胡文瑞，鮑敬偉，胡濱

（1. 中國石油天然氣集團公司咨詢中心；2. 中國石油煤層氣有限責任公司；3. 中國石油大學（北京）石油工程學院；4. 中國石油天然氣集團公司規(guī)劃計劃部）

近10年來，國內(nèi)外油氣勘探不斷取得突破，2001—2011年，全球新增石油剩余可采儲量614.0×108t，新增天然氣剩余可采儲量39.9×1012m3[1]，其中，中國累計新增探明石油地質(zhì)儲量 112.2×108t，累計新增探明天然氣地質(zhì)儲量5.8×1012m3，相繼探明了姬塬、塔河、蓬萊19-3等15個地質(zhì)儲量大于1×108t的油田和蘇里格、普光、徐深等14個地質(zhì)儲量大于1 000×108m3的氣田[2]。在油氣資源勘探取得重要進展的同時，油氣勘探的理念也發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，對傳統(tǒng)油氣勘探理念形成了挑戰(zhàn)和沖擊。

1 油氣勘探新成果

21世紀以來，全球油氣勘探難度越來越大，勘探對象日益復雜，然而由于認識的深入、理論的突破和技術的進步等，發(fā)現(xiàn)的油氣田儲量和數(shù)量不斷增長，勘探不斷取得重大進展。截至2011年，全球石油剩余可采儲量達2 343×108t，比2001年增長了35.5%；全球天然氣剩余可采儲量達208.4×1012m3，比2001年增長了 23.7%[1]。一些大型油氣田不斷被發(fā)現(xiàn)，2000—2008年，全球共發(fā)現(xiàn)大油氣田（可采儲量油大于6 850×10 t、氣大于850×10 m ）90個，主要位于被動陸緣深水、碳酸鹽巖、巖性-地層、前陸沖斷帶、老油氣田、新區(qū)新盆地等領域[3]。2010年全球新發(fā)現(xiàn)的7個大油氣田合計探明可采儲量達31.4×108t油當量（見表1），占當年全球新增探明可采儲量的40.5%，而數(shù)量僅占2010年全球新發(fā)現(xiàn)油氣田數(shù)量的1.4%[4]。

表1 2010年全球7大油氣田發(fā)現(xiàn)[4]

2 全球油氣勘探進展與趨勢

2.1 從儲油氣層到生油氣層

以前認為，油氣勘探的基本要素是尋找“生、儲、蓋、圈、運、?！苯M合，具備此條件就有可能找到油氣田，且油氣生成后從原生地層（烴源巖）“二次運移”到儲油（氣）層[5]，原生地層是生油（氣）層，但不是儲油（氣）層?，F(xiàn)在勘探開發(fā)的視野已擴展到原生地層，即從原生地層中尋找油氣資源。某種意義上，“回歸原生地層找油（氣）”是油氣勘探開發(fā)領域的一場革命，也是對傳統(tǒng)油氣勘探理念和理論的挑戰(zhàn)，已成為世界石油工業(yè)發(fā)展的重要方向。

美國頁巖氣和致密油資源的成功勘探開發(fā)證明，傳統(tǒng)意義上的生油（氣）層已成為了勘探開發(fā)對象。美國產(chǎn)頁巖氣盆地超過30個，產(chǎn)層包含了北美地臺區(qū)所有的海相頁巖烴源巖地層[6]；致密油產(chǎn)于原生地層或與其互層、緊密相鄰的致密砂巖、致密碳酸鹽巖等，是繼頁巖氣之后美國非常規(guī)油氣勘探開發(fā)的又一新熱點，2012年美國致密油產(chǎn)量突破 7 000×104t，預計2020年全美致密油產(chǎn)量將達1.5×108t[7]。

中國的鄂爾多斯、四川、塔里木、渤海灣、松遼等盆地廣泛發(fā)育富有機質(zhì)的海相或陸相頁巖、泥巖等烴源巖，頁巖氣和致密油勘探開發(fā)潛力巨大[8]。已在四川、云南、重慶、四川、湖北、陜西延安等地區(qū)開展頁巖氣勘探開發(fā)，建立了兩個國家級頁巖氣開發(fā)示范區(qū)，已有多口井獲得高產(chǎn)頁巖氣流。20世紀60年代以來，中國在松遼、渤海灣、柴達木、吐哈、酒西、江漢、南襄、蘇北及四川盆地均發(fā)現(xiàn)了致密油，目前鄂爾多斯盆地三疊系延長組、準噶爾盆地二疊系蘆草溝組、松遼盆地白堊系青山口組—泉頭組、四川盆地中—下侏羅統(tǒng)和渤海灣盆地古近系沙河街組等致密油層系已開展工業(yè)化生產(chǎn)，水平井開發(fā)技術攻關取得突破，初步取得較好的勘探開發(fā)效果。

2.2 從局部圈閉評估到大面積儲集層

以前油氣勘探評價的對象一般是局部圈閉，即“生儲蓋圈運?！庇欣麉^(qū)。中國近年來油氣勘探實踐表明，有些已發(fā)現(xiàn)并開發(fā)的低滲透氣藏具有以下顯著特征：無“圈閉構造”；無明顯油氣邊界，多由巖性“致密帶”阻隔，呈現(xiàn)大面積連續(xù)分布。目前，對此類巖性地層油氣藏形成的機理尚不清楚，但該類資源豐富，中國鄂爾多斯、塔里木、四川、松遼、吐哈等盆地均有此類油氣儲集層存在。

對大面積巖性地層油氣成藏的認識和技術進步，推動了大規(guī)模低—特低滲透油氣藏的發(fā)現(xiàn)，目前在中國石油天然氣集團公司礦權范圍內(nèi)已形成了姬塬、華慶、松遼3個5×108～10×108t級大油區(qū)，以及蘇里格、川中2個1 000×108m3以上的大氣區(qū)，其中蘇里格地區(qū)天然氣探明儲量+基本探明儲量達34 943×108m3，姬塬地區(qū)石油探明儲量達9.09×108t，華慶地區(qū)石油探明儲量達5.26×108t，大慶地區(qū)（巖性地層油氣藏）探明石油儲量近5×108t，四川盆地川中須家河組探明天然氣儲量8 782×108m3（以上數(shù)據(jù)統(tǒng)計時間截至2012年底）。

2.3 從構造油氣藏、巖性油氣藏到“連續(xù)型”非常規(guī)油氣聚集

傳統(tǒng)油氣勘探理論是尋找構造油氣藏（即通常所說的常規(guī)油氣藏），近年來，油氣勘探已從尋找構造油氣藏發(fā)展到尋找?guī)r性地層油氣藏（即通常所說的“隱蔽型”低滲透油氣藏），其特點是受“巖性圈閉”或“滯留帶”阻隔。現(xiàn)在，勘探理論又出現(xiàn)了新的認識上的飛躍，即尋找“連續(xù)型”非常規(guī)油氣聚集（指大范圍非常規(guī)儲集體系中油氣連續(xù)分布[9]）。“連續(xù)型”非常規(guī)油氣聚集的主要地質(zhì)特征是：在盆地中心或斜坡等部位大面積連續(xù)分布，且局部富集；無明顯的圈閉界限或蓋層；儲集層多為低孔滲或特低孔滲（致密）；無運移或短距離一次運移，屬于源內(nèi)或近源成藏；油氣水分布復雜；儲量豐度低等[9]。

據(jù)Brown統(tǒng)計，全球“連續(xù)型”天然氣資源量約為 800×1012～4 000×1012m3，約為常規(guī)天然氣資源量（436×1012m3）的 2～10 倍[10]。世界主要產(chǎn)氣國的“連續(xù)型”天然氣占有相當比例，目前美國43%的天然氣產(chǎn)量來自“連續(xù)型”天然氣資源。中國“連續(xù)型”油氣資源潛力巨大，鄂爾多斯盆地上古生界致密氣、鄂爾多斯盆地中生界三疊系—侏羅系油層 、松遼盆地深層扶楊油層、四川盆地須家河組致密氣、塔里木盆地連通孔縫洞碳酸鹽巖油氣、松遼和準噶爾盆地火山巖油氣、四川盆地海相頁巖氣等“連續(xù)型”油氣資源目前正成為中國增儲上產(chǎn)的重要領域。中國連續(xù)型天然氣產(chǎn)量已占總產(chǎn)氣量的30%以上，且產(chǎn)量呈逐漸上升趨勢[12]。

2.4 從高點找油氣到下凹（洼）、下坡找油氣

傳統(tǒng)的油氣勘探理論和方法首先是找含油氣構造的高點，然后再分析其生儲蓋條件的匹配關系。20世紀末，趙文智提出了“下凹找油”和“定岸下湖，下湖找坡”的勘探理念，改變了傳統(tǒng)的“高點找油”理論認識，形成了“滿凹含油”和“滿凹勘探”的新局面[13]。這一認識的提出，徹底改變了以往基于“二級構造帶”勘探的理念，把勘探領域從局部有限范圍擴大到了以富油氣凹陷為中心的全盆地，使找油目標由以構造油氣藏為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詭r性地層油氣藏為主，其已成為近10年來油氣儲量持續(xù)規(guī)模增長的主體資源[13]。

遼河油田在遼河外圍盆地勘探過程中，根據(jù)外圍盆地地質(zhì)特征和前期勘探的經(jīng)驗教訓，提出了“下洼找油氣”的勘探思路，在奈曼凹陷中央洼陷帶、元寶山凹陷中央洼陷帶、陸家堡凹陷五十家子廟洼陷及交力格洼陷獲得了較大突破，探明石油地質(zhì)儲量1 822×104t，天然氣地質(zhì)儲量3.26×108m3，獲得了勘探新突破[14]。

近年來，在高勘探程度的老區(qū)坳陷或凹陷內(nèi)，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了新的規(guī)模油氣儲量，新增儲量占中國石油天然氣集團公司年新增探明儲量的 30%～40%。發(fā)現(xiàn) 3個億噸級油區(qū)：①渤海灣盆地歧口凹陷，探明石油地質(zhì)儲量超過2.0×108t，冀中坳陷潛山勘探獲多項進展；②柴達木盆地昆北斷階帶，探明石油地質(zhì)儲量超過5 000×104t；③準噶爾盆地西北緣，精細勘探獲得突破，探明石油地質(zhì)儲量超過2.0×108t。

2.5 從常規(guī)油氣資源到非常規(guī)油氣資源

所謂非常規(guī)油氣資源，是指尚未充分認識、還沒有可以借鑒的成熟技術和經(jīng)驗進行規(guī)模開發(fā)利用的一類油氣資源的統(tǒng)稱，主要包括：致密油、氣（如致密砂巖油氣、致密火山巖油氣、致密碳酸鹽巖油氣）；煤層氣；頁巖油、氣；超重（稠）油；油砂；天然氣水合物；生物氣；其他如溶解氣、深盆氣等[15]。全球非常規(guī)油氣資源非常豐富，有學者根據(jù)地質(zhì)成藏理論預測得出，全球非常規(guī)油氣資源量是常規(guī)油氣資源量的5～8倍[16]；還有學者按照世界公布的常規(guī)油氣、非常規(guī)油氣的資源量進行統(tǒng)計，認為常規(guī)油氣與非常規(guī)油氣資源量之比為2∶8[17]。

20世紀80年代以來，美國通過長期的技術攻關和大量的勘探開發(fā)工作，先后成功開發(fā)了致密砂巖氣、煤層氣、頁巖氣和頁巖油，加拿大成功實現(xiàn)了油砂的商業(yè)化開采，委內(nèi)瑞拉的稠油/超稠油實現(xiàn)了商業(yè)化開發(fā)，有力地帶動了世界非常規(guī)油氣的發(fā)展。中國的非常規(guī)油氣資源也很豐富，中國工程院評價后認為中國非常規(guī)天然氣（僅致密砂巖氣、煤層氣、頁巖氣）的技術可采資源量達34×1012m3，是常規(guī)天然氣技術可采資源量的1.8倍[18]，初步評價中國9大盆地典型儲集層致密油資源量達 113×108～135×108t[19]，勘探開發(fā)潛力巨大。

2.6 從中、深儲集層到深層、超深層

最先勘探開發(fā)的油氣資源是淺層甚至出露地表的石油（俗稱“油苗”），隨著勘探開發(fā)活動的深入，勘探開發(fā)目的層深度不斷增加，目前生產(chǎn)的油氣主要集中在中深層。隨著認識深入、理論突破和技術進步，深層或超深層（見表2）的油氣資源（包括非常規(guī)油氣）勘探已成為了重要趨勢[20-21]。

表2 不同油氣類型對應深度的劃分[20-21]

近年來，世界范圍內(nèi)深層、超深層發(fā)現(xiàn)的油氣田和油氣儲量越來越多。據(jù)IHS統(tǒng)計，1972—2008年，全球發(fā)現(xiàn)深度大于6 000 m的油氣藏共156個，其中2000—2008年共發(fā)現(xiàn)了 105個，占總發(fā)現(xiàn)數(shù)的66.5%[22]。2012年，中國在深層、超深層（4 500 m以深）領域新增石油、天然氣探明儲量分別占全國新增石油、天然氣探明儲量的15%、37%[1]。

中國陸上油氣井的深度呈逐年增長趨勢，其中氣井的平均深度已接近深層。中國西部地區(qū)探井相對較深，探井平均深度已跨入深層，塔里木油田2008年探井平均深度達6 222 m，是中國陸上油氣勘探最深的油田，其中最深的克深 7井完鉆深度 8 023 m，已突破8 000 m深度關口；東部地區(qū)油田的探井完鉆深度也呈上升趨勢，2011年4月華北油田完鉆的牛東1井，完鉆深度達到6 027 m，使東部地區(qū)鉆井突破了6 000 m關口；四川盆地元壩氣田所鉆井平均垂深達6 900 m，是目前國內(nèi)最深的海相天然氣田。

2.7 從中淺海到深海、超深海

截至 2006年 1月 1日，全球石油探明儲量1 757×10 t，天然氣探明儲量173×10 m 。全球海洋石油資源量約為 1 350×108t，2006年初探明儲量約380×108t；全球海洋天然氣資源量約 140×1012m3，2006年初探明儲量約40×1012m3。近10年發(fā)現(xiàn)的儲量超過1×108t的大型油氣田中，海洋油氣占到60%，其中一半分布于水深超過500 m的深海區(qū)域[23]。深海、超深海區(qū)域已成為油氣勘探的重要領域，其中，重點和熱門地區(qū)是巴西東海海域、墨西哥灣海域、西非安哥拉—尼日利亞海域、澳大利亞西北海域和中國南海海域。

從1982年開始，中國海洋油氣勘探開發(fā)經(jīng)歷了20 m、50 m、100 m水深的發(fā)展歷程，范圍由最初的渤海擴大到東海、南海。截至2011年底，中國深水鉆探的最大深度已達505 m，已開發(fā)海上油氣田的最大水深為333 m（流花氣田），海洋油氣勘探開發(fā)正在由中淺海向深海、超深海發(fā)展。2012年“海洋石油 981”鉆井平臺投入使用，使中國具備了在3 000 m超深?？碧介_發(fā)油氣的能力[24]，截至2012年底，中國已在1 500 m深海自主完成3口深水探井鉆井作業(yè)[25]。未來10年，中國將開發(fā)領海區(qū)域油氣資源，主要攻關對象是500 m以深的深海、超深海。

2.8 從常規(guī)地帶到極端地帶

過去油氣勘探主要集中在常規(guī)地帶，如平原、山地、淺海、高原、沙漠邊緣等，地面自然條件較好。近年來，隨著油氣需求的不斷增長，油氣勘探范圍已擴展到極端地帶，即沼澤區(qū)、（北）極地、凍土地帶、原始森林、沙漠深處等。

根據(jù)美國地質(zhì)勘探局2008年發(fā)布的評估報告，北極地區(qū)總油氣資源量達562.21×108t石油當量，約占世界全部未開發(fā)石油和天然氣總量的 22%[26]。撒哈拉沙漠的石油儲量達 44×108t，Sloan[27]和Collett[28]評估全球凍土帶的水合物資源量約為10×1012～10 000×1012m3，潛力十分巨大。

美國、巴西、俄羅斯、加拿大、中國等國家已經(jīng)著手在極端地帶勘探開發(fā)油氣。截至2009年底，在北極圈內(nèi)，美國、加拿大、挪威等國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約61個大型石油和天然氣田，其中15個尚未投產(chǎn)[26]。撒哈拉沙漠的利比亞、阿爾及利亞等國已成為世界重要產(chǎn)油國。中國已在塔里木沙漠腹地建成了塔中油田。

3 對中國油氣勘探的啟示

進入21世紀以來，中國經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展，國內(nèi)油氣供需矛盾突出。應及時發(fā)現(xiàn)、總結油氣資源勘探領域的新動向，研究把握勘探新趨勢，同時加快轉(zhuǎn)變勘探理念，適時調(diào)整油氣勘探戰(zhàn)略，爭取發(fā)現(xiàn)更多油氣田，保障中國能源安全。

①加強油氣勘探理論研究和技術攻關，尤其是在基礎理論和關鍵技術方面。雖然中國石油工業(yè)經(jīng)過了半個世紀的發(fā)展，但在1966年四川盆地威5井鉆遇寒武系筇竹寺組頁巖段發(fā)生井噴時，幾乎沒有人想到氣來自泥頁巖段，更未發(fā)現(xiàn)頁巖氣；2000年以前，中國石油界幾乎沒有意識到生油層可以成為儲集層，主要原因是理論和技術研究滯后。美國頁巖氣、頁巖油等非常規(guī)油氣資源的快速發(fā)展，是持續(xù)深入的理論技術研究的結果，是納米孔喉儲集層系統(tǒng)“連續(xù)型”油氣聚集等基礎理論和水平井體積壓裂等關鍵技術創(chuàng)新的結果。

②更加重視勘探工程技術的作用。隨著勘探對象日益復雜，深層、低品位儲集層及極端地帶儲集層中的油氣能否被發(fā)現(xiàn)，將更多取決于勘探工程技術，包括物探技術、鉆完井技術、測試技術、壓裂技術等。工程技術手段的提高不僅能大大提高勘探成功率，更能大大拓展勘探領域和解放勘探家的思維。

③探索油氣資源綜合勘探的有效方式。中國大多數(shù)含油氣盆地多旋回疊合的總體特點決定了油氣聚集呈現(xiàn)多套層系、多種類型、常規(guī)與非常規(guī)并存的特點，以尋找單一主力層系和優(yōu)質(zhì)油氣藏的勘探作法已難以適應新形勢下高效勘探的要求，應探索發(fā)展油氣兼探、貧富同查、發(fā)現(xiàn)與研究并重、勘探與開發(fā)一體的綜合勘探有效方式。

④強化老油氣田二次勘探。老油氣田發(fā)現(xiàn)時間早，當時勘探認識、理論和技術遠不如當前，因此如果能夠運用最先進的勘探理論與技術，重新進行地質(zhì)研究和勘探，在老油氣田主力層系上下大范圍內(nèi)的多類型含油氣層中發(fā)現(xiàn)新儲量的可能性較大。

4 結語

全球油氣資源豐富，油氣勘探正在發(fā)生深刻變化，勘探將不斷向更細、更深、更廣、更難、更具挑戰(zhàn)的領域發(fā)展，烴源巖、大面積儲集層、“連續(xù)型”油氣聚集、下凹與下坡構造、非常規(guī)資源、深層—超深層、深?！詈?、極端地帶正在成為油氣勘探的新領域。油氣勘探領域和戰(zhàn)略的重大轉(zhuǎn)變，將在新、老探區(qū)發(fā)現(xiàn)更多油氣資源。

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