中國石化“十三五”天然氣勘探進展與前景展望

郭旭升 蔡勛育 劉金連 劉超英 程 喆 高 波 石 磊

1.中國石化油田勘探開發(fā)事業(yè)部 2.中國石化石油勘探開發(fā)研究院

0 引言

中國石油化工股份有限公司（以下簡稱中國石化）天然氣資源主要分布在四川盆地、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、東海陸架盆地以及松遼盆地南部。在主力探區(qū)四川盆地的東北部和川西坳陷、鄂爾多斯盆地的大牛地等地區(qū)，資源相對集中的層系天然氣勘探程度高，資源探明程度高；其他探區(qū)如盆地邊緣復雜構造帶、盆內超深層、超致密等領域資源稟賦差、地下地質條件復雜，天然氣勘探面臨著一系列嚴峻的挑戰(zhàn)[1-5]。面對困難與挑戰(zhàn)，中國石化持續(xù)加強天然氣富集規(guī)律研究與關鍵勘探開發(fā)技術攻關，加大風險勘探力度，以戰(zhàn)略突破發(fā)現(xiàn)推動天然氣的大發(fā)展。“十三五”以來，立足中深層超壓和淺層常壓海相頁巖、海相碳酸鹽巖、陸相致密碎屑巖、海域深層碎屑巖等4大領域，發(fā)展完善了海相頁巖氣“二元富集”理論，建立了深層超壓、淺層常壓頁巖氣成藏模式，攻關形成了基于儲層識別描述與甜點預測為核心的三維地震勘探技術，攻關集成了深層/超深層鉆完井、酸壓測試、長水平井分段壓裂等技術與裝備，有力地推動了天然氣的突破與發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)了天然氣儲量產量的快速增長。為了加快推動中國石化天然氣發(fā)展，筆者在全面總結“十三五”以來的天然氣勘探成果的基礎上，展望了“十四五”中國石化天然氣勘探的目標、領域與重點。

1 “十三五”天然氣勘探成果

“十三五”以來，在天然氣資源稟賦條件差、目標類型復雜多樣、面臨著一系列勘探開發(fā)世界級難題的情況下，中國石化持續(xù)加強勘探攻關探索，在海相頁巖、海相碳酸鹽巖、中西部致密碎屑巖等領域取得了一系列的重要發(fā)現(xiàn)，探明了涪陵、威榮、東勝、川西等4個千億立方米級氣田，并在四川盆地、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地培育了6個千億立方米級天然氣增儲陣地，實現(xiàn)了多地區(qū)、多領域、多類型天然氣勘探的有效拓展，新增天然氣探明地質儲量 1.006 8×1012m3。

1.1 發(fā)展完善了海相頁巖氣勘探開發(fā)理論、技術，引領國內頁巖氣快速發(fā)展

“十三五”期間，中國石化加強頁巖氣基礎理論研究與技術攻關，按照“加快拓展志留系，攻關突破新類型，積極探索新區(qū)新層系”的發(fā)展思路，堅持地質工程一體化、勘探開發(fā)一體化，建成了涪陵頁巖氣田，上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組深層常壓/超壓和淺層常壓頁巖氣取得重大突破，二疊系海相、侏羅系陸相頁巖氣勘探也取得積極進展[6]，較“十二五”新增頁巖氣探明儲量5 602×108m3，2020年頁巖氣產量達到84.50×108m3，實現(xiàn)了頁巖氣跨越式發(fā)展，助力了國內頁巖氣快速上產。

1.1.1 實現(xiàn)國內首個頁巖氣田商業(yè)開發(fā)，建成北美之外最大的頁巖氣田

2009年，中國石化通過開展南方海相頁巖氣理論創(chuàng)新，在四川盆地東南部五峰組—龍馬溪組頁巖氣勘探開發(fā)取得重大戰(zhàn)略突破，發(fā)現(xiàn)了涪陵頁巖氣田[7]。2013年，啟動了涪陵頁巖氣田焦石壩區(qū)塊一期50×108m3/a產能建設方案。截至2015年底（“十二五”結束），涪陵頁巖氣田已探明頁巖氣儲量3 806×108m3，累計鉆井290口，完鉆井256口，累計投產180口，建成產能50×108m3/a。2015年產氣量達到31.67×108m3，實現(xiàn)了北美以外首個大型頁巖氣田的商業(yè)開發(fā)。

“十三五”以來，繼續(xù)加大涪陵頁巖氣田的外擴探索。①在該氣田西北部江東區(qū)塊焦頁9井區(qū)，有6口評價井在五峰組—龍馬溪組的頁巖氣測試獲得工業(yè)氣流，其中焦頁87-3HF井在埋深為4 087 m獲得頁巖氣日產量為15.37×104m3；②在該氣田南部平橋區(qū)塊焦頁8井區(qū)，有11口評價井在五峰組—龍馬溪組的頁巖氣測試獲得工業(yè)氣流，單井測試日產氣量介于14.32×104～45.79×104m3。2017年，在江東區(qū)塊焦頁9井區(qū)、平橋區(qū)塊焦頁8井區(qū)的五峰組—龍馬溪組新增頁巖氣探明儲量面積192.38 km2、新增頁巖氣探明儲量2 202×108m3。截至2020年底，涪陵氣田焦石壩區(qū)塊、江東區(qū)塊和平橋區(qū)塊累計頁巖氣探明儲量6 008×108m3，累計鉆井660口，累計投產井數(shù)542口，2020年頁巖氣年產量67.00×108m3，歷年累計產氣量345.00×108m3。

在涪陵頁巖氣田勘探實踐中，探索并提出了南方復雜構造區(qū)海相頁巖氣“二元富集”理論，即深水陸棚相優(yōu)質泥頁巖是頁巖氣成烴控儲的基礎，良好的保存條件是頁巖氣成藏控產的關鍵[7]。“十三五”期間，隨著勘探實踐和研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)不同頁巖氣田富集高產總體遵循頁巖氣“二元富集”理論認識，但在不同的區(qū)域構造背景、構造樣式、地應力背景下，不同氣田控制因素有明顯差異，即使在同一目標內，由于構造特征、裂縫發(fā)育程度、埋深等條件差異，不同頁巖氣井的產氣量差異很大[8-11]。

1.1.2 建立了深層頁巖氣富集模式，深層頁巖氣勘探取得重大成果

通過對四川盆地五峰組—龍馬溪組深層（埋深3 500 m以深）頁巖氣富集機制研究，明確深層頁巖仍然能夠發(fā)育“高孔”優(yōu)質儲層，具有“高壓、高孔、高含氣量”的特征，且以游離氣為主；“石英抗壓保孔”和“儲層流體超壓”是深層優(yōu)質頁巖高孔隙度發(fā)育的關鍵，晚期構造作用較弱是深層頁巖氣保持“高壓、高含氣量”的主要原因[5]；“流體壓力高、微裂縫發(fā)育、地應力低”是有利目標的關鍵要素。對于海相深層頁巖氣而言，超壓不僅有利于頁巖氣富集，同時降低了頁巖儲層有效應力，有利于壓裂改造。為此，針對四川盆地五峰組—龍馬溪組深層頁巖氣藏的地質特點，建立了深層頁巖氣兩類“超壓富氣”模式，即以東溪東斜坡為代表的盆內高陡背斜/向斜“超壓富氣”模式（圖1-a）和以丁山構造深層為代表的盆緣低緩斷鼻/斜坡“超壓富氣”模式（圖1-b），指導了深層頁巖氣勘探的重大突破。

圖1 四川盆地五峰組—龍馬溪組深層頁巖氣超壓富集模式圖

1.1.2.1 發(fā)現(xiàn)并探明了中國首個深層頁巖氣田——威榮頁巖氣田

威榮頁巖氣田位于四川盆地威遠隆起南部斜坡白馬鎮(zhèn)向斜軸部，具“兩凹一凸”的構造特征。氣田發(fā)現(xiàn)井為威頁1HF井，該井為威頁1井側鉆井，側鉆水平段長1 004.92 m，分16段進行壓裂測試，在井口壓力為26.20 MPa條件下測試日產氣量為17.50×104m3，取得了威遠—榮縣地區(qū)（以下簡稱威榮地區(qū)）龍馬溪組深層頁巖氣勘探的重大突破。繼該井獲得勘探突破后，通過加快勘探開發(fā)一體化整體部署，實施5口評價井。其中，威頁23-1HF井、威頁29-1HF井在井底流壓分別為47.93 MPa、34.99 MPa條件下，測試獲得日產氣量分別為25.99×104m3、23.82×104m3的高產工業(yè)氣流，實現(xiàn)了威榮地區(qū)深層頁巖氣商業(yè)發(fā)現(xiàn)。2018年提交頁巖氣探明儲量1 247×108m3，探明了國內首個深層千億立方米級的頁巖氣田，同年，啟動了氣田一期10×108m3/a產能建設，預測單井平均最終可采氣量為0.79×108m3。截至2020年底，氣田累計投產井數(shù)59口，頁巖氣年產量達5.40×108m3，歷年累計產氣量為6.90×108m3。

1.1.2.2 丁山、東溪構造深層頁巖氣勘探取得積極進展

丁山構造為四川盆地東南部一個大型鼻狀構造，五峰組—龍馬溪組埋深介于3 500～4 200 m，優(yōu)質頁巖厚度介于26.0～35.5 m。繼2013—2014年丁頁1HF井、丁頁2HF井在淺層和深層頁巖先后壓裂測試獲日產氣3.43×104m3和10.36×104m3工業(yè)氣流后，針對不同埋深的頁巖部署實施了丁頁3HF井、丁頁4HF井、丁頁5HF井。其中，丁頁4HF井和丁頁5HF井壓裂測試日產氣量分別為20.56×104m3和16.33×104m3。2019年，在四川盆地東南部東溪構造部署的東頁深1井分26段壓裂測試日產氣量為31.18×104m3，取得五峰組—龍馬溪組4 200 m深層頁巖氣勘探的重大突破。隨后部署的東頁深2井、東頁深3井、東頁深4井取得良好效果，其中，東頁深3井鉆遇五峰組—龍馬溪組一段一亞段優(yōu)質泥頁巖厚度達30 m，平均總有機碳含量（TOC）為3.57%，平均總含氣量為4.03 m3/t，目前正準備壓裂測試；東頁深4井目前已完成24段壓裂，正在測試中。

1.1.2.3 永川區(qū)塊深層頁巖氣勘探取得積極進展

永川區(qū)塊位于川中地區(qū)穩(wěn)定構造帶，發(fā)育新店子背斜，五峰組—龍馬溪組埋深介于3 800～4 200 m，優(yōu)質頁巖厚度介于22～25 m。2016年1月完成對永頁1HF井長度為1 502.06 m的水平段壓裂，測試日產氣量為14.12×104m3。為了評價該區(qū)塊頁巖氣產能，2019年開展井組試驗，6口井投入試采，單井日產氣量介于3.00×104～6.00×104m3，平均單井日產氣量為4.80×104m3，實現(xiàn)了永川區(qū)塊深層頁巖氣勘探商業(yè)發(fā)現(xiàn)，提交探明儲量235×108m3。2019年啟動永川南區(qū)產能建設，新建產能5×108m3/a。截至2020年底，永川區(qū)塊完鉆井25口，累計投產16口，已建成產能1.3×108m3/a，2020年產氣量為1.00×108m3，歷年累計產氣量為2.77×108m3。

1.1.3 常壓頁巖氣低成本勘探開發(fā)技術取得重大進展，實現(xiàn)國內首個常壓頁巖氣規(guī)模商業(yè)開發(fā)

2012年，中國石化通過選區(qū)評價，在盆地復雜構造區(qū)優(yōu)選了彭水區(qū)塊桑柘坪向斜部署實施彭頁1HF井，該井在五峰組—龍馬溪組壓裂測試日產氣量為2.50×104m3，取得了南方海相頁巖氣盆緣復雜構造區(qū)常壓頁巖氣的勘探戰(zhàn)略突破。

2015—2017年，以甜點目標評價為主線、保存條件為核心，深化成藏要素研究，積極向外拓展。2016年，勝頁1HF井在長度為1 628 m的水平段分23段壓裂，測試日產氣量為14.36×104m3；2018年，在東勝背斜甩開部署的勝頁2HF井測試獲得日產氣量為32.80×104m3，壓力系數(shù)1.20，試采平均日產氣量為8.00×104m3，實現(xiàn)了盆緣復雜構造區(qū)常壓頁巖氣勘探重大突破；2020年，在東勝—平橋西區(qū)塊新增頁巖氣探明儲量1 918×108m3。截至2020年底，該區(qū)開鉆井56口，投產井26口，2020年頁巖氣年產量達到3.10×108m3，實現(xiàn)了我國首個常壓頁巖氣規(guī)模商業(yè)開發(fā)。

在盆緣復雜構造區(qū)常壓頁巖氣的勘探開發(fā)中，探索形成了關鍵裝備國產化等低成本勘探開發(fā)技術與集成應用，有望帶動我國南方近6×1012m3資源規(guī)模的海相頁巖氣實現(xiàn)商業(yè)開發(fā)。

1.1.4 持續(xù)加強選區(qū)評價，率先在四川盆地二疊系頁巖氣勘探取得重大發(fā)現(xiàn)

“十三五”期間，中國石化在展開五峰組—龍馬溪組海相頁巖勘探的同時，也加大了新區(qū)新層系的勘探力度。通過持續(xù)深化基礎研究，在四川盆地上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（吳家坪組）等頁巖氣新層系勘探取得突破和進展，多口井在龍?zhí)督M（吳家坪組）見到不同程度的氣測顯示，展示龍?zhí)督M具有較好的含氣性特征[12]。2019年，在川東紅星地區(qū)部署鉆探了紅頁1井，鉆遇優(yōu)質頁巖厚度達45 m，頁巖水平段穿越長度為1 615 m，壓裂測試日產氣8.90×104m3，取得了四川盆地頁巖氣新層系的重大發(fā)現(xiàn)，初步落實有利區(qū)資源量4 330×108m3。2020年12月20日，該井按照6×104m3/d定產試采，試采壓力穩(wěn)定。

另外，“十三五”期間，中國石化在松遼盆地梨樹凹陷部署實施的梨頁1HF井在下白堊統(tǒng)營城組壓裂測試日產氣1.5×104m3，截至目前該井已累計產氣 304×104m3。

1.2 持續(xù)加強常規(guī)天然氣勘探攻關，實現(xiàn)了海相碳酸鹽巖領域重大突破

我國海相碳酸鹽巖領域油氣資源豐富，所發(fā)現(xiàn)油氣田具有整裝成規(guī)模的特點。近幾年勘探實踐表明，我國海相碳酸鹽巖領域正處于油氣大發(fā)現(xiàn)、大發(fā)展階段，是我國未來油氣實現(xiàn)戰(zhàn)略接替的重要領域。中國石化探區(qū)海相碳酸鹽巖領域天然氣資源量為14.12×1012m3，資源探明程度為5.0%，是培育大中型天然氣田的主戰(zhàn)場。但同時也面臨著埋藏深、儲集類型多樣、有效儲層與目標識別勘探難題，以及超高溫、超高壓復雜地層條件下的鉆井工程、儲層有效改造等技術問題[13-14]。

“十三五”以來，持續(xù)加強科技創(chuàng)新，在塔里木盆地創(chuàng)新形成了海相碳酸鹽巖特超深層斷控體勘探理論與技術，在四川盆地創(chuàng)新形成了基于稀疏非線性譜反演保幅提頻和相控雙重加權建模的高分辨率反演地震預測技術[15-19]，推動了海相碳酸鹽巖領域天然氣勘探發(fā)展。

1.2.1 勘探開發(fā)一體化評價龍門山前帶，高效探明海相千億立方米級整裝大氣田

“十三五”期間，在四川盆地川西地區(qū)持續(xù)深化中三疊統(tǒng)雷口坡組成藏富集規(guī)律研究，加強川西坳陷雷口坡組整體評價，攻關龍門山前金馬—鴨子河構造帶，探索川西東坡巖溶不整合領域，取得積極進展[20]。

早期在金馬—鴨子河構造高部位部署實施的3口預探井（彭州1井、鴨深1井、羊深1井）均在雷口坡組四段（以下簡稱雷四段）下儲層段獲得高產工業(yè)氣流，鉆井顯示氣柱高度未超過構造圈閉幅度。后期在構造低部位部署實施了彭州103井、彭州113井、彭州115井，3口井實鉆證實龍門山前雷四段氣藏為構造氣藏，氣水邊界為－5 415 m，氣柱高度為375 m，金馬—鴨子河構造圈閉線之外構造低部位的儲層含水，流體分布受構造控制。

通過疊前深度偏移處理，構造精細解釋，結合彭州103井、彭州113井、彭州115井實鉆成果，明確了雷口坡組氣藏類型，查明了氣藏邊界，通過勘探開發(fā)一體化評價金馬—鴨子河構造帶，川西氣田新增天然氣探明儲量1 140×108m3，是中國石化在四川盆地繼普光氣田、元壩氣田之后的第3個千億立方米級的海相大氣田。

在加快評價川西氣田的同時，積極甩開探索新區(qū)帶，在成都凹陷馬井構造帶部署實施的馬井1井試獲68×104m3的工業(yè)氣流，新增天然氣控制儲量116×108m3、預測儲量 1 025×108m3。

川西坳陷雷口坡組具有“多源多期供烴、白云巖溶蝕控儲、構造地層控藏、早期運移聚集、晚期調整定型”的成藏特點，發(fā)育構造、構造—地層、巖性3種氣藏類型（圖2）。截至2020年，川西坳陷雷口坡組已提交天然氣控制儲量768×108m3、預測儲量1 467×108m3，潛在資源量3 243×108m3，具有較大的天然氣增儲潛力。

圖2 四川盆地川西坳陷雷口坡組天然氣成藏模式圖

1.2.2 持續(xù)加強新層系新領域攻關，在四川盆地培育了4個千億立方米級戰(zhàn)略接替領域

圍繞四川盆地震旦系—寒武系、二疊系—三疊系兩個萬億立方米級資源領域，通過強化創(chuàng)新、持續(xù)探索，繼發(fā)現(xiàn)普光氣田、元壩氣田、川西氣田之后，又在四川盆地拓展了勘探領域，實現(xiàn)了突破、發(fā)現(xiàn)，培育了4個規(guī)模接替增儲場面。

1.2.2.1 茅口組多類型氣藏勘探取得新突破，展現(xiàn)了3個千億立方米級規(guī)模接替區(qū)

1）川北地區(qū)中二疊統(tǒng)茅口組新層系勘探取得重要發(fā)現(xiàn)。針對臺緣淺灘部署的元壩7井在茅口組三段測試獲得日產量為105.90×104m3的高產工業(yè)氣流，新增天然氣預測儲量1 527×108m3，區(qū)帶天然氣資源量2 588×108m3，突破了“四川盆地茅口期整體為穩(wěn)定的碳酸鹽巖開闊臺地沉積”的傳統(tǒng)認識，展現(xiàn)了元壩—九龍山地區(qū)上二疊統(tǒng)長興組、中二疊統(tǒng)茅口組等地層“相控＋早成巖期巖溶”多層系立體勘探的良好前景[21]。同時針對巖溶發(fā)育區(qū)部署的川深1井在茅口組二段測試日產氣量5.70×104m3，揭示了茅口組二段“相控＋斷控＋喀斯特巖溶”氣藏的勘探潛力。

2）川東地區(qū)茅口組一段泥灰?guī)r新類型氣藏勘探取得重要發(fā)現(xiàn)。研究結果表明，茅口組一段在外緩坡相帶發(fā)育富有機質泥灰?guī)r，具有“源儲共生、大面積層狀分布、后期構造控富”的特點，儲層致密，富含有機質。近期在涪陵地區(qū)實施的焦石1、義和1、大石1等3口探井在茅口組一段泥灰?guī)r分別獲得日產量為 1.67×104m3、3.07×104m3、5.40×104m3的天然氣流。已評價出焦石壩、平橋等6個有利區(qū)，有利區(qū)面積為1 772 km2，天然氣資源量為4 113×108m3，又展示出一個千億立方米級規(guī)模儲量陣地。

3）川東地區(qū)茅口組熱液白云巖取得天然氣勘探發(fā)現(xiàn)。泰來6井茅口組三段在井段5 485～5 510 m測試獲得日產量為11.08×104m3的工業(yè)氣流，儲集空間以晶間孔、溶洞（縫）為主，新增天然氣預測儲量為1 115×108m3，展現(xiàn)出“相控＋基底斷裂熱流體”成因儲層的良好勘探前景。

1.2.2.2 平橋1井獲得高產天然氣流，川東地區(qū)海相洗象池群勘探取得戰(zhàn)略突破

川東地區(qū)遠離拉張槽，地質結構復雜，早期認為寒武系發(fā)育局限臺地潮坪環(huán)境，能量較低，儲層致密含鹽膏，長期視為氣藏的良好蓋層，常規(guī)油氣勘探一直未取得實質性突破。通過天然氣成藏基礎理論研究，2019年提出了以志留系為烴源巖、以川東高陡構造帶為勘探對象、以頁巖氣抬升釋放、側向對接供烴的“晚期成藏模式”（圖3），并在川東南地區(qū)焦石壩區(qū)塊平橋構造實施風險探井——平橋1井，該井在寒武系洗象池群測試獲得日產天然氣量為25.10×104m3，取得了川東地區(qū)海相下組合洗象池群的戰(zhàn)略突破，培育出又一個千億立方米級的戰(zhàn)略接替領域。

圖3 川東南地區(qū)焦石壩區(qū)塊平橋構造天然氣成藏模式圖

平橋1井的突破，進一步明確了川東地區(qū)存在臺地相高能顆粒灘沉積相帶，改變了川東地區(qū)洗象池群整體為局限臺地相對低能的潮坪沉積環(huán)境的早期認識。地球化學分析結果證實平橋構造洗象池群氣藏天然氣來源于五峰組—龍馬溪組，志留系頁巖氣藏晚期泄壓供烴為氣藏的形成提供了良好的物質基礎；優(yōu)越的源儲對接關系和良好的圈閉保存條件是平橋構造能夠富集成藏的關鍵；川東地區(qū)發(fā)育多排高陡構造，中上寒武統(tǒng)—奧陶系的源—儲配置有利，勘探前景廣闊。評價中上寒武統(tǒng)—奧陶系有利構造圈閉總面積912 km2，其中中國石化礦權內面積為772 km2、資源規(guī)模為5 000×108m3。

1.2.3 鄂爾多斯盆地下古生界天然氣勘探取得多點突破

立足鄂爾多斯全盆巖溶地質，加強奧陶系巖溶儲層成藏認識，明確了古地貌、斷裂、沉積演化對巖溶儲層的控制作用，實現(xiàn)了鄂爾多斯盆地下古生界多點突破。

1.2.3.1 杭錦旗地區(qū)奧陶系馬家溝組“縫洞型”氣藏取得突破

“十三五”期間，通過古地貌精細研究，建立了杭錦旗地區(qū)巖溶發(fā)育模式，2017年部署的錦58P33T井在奧陶系馬家溝組鉆遇“縫洞型”氣藏，縫洞儲層高度達1.2 m，測試日產氣量為3.05×104m3，無阻流量為19.84×104m3/d，拓展了杭錦旗地區(qū)下古生界勘探領域。

1.2.3.2 大牛地地區(qū)下古生界取得天然氣勘探新突破

大牛地地區(qū)下古生界主要勘探層位為下奧陶統(tǒng)馬家溝組，該層位根據(jù)含油氣關系自上而下劃分為上組合（馬五1亞段—馬五5亞段）、中組合（馬五6亞段—馬四段）、下組合（馬三段—馬一段）3套含氣層系，地質資源量2 119×108m3，是實現(xiàn)大牛地地區(qū)增儲穩(wěn)產的重要勘探目標。大牛地地區(qū)奧陶系上組合已提交控制地質儲量221×108m3，已建產1.8×108m3/a。“十三五”期間，通過勘探開發(fā)一體化，部署實施的大1-505井在馬五6+7亞段測試獲得天然氣無阻流量為6 08×104m3/d，大1-530井馬五5亞段、馬五7亞段在油壓6.40 MPa、套壓11.20 MPa條件下測試獲得天然氣日產量為4.30×104m3，實現(xiàn)了中下組合產能新突破。

1.2.3.3 富縣地區(qū)下古生界實現(xiàn)了天然氣商業(yè)突破

“十三五”期間，通過對已鉆井成果的深化認識，認為盆地內富縣探區(qū)下古生界天然氣成藏主要受“源、儲、斷、貌”4個因素控制，部署實施的新富10、新富11、新富12、新富13、新富16等井均在下古生界馬家溝組獲工業(yè)氣流，其中，新富11井測試日產氣量為5.58×104m3，落實了新富11井區(qū)馬家溝組有利含氣面積395 km2，新增天然氣預測儲量 245×108m3。

1.3 持續(xù)加強理論、技術攻關，實現(xiàn)了陸相致密氣發(fā)展

中國石化探區(qū)天然氣勘探致密碎屑巖領域主要分布在四川盆地中生界、鄂爾多斯盆地上古生界、松遼盆地南部斷陷白堊系，探區(qū)多位于這些盆地的邊緣或者深坳部位，地質結構復雜、成藏條件苛刻。“十三五”以來，以重點區(qū)帶為切入點，持續(xù)加強關鍵成藏要素、差異聚集規(guī)律研究，加大甜點預測與提高產能技術攻關，致密碎屑巖天然氣勘探取得新突破，新增天然氣探明儲量2 416×108m3。

1.3.1 深化盆緣差異成藏運聚認識，培育形成了東勝千億立方米級整裝致密砂巖氣田

中國石化在鄂爾多斯盆地南/北緣構造過渡帶的探區(qū)天然氣地質資源量為5.15×1012m3，探區(qū)遠離生烴中心，烴源條件差，氣水關系復雜，尋找富集區(qū)成為天然氣勘探從盆內向盆緣拓展的關鍵。

近年來，通過轉變勘探思路，從構造—沉積演化出發(fā)，加強盆緣轉換帶成藏要素差異配置與天然氣差異聚集規(guī)律研究，實現(xiàn)了從“氣水過渡帶”到“天然氣差異富集帶”認識的轉變，在伊盟隆起斜坡帶上發(fā)現(xiàn)了千億立方米級的東勝氣田，標志著盆地致密氣勘探由盆內大型生烴中心向盆緣復雜區(qū)拓展。

在盆緣差異成藏理論指導下，轉變氣藏類型的認識，加強辮狀河復合砂體含氣甜點的地質—物探—工程一體化研究，針對不同類型氣藏特征建立差異化圈閉評價方法，圈閉描述更加重視“構造精細刻畫”和“河道精準預測”，實現(xiàn)了從“找河道”到“找富集”、從“找圈閉”到“找甜點”的轉變。“十三五”期間，全面拓展東勝氣田4個區(qū)帶、3個層系，形成了獨貴加汗、新召、什股壕、十里加汗4個千億立方米級儲量陣地，新增天然氣探明儲量1 311×108m3，保有三級地質儲量 1.01×1012m3，新建天然氣產能18×108m3/a，2020年產氣量達到15.50×108m3。

隨著鄂爾多斯盆地天然氣勘探全面展開，“十三五”以來，甩開探索鄂南上古生界致密氣取得新進展，實現(xiàn)了天然氣勘探從鄂北向鄂南的拓展。通過深化鄂南上古生界源—儲差異配置控藏認識，在盆緣斜坡區(qū)優(yōu)選了3個源—儲有利配置帶，在富縣探區(qū)部署實施的新富9、新富16等井上古生界試獲日產量分別為1.20×104m3、2.50×104m3的工業(yè)氣流，在彬長地區(qū)部署實施的長探1井在二疊系石盒子組試獲日產量為2.70×104m3的工業(yè)氣流，新增天然氣預測儲量180×108m3，展現(xiàn)出鄂南上古生界天然氣勘探的良好前景。

1.3.2 加強甜點攻關，四川盆地陸相致密氣實現(xiàn)了有效拓展與規(guī)模增儲

在四川盆地，以疊覆型致密砂巖氣區(qū)成藏理論為指導，加強“源、相、位”動態(tài)評價，加強“甜點”儲層精細描述技術攻關，致密氣勘探實現(xiàn)了有效拓展。

“十三五”期間，在川西坳陷，通過地質—物探—工程一體化推進，致密氣勘探取得重大商業(yè)發(fā)現(xiàn)和新發(fā)現(xiàn)，新增天然氣探明儲量730×108m3。其中，川西坳陷東斜坡中江氣田儲量規(guī)模持續(xù)擴大，新增致密氣探明儲量616×108m3（圖4），其中侏羅系新增天然氣探明儲量502×108m3，累計探明儲量規(guī)模達到769×108m3，建成了川西坳陷第2大氣田；在大邑地區(qū)，基于甜點的精細分層壓裂技術試驗增產取得較好效果，2019年，上三疊統(tǒng)須家河組新增天然氣探明儲量114×108m3，須家河組儲量升級及效益動用走出了先行先試的關鍵一步；在成都凹陷南部，安阜1井上三疊統(tǒng)須家河組三段勘探攻關取得源內成藏認識的重要突破，新增天然氣預測地質儲量 788×108m3。

圖4 四川盆地川西坳陷致密碎屑巖勘探成果圖

在川東北地區(qū)，通江和元壩西部地區(qū)陸相致密氣攻關取得積極進展，為下一步天然氣勘探開發(fā)奠定了基礎。2017年，部署在通江地區(qū)的馬3井在須家河組四段射孔測試日產天然氣10.11×104m3，新增天然氣控制儲量82×108m3，評價斷縫體類型氣藏富集高產帶面積為367 km2，致密氣資源量896×108m3，證實了“斷縫體”富集高產新認識和預測評價技術有效性。2013年以來，元壩西部地區(qū)須家河組部署實施的元陸7、元陸12、元壩221等井試采獲商業(yè)氣流，新增天然氣探明儲量727×108m3。

2020年，針對侏羅系千佛崖組陸相碎屑巖開展天然氣勘探，按照“源、相、位”三元控藏思路細分層系，落實4套有利砂組，部署實施的普陸3井在千佛崖組測試日產天然氣13.00×104m3，新增天然氣探明儲量32×108m3、預測儲量48×108m3。普陸3井的成功，取得了川東北地區(qū)千佛崖組致密砂巖氣的勘探突破，證實千佛崖組具有源巖高熱演化生烴、源內富集、多期河道疊加的成藏模式（圖5）。

圖5 四川盆地普光探區(qū)千佛崖組成藏模式圖

1.3.3 加強精細評價，松遼盆地天然氣實現(xiàn)效益發(fā)展

“十三五”以來，中國石化加大松遼盆地松南復雜改造型斷陷盆地研究，創(chuàng)新建立了以主成藏期為關鍵節(jié)點、各成藏要素聯(lián)動演化的“生烴中心、古構造、儲層、保存”四元耦合控藏新模式，在長嶺、梨樹地區(qū)上侏羅統(tǒng)火石嶺組中基性火山巖（深部層系新類型）、斜坡—洼陷帶致密碎屑巖領域不斷取得天然氣勘探重要突破，開拓了天然氣勘探領域。

1.3.3.1 火石嶺組中基性火山巖勘探取得重要突破

北213井、蘇201井、查1井實現(xiàn)了松南斷陷新層系（火石嶺組）、新類型（中—基性火山巖）勘探突破，新增天然氣探明儲量139×108m3、控制儲量34×108m3，評價火石嶺組火山巖圈閉天然氣資源1 316×108m3。北213井區(qū)一體化評價，新建天然氣產能1.6×108m3/a、凝析油產能1.68×104t/a。

1.3.3.2 松南斷陷深層致密砂巖氣勘探取得重要突破

通過加強斜坡—洼陷帶扇三角洲前緣水下分流河道砂巖儲層評價，精細落實巖性—構造圈閉，優(yōu)選甜點開展地質工程一體化提高產能技術攻關，部署實施的長嶺龍鳳山次凹北210井、北220井、梨樹斷陷梨8井分別獲得日產量為8.20×104m3、8.60×104m3、6.79×104m3的工業(yè)氣流，打破了松南斷陷4 000 m以深無有效儲層的認識禁錮，評價松南斷陷深層致密砂巖氣資源量1 270×108m3，開辟了松遼盆地深層天然氣勘探新領域。

2 “十四五”天然氣勘探前景展望

2.1 發(fā)展形勢

“十四五”時期，是我國全面進入建設社會主義現(xiàn)代化國家新階段的關鍵時期，油氣行業(yè)也將進入加速變革和全面推進高質量發(fā)展的新時期。隨著國際地緣政治與國際環(huán)境日趨復雜，不穩(wěn)定、不確定性明顯增加，而我國油氣對外依存度持續(xù)走高，2020年石油、天然氣對外依存度分別達到73.5%、42.0%[22]，國家能源安全面對嚴峻考驗。面對百年未有之大變局，大力提升國內勘探開發(fā)力度，保障國家能源安全是中國石化的責任使命，也是上游發(fā)展的動力、活力。

2020年9月22日，習近平總書記提出了碳達峰、碳中和的“3060”目標，我國將碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局，制定碳達峰行動計劃。天然氣作為清潔低碳能源，“十四五”期間乃至未來很長一段時間都處于重要的發(fā)展機遇期，特別是在2030年前實現(xiàn)碳排放達峰、2060年實現(xiàn)碳中和目標的倒逼下，天然氣作為化石能源向清潔能源過度的橋梁，我國天然氣消費將持續(xù)穩(wěn)定增長[23-25]。以此為契機，中國石化確立了大力發(fā)展天然氣的戰(zhàn)略部署，以加快推動我國能源結構轉型。

截至2020年，中國石化主要探區(qū)常規(guī)天然氣累計探明儲量為2.67×1012m3，資源探明程度為6.4%；頁巖氣探明儲量為9 408×1012m3、資源探明程度為3.3%。其中，主力氣區(qū)四川盆地常規(guī)天然氣和頁巖氣資源探明程度分別為10.0%、5.7%，鄂爾多斯盆地為18.0%，塔里木盆地為1.0%，東海陸架盆地西湖凹陷為1.3%，均處于勘探早期階段。中國石化探區(qū)剩余天然氣地質資源量為66.74×1012m3（2015年油氣資源動態(tài)評價，國土資源部），其中，常規(guī)天然氣地質資源量為38.99×1012m3、頁巖氣地質資源量27.75×1012m3，具備做強、做大天然氣資源具備雄厚的資源基礎。

經過多年的天然氣勘探開發(fā)實踐，已創(chuàng)新發(fā)展了海相碳酸鹽巖、頁巖、陸相致密碎屑巖等天然氣勘探開發(fā)理論，攻關集成了天然氣關鍵勘探開發(fā)技術，培養(yǎng)形成了一支能征善戰(zhàn)、戰(zhàn)之能勝的勘探開發(fā)隊伍，為天然氣發(fā)展提供了堅強支撐。

中國石化礦權區(qū)天然氣資源稟賦條件較差，天然氣資源賦存時代老、埋藏深、儲層致密，亟待加強關鍵瓶頸技術攻關。在海相碳酸鹽巖領域，存在著深層/超深層天然氣成藏規(guī)律認識、復雜巖性/復雜儲層識別與描述關鍵技術、三超（超深、超高壓、超高溫）地層條件的鉆/測/錄/試等井筒技術與裝備的制約；在陸相致密碎屑巖領域，存在著致密儲層甜點預測技術與提高單井產量工程技術難題；在頁巖氣領域，存在著深層頁巖氣埋藏深、富集規(guī)律認識不清、壓裂難度大，常壓頁巖氣單井產量低，現(xiàn)有技術能力下成本高，難以效益開發(fā)等諸多問題。

2.2 前景展望

2.2.1 發(fā)展目標

以習近平新時代特色社會主義思想為指導，深入貫徹落實習近平總書記“四個革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略和重要指示/批示精神，積極踐行碳達峰、碳中和的“3060”行動計劃，堅持“海相陸相并重、常規(guī)非常規(guī)并舉”的戰(zhàn)略部署，按照“做大做強海相常規(guī)氣、攻關拓展頁巖氣、做整做優(yōu)陸相致密氣”的思路，加快展開四川盆地、鄂爾多斯盆地，攻關培育塔里木盆地，深化評價松遼盆地南部、東海西湖凹陷，積極準備瓊東南盆地。“十四五”期間，中國石化力爭新增天然氣探明儲量1.16×1012～1.36×1012m3，為2025年天然氣產量達到460.00×108m3提供優(yōu)質資源。

2.2.2 發(fā)展思路與重點

2.2.2.1 做大做強海相常規(guī)氣

中國石化海相碳酸鹽巖領域天然氣主要分布在塔里木盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地，天然氣資源量為14.14×1012m3，資源探明程度僅為5.1%，具有廣闊的天然氣勘探發(fā)展前景。“十四五”期間，通過加快推進塔里木盆地順北—順南奧陶系、四川盆地二疊系—三疊系與震旦—寒武系、鄂爾多斯盆地奧陶系內幕天然氣勘探，攻關準備塔里木盆地寒武系鹽下、塔里木盆地中央隆起帶、鄂爾多斯盆地南部下古生界，力爭實現(xiàn)2～3個重大油氣發(fā)現(xiàn)，夯實海相碳酸鹽巖領域天然氣的大發(fā)展。

2.2.2.2 攻關拓展海相頁巖氣

加大頁巖氣基礎研究和勘探開發(fā)關鍵技術攻關，以四川盆地及周緣為重點，攻關川南地區(qū)志留系深層頁巖（埋深介于4 000～5 000 m）、盆緣復雜構造帶志留系常壓頁巖、川東地區(qū)侏羅系/二疊系頁巖等新層系、中揚子板塊與松遼盆地松南新區(qū)等4大領域，實現(xiàn)多類型頁巖氣商業(yè)開發(fā)；培育形成涪陵萬億立方米級規(guī)模大氣田，實現(xiàn)四川盆地深層超壓、淺層常壓頁巖氣和新區(qū)/新層系頁巖氣規(guī)模增儲，積極準備外圍新區(qū)，拓展頁巖氣資源接替陣地。

2.2.2.3 做整做優(yōu)陸相致密氣

在我國中西部碎屑巖領域，中國石化礦權區(qū)天然氣資源量為10.63×1012m3，探明程度為13.6%。礦權區(qū)以靠近盆地邊緣、深坳部位為主，地質結構復雜、成藏條件苛刻。下一步通過深化油氣差異富集認識、攻關形成甜點一體化評價關鍵技術，未來5年預期新增天然氣儲量2 500×108～3 000×108m3的目標。其中鄂爾多斯盆地古生界、四川盆地侏羅系/三疊系須家河組等是勘探攻關的主要方向和重點。

2.2.2.4 積極拓展海域

中國石化海域探區(qū)主要分布在東海陸架、瓊東南、北部灣、南黃海等盆地，面積為10×104km2，天然氣資源量為10.82×1012m3，具有廣闊的天然氣勘探空間。近年來，我國近海海域油氣勘探快速發(fā)展，在渤海、東海、南海等海域不斷取得大發(fā)現(xiàn)，展現(xiàn)了良好的天然氣勘探開發(fā)新局面。中國石化海域的探明程度較低。截至2020年底，天然氣探明儲量為1 454×108m3、探明程度為1.4%，具有很大的勘探潛力。“十四五”期間具有新增天然氣探明儲量300×108～500×108m3的潛力。未來重點增儲領域集中在東海陸架盆地、瓊東南盆地、南黃海盆地等。

2.2.2.5 深化評價松南斷陷深層氣

加快推進松遼盆地南部松南斷陷達爾罕斷凸帶、龍鳳山次凹等火成巖氣藏，龍鳳山次凹營城組、桑樹臺洼陷營城組/沙河子組等致密氣藏評價一體化，實現(xiàn)深層天然氣高效勘探、效益開發(fā)；積極探索基巖潛山氣藏，實現(xiàn)天然氣勘探開發(fā)有效接替。

2.3 保障措施

2.3.1 加大天然氣勘探投入

切實履行央企責任擔當，堅決發(fā)揮好頂梁柱作用，切實保障國家能源供應，持續(xù)加大天然氣勘探投入，確保勘探投資的方向與領域，保證勘探投入向重點領域、重點勘探工程、重點勘探項目傾斜。

2.3.2 加強天然氣風險勘探

立足戰(zhàn)略引領，聚焦塔里木盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地等天然氣資源富集區(qū)，實現(xiàn)3～5個戰(zhàn)略性重大突破，培育形成2～3個戰(zhàn)略增儲上產新陣地。

2.3.3 加強科技創(chuàng)新

立足重點盆地，把握天然氣勘探關鍵問題，持續(xù)深化成藏理論認識，聚焦頁巖氣低成本勘探開發(fā)，攻關工程技術瓶頸，以創(chuàng)新引領高質量勘探。

2.3.4 提升工程技術保障能力

全力打好工程技術“四提五化”攻堅戰(zhàn)，加強山前帶、超深層復雜儲層、致密氣、頁巖氣地震技術攻關；攻關復雜難鉆地層鉆井提速關鍵技術、配套完善高溫高壓測試工藝工具及高效酸壓改造工藝技術；攻關形成低品位資源低成本開發(fā)技術。

3 結束語

1）“十三五”以來，中國石化持續(xù)加強天然氣富集規(guī)律等基礎理論研究，加大風險勘探力度，以戰(zhàn)略突破推動天然氣的大發(fā)展，在中深層和常壓海相頁巖氣、海相碳酸鹽巖、陸相致密碎屑巖等領域取得了一批重要的油氣勘探成果，新增天然氣探明儲量10 068×108m3，為天然氣產量的快速增長提供了優(yōu)質資源基礎，為“十四五”天然氣勘探拓寬了勘探領域。

2）“十四五”期間，中國石化探區(qū)具備天然氣快速發(fā)展的資源基礎，按照“做大做強海相常規(guī)氣、拓展海相頁巖氣、做整做優(yōu)陸相致密氣、深化評價東部深層氣、積極拓展海域”的思路，加大勘探力度，以高質量勘探推動天然氣的大突破、大發(fā)現(xiàn)，不斷增加規(guī)模優(yōu)質儲量，為天然氣大發(fā)展提供堅實的優(yōu)質資源保障。