国外深水油气勘探述评及中国深水油气勘探前景

经过近30 a的发展,深水油气勘探的水深记录被快速刷新;在深水区不断发现大油气田,油气储量、产量快速增长;深水区资金投入明显增长;世界深水区的剩余油气资源潜力巨大.深水油气勘探活动具有高成本、高技术、高风险和高回报的特点,正是由于深水油气勘探储量规模大、产能高形成的高回报特点才促使人们不断地向深水发起挑战.以地震技术和模拟技术为核心的勘探技术、钻采技术的进步和钻采设备的发展,以及开放的优惠政策等有利因素推动深水油气勘探向更深处发展.中国的深水油气领域广阔,目前现实的深水油气勘探领域--南海北部边缘深水区具有很好的基本石油地质条件和成藏条件,与国外获得巨大成功的深水油气勘探区较为类似,因此,其勘探潜力大,前景好.     

南海北部深水区油气勘探关键地质问题

南海北部深水区已经获得了重大的天然气发现,正逐渐成为全球深水油气勘探的热点区之一。通过与相邻陆架区以及世界上典型深水盆地的类比发现,南海北部深水区具有独特的石油地质特征。南海北部大陆边缘经历了从燕山期主动陆缘向新生代边缘海被动陆缘的转变,其演化过程和成盆机制复杂;陆坡深水区具"热盆"特征,凹陷发育超压,其生烃机制不明;深水区距离物源区较远,缺乏世界级大河系的注入,具远源沉积特征,未发现盐层及其相关构造,其油气成藏条件具有特殊性。此外,南海北部深水区海底地形崎岖、多火山,还面临着地震采集、处理等地球物理难题。因此,南海北部深水油气勘探需要在借鉴相邻陆架区和世界其他深水区成功经验的基础上,一方面深入研究其独特的油气地质特征,另一方面研发适应于我国深水环境的地球物理勘探新技术,切实推动深水油气勘探的进程。     

世界著名深水油气盆地的构造特征及对我国南海北部深水油气勘探的启示

介绍世界著名深水油气盆地的主要特征，着重构造特征，并与南海北部深水区进行了对比。世界著名深水油气盆地产出的大地构造条件具多样性，虽然大多数位于开阔大洋被动陆缘（南大西洋裂谷系、北海、澳大利亚西北陆架盆地），但边缘海的被动陆缘（墨西哥湾盆地）、转换大陆边缘（洛杉矶盆地）、主动陆缘（南沙海槽盆地）也可形成极佳的深水含油气盆地。南海北部深水区具有世界某些重要深水含油气盆地类似的特征，如位于被动陆缘和大河出口下方，以裂陷期的湖相富有机质页岩为主要生油岩，白云凹陷发育上下叠置的6层深水扇等，这都是有利的石油地质条件。但南海北部深水区盐层和盐构造不发育，构造圈闭相对较不发育，使深水油气系统的研究更加困难，也更具开拓意义。      

南海北部深水区油气勘探的关键地质问题

南海北部深水区已经获得了重大的天然气发现,正逐渐成为全球深水勘探的热点区之一。通过与相邻陆架区以及世界上典型深水盆地的类比发现,南海北部深水区具有独特的石油地质特征。南海北部大陆边缘经历了从燕山期主动陆缘向新生代边缘海被动陆缘的转变,其演化过程和成盆机制复杂;陆坡深水区具“热盆”特征,凹陷普遍发育超压,其生烃机制不明;深水区距离物源区较远,缺乏世界级大河系的注入,具远源沉积特征,未发现盐层及其相关构造,其油气成藏条件具有特殊性。此外,南海北部深水区海底地形崎岖、多火山,还面临着地震采集、处理等地球物理难题。因此,南海北部深水油气勘探需要在借鉴相邻陆架区和世界其他深水区成功经验的基础上,一方面深入研究其独特的油气地质特征,另一方面研发适应于我国深水环境的地球物理新技术,切实推动深水勘探的进程。     

国外深水领域油气勘探新进展及我国南海北部陆坡深水区油气勘探潜力

随着油气勘探开发新技术、新理论的不断发展和完善 ,近 2 0年来国外在深水区的油气勘探取得了引人注目的进展 ,如在南大西洋沿岸、墨西哥湾、北海、东南亚、以及澳大利亚西北大陆架诸盆地深水区都相继发现了一些大型油气田。然而 ,一个不容置辩的事实是 ,取得重大突破的区域主要是在被动边缘盆地的陆坡区及深海平原区。据不完全统计 ,在被动边缘盆地中已发现石油储量 60 0× 10 8t ,天然气储量 2 1× 10 12 m3;而主动大陆边缘仅找到 67× 10 8t的石油储量 ,天然气 1× 10 12 m3(不含前苏联地区的油气储量 ,据 1993年统计 )。文章是在收集了大量有关资料的基础上 ,对被动边缘盆地的石油地质条件 ,包括盆地的形成、演化和沉积充填模式、油气富集条件及含油气系统进行了较详细地阐述。其中着重分析了被动边缘盆地深水区形成大型和巨型油气田的基本要素 :( 1)不同演化阶段发育有多套烃源岩 ,包括断陷期湖相烃源岩—过渡期烃源岩—坳陷沉降期海相烃源岩 ;( 2 )裂谷盆地深水区坳陷层序中的浊积岩体发育形成及产状分布特征进行了详细讨论 ,同时还对我国南海北部陆坡深水区进行比较性讨论。指出珠江口盆地珠II坳陷及琼东南盆地中央裂陷带深水区属准被动边缘盆地 ,具有形成大油气田的基本地质条件 ,将是我国深水     

全球深水油气勘探简论

全球深水油气资源非常丰富,估计全球深水区最终潜在石油储量有可能超过1000×108bbl。随着深水油气勘探开发的不断深入,深水油气探明储量和产量不断增加,所占比重越来越大。预测至2015年世界海洋石油的25%将来自深水区。巴西近海、美国墨西哥湾和西非沿海是当前世界三大深水勘探热点地区,这里集中了世界84%的深水钻探活动,其储量占据了全球深水储量的88%。近几年全球不断取得深水油气重大发现,对全球新增探明储量和提高产量起到了主要作用。深水油气勘探与浅海及陆上油气勘探相比,技术要求高、资金风险高、作业难度高,施工工艺也有很大区别。高科技在深水油气勘探开发中的广泛应用不仅提高了深水油气勘探开发的成功率,促进了深水勘探的发展,反过来又带动了一大批学科专业的快速发展。     

全球被动陆缘深水勘探领域富油气特征及与我国南海被动陆缘深水区对比

被动陆缘深水富油气区油气资源丰富、大发现接连不断,正逐渐成为全球油气勘探的新热点。2000-2007年全球被动陆缘深水区(300 m)共发现33个大型油气田,占全球同期油气大发现的42%。南海北部海域、南海南部海域及东南亚地区等属被动陆缘类型,近年来在深水区也不断有新的油气田发现。对比分析了我国南海被动陆缘深水盆地与典型被动陆缘盆地的石油地质特征存在的差异,比如发育时间上我国南海较国外发育晚、时间短;在被动陆缘发育的4个典型阶段——前裂谷期、裂谷期、过渡期和漂移期中,裂谷期与过渡期发育明显不同;不同演化模式导致不同的沉积、成岩、热演化环境等;沉积层厚度差异较大,国外被动陆缘沉积层厚度可达上万米;大地构造环境造成油气疏导系统差异;双层结构发育的具体情况不同,使得膏岩岩层、上构造层烃源岩发育差异明显等。因此,寻找具有特殊地质条件(比如我国南海经历了特殊的洋盆扩张史,其南部挤压、北部拉张、西部走滑、东部消减)的深水海域;考虑生物礁储层比较发育的独特优势(比如南海北部的流花11-1生物礁大油田,地质储量1.64亿t,南海南部还有许多与生物礁碳酸盐岩有关的油气田),将是今后南海被动陆缘深水区油气勘探的重要方向。     

南海始新世海相地层分布及油气地质意义

采用古生态学及沉积学方法, 对南海北部深水区BY7-1-1井及L29井特定层段进行细致研究.通过有孔虫、孢粉藻类分析及沉积学分析, 证实南海北部白云深水区在晚始新世即出现滨浅海相沉积环境, 确定了南海北部最早接受海相沉积的时间.始新世海相地层在南海北部主要分布在台西及台西南盆地中, 并在晚始新世扩展到珠江口盆地白云凹陷.在南部分布较广, 曾母盆地、北康盆地、礼乐盆地及巴拉望盆地中均有始新世海相地层分布.南海始新世海相地层的分布受制于新南海扩张及古南海的消退, 以晚始新世为时间节点发生显著变化, 总体上分布范围增大, 反映该时期南海拉张和断裂活动的加剧.南海始新世海相地层具有良好的油气潜力, 在部分盆地中形成了优质的烃源岩与储层, 珠江口盆地白云深水区晚始新世海相地层的发现, 对南海深水海相油气勘探具有积极的参考作用.      

值得重视的海域海相油气勘探

当前我国海域油气的勘探领域和勘探层位大部分局限于新生界,而对古生代海相地台沉积、特提斯海相沉积、南海生物礁、南海和冲绳等深水盆地领域的勘探涉足不深。通过海域海相油气的地质调查与研究以及新区评价,认为在我国海域拓宽找油的战略选区,力争海域海相油气勘探获得突破、发现储量规模大的整装油田是有可能的。     

中国油气资源勘探现状与战略选区

从中国石油地质概况、油气勘探现状和战略选区进行分析总结,提出了中国油气资源战略选区的方向和重点。认为中国石油地质和构造条件复杂,勘探难度增大,油气资源战略选区把南海北部深水海域、松辽盆地及外围、东部及近海前古近系、青藏高原含油气盆地以及非常规油气资源,作为基础性、公益性油气资源战略调查与评价的重点,应用新技术,获得了系列重要地质认识,实现了油气发现和突破。未来应围绕上述领域开展进一步的勘查和勘探工作。     

南海岩石圈结构与油气资源分布

南海是中国唯一发育有洋壳的边缘海,是世界四大海洋油气聚集中心之一。油气勘探表明,南海的油气田分布在北部、西部和南部陆缘沉积盆地内,而大中型油气田集中分布在西部海域盆地中,自北而南有莺歌海—琼东南盆地、万安盆地、湄公盆地、曾母盆地和文莱—沙巴盆地,且以含气为主,含油次之。此外,这一区域深水区还存在多个潜在的大型含油气盆地。研究发现,南海的油气分布与深部岩石圈结构有密切关系。在构造上,南海的含油气盆地位于岩石圈块体边缘或之上,受控于大型岩石圈断裂的发育与演化。在油气富集的盆地中,莫霍面显著凸起,与盆地基底形成镜像,地壳厚度最薄处仅数千米厚,热流值明显较周围地区高,热岩石圈厚度大大减薄。地震层析成像结果反映,这些盆地深部发育一条规模宏大的北西向上地幔隆起带,自红河口向东南穿越南海西部海盆,一直延伸到婆罗州东北部地区,在宏观上控制了南海的油气分布与富集。     

"源热共控论":来自南海海域油气田"外油内气"环带有序分布的新认识

南海海域新生代经历印支—南海地台裂谷期、陆间裂谷期和区域沉降阶段,形成大陆架、大陆坡和洋壳区三大区域构造单元。围绕洋壳区,大陆坡和大陆架呈准环带状分布格局。沉积盆地主要分布在大陆架和大陆坡上,亦环绕中央洋壳区呈环带状分布。南海油气勘探活动于20世纪60年代末期开始,截至目前已发现数百个油气田,这些油气田主要分布在南部、北部和西部等大陆边缘。油气田分布主要呈大陆架或其近陆部分以油田为主、大陆坡（也包括邻近大陆架部分区域）以气田为主的“外油内气”特征。油环区凹陷烃源岩以中深湖相泥岩或深海相泥岩为主,沉积有机质以Ⅰ、Ⅱ1型干酪根为主,地壳相对较厚、热流值相对较低、烃源岩主要处在生油窗以内,烃类产物主要是原油。气环区生烃凹陷烃源岩以海陆过渡相泥岩和海相烃源岩为主,沉积有机质主要是Ⅱ2—Ⅲ型干酪根,地壳厚度相对较薄,热流值高,具“超热盆”特征,烃源岩以生气为主。油环区主力储层是砂岩,形成于湖相到浅海环境,存在多套储盖组合。气环区内带存在浅水沉积和深水沉积两套储盖组合,以深水扇和生物礁储层为主,盖层主要为海相泥岩。以300 m水深为界,油环带主要位于浅水区,勘探程度较高;内带气环主要位于陆架下部及陆坡区,勘探程度较低。南海海域勘探领域正在由浅水区向深水区发展。南海油气资源丰富,有望成为我国新的大油气区。     

Cenozoic Sea‐land Transition and its Petroleum Geological Significance in the Northern South China Sea

The process of Cenozoic sea-land changes in the northern South China Sea(SCS)controlled the sedimentary filling pattern and played an important role in the petroleum geological characteristics of the northern marginal sedimentary basins.Under the control of the opening process of the SCS,the northern SCS Cenozoic transgression generally showed the characteristics of early in the east and late in the west,and early in the south and late in the north.The initial transgression occurred in the Eocene in the Taixinan Basin(TXNB)of the eastern SCS,while the transgression occurred until the Pliocene in the Yinggehai Basin(YGHB)of the western SCS.International Ocean Discovery Program(IODP)expeditions(Expeditions 367/368)revealed that the initial transgression of the SCS basin occurred at approximately 34 Ma,which was the initial opening time of the SCS.The period of drastic changes in the sedimentary environment caused by large-scale transgression corresponded to the opening time of the southwestern subbasin(approximately 23 Ma),which also represented the peak of the spreading of the SCS.The sea-land transition process controls the distribution of alternating continent-marine facies,marine facies source rocks and reservoirs in the basins.The marine facies source rocks of the basins in the northern SCS have a trend of gradually becoming younger from east to west,which is consistent with the regional process of gradual transgression from east to west.Regional sea-level changes were comprehensively influenced by SCS opening and global sea-level changes.These processes led to the early development in the east and south and late development in the west and north for the carbonate platform in the SCS.Carbonate platforms form another type of"selfgenerating and self-accumulating"oil-gas reservoir in the northern SCS.The sea-land transition controlled the depositional filling patterns of different basins and laid the foundation of marine deposits for oil and gas resources.The source-reservoircap assemblage in the northern SCS was controlled horizontally by provenance supply and sedimentary environmental changes caused by sea-land transition and vertically by the tectonic evolution of the SCS and regional sea-level changes.     

上海周边海域潜在的浅层气灾害及其防治措施

由研究结果认为上海周边海域浅部地层中的浅层气为生物成因气。在上述海域,已发现多处埋藏浅层气,并已在近岸海洋开发工程中诱发了数起地质灾害事故。提出了浅层气灾害诱发的3个原因及2种表现类型,认为防治浅层气地质灾害可从沉积环境、沉积相,沉积地层对含气层进行预测,并采用物探技术调查测区浅层气埋藏深度,进行钻孔预放气是最根本的防治措施。     

中国东北地区油气地质特征与勘探潜力展望

中国东北地区发育50多个盆地,规模大小不一,较大的盆地包括松辽、二连、海拉尔盆地和5个跨境盆地。东北地区油气资源潜力巨大,油气储量增幅显著,同时面临油气上产、稳产难度仍然持续加大的现实。本文在深入分析东北地区构造与沉积古地理演化过程的基础上,总结了东北地区构造与沉积协同作用下的成藏组合差异发育特征。进一步结合勘探实践,针对油气勘探中存在的问题,围绕着新领域新层系的工作思路,提出了东北地区油气勘探的方向,包括:松辽盆地中央坳陷带中浅层油气精细勘探,松辽盆地南部深层火山岩油气勘探,松辽盆地西斜坡和北部倾末端油气勘探,东北地区古生界油气勘探,大三江盆地群油气勘探,东北地区页岩油和油页岩资源勘探。为未来东北地区油气资源的勘探部署提供了科学依据。     

中国多旋回叠合沉积盆地的形成演化、地质结构与油气分布规律

深入认识盆地的地质结构与构造演化,探讨盆地的油气分布规律,将为揭示中国大陆属性、资源能源分布、环境变化及油气勘探新领域奠立重要基础。本文立足于油气勘探的新资料,应用活动论构造历史观与比较大地构造学方法,分析了中国叠合沉积盆地的构造演化、构造分区、地质结构与油气成藏模式,探索油气分布规律。研究表明,中国叠合沉积盆地经历了中新元古代、寒武纪—泥盆纪(或中泥盆世)、(晚泥盆世—)石炭纪—三叠纪与侏罗纪—第四纪4个构造旋回的演化;据东西向两条构造锋线和南北(或北北东)向的两条改造锋线及西太平洋弧后盆地带,可将中国划分为北疆、内蒙古、松辽、塔里木—阿拉善、鄂尔多斯、渤海湾、青藏、四川、华南与海域等10个沉积盆地区;发育有前陆/克拉通、前陆/坳陷、坳陷/断陷、断陷/坳陷、反转断陷、被动陆缘、走滑叠合和改造残留等8种叠合盆地结构类型;发育安岳裂陷槽型、塔北型、苏里格复合三角洲型、玛湖凹陷型、陆梁隆起型、库车冲断带型、大庆长垣型、古潜山型、中央峡谷水道型、柴东生物气型、四川源内型与沁水向斜煤层气型等12种典型油气成模式;盆地内凹陷/断陷的油气分布具有空间有序性,叠合界面油气富集具优势性,油气叠合分布有强的非均一性,中西部前陆/克拉通叠合型盆地的油、气分区分布,海域被动陆缘/断陷叠合型盆地的油、气分带分布。中国多旋回叠合盆地具有独特的“三环带状”油气分布格局。     

中国非常规油气沉积学新进展

经过近20年不断探索,中国陆上非常规油气勘探开发取得了重大进展。2019年全国非常规油气产量占油气总产量的23%,2020年非常规油气产量接近7 000万吨油当量,标志着中国进入非常规油气革命发展新阶段。非常规油气沉积学作为非常规油气地质学理论体系的重要组成部分之一,受到越来越多的关注和重视,形成了“陆相深水砂质碎屑流等重力流沉积模式”、“海陆相富有机质页岩沉积模式”、“细粒沉积岩发育微纳米级孔喉系统”、“多地质事件沉积耦合形成非常规油气甜点区（段）”等重要认识。专辑主要是由从事非常规油气相关的沉积学专家对中国近几年非常规油气层系沉积研究新进展的系统性和及时性总结,内容涵盖了鄂尔多斯、四川、松辽、渤海湾、准噶尔等近50个大中型及中小型含油气盆地,地层时代跨度自元古代至新生代,涉及致密油/页岩油、页岩气、致密气、煤层气、油页岩油等非常规油气层系（段）近30个。这些研究成果为我国非常规油气资源勘探开发提供了重要理论基础与技术支撑。提出未来非常规油气沉积学需以非常规油气工业开发的“甜点箱体”和“甜点群”为重点研究方向,指导非常规油气资源高效勘探开发。     

柴达木盆地油气资源战略调查成果与下步工作重点

柴达木盆地是中国七大含油气陆相盆地之一,油气资源总量丰富,勘探潜力巨大。柴达木盆地油气资源战略调查及评价项目研究工作开展2年以来,取得了重要的成果和认识:德令哈断陷内大面积分布中—下侏罗统烃源岩;盆地东部石炭系具有生烃能力;盆地北缘东段红山地区地震勘探采集到较好品质的资料;狮子沟地区天然地震勘探得到初步成果;综合应用地震、钻井等资料,确定了狮子沟构造的深层构造。下一步工作的重点是进一步加强盆地东部石炭系评价的力度,深化狮子沟、红山、德令哈等地区深层构造的研究及圈闭资源量评价工作。