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开拓古生代海相油气勘探 建立中国古生代海相成油理论——中国工程院院士康玉柱

2020-09-14

 

新中国成立70年来,我国油气工业从小到大,由弱到强,实现跨越式发展,取得巨大成就。70年来,发现40多个大油气田和300多个中小型油气田,石油年产量从几万吨增至近两亿吨,天然气从无增至1650多亿立方米,在多方面创造世界之最。取得这样的发展成就,与我国广大勘探工作者敢于挑战前人、敢于挑战权威、敢于挑战世界、勇于自主创新息息相关,他们用辛勤的汗水和战天斗地的豪情使中国在石油勘探开发工程各个领域都取得了巨大的技术进步,著名石油地质学家康玉柱就是其中的杰出代表。
康玉柱,1936年生,我国著名石油地质学家、油气勘探家、油气勘探战略家,2005年当选中国工程院院士,为中国石油工业发展作出重大贡献。在近60年的油气勘探实践中,他走遍全国23个省区50多个盆地,开展油气前景评价和选区研究,为国家及各石油公司油气发展战略及部署作出了重要贡献;主持中国古生代海相油气研究并实现重大突破,成为中国古生代海相油气勘探的开拓者;主持发现中国古生代特大油田——塔河油田;在新疆地区主持和指导发现20个油气田;主持建立中国古生代海相成油等6个方面成油理论。
 
1 坚定信念,把青春奉献给祖国石油事业
1960年,康玉柱以优异成绩于长春地质学院毕业。毕业分配时,他婉拒留校,志愿到祖国最艰苦的地方去,到祖国最需要的地方去。于是,他如愿成为地质部第一普查勘探大队的一员,从此走上了为国找油之路。
20世纪60年代,正值华北石油会战,康玉柱全身心投入其中,为胜利油田的发现作出了贡献。1970年,他带领地质部石油地质综合研究大队西北分队,深入新疆腹地,进军塔里木盆地,首次发现两套古生界生油岩,大胆提出塔里木盆地是中国重要的大型含油气区的观点并在实践中积极验证。1978年,他组建了地质总局新疆石油普查勘探指挥部,即西北石油局的前身,带领团队连续取得一系列重大成果,打出具有标志意义的沙参二井,指导发现了塔河大油田,创建塔北沙稚隆起古生代海相大型油气区,建立6个方面理论体系。
 
2 敢于创新,在大漠戈壁中书写石油人生
2.1 战略评价塔里木盆地
1970年初,地质部从我国油气工业发展战略出发,由康玉柱院士领衔的西北分队对塔里木盆地开展了油气前景评价,提前510年为石油工业部门开发基地作准备。1970年7月,在塔西南和什拉甫发现石炭-二叠系是重要的生储油岩系,随后发现了寒武-奥陶系重要的生储油岩系。经过1年多的战略评价,康玉柱认为塔里木盆地多时代生储盖组合,构造条件优越,发育多时代生油岩既有中生界又有古生界,特别古生界生油岩分布广厚度大,资源十分丰富,找油领域广阔,具有形成大油气田的地质条件。据此,他提出塔里木盆地是我国主要的大型含油气区,并为地质部勘探油田提出了诸多建议。
2.2 中国古生代海相油气首次重大突破
1983年初,康玉柱主持在雅克拉古潜山构造上部署沙参2井,该井于1984年8月打到了5363米古潜山风化面,但是未见任何油气显示,且已经发生井漏。当时钻井工程部门提出要停钻完井,但康玉柱见解独到,坚持继续下探。其理由有三:第一,见到白云岩还定不了地质时代,石炭系、奥陶系、寒武系、震旦系都有白云岩,古潜山什么时代定不了,地质问题没解决;第二,3800多米见到油气显示,但从3800米到5363米基本没有生油岩,因此推断油气可能来自深部;第三,东部的古潜山,油不一定在风化壳表面,而往往在风化面以下几十米的风化淋滤带富集。最终,康玉柱的观点得到了主要地质骨干和上级领导的支持,决定继续加深。1984年9月22日凌晨,沙参2井只加深了28米就发生了强烈井喷,实现了我国古生代海相油气的首次重大突破,甩掉了中国古生代海相无油气的帽子,也拉开了塔里木找油大会战的序幕。康玉柱也因此被认为是中国古生代海相油田的开拓者,受到高度评价。
2.3 塔河特大油田的发现
自1985年以来,塔里木盆地沙雅隆起的油气勘探连获重要突破,发现多个油气田,但未发现大油田,很多同志产生悲观情绪,萌生退意。康玉柱却据理坚持并提出自己的判断依据:一是当时已经有四个地区构造日产油气,特别是沙18井,日产5 000吨油当量,能量充沛;二是古生代发育两套烃源岩——石炭-二叠系和寒武-奥陶系,分布广、厚度大,资源潜力大;三是塔里木盆地构造条件好,成藏条件优越。1990年10月,康玉柱在阿克库勒凸起上高部位的艾协克构造上主持部署沙23井,在石炭系见到良好油气显示。在他的再三坚持下,经过测试获高产油气流,实现了新地区、新构造上的重大突破,由此发现了塔河大油田。2016年,该油田累积探明储量14亿吨,成为中国首个古生界特大油田,也是世界古生界奥陶系特大油田。
2.4  创建中国首个海相大油气区
1985年初,地矿部为迅速扩大沙参2井的油气成果,决定在塔里木盆地北部沙雅隆起进行联合勘探,调集6个地区局约6000人,在塔北展开了空前规模的找油大会战。康玉柱作为现场指挥,在“扩大雅克拉,东西展开,注意中浅油气发现”的勘探思路指导下,从1985—1995年实现了油气连续突破,在8个层系发现10个油气田,累计探明储量达20亿吨油当量,三级储量达50亿吨,使北部沙雅隆起成为中国首个海相大油气区。
2.5 开拓巴楚-麦盖提油气富集区
20世纪90年代,为寻找中国第二个油气富集带,康玉柱根据地质力学理论及古生代海相成油理论,提出将巴楚隆起-麦盖提斜坡作为首选目标区。虽然前人在这个地区已开展过8年勘探工作,打过9囗探井,认为该地区保存条件差、油气很难成藏,但康玉柱提岀四条理由:一是发育石炭-二叠系及寒武-奥陶系生油岩,厚度大、分布广、资源丰富;二是多时代成油组合;三是隆起两边为生油坳陷成为油气运移指向区;四是断裂较发育,它是油气运移通道,也是油气聚集的部位。
最终,1992年在麦盖提斜坡,麦3井于石炭系获高产油气流,发现巴什托油气田;1995年巴楚隆起,巴参1井于石炭系获高产油气流,发现亚松迪油气田。发现的新油气富集区成为国家两个新的勘探开发基地。
2.6 近年来的贡献
近年来,他参加指导了国家及各大石油公司和全国16省(区)的中长期油气发展战略规划制定、审查、咨询,取得一系列重大成果:①2004年国土资源部组织的全国页岩气勘查及页岩大气田发现;②2005—2010年国土资源部组织的“全国油气资源战略选区调查与评价”项目;③2006年至今“大油气田与煤层气开发”国家重大专项取得重大进展;④2014年吉林省众城油页岩投资开发公司,用电加热技术在地下300米原位开采成功,实现了中国页岩油原位开采首次具里程碑意义重大突破;⑤2016年6月在贵州遵义正安县安镇安页1井,于下志留统中部石牛栏组致密灰岩获高产天然气流,实现广大南方隆起区首次具有里程碑意义的重大突破;⑥2017年5月在南海北部冲孤天然气水合物试采成功,日初产3.5万立方米,后日产6000立方米,稳产62天,取得天然气水合物试开采的历史性突破;⑦国家组织的2015—2017年“全球油气地质与资源潜力研究”项目及2017—2019年的“十三五全国油气资源评价”项目; ⑧全国16省(区)页岩气等非常规油气勘查。
 
3 不忘初心,再作贡献
2010年康玉柱提出“三海”战略,即加强海相、海洋和海外油气勘探开发。我国海相从1984年开始至今已经发现20个大油气田,但目前仍处于起步阶段,因为我国海相面积大、分布广,盆地、隆起区都有,资源相当丰富,潜力巨大。海洋方面,勘探程度很低,特别是南海,面积大、资源丰富,是重点勘探领域。海外油气勘探进展较快,现在中国三大石油公司在海外权益产量增加很快。
在国家推动构建人类命运共同体背景下,康玉柱认为:按照这一倡议中国更应该加强海外开发。我国现在是大国,将来会成为科技强国,在油气勘探开发方面,有责任也有义务为全人类作贡献;我国东部老区要在新区域、新类型、新层系、新领域挖潜;我国西部新区勘探程度还很低,即便塔里木盆地现在已经是重点油气产区,但也仅集中在库车、沙雅、塔中3个地区,其他几十万平方公里区域基本是空白;另外,中国很多中小盆地,勘探程度也很低,潜力相当大。非常规是未来重点领域,中国非常规资源的开发刚刚起步,我国非常规资源量是常规资源量的12倍,且非常规分布不分盆地和隆起,到处都有,资源潜力巨大,前景非常光明。