前國內(nèi)深水天然氣開發(fā)無法依托生產(chǎn)平臺鉆探，需要通過鉆井平臺鉆探，再通過水下井口、輸氣管線、管匯等輸氣設(shè)施與生產(chǎn)平臺輸氣管網(wǎng)連接，同樣導致鉆井數(shù)量受限，而且深水鉆井成本更高，實施難度更大。深水勘探開發(fā)一體化能夠?qū)崿F(xiàn)勘探成果提前指導整體開發(fā)方案部署實施，優(yōu)化生產(chǎn)平臺規(guī)模及井位部署思路，有效降低鉆探、生產(chǎn)成本；開發(fā)新成果、新認識又能推動后續(xù)勘探方向，通過井網(wǎng)密度更大的開發(fā)井實施，在新的含氣層系、沉積儲層等鉆探新成果、新認識的指導下推動后續(xù)勘探。因此，建立完整的深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)體系并不斷對技術(shù)進行創(chuàng)新，對于深水天然氣滾動勘探及氣田可持續(xù)開發(fā)至關(guān)重要。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

瓊東南盆地是新生代大陸邊緣斷陷盆地，下伏基底主要為中生界三疊系、侏羅系及白堊系花崗巖。瓊東南盆地新生代先后經(jīng)歷古近紀斷陷期、新近紀坳陷期，從而形成“下斷—上坳”地層結(jié)構(gòu)[2]。縱向上，沉積地層包括古近系始新統(tǒng)，漸新統(tǒng)崖城組、陵水組，新近系中新統(tǒng)三亞組、梅山組、黃流組，上新統(tǒng)鶯歌海組，第四系更新統(tǒng)樂東組[16]。平面上，形成北部坳陷、中部隆起、中央坳陷、南部隆起等4個一級構(gòu)造單元[17]。深水區(qū)主要分布在中央坳陷和南部隆起，包括樂東—陵水凹陷、松南—寶島凹陷、北礁凹陷、長昌凹陷等6個凹陷以及陵南低凸起、松南低凸起2個低凸起[17]（圖1）。

研究區(qū)中央峽谷深水區(qū)平面上貫穿上述深水區(qū)6個凹陷，自西向東注入西沙海槽。梅山組末期瓊東南盆地大規(guī)模海退使紅河陸源碎屑物源以濁流方式沿中央坳陷帶侵蝕形成中央峽谷，同時北部陸坡塊體流沉積對峽谷沉積有一定的貢獻[18-21]。中央峽谷形成演化經(jīng)歷3個階段：①中央峽谷形成與侵蝕階段。黃流組早期，受西沙海槽加速擴張的影響，形成一個半封閉的限制性小型盆地，西側(cè)濁積水道下切形成了中央峽谷的雛形。②中央峽谷主要沉積充填階段。該階段劃分為3個內(nèi)部階段，黃流組晚期為濁積水道充填階段，主要發(fā)育多期濁積水道復合體，巖性組合主要為灰色細砂巖、粉砂巖與灰色泥巖不等厚互層；鶯歌海組二段早期發(fā)育多期峽谷背景濁積水道與塊體流沉積，巖性組合主要為灰色、綠灰色泥巖與灰色砂巖不等厚互層；鶯歌海組二段晚期發(fā)育濁積水道、海底扇與塊體流沉積，以塊體流沉積為主，夾多個濁積水道、海底扇沉積復合體，巖性組合主要為厚層灰綠色、灰色泥巖夾薄層灰色細砂巖、粉砂巖。③中央峽谷消亡階段。鶯歌海組一段以來，中央峽谷西部大部分被填平補齊，而峽谷東部仍未被充滿，缺乏西部軸向物源補給，主要以周緣陸坡背景下塊體流及伴生薄層席狀濁流沉積為主。

圖1 瓊東南盆地區(qū)域構(gòu)造及深水氣田分布圖

中央峽谷區(qū)成藏條件優(yōu)越，具有較高的勘探開發(fā)潛力。鄰近樂東—陵水富生烴凹陷，崖城組烴源巖處于過成熟階段（Ro＞2%），為典型煤型氣；天然氣在崖城組超壓動力下，通過垂向底辟構(gòu)造、斷裂、裂縫及橫向多期砂體運移；儲層砂體發(fā)育、物性好，與上覆厚層海相泥巖形成較好的儲蓋組合；濁積水道砂體以峽谷壁為邊界形成巖性圈閉，濁積水道內(nèi)部被多期泥質(zhì)水道切割，圈閉有效性好[22-23]?；谏鲜鰞?yōu)越的成藏條件，筆者認為深水中央峽谷區(qū)仍具有較高的勘探開發(fā)潛力，在常規(guī)勘探開發(fā)技術(shù)手段難以推動氣田開發(fā)的情況下，利用深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)手段對中央峽谷區(qū)開展部署研究，有助于該區(qū)的有效開發(fā)動用。

2 深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)體系

2.1 概念及研究流程

深水天然氣勘探開發(fā)一體化模式是以深水區(qū)在生產(chǎn)和在建設(shè)氣田設(shè)施為依托，通過水下井口、輸氣管道相連，以氣田及周邊潛在儲量的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)為目標，集勘探開發(fā)為一體，加快勘探評價、加速產(chǎn)能建設(shè)，并在氣田開發(fā)過程中深化氣田周邊勘探工作，解決氣田評價遺留問題，實現(xiàn)“開發(fā)中有勘探，勘探中有開發(fā)”。

常規(guī)的海上油氣田勘探開發(fā)全過程包括初探階段、儲量評價階段、開發(fā)前期研究階段、總體開發(fā)方案（ODP）階段、調(diào)整井實施階段、生產(chǎn)階段及廢棄階段。該過程首先通過探井鉆探落實含油氣性并提交探明地質(zhì)儲量，在此基礎(chǔ)上編制并實施開發(fā)方案，隨后進入生產(chǎn)階段，該過程評價時間長，勘探、開發(fā)成本高。而對于海上油氣田特別是深水氣田勘探開發(fā)中后期，為了維持氣田可持續(xù)開發(fā)，在深水天然氣勘探開發(fā)一體化模式指導下，圍繞氣田內(nèi)部及周邊開展一體化研究，同樣包括勘探階段和開發(fā)階段，兩者是緊密聯(lián)系的整體。勘探階段的目標搜索、目標評價與開發(fā)階段的開發(fā)前期研究相結(jié)合，將勘探優(yōu)選的目標與開發(fā)目標作為整體開展區(qū)域整體部署。在勘探階段鉆探落實氣藏后，開發(fā)提前介入儲量評價，與勘探共同落實取全鉆井分析化驗數(shù)據(jù)資料，從而落實氣田地質(zhì)氣藏條件，指導優(yōu)化區(qū)域開發(fā)方案。開發(fā)階段ODP項目、調(diào)整井項目實施時，勘探開展跟蹤，通過較密的開發(fā)井網(wǎng)在推動氣田開發(fā)的同時，兼探落實新的含氣區(qū)塊、含氣層系，指導后續(xù)勘探進程。在勘探開發(fā)一體化實施過程中，勘探、開發(fā)、鉆完井、工程建設(shè)、環(huán)評及經(jīng)濟評價等多專業(yè)協(xié)同合作，落實氣田儲量規(guī)模，盤活氣田難動用儲量，提高采收率優(yōu)化氣田地質(zhì)氣藏方案，降低鉆完井及工程建設(shè)成本，從而推動氣田內(nèi)部及周邊增儲上產(chǎn)（圖2）。

圖2 深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)流程圖

為推動深水天然氣勘探開發(fā)一體化進程，逐步建立完善的技術(shù)體系，集成了從深水天然氣潛力目標搜索、目標評價到目標鉆探的整個過程，目標搜索是目標評價、目標鉆探的基礎(chǔ)，目標評價、目標鉆探落實的新的含氣區(qū)塊、含氣層系又為目標搜索提供新的思路和方向。在近年來的工作實踐中逐漸摸索總結(jié)了“目標搜索技術(shù)”“目標評價技術(shù)”“目標鉆探技術(shù)”。

2.2 目標搜索技術(shù)

經(jīng)過多年的勘探，在中央峽谷深水勘探成熟區(qū)搜索成藏條件優(yōu)越的大型潛力目標的難度越來越大，圍繞氣田內(nèi)部及周邊搜索能夠與滾動勘探、開發(fā)結(jié)合或促進滾動勘探、開發(fā)實施的潛力目標是深水勘探開發(fā)一體化目標搜索技術(shù)的核心思路，建立了一體化目標搜索技術(shù)體系，包括“區(qū)帶潛力目標搜索”“隨鉆跟蹤過程目標搜索”及“評價過程目標搜索”等3種技術(shù)[2]。

2.2.1 區(qū)帶潛力目標搜索

區(qū)帶潛力目標搜索技術(shù)主要是從地質(zhì)氣藏、地球物理角度對研究區(qū)帶地質(zhì)氣藏成藏條件及地球物理天然氣預測技術(shù)開展研究，在此基礎(chǔ)上開展?jié)摿δ繕怂阉鳌５刭|(zhì)氣藏成藏條件研究包括烴源條件分析、油氣運移條件分析、儲蓋組合分析、圈閉有效性分析及氣藏數(shù)值模擬預測氣水界面等多個方面。地球物理天然氣預測技術(shù)在中央峽谷深水區(qū)主要利用“逆向剝層時深轉(zhuǎn)化技術(shù)”優(yōu)化坡折帶時深預測精度，利用地震振幅屬性強弱判別氣水關(guān)系[24]，利用“平點反射”預測氣藏氣水界面[25-26]?！澳嫦騽儗訒r深轉(zhuǎn)化技術(shù)”通過由深向淺逐層逆向剝層進行時深轉(zhuǎn)換，有效解決了位于坡折帶的中央峽谷深水區(qū)實鉆構(gòu)造深度變化大的問題。該技術(shù)在L25氣田應(yīng)用效果顯著，校正圈閉抬升近20 m，并通過L25W-G1井實鉆得到驗證。研究顯示中央峽谷深水區(qū)含氣層系平面上及剖面上都具有顯著的強振幅亮點特征，統(tǒng)計顯示90%鶯歌海組、95%黃流組強振幅圈閉為氣層，并且絕大多數(shù)氣層強振幅異常范圍與圈閉構(gòu)造等值線較為吻合。勘探開發(fā)實踐已證實傾斜的含氣地層在氣層、水層波阻抗差異大的作用下，在反射同相軸間出現(xiàn)強能量局部水平反射同相軸，該“平點反射”與氣水界面基本吻合，L17氣田塊4潛力目標黃流組Ⅲ氣組（HL_Ⅲ氣組）強振幅屬性區(qū)具有明顯的“平點反射”特征，預測其含氣可能性高?；谝陨系刭|(zhì)氣藏、地球物理條件，圍繞中央峽谷深水區(qū)優(yōu)選成藏條件優(yōu)越的L17、L18及L25氣田內(nèi)部及周邊開展?jié)摿δ繕怂阉鳌?/p>

2.2.2 隨鉆跟蹤過程目標搜索

隨鉆跟蹤過程目標搜索技術(shù)是在區(qū)帶地質(zhì)氣藏特征、地球物理規(guī)律精細研究成果指導下，圍繞即將鉆探或鉆探中的滾動探井、開發(fā)井周邊開展?jié)摿δ繕怂阉?，并將其與滾動探井、開發(fā)井進行“鉆前結(jié)合”“隨鉆及鉆后結(jié)合”?！般@前結(jié)合搜索模式”是提前介入滾動探井、開發(fā)井部署，在即將實施的滾動探井、開發(fā)井周邊搜索、梳理潛力目標。該模式潛力目標通過開發(fā)評價井鉆探方式或通過與滾動探井、開發(fā)井兼探的方式實施，在降低鉆探成本的同時，落實潛力目標含氣性和儲量規(guī)模，并達到快速建產(chǎn)的目的?！半S鉆及鉆后結(jié)合搜索模式”則是根據(jù)新實施的滾動探井、開發(fā)井新發(fā)現(xiàn)氣層或顯示層，結(jié)合區(qū)帶地質(zhì)氣藏、地球物理特征，指導后續(xù)周邊潛力目標搜索，并促進后續(xù)氣田綜合調(diào)整進程[2]。

隨鉆跟蹤過程目標搜索技術(shù)應(yīng)用效果好。以L17氣田潛力目標搜索為例，該氣田正在開展ODP實施，在ODP實施前采用“鉆前結(jié)合搜索模式”，圍繞氣田周邊搜索5個潛力目標（表1），其中，塊4能夠兼探G3井區(qū)北高點無井控的HL_Ⅲ氣組強振幅屬性控制地質(zhì)儲量。ODP實施時采用“隨鉆及鉆后結(jié)合搜索模式”，G3井區(qū)部署的開發(fā)井GA6井在弱振幅屬性的HL_Ⅲ氣組鉆遇薄氣層，對于塊4評價具有很好的指示性，類比分析認為塊4強振幅屬性的HL_Ⅲ氣組成藏可能性大，部署開發(fā)評價井L17-G10d井進行評價。

2.2.3 評價過程目標搜索

評價過程目標搜索技術(shù)是在目標評價過程中，在區(qū)帶地質(zhì)氣藏特征、地球物理規(guī)律精細研究成果指導下，針對老氣田通過對周邊已鉆井進行“老井復查”，尋找氣藏的“蛛絲馬跡”，開展?jié)摿δ繕怂阉鳎会槍π聟^(qū)塊在新發(fā)現(xiàn)的難動用地質(zhì)儲量層系附近搜索潛力目標，將潛力目標與難動用地質(zhì)儲量結(jié)合評價，在落實潛力目標含氣性與儲量規(guī)模的同時，升級難動用地質(zhì)儲量級別并促進其動用。評價過程目標搜索技術(shù)的核心是“勘探開發(fā)無空井”理念，深入挖掘失利井的錄井巖性、電測曲線特征及分析化驗數(shù)據(jù)，在“氣層上下找氣層”“氣層鄰塊找氣層”“異常高處有氣層”“干層旁邊有氣層”及“薄層旁邊有厚層”等思路指導下，圍繞氣田內(nèi)部及周邊開展?jié)摿δ繕怂阉鱗2]。

評價過程目標搜索技術(shù)在L18-4構(gòu)造目標評價過程中進行了很好的應(yīng)用（表1）。L18-4構(gòu)造位于L18老氣田區(qū)，L18-G1和L18-G2已鉆井證實氣田區(qū)鶯歌海組、黃流組多層系成藏。在L18-4構(gòu)造南高點目標評價過程中，通過“老井復查”落實L18-G2井黃流組0氣組（HL_0氣組）氣層相鄰的砂體為強振幅屬性，原有儲量級別為控制，而且該強振幅砂體與L18-4構(gòu)造北高點各目的層疊合性較好，分析發(fā)現(xiàn)北高點鶯歌海組二段T29C砂體為背斜圈閉，但振幅屬性弱，黃流組Ⅱ氣組（HL_Ⅱ氣組）同樣為背斜圈閉，為強振幅屬性，部署1口開發(fā)評價井L18-4G1井能夠在升級HL_0氣組控制儲量的同時，落實T29C弱振幅屬性砂體及HL_Ⅱ氣組強振幅屬性砂體的含氣性和儲量規(guī)模，對于推動L18氣田開發(fā)具有重要作用。

2.2.4 目標搜索技術(shù)小結(jié)

在深水天然氣勘探開發(fā)一體化潛力目標搜索技術(shù)體系指導下，利用區(qū)帶潛力目標搜索技術(shù)、隨鉆跟蹤過程目標搜索技術(shù)、評價過程目標搜索技術(shù)，圍繞瓊東南盆地中央峽谷深水區(qū)共搜索優(yōu)選17個潛力目標，落實潛在資源量1 683×108m3，目標分布在L17氣田、L18氣田及L25氣田周邊，若目標評價、實施效果好，將有效促進L18氣田及L25氣田開發(fā)，促進L17氣田可持續(xù)開發(fā)（表1）。

2.3 目標評價技術(shù)

深水天然氣勘探開發(fā)一體化目標評價技術(shù)是對成藏條件優(yōu)越的潛力目標，利用地質(zhì)氣藏、地球物理、鉆完井、工程建設(shè)等多種技術(shù)手段開展研究，評價、優(yōu)選能夠有效開發(fā)的潛力目標。與常規(guī)勘探目標評價技術(shù)相比，一體化潛力目標評價與氣田開發(fā)前期研究相結(jié)合，充分利用周邊豐富的已鉆井資料，開展精細類比分析，并將概率法資源量預測技術(shù)較為精確落實的潛在資源量納入開發(fā)前期研究，開展區(qū)帶整體部署。一體化潛力目標評價技術(shù)流程包括：圈閉刻畫研究、沉積儲層研究、運移成藏研究、潛在資源量研究、開發(fā)方案及經(jīng)濟評價、井位優(yōu)選部署等多個方面。下面就這幾方面對深水中央峽谷區(qū)目標評價技術(shù)進行研究。

2.3.1 圈閉刻畫研究

由于深水區(qū)鉆井費用昂貴，鉆井數(shù)相對較少，因此地球物理資料彌足珍貴，研究中需要深入挖掘地球物理資料的信息。圈閉研究內(nèi)容包括地震資料選取、地震層位標定、地震層位解釋、區(qū)域時深轉(zhuǎn)換、圈閉落實及含氣性預測，其中區(qū)域時深轉(zhuǎn)換和含氣性預測對于氣田開發(fā)前期研究至關(guān)重要。

表1 瓊東南盆地中央峽谷區(qū)潛力目標統(tǒng)計表

中央峽谷區(qū)部分臨近構(gòu)造坡折帶，海底崎嶇且坡折帶處地層坡度突然變陡，影響三維地震資料信號采集，表現(xiàn)出一定的跳躍性，速度變化規(guī)律異常，已鉆井較少，常規(guī)的剝層時深轉(zhuǎn)換技術(shù)無法滿足圈閉落實。為了提高時深預測精度，精確落實圈閉形態(tài)，采用逆向剝層時深轉(zhuǎn)換技術(shù)，建立高精度深度偏移速度體，并通過地震波形變化、正演模擬分析儲層的含氣特征，對于含氣概率大，但強振幅屬性范圍與構(gòu)造等值線吻合度差的構(gòu)造，構(gòu)建虛擬井點對速度體進行校正，使其強振幅屬性范圍與構(gòu)造等值線相吻合，并由深層往淺層逆向剝層時深轉(zhuǎn)換，從而達到提高深度預測精度的目的[2]。而對于中央峽谷區(qū)海底較為平緩區(qū)時深標定主要是利用氣田已鉆井VSP資料確定大套地層的時深相對關(guān)系，在目的層段利用聲波資料進行細微調(diào)整。

在含氣性預測方面，利用振幅屬性定量含氣性識別、“平點反射”、儲層反演、地震分頻AVO等多種技術(shù)對潛力區(qū)塊含氣性開展預測[27-28]。研究發(fā)現(xiàn)，深水天然氣絕大多數(shù)表現(xiàn)為強振幅屬性，強振幅屬性范圍與構(gòu)造等值線吻合度高，且強弱振幅屬性邊界與天然氣氣水界面非常吻合；當含氣層砂體較厚時，在反射同相軸間出現(xiàn)的強能量局部水平反射同相軸，與氣水界面基本吻合，表現(xiàn)為“平點反射”特征，已被多口井鉆探證實，結(jié)合含氣層疊前AVO響應(yīng)特征，含氣層整體表現(xiàn)為Ⅲ類、Ⅳ類AVO異常，但均偏離背景趨勢線，同時巖石物理分析表明氣層VP/VS低于水層及泥巖，可以根據(jù)VP/VS反演定量刻畫氣層展布范圍。綜合以上多種地球物理方法能夠有效提高深水區(qū)天然氣含氣性預測的精度。

2.3.2 沉積儲層研究

深水天然氣勘探開發(fā)一體化沉積儲層研究主要是在區(qū)域沉積相研究的基礎(chǔ)上，引入已鉆探井、開發(fā)井實鉆結(jié)果，精細研究沉積相及儲層特征，指導后續(xù)一體化目標搜索。研究顯示，中央峽谷深水區(qū)黃流組發(fā)育受峽谷限制的濁積水道復合體，縱向上發(fā)育多期沉積，每期砂體沉積之后又受到后期泥質(zhì)水道及上覆砂體沉積的切割改造，黃流組砂體全部沉積之后又整體受到鶯歌海組泥質(zhì)水道及泥質(zhì)塊體流侵蝕改造，平面上表現(xiàn)為沿峽谷軸向呈條帶狀展布的孤立砂體[29]。鶯歌海組沉積環(huán)境主要為濱淺海—半深海環(huán)境，主要發(fā)育海底扇沉積，巖性整體以泥巖為主[30]，L25氣田發(fā)育地層超壓，L17氣田—L18氣田地層為常壓，為區(qū)域蓋層。

2.3.3 運移成藏研究

深水天然氣勘探開發(fā)一體化主要圍繞勘探成熟區(qū)或勘探開發(fā)成熟區(qū)，優(yōu)選成藏條件優(yōu)越的潛力區(qū)塊與開發(fā)前期研究目標相結(jié)合開展整體研究。深水中央峽谷區(qū)天然氣屬于成熟—高成熟的煤型氣，通過同位素分析、油源對比、成熟度分析等確定烴源巖主要為樂東—陵水凹陷南斜坡發(fā)育的漸新統(tǒng)崖城組煤系及淺海泥巖。高精度地震資料結(jié)合樂東—陵水凹陷沉積演化精細研究確定深水中央峽谷區(qū)存在底辟活動，并在上覆未刺穿的地層中產(chǎn)生高角度斷裂和垂向微裂隙系統(tǒng)，底辟模糊帶及裂隙溝通烴源巖，為天然氣向上運移提供了重要通道，油氣沿底辟模糊帶及裂隙向上運移至中央峽谷砂體后再沿砂體側(cè)向運移（圖3），而凹陷深部烴源巖發(fā)育的超壓是油氣運移的重要驅(qū)動力[23]。深水中央峽谷區(qū)黃流組濁積水道砂體主要以峽谷壁作為砂體邊界形成巖性圈閉，峽谷壁另一側(cè)對接黃流組弱振幅泥巖，部分濁積水道砂體在峽谷內(nèi)部遭受晚期泥質(zhì)水道侵蝕形成側(cè)封，黃流組濁積水道砂體圈閉有效性好。鶯歌海組海底扇砂體發(fā)育且分布范圍廣，局部區(qū)域為構(gòu)造高點，形成背斜圈閉，圈閉有效性好，代表天然氣充注強度的氣柱高度取決于背斜圈閉的構(gòu)造幅度。

圖3 L17氣田天然氣成藏模式簡圖

2.3.4 潛在資源量研究

中央峽谷深水區(qū)為勘探成熟區(qū)，已鉆井資料較為豐富，對于精細評價潛力目標潛在資源量具有積極的推動作用。深水天然氣勘探開發(fā)一體化資源潛力評估采用概率法，利用蒙特卡洛原理，對已鉆井各資源量計算參數(shù)進行統(tǒng)計，并進行正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布、三角分布等模型數(shù)值擬合，并落實累計概率分別為90%、50%、10%的預測值。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合潛力目標目的層圈閉構(gòu)造特征、地震振幅屬性及地質(zhì)氣藏特征預測潛力目標各目的層資源量預測值P90、P50、P10[7]。在開展L18-4構(gòu)造及L17氣田塊4目標評價時，將整個深水中央峽谷區(qū)鶯歌海組、黃流組已鉆井氣柱高度、充滿度、砂體厚層、氣層厚層、孔隙度、含氣飽和度等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，得到區(qū)域分布規(guī)律，對潛力目標資源量預測具有重要的指導借鑒作用。

2.3.5 開發(fā)方案及經(jīng)濟評價

深水天然氣勘探開發(fā)一體化開發(fā)方案的編制是將潛力目標與鄰近的氣田統(tǒng)籌考慮開展整體評價，開發(fā)方案編制主要依據(jù)動用儲量或資源量，對于潛力目標動用資源量取值主要依據(jù)設(shè)計井井控資源量，各目的層設(shè)計井點一般位于預測含氣面積P50范圍內(nèi)，井控資源量不超過潛在資源量P50值；對于氣田動用儲量取值主要為可動用探明地質(zhì)儲量。深水天然氣勘探開發(fā)一體化開發(fā)方案包括產(chǎn)能預測、配產(chǎn)預測、采收率預測、方案與指標預測，指標預測的依據(jù)同樣是參考周邊已鉆井相同層位、相似巖性物性、相似流體性質(zhì)的指標數(shù)據(jù)[31]。經(jīng)濟評價是針對開發(fā)方案預測累產(chǎn)量數(shù)據(jù)，采用具有依據(jù)的測算氣價計算投資總收益，然后去除投資總額得到投資凈收益，投資總額包括勘探鉆井費用、棄置費等勘探費用，生產(chǎn)平臺工程費用、開發(fā)前期研究費用、油藏研究費用、生產(chǎn)準備費用、開發(fā)井鉆完井費用、生產(chǎn)平臺操作費等開發(fā)投資費用。當投資凈收益超過10%內(nèi)部收益率時說明設(shè)計開發(fā)方案具有經(jīng)濟性，對于能否鉆探實施具有定量化指導意義。

2.3.6 井位優(yōu)選部署

深水天然氣勘探開發(fā)一體化井位優(yōu)選部署是前述目標評價各要素綜合決策的結(jié)果。決策依據(jù)包括[7]：①對區(qū)域多個潛力目標開展優(yōu)選排隊，優(yōu)選成藏條件最為優(yōu)越的潛力目標開展部署實施，實施成功后將推動其他潛力目標的實施。②通過分析潛力目標與周邊氣田現(xiàn)有設(shè)施或待建設(shè)施的關(guān)系，落實能否依托設(shè)施實施。若能依托設(shè)施則采用保留井口方式，例如L17氣田L17-G10d井能夠借鑒L17氣田ODP實施契機，依托L17氣田設(shè)施，后續(xù)轉(zhuǎn)為開發(fā)井；若不能依托設(shè)施則采用快速評價方式，例如L25氣田目前仍未進入開發(fā)階段，L25W-G1井和L25W-G2井通過滾動探井快速評價模式，落實含氣層系和儲量規(guī)模，推動L25氣田后續(xù)ODP實施。③根據(jù)設(shè)計鉆探模式制定相應(yīng)的開發(fā)方案，設(shè)計各目的層靶點位置，從而落實設(shè)計井軌跡。④部署本井實施成功后，周邊可能的評價井實施方案。

2.3.7 目標評價技術(shù)小結(jié)

將深水天然氣勘探開發(fā)一體化目標評價與氣田開發(fā)前期研究相結(jié)合，依托豐富的已鉆井資料，在“圈閉刻畫研究”“沉積儲層研究”“運移成藏研究”“潛在資源量研究”“開發(fā)方案及經(jīng)濟評價”及“井位優(yōu)選部署”等完整技術(shù)體系指導下，對于“目標搜索技術(shù)”優(yōu)選的潛力目標開展目標評價。通過目標評價優(yōu)選L17氣田塊4、L18氣田L18-4構(gòu)造、L25氣田L25W構(gòu)造實施。

2.4 目標鉆探技術(shù)

深水天然氣勘探開發(fā)一體化目標鉆探模式與探井、開發(fā)井鉆探模式相比更為靈活，針對勘探開發(fā)一體化鉆探模式提出了“開發(fā)評價井”鉆探模式?！伴_發(fā)評價井”是指針對油氣田儲量升級，評價油氣田內(nèi)部新層（鄰塊）及油氣田周邊潛力區(qū)塊帶有評價性質(zhì)的鉆井[7]。與探井相比，“開發(fā)評價井”能夠依托生產(chǎn)平臺，在落實潛力目標含氣性和儲量規(guī)模后能夠直接投入生產(chǎn)，實現(xiàn)儲、產(chǎn)快速轉(zhuǎn)化。與生產(chǎn)井相比，“開發(fā)評價井”能夠通過快速評價模式對生產(chǎn)平臺范圍外或未進入氣田開發(fā)階段的潛力目標進行鉆探，若評價成功將落實含氣性、儲量規(guī)模，促進后續(xù)開發(fā)、調(diào)整，若未鉆遇氣層，能夠規(guī)避后續(xù)開發(fā)風險。

“開發(fā)評價井”鉆探模式依據(jù)鉆探目標是否在生產(chǎn)平臺動用范圍內(nèi)，分為“開發(fā)模式”和“勘探模式”。“開發(fā)模式”鉆探目標位于生產(chǎn)平臺動用范圍內(nèi)，總結(jié)為“生產(chǎn)平臺鉆探模式”“ODP或調(diào)整井項目鉆探或兼探模式”等兩種模式?！翱碧侥Ｊ健便@探目標位于生產(chǎn)平臺動用范圍外或該氣田未進入開發(fā)實施階段，總結(jié)為“快速評價模式”“滾動探井兼探模式”等兩種模式。

自2019年深水天然氣勘探開發(fā)一體化實施以來，圍繞中央峽谷深水區(qū)通過“目標搜索技術(shù)”“目標評價技術(shù)”優(yōu)選潛力目標，并利用“目標鉆探技術(shù)”部署實施4口開發(fā)評價井，均獲得成功。其中，“依托ODP項目保留井口”開發(fā)模式部署實施1口井（L17-G10d井），該井位于正在開展ODP實施的L17氣田內(nèi)部，能夠依托氣田生產(chǎn)設(shè)施，通過保留井口的鉆探方式，后續(xù)轉(zhuǎn)為開發(fā)井；“快速評價模式”實施1口井（L25W-G1井），該井位于當前未進入氣田開發(fā)階段的L25氣田內(nèi)部，，通過“勘探模式”以快速評價模式落實黃流組多個潛力層系含氣性和儲量規(guī)模；“滾動探井兼探模式”實施2口井（L18-4G1、L25W-G2井），2口井分別位于未進入氣田開發(fā)階段的L18氣田、L25氣田，同樣通過“勘探模式”進行鉆探，2口井在落實鶯歌海組、黃流組目的層含氣性和儲量規(guī)模的同時，兼顧控制地質(zhì)儲量升級為探明地質(zhì)儲量。4口開發(fā)評價井鶯歌海組、黃流組共鉆遇氣層近130 m，實施效果好。L17-G10d井實施成功，對于L17氣田后續(xù)可持續(xù)開發(fā)起到重要作用。L25W-G1、L25W-G2井實施成功后L25氣田ODP實施方案達到經(jīng)濟下限，有力推動了氣田開發(fā)。L18-4G1井實施成功對L18氣田開發(fā)具有推動作用。

3 深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)應(yīng)用

3.1 潛力目標搜索及優(yōu)選

在深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)指導下，在優(yōu)越的區(qū)帶地質(zhì)氣藏條件、地球物理成藏條件指導下，利用“區(qū)帶潛力目標搜索技術(shù)”，優(yōu)選中央峽谷深水區(qū)L17氣田開展技術(shù)應(yīng)用。L17氣田分布于中央峽谷深水區(qū)中部，位于陵水富生烴凹陷并鄰近樂東富生烴凹陷（圖1），成藏條件優(yōu)越。主要含氣層系為中央峽谷內(nèi)部發(fā)育的上中新統(tǒng)黃流組和上新統(tǒng)鶯歌海組二段，其中黃流組發(fā)育多期濁積砂體，鶯歌海組二段發(fā)育海底扇。

在“隨鉆跟蹤過程目標搜索技術(shù)”指導下，依托L17氣田ODP項目實施契機，根據(jù)開發(fā)井鉆探落實新的含氣層或氣測異常層，并結(jié)合“老井復查”對周邊已鉆井資料進行梳理，尋找氣測異常或油氣顯示層，對潛力目標搜索具有指示意義。圍繞L17氣田各含氣砂體及含氣層周邊開展?jié)摿δ繕怂阉鳎源龠M氣田后續(xù)可持續(xù)開發(fā)，共搜索6個潛力目標，落實潛在天然氣資源量近350×108m3（表1）。

從成藏可能性、資源規(guī)模、與開發(fā)結(jié)合程度等角度進行潛力目標優(yōu)選，優(yōu)選塊4并部署L17-G10d井開展評價。塊4與鄰近的3井區(qū)多個層系均位于同一套砂體，并且構(gòu)造主體比3井區(qū)高，3井區(qū)已鉆井L17-G3井及開發(fā)井L17-GA6井在T29B砂體、HL_Ⅰ、HL_Ⅲ、HL_Ⅳ氣組鉆遇多套氣層，研究區(qū)塊4目的層T29B、T29E砂體、HL_Ⅲ氣組構(gòu)造高點均為強振幅屬性，特別是HL_Ⅲ氣組砂體發(fā)育，具有明顯的“平點反射”特征，分析認為塊4成藏可能性大。

3.2 潛力目標評價

圈閉刻畫研究。塊4所在的L17氣田整體為疊前時間偏移三維地震資料，周邊已鉆多口井，合成地震記錄標定準確，在時間域地震層位解釋的基礎(chǔ)上，開展時深轉(zhuǎn)換，L17氣田海底較為平緩，主要利用氣田已鉆井VSP資料確定大套地層的時深相對關(guān)系，利用聲波資料針對目的層開展細微調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，落實鶯歌海組二段T29B、T29E砂體，黃流組HL_Ⅰ、HL_Ⅲ氣組等目的層，其中，T29B砂體為局部構(gòu)造高點背斜圈閉，為厚層底水氣藏模式，而其余目的層均為中央峽谷水道壁控制的巖性圈閉。T29B、T29E砂體、HL_Ⅲ氣組均表現(xiàn)為強振幅屬性響應(yīng)特征，疊前AVO響應(yīng)特征為Ⅳ類異常，巖石物理反演特征為低VP/VS，且HL_Ⅲ氣組厚層砂巖具有明顯的“平點反射”特征，預測T29B、T29E砂體、HL_Ⅲ氣組含氣概率高。HL_Ⅰ氣組地震同向軸粗，振幅屬性相對較弱，預測發(fā)育厚層砂體，通過過路兼探的方式進行評價。

沉積儲蓋研究。T29B砂體發(fā)育海底扇，砂體發(fā)育且分布穩(wěn)定，預測物性為高孔高滲，與上部厚層海相泥巖形成良好的儲蓋組合；T29E砂體發(fā)育濁積扇，砂體相對較薄，預測物性為中高孔中高滲，與上部厚層泥巖形成較好的儲蓋組合。黃流組發(fā)育多套濁積水道砂體，濁積砂體被后期泥質(zhì)水道切割成孤立砂體，物性為高孔高滲，各砂體與上部泥巖形成較好的儲蓋組合。

運移成藏研究。周邊多口井鉆遇氣層，證實本區(qū)油氣運移活躍，油氣在崖城組烴源巖層超壓作用下，通過底辟及斷裂、裂縫垂向運移，再通過砂體側(cè)向運移至目的層砂體成藏。T29B砂體為厚層底水背景下局部構(gòu)造高點背斜圈閉，背斜圈閉構(gòu)造幅度決定氣柱高度，T29E砂體、HL_Ⅰ、HL_Ⅲ氣組側(cè)向分別為中央峽谷壁和泥質(zhì)水道壁，均對接泥巖，頂?shù)装寰鶠楹駥幽鄮r，圈閉有效性好。HL_Ⅲ氣組發(fā)育厚層砂巖，構(gòu)造高部位為強振幅響應(yīng)特征，在地震剖面上表現(xiàn)出明顯的“平點反射”特征，并且強振幅特征范圍與“平點反射”特征范圍相吻合，進一步證實該氣組含氣概率高。

潛在資源量研究?；谝陨戏治?，通過對周邊已鉆井鶯歌海組、黃流組氣柱高度、充滿度、砂體厚度、氣層厚度、孔隙度、含氣飽和度等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，明確了區(qū)域分布規(guī)律，結(jié)合塊4圈閉特征，利用概率法進行資源量預測，落實潛在天然氣資源量近 100×108m3。

開發(fā)方案及經(jīng)濟評價。將塊4與正在開展ODP實施的L17氣田作為整體部署開發(fā)方案，塊4可動用資源量為井控資源量，井位部署依據(jù)是在保證儲量規(guī)模的同時，盡量將井點部署在圈閉構(gòu)造高部位。按照L17氣田開發(fā)氣價測算10%內(nèi)部收益率可動用儲量下限僅為53×108m3，開發(fā)方案預測具有較好的經(jīng)濟性。

3.3 潛力目標鉆探

塊4位于正在開展ODP實施的L17氣田內(nèi)部，在井位部署時按照保留井口的模式設(shè)計L17-G10d井，后續(xù)直接轉(zhuǎn)為開發(fā)井生產(chǎn)，推動L17氣田可持續(xù)開發(fā)。L17-G10d井實鉆在鶯歌海組二段和黃流組共鉆遇44.4 m氣層（圖4），其中，鶯歌海組二段鉆遇8.3 m氣層：T29B砂體2.1 m氣層，T29E砂體4.4 m氣層，兩套目的層間還發(fā)育1.8 m薄氣層；黃流組HL_Ⅲ氣組鉆遇36.1 m氣層，HL_Ⅰ氣組鉆遇6.4 m含氣水層，初步估算新增探明地質(zhì)儲量近60×108m3，鉆后按照與L17氣田整體開發(fā)方案內(nèi)部收益率大于10%，具有很好的經(jīng)濟性。

圖4 L17-G10d井鉆后氣藏模式圖

3.4 應(yīng)用小結(jié)

L17-G10d井實施成功是深水天然氣勘探開發(fā)一體化在深水中央峽谷勘探成熟區(qū)的一次非常好的應(yīng)用，是勘探開發(fā)緊密結(jié)合的一次嘗試，對于本區(qū)天然氣勘探開發(fā)具有重要的指導意義：①進一步證實了鶯歌海組二段T29B砂體為背斜高點成藏的底水氣藏模式，此種成藏模式很難規(guī)模性成藏；②T29E砂體成藏模式與T29B砂體不同，T29E砂體區(qū)域分布較為局限，為局部發(fā)育的濁積扇砂體，雖然厚度較薄，但是其成藏模式與下部黃流組類似，均為中央峽谷水道壁側(cè)封的巖性圈閉，氣柱高度高；③HL_Ⅲ氣組鉆遇氣層進一步證實了“平點反射”是厚氣層與氣水界面的一種響應(yīng)，并且與平面強振幅屬性具有非常好的疊合性，同時成功將HL_Ⅲ氣組控制地質(zhì)儲量升級為探明地質(zhì)儲量；④本井主力含氣層T29E砂體和HL_Ⅲ氣組均鉆遇氣底，未見水，避免了后續(xù)轉(zhuǎn)開發(fā)井避射水體的風險，降低了轉(zhuǎn)開發(fā)井的難度，保證了產(chǎn)能、采收率。

4 結(jié)論

1）深水天然氣勘探開發(fā)一體化技術(shù)能夠有效推動氣田整體開發(fā)。在氣田整體開發(fā)進程中，該技術(shù)將勘探、開發(fā)緊密結(jié)合，將勘探階段的儲量評價與開發(fā)階段油藏開發(fā)方案相結(jié)合，縮短了勘探開發(fā)周期，加速了儲、產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率，實現(xiàn)儲、產(chǎn)同時增長。

2）深水天然氣勘探開發(fā)一體化是一套完整的技術(shù)體系，包括“目標搜索技術(shù)”“目標評價技術(shù)”“目標鉆探技術(shù)”?！澳繕怂阉骷夹g(shù)”的關(guān)鍵是圍繞氣田內(nèi)部及周邊搜索能夠與滾動勘探、開發(fā)結(jié)合或促進滾動勘探、開發(fā)實施的潛力目標?！澳繕嗽u價技術(shù)”的關(guān)鍵是與氣田開發(fā)前期研究相結(jié)合，利用地質(zhì)、地球物理、氣藏工程、鉆完井、工程建設(shè)等技術(shù)手段，開展氣田整體部署?！澳繕算@探技術(shù)”提出了“開發(fā)評價井”鉆探模式，與探井、開發(fā)井相比鉆探模式靈活多樣，既包括“勘探模式”又包括“開發(fā)模式”。

3）深水天然氣勘探開發(fā)一體化在深水中央峽谷區(qū)應(yīng)用效果好，已鉆4口開發(fā)評價井均獲得成功，為后續(xù)更多的深水天然氣勘探成熟區(qū)研究工作提供了有益的思路和方法。