大庆油田是怎样发现的
2016-03-15吕雪萱
文/吕雪萱
大庆油田是怎样发现的
文/吕雪萱
有一段时间,有一种理论,说中国是“贫油”的国家。其实,中国人很早就发现和利用石油了。据《汉书·地理志》记载,秦汉时代的高奴县(今延安一带)人民,发现延河支流洧水的水面上,有可燃烧的液体,就“接取用之”。北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》一书里,已经叫它做“石油”,说可以用石油燃烧产生的烟炱制墨。到了明朝,我国已凿成世界第一口石油竖井,深达几百米,比北美和欧洲早300多年。然而,直到解放前,我国所用石油的百分之九十以上依赖进口。新中国建立后,我国依靠“洋油”的被动局面依然没有改变。这严重影响了我国经济和国防建设的发展。
为了发展我国的石油工业,首先应该解决一个根本问题:我国的天然石油资源究竟多不多?“中国贫油”,是不是事实?
理论准备
1953年的一天,毛泽东主席在中南海的客厅里接见了地质学家、地质部长李四光同志。他问李四光:我国天然石油的远景究竟怎么样?
李四光用乐观的、十分肯定的语气回答说:“三十年代初期,我在一篇地质论文中提出过,我国东北、华北存在着有经济价值的沉积物,指的就是石油。现在我更加坚信,我国的天然石油是有希望的,当然还要做大量的工作。”
李四光做出这个科学判断,涉及到对已有的石油生成和储藏理论怎样看待的问题。
大家知道,石油是古代生物遗体的有机物质变成的。这些有机物质是在什么情况下变成石油的呢?过去许多人认为,只有在海洋里才有这种条件。生物在海洋里繁殖生长,死亡后淤积在海底。河流也运来一些生物,还运来大量泥沙,不断地沉积下来,把堆积在海底的生物遗体掩埋在隔绝空气的缺氧环境中。由于细菌、温度、压力等因素的作用,这些生物遗体逐渐分解成碳和氢的化合物,形成了石油和天然气。所以,总是在海相地层中发现油田。
陆相地层是在大陆的湖泊中堆积起来的,过去很少找到油田。但是就此得出结论,认为这里不会生成石油,理由并不充足。上世纪三十年代初期,我国地质学家在陕北油田考察,就发现那里的石油是在淡水湖中生成的;以后又查明,四川、新疆一些油田的石油也是在陆相地层中生成的。于是,他们提出了陆相地层也可以生油的事实和理论。但是,一般仍认为陆相地层不可能有大油田。
李四光同志根据自己多年来的地质实践和前人的经验教训,深入地进行研究。他认为有没有大油田,关键在于有没有生油、储油的条件。在他看来,一个地区如果具备下面四个条件,就能生成石油和天然气:第一、有比较广阔的低洼地区,曾经长期被不太深也不太浅的水所淹没;第二、这些低洼地区的周围有大量的生物繁殖,同时在水里也有大量的微生物繁殖;第三、有适当的气候条件,适宜于生物的大量滋生;第四、经常从陆上输入大量泥沙,可以把水里迅速繁殖、死亡的大量微生物,以及从陆上输送来的各种有机物质,随沉积随埋藏,不让它们腐烂分解,变成气体扩散消失掉。
李四光在地质学研究的基础上,创立了地质力学。发现在同一种力的作用下形成的地质构造,可以有多种不同的形态,但是有着共同的发生发展过程,因此它们总是按一定形式组合起来。这种由共同的发生发展过程而形成的许多地质构造组成的总体,李四光把它叫做构造体系。
构造体系有种种类型,其中有一种扭动构造体系,是由地壳相邻两部分发生扭动而成的。比如位于我国和亚洲东部的新华夏系构造体系就属于扭动构造体系,它是在距今2.25亿年到7000万年前的中生代开始出现。根据对构造体系的认识,李四光不只是看到什么样的构造可以储存石油,而且看到了什么样的构造体系中的什么部位有利于石油的生成和储集,从战略上提出找寻石油的意见。1954年2月,他在一个报告中全面分析了我国哪些地方有可能找到大量石油的远景,建议对华北平原和松辽平原开展战略性侦察。“中国贫油论”被推翻了。
党中央批准了李四光的报告。地质部在李四光的主持下,组织地质勘探队伍,在全国开展战略性的石油普查勘探。科学的预见将在实践中接受考验。
向松辽平原进军
1955年秋天,一支普查石油的地质勘探队出发了。他们斗志昂扬,满怀信心,高唱着《地质队员之歌》,向松辽盆地进军,为开发我国石油宝藏走上了前沿阵地。
广阔的松辽盆地位于我国的东北部。所谓“盆地”,指的是地质历史上的情况,不是说现在的地形。现在那里的确是一个平原。在26万平方公里的松辽平原上,夏天草莱丛生,冬天冰封大地。在这么广阔的地区里,找油工作怎么样进行才好呢?
松辽平原石油勘探工作一开始,就从摸清过去盆地的本来面目,以及以后的沉积情况入手,来揭开盆地的秘密。
从1955年开始,地质勘探队先对松辽盆地进行了地面地质调查,又用重力法普查了21万平方公里,用重力、磁力法详查了15万多平方公里,航空磁测了40万平方公里。
通过地面地质调查和重力、磁力勘探,把取得的资料综合起来分析,对盆地基底就有了大体的认识。原来,松辽盆地大致是个中间拗陷、向四周逐渐抬起来的比较完整的拗陷型盆地。但是基底也有局部的起伏,从重力、磁力资料可以推断哪儿是隆起区,哪儿是拗陷区。结合地面地质调查所得到的盆地周围出露的岩层,对于盆地基底的岩性、厚度和生成的时代就更清楚了。
但是,盆地里有什么样的沉积地层?有没有生油、储油层呢?盆地内部的构造情况怎么样?哪儿有背斜?哪儿有断裂?有没有储油构造?了解这些情况,主要是靠电法勘探和地震勘探。
勘探队在松辽盆地,从南到北均匀地部署了14条“电法大剖面”。所谓“剖面”,就是沿地质构造某一方向切开的一个断面,它反映了构造在某一方向的形态、地层顺序、位置形状变化、厚度变化、岩石有没有断裂等情况。通过电法勘探,获得了这14个剖面上的数据资料。
在14条“电法大剖面”的基础上,又进行了地震勘探,初步确定了可能的储油构造。
但这毕竟是一种可能。要有绝对把握,就必须钻井。于是,从1957年开始,地质部松辽石油普查大队就在这里钻了一些探井。1958年4月底,这个普查大队在吉林省扶余县一个储油构造钻到了厚达70厘米和50厘米的两个油砂岩层,证明松辽平原深处的确有石油。1958年6月25日,《人民日报》在显著位置刊登了《松辽平原有油》的消息。
为了进一步在松辽平原展开石油勘探工作,石油部专门成立了松辽石油勘探局。
勘探局考虑到盆地东部的隆起带周围有断层,很可能储油,决定把用来调查盆地全貌的基准井选在这一隆起带的一个构造上,地点在黑龙江省安达县任民镇。这口井正式定名叫松基一井,意思是松辽盆地第一号基准井。基准井是调查盆地全貌的,一般要求钻穿全部沉积地层,甚至打到基岩,通常要打三四千米,甚至更深。根据当时最大的钻机能力,它的设计深度是3200米。由于井打的深,一边打一边还要取地层的实物标本——岩心,所以钻的速度慢,打井的时间长,花费也很大。一般开始时不可能钻很多基准井。因此,基准井的井位一定要定得合理,要把井位设计在最有希望找到油的地点,比如背斜构造的顶点等,同时又要照顾全局,使少数几口基准井尽量分布在盆地的不同部位。
1958年7月,松基一井开钻了。三二一一八钻井队的职工,不怕日晒雨淋,不怕风雪严寒,夜以继日地干,不到一年时间就把井钻成了。可是出乎人们的意料之外,没有发现油气。
这自然引起了人们的议论,个别人甚至有些泄气。面对前进道路上的曲折,大家认真分析这口井所取得的地层资料。
从这口井取出的岩心中,有黑褐色的泥岩,这是在湖泊里沉积的淤泥变成的。他们用显微镜仔细观察泥岩,看到上面有一些斑斑点点的东西。这不就是原来埋藏在淤泥里的微生物保留下来的遗迹吗?看来这里的确有生油层。岩心中还有几层沙岩。沙岩有一定的孔隙性和渗透性,是能够很好地储集油气的。这就是说,这里也不缺少储集层。既有生油层,又有储集层,却不见油气显示,那一定是圈闭条件不好,把油放跑了。
这口基准井虽然没有见到油气显示,但是取得了盆地内部沉积岩层的直接资料,建立了层剖面的层序,确定了地层形成的年代。原来这些沉积岩是在中生代白垩纪形成的,离开现在大约7500万年。根据地质资料,中生代白垩纪地层里是能找出油来的。
经过分析讨论,大家充满了信心,纷纷请求上级领导快给新井位,准备挥戈再战。
十年大庆传捷报
为了确定下一口井的井位,松辽石油勘探局对松辽盆地的地质勘探资料又进行了认真仔细的分析研究。他们本着从有利地区选择有利构造,逐渐缩小包围圈的方法,分析观察各种地质剖面图,发现离任民镇一百多公里的高台子地下有一个圈闭隆起构造。这是一个有希望含油的部位。它有良好的圈闭条件,周围又有深拗陷里充足的油气来源,加上构造带隆起比较高,周围的油气容易聚集到这里来。
于是决定在高台子构造上再打一口基准井。因为在松基一井以后另外在吉林也打了一口基准井,叫松基二井,所以这就叫松基三井。这口井仍然由三二一一八钻井队来打。
开钻了,机声隆隆,钻盘飞旋,钻头带着勘探工人的激情和希望,冲进地层。为了尽快探明地下情况,首先是有没有石油,上级领导决定1000米内不取岩心。由于不取岩心,钻井速度很快。不久就钻到了1100多米。从地质剖面图等资料来看,下面可能就是含油的地层了。他们按照规定要求开始取心。在取心钻进过程中,地质员在观察从井底返上来的泥浆时,忽然看到水面漂起了片片的油花,就情不自禁地喊了出来:“有希望啦!有希望啦!”
眼看着取心钻井完毕了,就要起钻出心,大家的心情倒紧张起来,泥浆里有油花,岩心里能否取得有价值的油砂呢?
岩心筒紧扣着在场的每个人的心。当岩心筒从井里起出,卸掉了取心钻头,有人就高兴地喊了起来:“有油!”真的,从岩心筒里流出的泥浆面上闪现了一层黄黑色的原油。接着就把岩心从岩心筒里取了出来。
“油砂!油砂!”大家几乎同时喊了起来。油砂散发出浓郁的石油芳香。人们再也抑制不住内心的喜悦,兴奋地向着千里草原,特别是向着北京的方向呼喊着:“我们找到油砂啦!”
这时刻,人们怎么能够不兴奋呢?这油砂,初步证明了陆相沉积是能够找到石油的。这油砂,宣告了“中国贫油论”的彻底破产!
根据石油工业部领导同志的决定,三二一一八钻井队马上准备完钻,固井试油。
试油,包括射孔、排液和计量三道工序。当时试油专业队还没调来,三二一一八钻井队又把试油的任务接受下来。
1959年9月26日,大家正在钻台上操作,忽然听得油管口呼呼直响,喷出带有大量油花的水柱。过了一会,喷出来的就是又黑又香的原油。
“松基三井喷油啦!”眼看着第一次喷出的原油哗哗地流进土油池,人们一片欢呼。只听一位技术员大声喊道:“快看表,计算原油产量!”
松基三井是松辽平原的第一口喷油井,它给我们在松辽盆地找出大油田指明了前景,给我们伟大的祖国摘掉“贫油”帽子带来了希望。它将永远载入中国石油工业发展的光辉史册。石油工人特地在这口井旁边树立了一块石碑:“创业井”。
正当全国人民热烈庆祝国庆十周年的日子里,石油工人用松基三井的滚滚原油献了厚礼。为了纪念这个大庆的日子,上级决定把松辽石油勘探局前线所在地黑龙江省肇州县大同镇改名叫大庆镇,从肇州县划归安达县。从发现大同镇附近这个高台子构造开始,经过一年多的时间,又拿下了好几个构造,形成了一个大油田,这整个油田就定名叫大庆油田。
从1949年全国大陆解放到现在,时间过去了60多年。这在历史的长河中只是弹指一挥间,正是大庆油田的发现将我国“贫油”的帽子甩进了太平洋。