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寻油探气山海间

来源:  发布时间:2022-11-22

——中海石油(中国)有限公司天津分公司总地质师薛永安的勘探人生

蔡巧玉  户 万

 

 

“我作为一个生长在黄土地上的青年,因偶然的机会来到大海边。中海油给了我机会,渤海油田给了我舞台,让我在油气事业的奋斗中施展了一些才能,为渤海油田上产4000万吨,建成了全国第一大原油基地,尽了一份力。能够在这么大的一个事件中起到重要的作用,我觉得非常荣幸。”

                                                                                                 ——薛永安

 

 

 

在和记者一起梳理自己长达35年的油气勘探生涯时,中海油天津分公司的总地质师薛永安先生蓦然发现——2003年对于他而言是一个颇具意味的年份,仿佛是一座分水岭,将他的科研工作划分成为两个时代,而作为参照标准的,竟然是“做饭”这样一件家常小事。

2003年之前,家里的饭都是我做的。我爱人只负责买菜,其他的活儿都交给我。2003年以后,我的工作越来越忙,压力越来越大,家里的事渐渐顾不上了,甚至很难按时按点回家吃饭,彻底成了甩手掌柜的。”薛永安呵呵地笑了起来。

薛永安工作强度的变化也间接地成为他所供职的渤海油田起伏发展的一个剪影。作为我国的第一个海上油田,也是我国最大的海上油田,渤海油田始建于1965年,是我国海洋石油工业的发源地。薛永安从大学一毕业,就扎根于此。35年间,他始终奋战在海上油气勘探第一线,同渤海油田一同经历了多次勘探高潮与低谷的交替,从一名普通的科研人员成长为石油勘探战线的领军人物。

尤其是近20年来,薛永安身担重任,先后提出渤海油田“立体勘探”“精细勘探”指导思想,成功指导了渤海油田不同阶段的勘探工作,开拓了渤海油田新的勘探领域;提出深层天然气成藏的“湖盆成气”理论技术体系,在我国东部首次发现了大型整装凝析气田——渤中19-6,并指出了我国东部存在万亿大气区,成功实现了我国“油型盆地”天然气勘探的战略突破;创建了浅层“汇聚脊”控藏理论技术体系,在我国东部老油区首次发现了垦利6-1、垦利10-2等系列新近系隐性新型大油田,并展现了全新的勘探方向,实现了我国东部老油区勘探方向的战略转移;带领团队建立复杂海陆过渡带地震高精度采集、处理技术,地震资料品质大幅提高,保障了区域整体研究;带领团队建立海上平台受限空间特稠油-超稠油测试技术,突破了勘探新领域,使得渤海油田名副其实地成为中海油建成“海上大庆油田”的“压舱石”。

渤海油田可勘探矿区面积约4.3万平方公里,薛永安在山海之间,寻油探气,日复一日,年复一年。特别是近10年来,他带领渤海油田勘探团队年均提交国家探明经济可采储量原油占我国海上的77%,占全国的32%;而天然气则从过去50多年在我国海上占比一直不到4%猛增至50%左右。这些储量强力支撑了渤海油田年均净增产量不断攀升,于2021年净增原油产量占全国46%,并在当年建成了我国第一大原油生产基地,践行了习近平总书记关于保障国家能源安全的重要批示指示精神。这些储量还将支撑渤海油田不断快速上产,按照国家油气七年行动计划,到2025年原油将净增1100万吨,同期全国增量第一,完成上产4000万吨的宏伟目标。这样一个巨大的飞跃过程,宏伟的油气开发蓝图背后,渤海油田历经了数代人的建设,薛永安不仅仅是见证者,更是全程参与其中的奋斗者、开拓者和领路人。

 

渤海史上最大气田诞生

——渤海湾海底是否有大型天然气田?在渤海油田工作了30多个年头的薛永安,不迷信权威,也不屈服于命运,他决定主动出击去寻找答案。

 

天然气作为优质、高效、清洁的能源,被誉为“蓝金”,对改善环境质量、打赢蓝天保卫战具有重要意义,在世界各国都得到了普遍重视和优先利用。随着中国社会对减排问题和清洁能源的使用日益重视,天然气总消费量及一次能源消费中天然气所占比例都呈现逐年上升的趋势。

需求的持续高速攀升对天然气上游产业提出了新的挑战。毫无疑问,天然气勘探的重大发现是解决储量问题的关键。长久以来,我国西部地区是天然气的主要生产基地,东部地区则是天然气的主要消费市场。尤其是渤中海域,距离京津冀地区仅100多公里,如果能够开发出大气田,就可以直接利用已有的渤西南天然气管道进入市场,将对缓解京津冀地区洁净能源紧缺、助推千年大计的雄安新区建设起到重要的作用。

然而,在中国东部,渤海湾盆地是个典型的“油型盆地”,在过去将近60年的勘探开发中,探明的储量大多以原油为主,并没有规模性大气田的发现。不仅渤海湾盆地,世界上类似的盆地也没有发现过大气田。

在以往的观念里,“油型盆地”寻找大气田是一道世界级的难题,能找到超级气田的概率微乎其微。更何况渤海湾盆地地质构造异常复杂,被形容为“一只盘子掉在地上摔碎了又被踩了几脚”,油藏分布十分零散复杂,而且还隔了一层海水,复杂的构造格局让本就容易逸散的天然气更加无迹可寻,勘探开发的难度可想而知。

也正因为难度大,渤海湾素有“地质学家的考场”之称。越是大自然的鬼斧神工,越能激发起科技工作者利用奇思妙想去破解这些未知的地下密码的雄心壮志。中海油渤海油田从2001年起成立天然气研究室,薛永安就担任了室主任,开始重点围绕渤海古潜山区域进行成气条件的理论研究。

薛永安笃定,理论技术进步是打破瓶颈的关键。天然气的发展要靠不断地理论技术创新,突破认知盲区和技术盲区。天然气究竟会在哪里富集,需要在勘探研发上做深度文章。一般理论认为,潜山储层普遍发育在潜山“头皮”以下的300米之内,但这对于天然气藏而言储集空间太少了。“很多结论不能只看表面,也不能光听别人怎么说,需要你通过大量资料的积累、经过艰苦地研究,找出规律,总结规律,才有可能得出结论。”薛永安带领团队从盆地结构分析入手,通过人工激发地震,对渤海湾盆地的潜山进行了细致、全面的“扫描”。钻井取回来的岩芯,成为科研团队进一步明确地下潜山储层和储气的依据。薛永安通过对渤海油田不同时期、不同深度的大量岩芯样本进行详细的判研和理化分析,这些在外人看来数量繁多、冰冷、沉重的岩芯,在他的眼中却是渤海油田最宝贵的财富,是解开渤海深处油气宝藏的密码。

在此后数年的攻关过程中,薛永安带领团队迎难而上,综合地震、测井、岩芯等资料,先后攻克生气机理、储层认识、成藏模式等多个难关,对“构造—岩性—流体”等进行了持续研究,越来越清晰地得出了“渤海古潜山具备大型天然气的成气条件”的论断,并首次提出“湖盆成气”理论,认定“油型盆地”在局部沉积构造特殊的地区可以形成大型天然气田。

“要找到大规模的天然气田,就要向埋藏更深的古潜山内部进行探索。”薛永安决定向潜山更深层领域进军,尽管这将会面临着工程上成倍增加的钻探风险和难以预估的挑战,但埋藏深度达5000余米的“低潜山”依然成为勘探团队的主攻方向。

薛永安将目光锁定在渤海海域埋深最大的地方——渤中凹陷,即整个渤海湾盆地的沉积与沉降中心。这里岩石圈比较薄,地下热传导效率高,烃源岩热演化程度高,有利于规模性天然气的生成。他带领团队经过重新厘定深部地层,反复论证,在渤中凹陷西南环发现了大型太古界低潜山圈闭,渤中19-6低潜山圈闭群被精准识别出来。

然而,海水的阻隔、复杂的地质情况、不够详细的地质资料,这些都使得薛永安团队对渤中凹陷的古潜山开展科研钻探作业变得困难重重。要想在如此深的地下精准掌握油气分布状况无异于盲人摸象,可不是一件简单的事情。如何准确地找出储油点,勘探开发研究要不停地模拟地下模型,以保证勘探井钻井的准确性,这都是摆在薛永安面前的难题。打一口井的费用不是个小数目,少则几千万,多则上亿,这个过程中任何一点不准确都将给油田带来巨额的损失。

但是薛永安不退却,一定要啃下这块硬骨头。在他心里,“风险”二字,体现了人类对深层地(海)下状况的完全不可知,而将地(海)下的不可知变成可知、可控直至可利用,这正是勘探工作者存在的价值与职业使命。在薛永安看来,身为团队的带头人,在项目遇到抉择的时候能顶住压力,在关键的十字路口要知道带领团队往哪个方向走。

“越是遇到困难,越是不能考虑个人得失,越是要舍得放下一些个人的东西,才能全身心地投入。”关键时刻,面对深暗海潮下未知的挑战,薛永安没有犹豫,他一肩扛起了身为总地质师的责任与担当,成功打破了300米储层限制的传统认知,创新形成了“渤海湾盆地深层大型整装凝析气田勘探理论技术”,并成功指导发现了渤中19-6大型凝析气田,实现了超级油型盆地找大气田的历史性跨越。

渤中19-6气田测试获得优质高产油气流,确定天然气探明地质储量超过1000亿立方米,凝析油探明地质储量超亿立方米,成为我国东部第一个大型凝析气田,这是继我国老一辈勘探家“陆相生油”理论指导发现大庆、胜利等一系列大型油田之后,新的理论第一次在中国东部指导发现大型凝析气田,不仅地质理论意义重大,指出了中国东部存在万亿气区并于后续不断获得了新发现,而且为全球富油型裂谷盆地寻找大型凝析气田提供了可复制、可推广的理论与技术,贡献了“中国方案”。渤中19-6凝析气田紧邻京津冀和雄安新区,开发后可大大增强华北地区天然气稳定供应能力,为京津冀地区提供绿色、清洁、安全的能源保障,为实现中国向全球承诺的“碳达峰”“碳中和”的宏伟目标贡献出一份力量。

 

大油田里再造大油田

——亿吨级大油田的诞生,对薛永安而言,是对他敢于向传统认识挑战、无惧勘探难点、勇闯勘探“冷区”、不懈坚持提升勘探方法与技术的最大奖励。

 

作为中海油建设“海上大庆油田”的主战场,在2004年年初,渤海油田提出了到2010年上产3000万吨的产量目标。

“没有储量,一切都是空谈!”上产3000万吨产量目标刚刚提出之时,巨大储量缺口要从2004年后新发现的油田来补足,时任渤海油田技术部总地质师的薛永安感受到了前所未有的压力。但就像铁人王进喜所说的“地无压力不出油,人无压力轻飘飘”,压力就是动力,从那一刻起,薛永安就下定决心带领他的团队,潜心研究,重新审视渤海油田的石油地质条件,提出一系列突破性地质认识,为国家分担压力。

尤其是担任勘探部经理之后,薛永安带领团队通过扎实有效的工作使得渤海勘探的主要指标实现年年攀升,三维地震资料采集从2005年的900多平方公里快速上升到2012年的7400多平方公里,基本完成了渤海地区三维地震全覆盖,实现了渤海勘探人梦寐以求的“地震先行”的勘探理念,探井数量翻了一番。

众所周知,油田的生产过程也是一个自然减产的过程,我国很多老油田已经进入衰退期,稳产增产都存在一定的困难。新的发现可以弥补减产部分。所以,寻找优质高产大油田是我国目前原油勘探面临的最迫切难题。

渤海油田油藏的主要特点是断裂系统复杂,另外受沉积环境的影响,储层非均质性强、油层连片程度低。从油气开采规律来看,历经近60年勘探开发的渤海油田,“好吃的”基本都动用了,剩下的大多是“硬骨头”,甚至只能算是“骨头渣”。

“我还是那句话,大自然的鬼斧神工,需要勘探工作者的不懈努力和奇思妙想去破解。”随着老区勘探的不断深入,难度越来越大,如果按照以往认识,就不会有大发现和突破。薛永安认定,在老区发现新油气资源,靠的不仅是人力和物力上的投入,更需要思想上的突破。

为了充分勘探石油资源,薛永安将突破口瞄准过去打过井的地方。“过去受技术手段限制,有很多油藏难以找到,随着技术进步现在可以探明了。我现在思考的就是在过去被遗忘的角落或疏忽的地方找油。”

美国著名石油地质学家帕克·迪基(Parke Dickey)早在1958年就有过一段关于在老油区勘探找油的论述: “通常,在一个新区用老观念可以找到油;在老区用新观念也能找到油;然而,很难用老观念在一个老区找到更多的石油……”薛永安对这个观点深以为然。既然地质结构是变不了的,要想在老油区发现新的储量就必须改变过去的观念。面对现实情况,他带领着团队成员经过反复论证分析,在勘探理论和地质认识上大胆创新,改变了过去单一找构造的思路,积极转换思维,从最原始的文件资料开始,对探区内老井进行地毯式排查。从最基础的数据图表着手,用心把第一手资料消化成脑袋里错综复杂的地下油藏数据,重新摸清渤海油田油气藏的富集规律和勘探方向,

渤海东南部的垦利6区,由于位于渤海湾盆地的边缘,构造破碎的同时又伴随着多期火山喷发,地震资料品质非常差,一直是勘探开发的“禁区”。自20世纪70年代末开始,在这一地区历经40余年多轮勘探,效果均不理想,所发现的储量规模小、分布不集中,无法建立有效开发体系。即便是多个跨国石油公司陆续来到渤海合作开发,采用了当时最先进的勘探技术,但一无所获的冰冷现实也让他们纷纷打起了退堂鼓。这里成为渤海油田过去半个多世纪里唯一没有商业油气发现的区域。

越是别人攻不下来的城头,越能激发起薛永安战斗到底的雄心;越是不被外界看好的区域,也必将是他下一步的攻关重点;越是在艰难困苦的处境面前,越能体现出团队的凝聚力和战斗力。面对着在凹陷中油气勘探遇到的极其复杂的状况,薛永安带领着团队成员重新系统梳理技术难点,突破原有地质认识,以便找准症结,对症下药。

撇掉已经形成多年的构造勘探的思路,说起来简单,但操作起来就是一个不断反复、不断自我斗争的过程。失败一次,痛苦一次,总结一次。在这个过程中,薛永安一次次把失败的共性集中在一起,也把成功的经验放在一起,探讨它们背后的原因,细微之处往往才能见到一些事情的本质。

这大概也是薛永安迄今为止最累、压力最大的一段日子,甚至晚上睡觉的时候,脑子里都在分析着他的困惑:“这个油到底是怎么从深层往浅层走的呢?只有把它的轨迹找着了,然后才能再打井去证实这一步。”现实中,薛永安通过全面总结前人的勘探认识与经验,反复分析研究凹陷内浅层油气成藏规律,抓住成藏主控因素,即油气运移,提出了“汇聚脊”油气运移模式理论,从而回答出在何种地质条件下油气能够运移至浅层成藏的问题,同时提出“断层-储层”组合模式,又回答了油气运移至浅层之后,能够在何种类型的断块富集的问题。“汇聚脊”理论的提出,坚定了团队在凹陷中浅层持续进行油气勘探的信心。

2019年,根据薛永安的研究,科研人员锁定浅层,把勘探方向从凸起高点转移到低部位,从构造-岩性圈闭转移到岩性圈闭,这一凸起勘探由此打开局面。一年后,垦利6-1含油气构造的勘探成功,解开尘封多年的禁区封印,莱州湾北部地区将近半个世纪以来的发展滞缓局面被打破了,并向全世界展示出这一地区新近系岩性油气藏巨大的勘探前景。

在垦利6-1发现的基础上,薛永安不断思考、总结、提升、完善,最终创建了浅层“汇聚脊”控藏理论技术体系,在这一理论技术指导下,团队后续不断发现了垦利10-2、渤中19-2等系列新近系隐性新型大油田。这些勘探理论和实践从原来我国东部高产原油勘探以寻找构造(断块)等显性目标为方向的传统思路“脱胎换骨”转为在过去的“勘探禁区”寻找隐性目标,展现了全新的勘探方向,实现了我国东部老油区勘探方向的战略转移。这一思路已经并将继续引领渤海油田在过去被认为的“勘探禁区”、失利区、成熟区发现系列大目标、大油田,在中国东部产油老区有重要的推广价值。相关成果不仅为渤海油田持续绿色稳产10年、上产4000万吨目标的实现奠定了坚实基础,还将使我国东部产油老区原油产能从多年逐步下降转为持续增长,为国家原油产能逐步提升提供了巨大支撑。

 

越是险难,越是登攀

——重大的油气勘探往往要经过几代海油人的努力,更为难能可贵的是精神的传承。伟大事业、伟大工程、伟大梦想,正是在这样的传承中不断向前。

 

渤中19-6储量千亿方大型凝析气田、垦利6-1等亿吨级的大油田,它们的发现都不是一时一刻的“爆发”,而是经过了薛永安和他的同事们持续10年、20年,甚至30年坚持不懈地努力和研究。在这个过程中,薛永安脚踏实地走出了一条创新之路。通过这条道路,他和团队不仅发现了有商业开发价值的油气资源,也为国家未来的油气开发提供了新的地质理论和工程依据,更重要的是锻炼出了一支能打硬仗、甘于奉献的科研技术队伍。

国家科技进步奖一等奖1项、二等奖2项;省部级科技进步奖特等奖1项、一等奖12项;李四光地质科学奖、国家百千万人才工程“有突出贡献中青年专家”、国务院政府特殊津贴专家、五一劳动奖章……薛永安几乎收获了油气勘探领域相关的所有奖项和荣誉。这背后,是他多年的努力付出和对自我近乎严苛的要求,“铁人”那种忠诚坚守、奉献担当、超越自我的精神,在他身上得到了全面体现。

“这些成果的完成肯定是集体的贡献,在整个攻关过程中,大家能够形成一股集体的力量,这一点才是最重要的!”每一次面对媒体的采访和询问,薛永安都习惯把自己“藏”在团队的背后。然而谁都知道,他在这些勘探开发项目中所付出的精力和汗水、所承担的风险与压力,都是最大最多的。每一次决策、每一回协调、每一段复盘,都倾注着他的全部心血。

薛永安感叹,渤海油田是一座大熔炉,同时也是奋斗者实现人生价值的大舞台。他们这一批跟随渤海油田一起成长起来的中坚力量,从老一辈油气工作者手里接过技术和精神的接力棒,同时又把优良的传统及随着现代社会发展的先进技术一并传承给新的年轻人。

作为一名老“海油人”,薛永安自然责无旁贷地担负起为我国海油勘探事业培养世界一流学术水平的科学家、工程师和管理人才的使命。35年海上油气勘探生涯的浸染,使得他在培养人才方面有自己一套独到的看法。“我们现在的年轻人理论基础都不错,但是不能只做考高分的‘秀才’,油气勘探不是凭空而来的,不仅需要思考,需要总结很多规律,更要有在实战中解决问题的能力,要从书斋和实验室里走出去,走向广阔山海。”

说到底,油气勘探是地质科学,是系统知识的综合应用科学,是对已知资料科学分析总结规律并且用于再实践的科学,是在实践中不断摸索递进的一种不能量化的模糊科学。“勘探没有1+1=2这样的标准答案,它是在大量统计的基础上,通过反复思考,可能会得出一个比较清晰的思路,然后快速形成一个模式去实践检验它。”

井要一口一口地打,工作要一项一项落到实处,每一份责任要担好,每一个细节要做好。薛永安认为做勘探跟当年毛主席带领共产党人闹革命是一模一样的道理,没有现成的坦途可走,也没有设计好的预定脚本,都是从实践中吸取经验和教训,然后把理论和实际结合起来,拼出一条道路。

薛永安反复向团队成员们强调,担当使命需要开拓创新,攻坚克难需要勇往直前。话说得再漂亮也没有用,实实在在找到油田才能赢得尊重。“想要取得大的科研成果,关键在于人才队伍、科技创新机制和科研文化的建立。”创新是破解油气勘探困局、走向更大发展必须依靠的“钥匙”。在培养过程中,薛永安不仅注重研究思路、方法及良好的工作态度作风的传授,而且在工作上经常压担子,让团队中的年轻人独立承担更多的重任,锻炼他们独立完成项目的能力。

“几乎任何一次勘探大突破,也都是对传统认知、技术及管理局限的突破。”薛永安鼓励团队成员不要迷信权威和经验之谈,要有自己独立思考的意识。他经常向年轻人举例,“如果爱因斯坦绝对相信牛顿,就不会有后来的相对论”。

油气藏在“看不见摸不着”的地下,地质勘探只能像老中医号脉一样,“雾里探花”“隔空打穴”。更为复杂的是,地质勘探的实际情况永远在变化,每一次勘探都面临着不同的地质地况,勘探人员只能不断地在创新中找到实用的技术与方法,在摸索中前进,在前进中总结。

薛永安虽然对待年轻人严格严厉,但是对于他们的失败也充满了包容。“在以往的勘探中,往往会有十拿九稳、信心满满的位置,结果井打完以后却一点油气显示都没有。”薛永安从不责备年轻人打井打空了、打失败了。他责备的是一失败就懊恼低落的工作情绪。他会进一步宽慰大家,恰恰是在无数次的挫折和失败之后,不断地总结、不断地深化认识,每一次深化认识都是一个提升,无数次的这种提升,才会有下一个新的大发现的到来。

薛永安常说,大油田要装在地质家的脑海里。一旦脑海里有了方向,就算面对质疑,也要有“虽千万人吾往矣”的决心和行动。这大概也正是薛永安“干别人干不了的勘探,在过去认为不可能有油的地方,实现了油气藏勘探突破”背后的动力源泉。也正是有了这股劲头,他不仅带领团队实现了年均发现原油储量占我国海上油田约80%的亮眼成绩,还塑造出了一支充满战斗力的优秀勘探队伍,并为南海、东海勘探输送了多名负责人和骨干力量。

35年,山海无言,风雨兼程。薛永安是一个敏于行而讷于言的人,他将情感、理想和追求,全部默默倾注到油气勘探的科研之中,将自己最好的年华都奉献给了渤海油田。历经了油田艰苦创业、对外合作、全面发展、跨越发展的全部阶段,体验过山穷水尽的困境,最终迎来了柳暗花明的崛起,勘探开发生产出硕果累累。

“莫道功成该歇马,又扬飞鞭上征途”,纵然渤海油田已经成为我国第一大原油生产基地,薛永安和团队成员们也没有停下前进的脚步,而是以工程应用和技术突破为目标,继续大踏步地昂首前行。越是险难,越是登攀,征战渤海湾,挑战世界级难题,薛永安正在为实施渤海油田“七年行动计划”的新使命,带领团队向着下一个目标全力冲刺。

(责编:杨思玄)

 

专家简介

 

 薛永安,中海石油(中国)有限公司天津分公司总地质师、教授级高工。面对渤海海域特殊的地下地质条件及复杂的用海矛盾,作为公司油气勘探技术负责人,他开拓思路、大胆创新、勇于实践、科学管理,先后提出渤海油田“立体勘探”“精细勘探”新思想,开拓了渤海油田新的勘探领域,打开了油气勘探新局面;带领渤海油田科研队伍全面总结勘探历史经验及油气成藏规律并进行技术攻关,最终创建了天然气“湖盆成气”理论技术体系、“汇聚脊”控藏理论技术体系等新理论与新认识,集成创新了复杂海陆过渡带地震高精度采集与处理、海上平台受限空间特稠油-超稠油测试等技术组合,先后指导发现了22个大中型油气田及中国东部第一个大气田,新增三级石油地质储量29.2亿吨,提交国家探明储量20.7亿吨,支撑建成了我国第一大原油基地,为国家能源战略提供重要支撑。


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2024年3月

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