巴肯组和尼尔布拉勒页岩油系统调研.doc

1 巴肯组页岩油气勘探开发历程 威利斯顿盆地位于美国西北部，横跨美国三个州（蒙大拿州、北达科他州和南达科他州）和加拿大的两个省份（萨斯喀彻温省和曼尼托巴省），其沉积地层总厚度达1.5×104ft（4572m），巴肯（Bakken）150ft（45.7m），但在盆地内大部分地区，其厚度比较薄，巴肯组油层的顶部深度由加拿大境内的数千英尺到北达科达州境内的上万英尺（图1.1）。 2008年6月24日，美国地质勘探局（USGS）发表了一项官方研究报告。该研究报告指出预计在巴肯页岩蕴藏巨大的油气储量，可采储量可达3.65×108bbl（0.58×108m3）石油当量的原油。该报告与1995年的预测结果比较，可采储量增长了25倍。 同时，北达科他州也发布了一份报告，估计在其境内的巴肯油层有2.1×108bbl（0.33×108m3）可采石油储量，这些数据包含常规（巴肯组中段）和非常规油气藏（巴肯组上、下段页岩油藏）。 1.1勘探历程 自1950年以来，威利斯顿盆地巴肯组已开展了多轮勘探（）1953年在北达科他州发现第一个油田，即安蒂洛普油田，这个油田的开发一直持续到60年代。安蒂洛普油田的巴肯组及斯里福克斯组上段为与挤压褶皱作用有关的低渗裂缝性储层，是主要的产油气层，（Murray1968）209bbl/d（33.23m3/d）。安蒂洛普油田已累积产油0.194×108bbl（308×104m3），产气327×108ft3（9×10）1961年，壳牌公司获得了巴肯组含油气系统的第二个重大油气发现，即埃尔克霍恩兰奇油田。在对埋藏较深的红河段（）1976年才在巴肯组含油气系统中钻了第二口探井。此后这个地区就被称为巴肯成藏有利区，在这里所钻的井都以巴肯组上页岩段及其古生界（）（1） 1987年开始在巴肯组上页岩段钻水平井（LeFever2006）Meridian公司所钻的33-11MOI井（）794m，日产油258bbl（41m3），日产气8461m3，而且在投产后的前两年产量相当稳定。这口井的成功使巴肯组上页岩段油气藏进入了水平井开发阶段。这个成藏带的勘探一直持续到了1990年以后．在这里经营的油气公司多达20多家。1990年后，石油价格大幅下降，再加上巴肯组上页岩段的油气产量具有一定的不可预测性，致使这一轮水平井勘探阶段结束。 2000年以后，通过在巴肯组中段钻第一口水平井，发现了埃尔姆古力油田。2006年发现了帕歇尔油田。2008年，可采储量可达3.65×108bbl（0.58×108m3）石油当量的原油。比1995年预测的可采储量增长了25倍。 表1-1 威利斯顿盆地油气勘探开发成果及新进展 时间 油气勘探开发成果和新进展 1953年 发现安蒂洛普油田；开始从巴肯组和斯里福克斯组开采油气 1961年 壳牌公司在埃尔克霍恩兰奇部署的41X-5-1井获得工业油流，圈定了比林斯鼻状构造成藏带的分布范围，证实了巴肯组上部页岩段的油气潜力 1970年 开始在比林斯鼻状构造巴肯组上部页岩段中钻直井 1987年 在比林斯巴肯组上部页岩段中钻第一口水平井 1996年 Alhin油井在巴肯组中段完井，发现了一个沉睡的大型成藏带 2000年 在巴肯组中段钻第一口水平井，发现了埃尔姆古力油田 2006年 发现了帕歇尔油田 2008年 可采储量可达3.65×108bbl（0.58×108m3）石油当量的原油。比1995年预测的可采储量增长了25倍。 1.2开发历程 威利斯顿盆地巴肯组油气层的开发大致可以分为三个阶段： 1.2.1第一阶段（1953年到1987年） 在这个阶段，油田主要分布在奈森背斜上，目的是利用直井开发裂缝内所含油气（图1.2）。 1953年，在羚羊油田的巴肯页岩裂缝中获得最初的原油产量，该地区由于强褶皱作用，裂缝非常发育。1986年，在另一个构造带——比林斯鼻状构造上获得油流，35个巴肯2930 bbl/d（332.75m3/d），Buckhorn、Devils Pass和埃尔克霍兰奇（Cramer，1986）巴肯19×106bbl （302×104 m3）（Breit ，1992巴肯 （Leibman，1990）埃尔克霍兰奇巴肯（Carlson，1990）埃尔克霍兰奇～1.5～2.0（Reisz， 1992 Breit等，1992）巴肯～（Leibman，1990） 图1.1 美国威利斯顿盆地地理位置及部分巴肯页岩在不同开发阶段开发油田分布略图 （红色部分代表第一阶段开发的油田；绿色部分代表第二阶段开发的油田；黄色部分代表第三阶段开发的油田） 根据对巴肯组7个油田的21口水平井的评价，得出如下结论（Reisz，1992）：典型的水平井一般具有2000ft（609.6m）长的水平段，控制2.0×106～2.7×106～×10