摘要:20世紀50年代在四川盆地實施的基準井鉆探計劃甚為成功,取得了6項顯著成果:發現一個鹽水溫泉,發現中國第一個大氣田,發現中國最古老的產氣層,第一次取得盆地基底信息,發現并證實了四川盆地內的第一個大型古隆起(樂山-龍女寺古隆起),成功鉆成當時中國最深的一口井。其地質效果可以歸納為:①為20世紀60年代我國“開氣找油”的石油“大會戰”提供了戰場選擇的依據;②獲得四川盆地內完整的地層剖面并在古生界發現4個產氣層(二疊系、奧陶系、寒武系和震旦系),為其后尋找大氣田提供了方向;③獲得的四川盆地基底資料,為中國基礎地質科學研究提供了重要的依據。結論認為:一個盆地勘探之初,有計劃地鉆一些基準井并與地震剖面聯系起來進行綜合解釋,是全面系統開展區域油氣勘探的一套有效方法;20世紀50年代在川中“地臺”實施的基準井計劃,是四川盆地油氣勘探戰略轉移的成功范例,為其后四川盆地近60年油氣勘探開發事業的發展奠定了基礎。
關鍵詞:四川盆地;基準井;蓬基井;威基井;女基井;川中地臺;油氣勘探;地質效果
1 實施基準井勘探計劃的由來
四川自西漢時期發現與利用天然氣,至今已有2000多年的悠久歷史[1]。據不完全統計,到1949年底該盆地內的古老氣田已累計采氣300×108m3[2]。新中國成立后的1949—1956年,四川盆地的油氣勘探工作主要集中在川西坳陷的海棠鋪構造、厚壩構造和龍泉山構造(圖1),當時主要基于前山帶找油氣理論和明顯的局部構造和眾多的油氣苗布井,先后鉆井7口,未獲工業性油氣流。

1955年9月原石油工業部康世恩部長率團赴原蘇聯考查。當時原蘇聯年產原油5600×104t,他們從烏拉爾的山前坳陷開始勘探,向西到俄羅斯地臺邊緣斜坡上發現第二巴庫的杜依瑪茲和羅馬什金兩個大型油田而獲得成功,因而上地臺找油成為其寶貴經驗。當康世恩部長展開中國地質圖向原蘇聯米爾欽科院士咨詢時,后者指出:“川中地臺加上陜甘寧盆地30多萬平方公里,這些地方是不是你們中國的?為什么不到那里去找油?”。原蘇聯的成功范例和院士的話語堅定了中國同行上川中找油的決心[3],同時還學到了在勘探上采取區域大剖面和鉆基準井的方法——利用多種手段進行全面系統的區域勘探。
在1956年1月的全國石油勘探會議上,康世恩部長指出:“四川不應只研究山前盆地,應加強地臺區,引進基準井了解剖面和含油氣情況,應鉆至基巖;從龍門山地槽區到地臺區的剖面上,選幾個構造打幾口基準井,這是最重要的任務;蓬萊鎮構造可以先開鉆,先打一口看看;為了解二疊系、石炭系、泥盆系的情況,可考慮在威遠構造上或其他埋藏較淺的構造上先打一口基準井”[4]。與會代表據此做出決議:在四川盆地蓬萊鎮構造上定了蓬基井、在威遠構造上定了威基井,這就是鉆探兩口基準井的由來;與此同時在川中“地臺”上的南充構造、龍女寺構造和蓬萊鎮構造上也安排了探井。此舉對以后發現川中油田起到了重要作用,從此盆地油氣勘探在地區上實現了戰略轉移、在勘探方法上向前邁進了一大步。
20世紀60年代,原石油工業部從羅馬尼亞購買了兩部7000m鉆機,其中一部就投放在四川。為完成井位選擇和地質設計的任務,當時在四川石油管理局地質研究所工作的筆者按原蘇聯的技術規范要求,編寫出《川中龍女寺構造基準井設計(地質部分)》。該設計把井位選在龍女寺構造,不僅因為它是“川中地塊”上面積最大的局部構造,而且其出露地層也相對較老(中侏羅統沙溪廟組),在區域構造位置上是四川盆地“明三塊”中最易鉆達基底的地區。設計的鉆井目的:取得川中地區下三疊統至震旦系完整地層剖面,查明二疊系至震旦系含油氣情況,為勘探川中地區古生界油氣指出方向。
2 三口基準井的鉆探歷程
2.1 蓬基井
該井位于四川盆地川中蓬萊鎮構造,1956年3月9日開鉆,1958年1月18日鉆至香溪群(上三疊統須家河組)出大水停鉆,井深3201.16m,日產水數百立方米,持續數年,從1959年投產至2009年12月該井共采鹽水768×104m3,同時該井累計產天然氣也達1.7×108m3。用該井生產的鹽水溫泉開辟的“中國死海”景區,現已成為四川省遂寧市大英縣政府旅游景點,成為了結合現代水上運動、休閑、度假、保健等要素的水文化旅游度假勝地。
2.2 威基井
1956年5月部署威基井,鉆探目的:“為取得四川盆地古生界及元古界含油氣資料及基底起伏情況,從而對四川盆地含油氣遠景進行評估,指出勘探方向”。該井位于威遠構造頂部威1井附近的曹家壩高點,1958年鉆至中寒武統洪椿坪組(井深2438.6m),因鉆機超負荷運轉而停鉆。
1964年5月再次上鉆加深威基井,只不過是為了完成設計任務,但在此過程中也發生了一段插曲:即1963年冬,原石油工業部在大慶召開全國石油勘探會議,“要求全國各局代表團回去后,按兩論起家的思想,比照大慶油田提出1~2個有重大發現的地區(意即要找大油氣田)”。筆者等為此撰寫了《在四川盆地尋找油氣田有重大發現地區的建議》的報告,提出威遠構造、川西地區和川東梁平地區為取得重大發現的3個有利地區,其中特別是威遠構造從有利、不利條件進行分析,其成藏條件利大于弊,因而把威遠構造選為可能有重大發現地區之一,并建議對該構造加強勘探。
1964年10月威基井鉆至2859.39m發生井漏,在井深2852.7~2859.39m震旦系頂部漏失鉆井液44m3。現場測試獲日產氣14.46×104m3、日產水373.3m3,從而揭開了發現威遠大氣田的序幕。威遠氣田后經大量鉆探證實,其天然氣地質儲量為400×104m3,不僅是當時國內發現的第一個大氣田,而且也是中國擁有最古老產層(震旦系)的氣田,對四川盆地天然氣儲量和產量上臺階均具有重要意義。由此也進一步證明了威遠構造是有重大發現地區的論斷。
2.3 女基井
1971年8月10日開鉆女基井,鉆至上三疊統香溪群香四段和香二段砂巖發現氣層,有氣侵和井噴顯示。其后鉆至下二疊統(4401.5~4408.2m)發現孔隙度較好的砂糖狀白云巖。1974年1月中途測試,日產氣4.68×104m3。1976年在井深5974m進入基巖層,完鉆井深為6011m;后在奧陶系和寒武系見氣顯示;在震旦系燈影組燈四段(井深5206.0~5248.0m)試氣,日產天然氣1.85×104m3。當時它是中國第一口深井,并新發現二疊系、奧陶系、寒武系和震旦系等4個產氣層,為研究川中地區深部含油氣條件提供了重要資料。女基井完鉆后,國務院授予承鉆的7001鉆井隊為“勇攀高峰鉆井隊”,原石油工業部為了慶賀鉆井成功,1976年還在四川遂寧召開了共計6000人參加的慶功大會。
3 基準井鉆探的地質效果
3.1 蓬基井
該井雖未鉆探成功,但發現在香溪群大量產水,累計產水量達數百萬立方米,這在川中地區低孔隙度、低滲透率儲層中,可以說是一個奇跡。及時研究和不斷追蹤蓬基井高產水量的地質規律,有助于尋找香溪群高孔滲儲層,有利于推進現今川中地區香溪群大氣田的勘探開發。
蓬基井所產大量鹽水被用作溫泉景點用水,取得較大的社會經濟效益,落實了“有油要油,沒油要氣;沒有油氣也要水”的地質資源觀,充分利用地下資源為社會服務,一樣可以獲得社會、經濟效益。這對“石油人”的勘探工作有很大的啟發作用。
3.2 威基井
1) 發現四川盆地威遠地區缺失泥盆系和石炭系,為以后證實樂山-龍女寺古隆起提供了依據。
2) 發現上元古界震旦系燈影組為溶蝕性孔洞性儲層,它是中國最老的產氣層,其與燈影組沉積末期的桐灣運動隆升侵蝕有關,成為以后區域上油氣勘探追蹤的目的層。
3) 1964年威基井產氣后,為原石油工業部1965年貫徹中央提出的“開氣找油”大會戰提供了戰場選擇。先后鉆井數十口,獲天然氣地質儲量400×108m3,成為當時國內最大的氣田。其后又區域展開,在盆地邊緣的川北廣元一旺蒼到陜西寧強地區以及鄂西渝東地區鉆探7口震旦系井,除在田壩構造下寒武統見到極少量油流外(撈獲30L),其余井全部落空。
4) 20世紀70年代后又在四川盆地內部的樂山-龍女寺古隆起下斜坡及近盆地邊緣的坳陷帶鉆探的大窩頂(窩深1井)、天宮堂(宮深1井)、盤龍場(盤1井)、自流井(自深1井)、老龍壩(老龍1井)和周公山(周公1井)等構造均見水;同期在樂山-龍女寺構造頂部及上斜坡資陽地區的鉆探也未發現有工業性天然氣儲量。近來在高石梯-磨溪構造帶中[5]所鉆的探井獲高產氣流,顯示出自威基井1964年出氣后,經過長期的研究和勘探,四川盆地震旦系尚有很大的天然氣勘探潛力。
3.3 女基井
1) 由于井位選擇和設計施工恰當,該井順利完鉆,取得四川盆地從侏羅系至盆地基巖的完整地層剖面,并發現二疊系、奧陶系、寒武系和震旦系4個產氣層,為勘探四川盆地古生界和上元古界氣層提供了依據。
2) 證實樂山-龍女寺古隆起向川中地區延伸,為在古隆起找氣提供了方向。“遠在1947年,英伊石油公司總地質師M.W.Strong在其《四川石油地質報告》中就指出,在烏拉爾時代,那里好像有一個橫貫盆地的隆起,可見二疊紀海相沉積在雅安、峨眉、大渡河上覆在奧陶紀地層之上”[4],只是他的論述當時并未引起人們的注意。1964年威基井鉆探揭示:二疊系與志留系接觸,缺失泥盆-石炭系。1965年原四川石油局地調處作威遠至仁壽地震剖面解釋時發現威遠構造在向西抬升的古侵蝕斜坡上,并繪出威遠地區古地質圖。1970—1972年西南地質綜合大隊利用地震和鉆井資料編寫出《川西南地區加里東古隆起小結》,認為古隆起頂部在蘆山、夾江、樂山、井研等地,剝蝕了志留-奧陶紀地層,向北東方向延伸,存在雅安、樂山、龍女寺等3個高點,面積為6×104km2,并將其命名為樂山龍女寺古隆起[4]。1976年完鉆的女基井進一步證實了該古隆起的存在,為川中地區下古生界找氣開辟了廣闊的領域。
3) 獲得了四川盆地基底巖層的年齡和性質資料,為中國大地構造演化研究提供了重要的依據。女基井雖于1976年完鉆,也鉆至基底巖石,但未取樣作基底巖石年齡和性質的研究。后來,筆者與成都理工大學劉樹根教授等在承擔國家“六五”攻關課題期間,在原四川石油管理局川西南礦區和川中礦區的支持下,終于獲取了女基井和威28井基巖的年齡資料及其所代表的地質信息,被認為是“從老鼠口中奪回可貴的地質資料”。女基井從井深5963~6010m共選取7個巖屑樣品進行分析,薄片鑒定為流紋英安巖,稀土元素分析結果表明其代表島弧區的火山巖,可與川西南區地面出露的蘇雄組對應,測得Rb-Sr全巖等時年齡為距今701.50Ma。威28井從井深3 640~3730m共選取7個巖樣分析,定名為花崗巖或花崗閃長巖,屬造山帶和島弧區的火山巖,Rb-Sr法全巖等時年齡為距今740.99Ma,屬澄江期的產物[6]。女基井和威28井這兩口井的基巖資料雖已公布30多年,但目前尚無新發現的資料來補充和完善。過去有些地學研究者從大地構造的角度,稱川中地區為“川中地塊”,還有的研究揚子準地臺的演化,又把川中地區稱為“川中古陸核”[7],但作者依據女基井和威28井的同位素年齡分析的結果——其距今只有701.5~740.99Ma,認為川中地區應為新元古代南沱組的產物,而非太古代古陸核的產物。再從基底巖石產生的構造背景分析,二者均為島弧區的火山巖,結合四川盆地航磁資料和盆地周邊出露巖石學資料,筆者解釋川中地區為“古弧核”,并認為揚子古板塊基底為“兩弧夾一盆”的構造格局[6],“古弧核”的觀點也得到朱夏先生臨終前報告的認同[8]。
4) 龍女寺基準井在工程上克服了許多技術難題,因此才奪得全國第一口超深井鉆井成功的紀錄,同時也為國內鉆超深井積累了經驗、培養了人才。
4 結束語
1956年起在四川盆地實施的基準井勘探計劃,取得了很大的成效。蓬基井發現一個鹽水溫泉,造福社會,有利于人民健康。威基井發現國內第一個大氣田和最古老的燈影組產氣層,后者成為四川盆地區域性產氣層,現正成為四川盆地天然氣儲量增長的有利層位。女基井取得四川盆地從侏羅系至震旦系和基巖的完整地質剖面,并在古生界發現4個產氣層,為以后遠景勘探提供了重要線索;證實樂山 龍女寺古隆起向川中地區延伸,為其后尋找大氣田提供了方向[9~10];獲得的盆地基巖信息為研究中國大地構造提供了寶貴的資料。
撫今思昔,教益良多,一個盆地開始勘探階段,有計劃地鉆一些基準井并與地震剖面聯系進行綜合解釋,是一種全面系統區域勘探的有效方法,20世紀50年代四川盆地上川中地臺實施基準井勘探方案,應是一個很好的范例。
成文中,得到了同行王宓君、冉隆輝的鼓勵和支持并提出許多寶貴意見,在此致謝!
參考文獻
[1] 四川油氣田發展簡史編寫組.四川油氣田發展簡史[M].成都:四川出版集團、四川科學技術出版社,2008:序言.
[2] 焦力人.當代中國的石油工業[M].北京:中國社會科學院出版社,1988:590-593.
[3] 《康世恩傳》編寫組.康世恩傳[M].北京:當代中國出版社,1998:59-70.
[4] 四川石油管理局地質勘探開發研究院志編纂委員會.四川石油管理局地質勘探開發研究院志[M].成都:四川人民出版社,1995:37-42.
[5] 羅志立,劉樹根.中國塔里木、鄂爾多斯、四川克拉通盆地下古生界成藏條件對比分析[M]∥羅志立.中國板塊構造和含油氣盆地分析.北京:石油工業出版社,2005:359-546.
[6] 羅志立.川中是個古陸核嗎[J].成都地質學院學報,1986,13(3):65-73.
[7] 喬秀夫.華南晚前寒武紀古板塊構造[M]∥黃汲清,李春昱.中國及其鄰區大地構造論文集.北京:地質出版社,1981.
[8] 朱夏.活動論構造歷史觀[J].石油實驗地質,1991,13(3):201-209.
[9] 洪海濤,謝繼容,吳國平,等.四川盆地震旦系天然氣勘探分析[J].天然氣工業,2011,31(11):37-41.
[10] 蔣小光,張光榮,鐘子川,等.四川盆地下古生界有利勘探區帶的地震預測技術[J].天然氣工業,2011,31(11):42-46.
(本文作者:羅志立1 孫瑋1 代寒松2 王睿婧1 1.成都理工大學;2.中國石油勘探開發研究院西北分院)
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