陕西石油勘探与开发

陕西石油资源早在1900多年以前就被发现，直到廿世纪初才开始勘探，而真正有计划地、系统地进行勘探还是在建国以后，并且经历了几上几下的曲折历程。
　　一、延长油矿探区：
　　1895年德国人德立金到陕北进行地质调查。1903年德国人汉纳根又到陕北进行实地考察，发现延长有石油可采。1905年清朝政府筹办延长石油官厂，请日本人阿部正治郎到延长烟雾沟等地踏勘了油苗，考察了延长县城西、东、南门外3口用人工挖掘的浅井，认为有开采价值，乃推荐其国人佐藤弥市郎为技师，介绍木工、铁工、钻井工6人，购买日本钻机，于1907年2月在延长县西门口主要油苗露头处定一井位，6月5日开钻，9月6日井深68.89米见油，9月10日井深81米完井，是为延1井。延1井初时日产量1～1.5吨，这是我国大陆上打出的第一口油井。
　　1914年2月，袁世凯北洋政府与美国美孚石油公司签订《中美合办油矿》条约，条约规定开采年限60年。北洋政府派熊希令为“督办”，成立“中美油矿事务所”。美方派地质师克拉普（F·G·Glopp，中名马栋臣）、富勒（L·M·Fuller，中名王国栋）等6人，测量师5人与中方人员吴桂灵、何家亨等9人，对陕北地区进行了地质调查及地形测量。调查范围遍及陕北全境，测成1∶12000地形图百余平方公里。并由美方购置4台3600升汽动顿钻，在延长、延安、甘泉、黄陵、铜川等地钻井7口，耗资270多万元。在7口井中，4口见少量油，3口没有见油。马、王等认为“陕北地区没有一口井有工业价值”。美孚石油公司又派出阿世德等5名地质师和4名测绘师到陕北进行考察，对马栋臣等人的观点进行复查。阿世德等于1916年3月写有《陕西地质最后的报告》一文，结论是：“陕西省经一年半的详细视察，开凿钻井7处，既未能证实其为有价值的油田，也未能证实其为无价值的油田。但不论其为有价值与否，从今日该省交通及销售情况而论，殊不能经营获利。余今为断语曰：陕西省中部有石油，其为小量石油，已有充分证据，是否能有中量，尚且未可遽量，至于大量石油，恐其未必能有”。“中美油矿事务所”遂于1916年解约停办。
　　1916年，国民党政府成立中央地质调查所。1923年派地质师王竹泉第一次到陕北进行石油地质调查，1931年王竹泉又与潘钟详、谢家荣等地质师到陕北进行了调查，写成《陕北石油地质》一文，刊于1933年《地质学报》第20期上。1934年7月国民政府资源委员会在延长县成立陕北油矿勘探处。根据王竹泉等人提供的井位，在延长和永坪钻井7口，7口井都钻遇油层，其中有2口井获得较高的产量，从此新发现了永坪油田。他们并对已钻油井的地层进行分析对比，确定了延长、永坪、延安三个含油层段（注：即现在定名的长6、长2、延安组油层），为以后勘探找油提出了分层依据。
　　1935年4月中国工农红军到达延长县，“延长石油官厂”改名为“延长石油厂”。
　　1940年冬，中央军委军工局派第一科科长兼工程师汪鹏（又名汪家宝）来延长作地质调查，发现七里村一带新的鼻状构造，提出在七里村钻井的建议。他亲自定了5个井位，七1井和七3井先后井喷，获高产油流。七1井连续喷油9天，最高日产量达96.3吨，七3井初时日产量也达11.6吨（都钻在裂缝发育处）。
　　1945年夏，边区政府建设厅派地质师佟城任七里村分厂副主任，他对延长的石油地质作了进一步的调查和研究，写出了《延长石油地质概论》和《确定井口位置的说明》等论文。新定井位6口，有5口井出“旺油”或有较好的油流。当年并曾施行油层爆炸增产措施，在七2井、七5井4次爆炸见到增产效果，对延长油田的开发做出了一定贡献。
　　1946年中国石油有限公司成立，派田在艺、张传淦等地质师对甘肃东部及陕西陇县进行石油及油页岩的调查，著有《甘肃东部及陕西陇县地质志》一文，对以后全面开展陕、甘宁盆地的石油勘探工作打下了基础。1949年全国解放，“延长石油厂”改名为“延长油矿”。1951～1954年国家确定陕北为石油重点勘探地区，组建陕北勘探大队，每年投入20～22个地质、重磁力、地震、测量等地面工作队伍，在北起大理河，南至延长、延安，东到黄河，西至安塞的广大地区，进行了地质普查、详查和细测工作，绘有1∶50000地质图。同时在延长钻井19口，永坪钻井55口，枣园钻井16口，四郎庙钻井9口，七里镇钻井7口，并钻成延深1井和郎9井两口基准井，但成果都不显著。1954年5月陕北勘探大队由延安迁往宁夏吴忠。
　　1951年2月到1954年8月，苏联专家组先后8次到延长油矿帮助工作，分析研究了地质资料，进行了野外考察，对延长油矿的开发和建设提出了许多好的建议。如确定了油井的周期采油制度，建立了试油试井制度，清理修复了一批废旧井，开展了油井爆炸和小型压裂增产试验等，都取得了较好的成效。
　　1950～1953年进一步对永坪油田进行了地面调查、细测和钻井工作，证实永坪油层（即长2油层）普遍存在。1954年正式建立永坪采油车间，1955年原油产量达2532吨，超过了延长油田的产量，以后逐年有所增长。1959年延长油矿矿部由延长七里村迁到永坪。
　　1955年3月，延长油矿成立“三延”（延长、延川、延安）地区勘探队，进一步研究“三延”地区的储油物性和规律。在延安县的姚店、子长县的杨家园子、子洲县的马蹄沟、周家、延川县的冯家坪等处完成浅探井12口，除5口井见少量油花外，其余7口井均未见油。
　　1958年8月陕西省成立石油工业局，下设“601”勘探队，在陕北和渭北地区开展石油普查勘探工作。
　　1960年2月，陕西省石油工业局决定成立延安油矿，在延安沟门进行勘探和采油。由于油井产量不高，人力、物力、资金都有困难，在调整期间下马。
　　1965～1967年对青化砭油田进行了补充勘探，1967年1月投入开采。1970年开始重 点勘探了甘谷驿油田，经过4年的工作，钻探井45口，在长6油层获得较好成果，1975年正式投入开发。1979年3月对子长地区进行钻探，共完井4口，在长6油层获得30～51.86米厚的含油砂岩，渗透率、孔隙度都比延长、甘谷驿油田好。油井压裂以后，单井平均日产量在5吨以上。1980年以后部分油井投产试采。
　　1982年7月，石油工业部派领导干部以及地质、钻井、采油、炼油、计划、财务、供销等各方面专家组成调查组，会同陕西省石油化工局、延安地区行署和延长油矿的领导、技术人员一起，对延长油矿“六五”发展规划作了深入的调查和研究。8月6日到8日在延安专门召开“延长油矿发展规划座谈会”，确定了“自力更生，以油养油，积极发展，量力而行”的发展方针。并针对低渗透、低产量、浅油层的特点，制定了一些符合实际情况，行之有效的技术政策和经济政策，实行原油产量和上缴利润基数包干，超产数按出口油价格留作勘探开发基金。座谈会结束后写出了会议纪要。陕西省人民政府和石油工业部于10月份批准了座谈会纪要。延长油矿认真贯彻这次会议纪要所确定的方针政策，1985年胜利地实现了原油产量15万吨的奋斗目标。1988年产量猛增到29万吨，3年间又接近翻了一番（表3-2）（表3-3）（图3-2）。
　　二、第三石油普查勘探大队陕西探区
　　1955年中央地质部在陕、甘、宁盆地开展了石油普查工作。成立了“鄂尔多斯石油普查大队”（注：陕、甘、宁盆地以前称鄂尔多斯盆地，1968年经前地质部部长、著名地质学家李四光提出改名为陕、甘、宁盆地），后改名“第三石油普查勘探大队”（以下简称“三普”），先后在陕北、渭北、陇东、宁夏、内蒙等地进行地质普查和勘探工作。到1985年，仅在陕西境内就完成地震6471.6剖面公里，重力23662平方公里，电法265点、821.1平方公里，钻各类探井120口，钻井进尺128971.2米（其中陕北地区钻井89口，进尺62432.6米；渭河盆地钻井31口，进尺66538.6米；最深的渭深10井井深5205.12米）“三普”写有陕、甘、宁盆地石油普查地质成果总结报告、汾渭盆地石油普查阶段地质成果总结报告和其他一些专题报告，这些报告资料对在陕、甘、宁盆地的找油工作做出了贡献。
　　三、长庆油田探区
　　1970年11月国务院、中央军委以（1970）国发81号文决定成立“长庆油田会战指挥部”，加速陕、甘、宁盆地的石油勘探和 开发。指挥部由中国人民解放军兰州军区统一领导（后改由石油工业部直接领导），会战人员除石油工业部从新疆、玉门、四川、江汉等油田调来一批主要专业队伍和骨干力量外，兰州军区和陕西、甘肃、宁夏三省区也抽调了大批干部，支援会战。指挥部设甘肃省庆阳。陕西省成立长庆油田指挥部第一分指挥部，一分部设富县（一分部现改名为长庆石油勘探局陕西开发公司），负责陕西境内的石油勘探工作，最初在旬邑马栏、庙湾等地开展工作，钻井38口，发现了油流，但产量都不很高。1971年2月，“三普”首先在吴旗吴1井延安组油层获得日产11.9吨的油流，8月又在吴旗张坪打出一口吴8井高产井，延9油层日产原油76.2吨。随后，石油勘探局陕西开发公司队伍陆续北上，以吴旗为重点，在周围7000平方公里范围内开展了勘探工作，到1985年共打井247口，先后在吴旗、薛岔、金鼎、顺宁、永宁、油房庄等地获得工业油流井。吴旗油田于1972年9月投入试采。1975年根据中央石油部的指示，为加速浅油层的开发，将主要力量又转移到葫芦河、洛河一带，在将近6000平方公里范围内开展了勘探工作。到1985年钻井345口，拿下了直罗油田和下寺湾油田（均为长2油层）。1978年在直罗油田东北部开辟一块生产试验区，但终因油井含水高，产量低，递减快，没有达到预期的目标。1987年长庆石油勘探局陕西开发公司已将直罗、下寺湾两个油田分别移交给当地地方政府组织采油。
　　1976～1980年，长庆油田陕西开发公司还抽出两部大钻在永寿、耀县、黄陵等地打古生界深井6口，除耀1井在奥陶系平凉组（井深1219～1252米）获小量天然气外，其他各井都未见油气显示。
　　1983年5月开始在安塞地区进行钻探，7月打出第一口探井塞1井，试油后获得日产64吨的高产工业油流。随即组织了钻井会战，在约6000平方公里范围内开展了勘探工作。到1988年共完成探井和生产井217口，控制含油面积206平方公里，探明地质储量10555万吨，是当前陕北地区含油面积最大的一个油田（表3-4）。
　　1986～1988年在榆林地区开展了找气工作。3年共钻井26口，日产天然气大于1万立方米的有11口井，其中洲3井（子洲县城）日产13.3万立方米，陕参1井（靖边林家湾）日产5.9万立方米，镇1井（镇川）日产3.9万立方米，麒参1井（麒麟沟）日产1.7万立方米。西起麒麟沟，东到佳县，北自上盐海，南至绥德、子洲一线约5000平方公里范围内有良好的发展前景。
勘探开发浅油层油田，必须针对其低渗透、低产量的特点，采取相应的生产工艺和设备。这方面延长油矿经过几十年的实践，总结出了一套地质上有针对性、工艺装备上有适应性、经济上收效较好的有益经验，被石油工业部誉为“延长油矿的道路”。概括起来主要有以下几点：
　　第一，地质上针对油层多、分布范围广、纵向、横向变化大等实际情况，首先对本区域的沉积环境和储油层段进行分析研究，追索相对稳定的大型砂岩体；其次寻找渗透性较好的油砂体。在布井上采取“摸着石头过河”的办法；“探点连线，扩线找面”，用最少的探井，取得最大的勘探成果。打出油井后，立即进行试油和投入试采，使其最快获得经济效益。对这类油田来说，不能严格地划分勘探与开发阶段。探井出油以后，应尽快试油投产。在投产之后，还要继续进行勘探。如延长油田已经开采80多年，现仍在继续勘探中，而且每年都有新的发现，油田面积不断扩大，高产区块不断出现。
　　第二，钻井采用顿钻为主，旋转钻相结合的工艺。陕北东部地区油层埋藏浅，一般都在1000米以内，最浅的只有100米左右。延长油矿过去一直采用顿钻钻井，现有钻400米深的CZ-22型和钻500米深的CZ-30型顿钻钻机。1985年又由美国引进了两台能钻1000米和1500米深的顿钻钻机。顿钻钻机有很多优点：（1）不用泥浆，减少油层污染，降低钻井成本；（2）每米都取砂样，录井资料准确；（3）结构简单，造价便宜；（4）操作维修技术简单、易学、易懂、易操作；（5）用人少，能耗低，钢材消耗少；（6）井场、公路占地少；（7）钻井成本低，每米进尺成本只相当大中型旋转钻机的二分之一到三分之一。当然，顿钻钻机也有其缺点：一是不能直接取岩心，得不到准确计算储量的资料数据； 二是油层段砂岩比较松疏，使得井径不规矩，给压裂坐封隔器造成困难；三是国产顿钻钻机只能钻500米以内的井，虽引进了国外钻机，钻井深度仍有一定限制；四是钻井速度比较慢，只相当于旋转钻机的二分之一左右。因此，80年代后期除500米以内的井仍以顿钻为主外，500米以上的井和需要取心的井大都采用旋钻钻机。同时正在试验“上旋下顿”的新操作方法（油层上部用旋钻，钻达油层时用顿钻）。
　　第三，低渗透油层必须经过压裂改造，以提高油井产量，油井压裂工作虽在50年代就进行过一些试验，也取得一定增产效果。但受当时压裂设备及压裂工艺的限制，没有普遍推广。70年代长庆油田会战中，进行了大规模的压裂试验，采用了新的压裂设备，压裂工艺也有很大改进提高，增产效果更为显著。压裂成了低渗透油田投产前的一项工序，即不经压裂不准投产。这样就提高了低产油田的工业开采价值，资源可以得到充分利用。
　　第四，必须因地制宜，采用适合于低产油田的采油工艺。由于油层浅，产量低。大部分油井只能周期采油，因此采油工艺不能套用大油田一套正规的方法。历史上延长油矿曾经用过人力吊油、马车吊油等原始方法。这些方法虽然简陋，但符合当时的实际情况，因此取得了相对的经济效益。50年代为减轻工人劳动强度和提高工作效率，改为汽车吊油。70年代随着压裂增产措施的推广，油井产量大幅度提高，大部分油井改用抽油机抽油。对一些产量较低、采油周期较长的油井仍保留汽车吊油。在集油上不铺设集输管网，采用单井设罐、汽车拉运的方法，节约了大量钢管和建设资金，降低了生产成本。
　　陕西省境内已找到11个油田，各油田的基本情况和开发现状如下：
　　一、延长油田
　　位于延长县。1907年钻第一口井，获工业油流。含油层系延长组长6油层，埋藏深度70～350米，自东向西逐步加深。到1988年止，累计钻井1702口，其中探井197口，钻探面积240平方公里，探明含油面积72.8平方公里，地质储量4260万吨，其中1 2级含油面积44.5平方公里，1 2级储量1961万吨。1988年生产原油77702吨，累计采出原油60.08万吨（表3-5）。
　　二、永坪油田
　　位于延川县永坪镇。1934年开始钻井，1954年投入开采，累计钻井866口，其中探井166口。含油层系延长组长2油层，埋藏深度80～200米。钻探面积139.5平方公里。探明1 2级含油面积10.27平方公里，地质储量303.5万吨。油层原始含水高，递减快，原油最高年产量曾达到11076吨（1960），以后逐年下降，1988年生产原油3713吨，累计采出原油19.78万吨（表3-6）。
　　三、青化砭油田
　　位于延安县青化砭。1957年开始钻井，1967年开发，累计钻井751口，其中探井63口。含油层系延长组长2油层，埋藏深度170～300米。钻探面积111.4平方公里，探明含油面积108.9平方公里，地质储量2675万吨，其中1 2级含油面积42.7平方公里，1 2级储量1097万吨。1988年生产原油36188吨，累计采出原油19.81万吨（表3-7）。
　　四、甘谷驿油田
　　位于延安县和延长县接界处。1960年开始钻井，1974年投产。累计钻井919口，其中探井50口。含油层系延长组长6油层，埋藏深度200～350米。钻探面积148.5平方公里，探明含油面积64平方公里，地质储量1939万吨。其中1 2级含油面积56.6平方公里，1 2级储量1614万吨。1988年生产原油85965吨。累计采出原油44.87万吨（表3-8）。
　　五、子长油田
　　位于予长县。1961年开始钻井，1979年进一步钻探子2井，在长6油层压裂后获日产15.26吨高产油流。1980～1984年继续钻探，共完钻井66口，投产试采井31口，油井压裂后平均日产量在5吨以上（压裂前平均为361公斤，但压裂后第一月产量递减较快，约是初月产的44％左右）。油层属延长组长6油层，埋藏深度500～800米。钻探面积302平方公里，探明二级储量面积51.2平方公里，地质储量2854.7万吨；三级储量面积25.73平方公里。1984年选择油层比较发育，物性相对较好，产量较高的中部22.1平方公里先期开发，动用地质储量1282万吨，设计布井329口，采用裸眼完井，压裂投产，利用自然能量开采，依靠层间和区块接替弥补递减，以求稳产。至1988年共钻井261口，其中探井60口。1988年实际采油63124吨。累计采出原油22.26万吨（表3-9）。
　　六、吴旗油田
　　位于吴旗县境内。1971年开始钻井，在侏罗系延安组油层获得了较高产量，1972年转入重点勘探，最高时上大钻3台，中钻6台，至1985年止共钻井247口。在侏罗系的富县组，延安组延7、延8、延9、延10及三迭系延长组长2、长4 5、长6等多段发现油层，以延9、延10为最好，埋藏深度1200～1400米。随着钻探程度的加深，发现油层极为分散，每块含油砂体面积很小，油井递减很快。如吴8井、延9油层试油日产量达76.2吨（未经压裂），1972年投产以后，日产量保持在15吨左右，1976年递减到5吨左右，到1980年递减到了3吨左右。在其周围300～600米处钻的井都没有发现油层，形成一块孤零零的油砂体。因此在吴旗周围钻井200多口，发现出油的范围很广，但能计算含油面积和储量的只有吴68、吴88、吴133、吴135四个主要区块，含油面积26.6平方公里，地质储量1595万吨，其中包括延长组含油面积10.3平方公里，地质储量466万吨。
　　1972年投入试采，1988年共投产油井65口，采油112915吨，累计采出原油62.39万吨（表3-10）。
　　七、直罗油田
　　位于富县西约80公里的和尚塬。1971年开始钻探，1972年1月在红6井长2油层压裂后获日产油4.3吨，葫51井日产天然气1322立方米。1975年开始甩开钻探，到1978年6月钻井120口，有105口井钻遇油层，油层深度600～800米。压裂试油井65口，52口井产油，平均日产油5.7吨、水18.3吨，8口井产气。圈定含油面积26.9平方公里，地质储量1510万吨，气顶面积15.1平方公里，天然气储量9.8亿立方米。
　　1978年在油田东北部开辟生产试验区，动用面积8.5平方公里，地质储量600万吨。设计布采油井45口，注水井10口，年生产能力5万吨，1979年全面投入开发试验。这类油田由于自然含水率高（70％以上），注水后，含水进一步上升，油井迅速水淹。如不注水开采，虽含水趋于稳定，但地层压力不断下降，油井产量递减很快，1985年油田基本处于停产状态，开发试验没有达到预期的目的（表3-11）。1987年5月已移交富县管理。
　　八、下寺湾油田
　　位于甘泉县的王坪、下寺湾、桥镇一带。 1971～1972年打浅探井12口，见到了较好的油气显示。1976年再次钻探，至1985年共钻井133口，获工业油流井92口，含油层系侏罗系的延安组及三迭系延长组的长1、长2、长6等油层。除长2油层大面积连片外，其他各组油层很分散。据计算长2油层控制含油面积84平方公里，地质储量2127万吨。1980～1985年先后有13口井投入单井试采，平均单井日产约0.7吨（表3-12）。1987年5月已移交甘泉县管理。
　　九、安塞油田
　　1983年5月29日在安塞县谭家乡政府南2公里处开钻第一口探井塞1井，7月15日完井，发现了好的油层，经试油在长2油层获日产64吨的高产油流。同年相继在该县东北的坪桥乡和西南的王窑乡打了塞5、塞6和塞2三口井，塞5、塞6井在长6油层分别获日产18.3吨和13.2吨的工业油流。由于钻探成果显著，安塞地区遂成为长庆石油勘探局陕西开发公司的勘探重点。到1988年止，在周围6000平方公里范围内共打探井和生产井217口，已控制含油面积206平方公里，地质储量10555万吨，并初步建成4个采油区块，试采油井95口，年采油能力8万吨。1988年投产油井38口，采油27853吨，累计采出原油8.42万吨（3-13）。
　　十、马坊油田
　　位于定边县西南约30公里，与宁夏回族自治区盐池县交界。1967年地震详查发现构造，1968年开始钻井，9月在盐9井延安组延5油层获得工业油流。长庆油田三分部（指挥部设宁夏回族自治区马家滩）于1969～1976年继续进行详探，落实含油面积14.3平方公里，地质储量1048.7万吨，油层埋藏深度1400～1800米。油田虽位于定边县和盐池县交界处，但90％的油田面积在定边县境内。
　　1977年确定开发马坊油田，布署采油井67口，注水井47口，设计年采油能力21万吨。1978年6月投产，1979年4月开始注水，当年采油量达到20.6万吨，1980年达到22万吨。但从1981年开始逐年递减下降，年平均递减率10％以上，到1985年仪采油10.3万吨。累计采出原油133.2万吨（表3-14），年采油速度由初期的2％下降到1％，采出程度为12.7％（这个油田由长庆第三分部负责开发）。
　　十一、东红庄油田
　　位于马坊油田东约20公里，1969年钻第一口参数井盐16井，经试油延9油层获日产10.78吨油流。1985年共完钻井19口，有9口井获工业油流，2口井获少量油流，2口井出水，主要油层为延6和延10，埋藏深度1700～1900米，现已圈定含油面积5.3平方公里，地质储量111万吨，尚未投入开发。