新區新領域突破保障油氣儲量持續增長
——2009年中國近海勘探工作回顧

朱偉林 米立軍 高 樂 高陽東 鐘 鍇

(中海石油(中國)有限公司)

新區新領域突破保障油氣儲量持續增長
——2009年中國近海勘探工作回顧

朱偉林 米立軍 高 樂 高陽東 鐘 鍇

(中海石油(中國)有限公司)

2009年,中國近海油氣勘探始終堅持以尋找大中型油氣田為指導思想,堅持走高效勘探之路,在保持了較高的勘探成功率的基礎上,儲量發現再創歷史新高,并首次在各個海域均獲得油氣突破。回顧中國近海2009年的勘探工作,新區新領域的突破是最大的亮點。基于扎實的區域研究,通過創新認識和技術進步,在秦南凹陷、萊州灣凹陷等新區獲得了重大突破,在渤中凹陷石南地區中深層、鶯歌海盆地中深層以及惠州凹陷古近系等新領域取得了一定進展。新區新領域的不斷突破,為中國近海油氣儲量的持續增長,以及公司的產量增長和可持續發展奠定了物質基礎。

中國近海 油氣勘探 新區新領域

近年來,中國近海油氣勘探堅持以尋找大中型油氣田為指導思想,以高效勘探為引領,以區域研究為基礎,以科學合理部署為保證,通過創新認識和技術進步,勘探工作步入良性循環,保持了較高的勘探成功率,每年新發現大中型油氣田數量以及油氣儲量屢創新高,取得了可喜的成績[1,2]。但是,隨著中國近海油氣勘探程度的不斷提高,儲量發現的難度也在不斷加大;同時,公司的高速發展和產量迅速增長也給儲量發現提出了越來越高的要求。因此,除了通過成熟區油氣田周邊不斷滾動勘探擴大儲量發現之外,新區新領域的勘探和突破顯得尤為關鍵。

1 2009年勘探工作概況

2009年,我們繼續加大了在中國近海的勘探投入,共完成二維地震近30 000km,三維地震突破了10 000km2,自營探井數量突破了70口;同時,基于科學的勘探部署和扎實的區域研究,勘探工作繼續保持了較高的商業成功率,商業發現和潛在性商業發現數量再創歷史新高,中國近海新區新領域勘探取得了重要突破,而且首次在中國近海各海域均獲得突破(圖1)。

圖1 2009年中國近海主要勘探成果分布示意圖

2 新區新領域的突破

本文所說的新區,主要是指勘探程度較低、尚未獲得商業性油氣發現的二級(或三級)構造單元。中國近海可供勘探的二級構造單元均已鉆井,其中已證實富生烴凹陷10余個,部分二級(或三級)構造單元被證實無勘探潛力或勘探潛力很小,其余大部分二級(或三級)構造單元仍有待重新評價,應繼續探索。

本文所說的新領域,主要是指成熟勘探區的新勘探層系和新圈閉類型。換言之,在成熟勘探區獲得成功的層系之外向更淺或更深的層系發展,在成熟勘探區獲得成功的圈閉類型之外勘探更為隱蔽的新圈閉類型,如巖性圈閉等。

回顧中國近海2009年的勘探工作,新區新領域的突破是最大的“亮點”。在新區方面,重點對渤海灣盆地的秦南凹陷和萊州灣凹陷兩個新區展開勘探并獲得了重大突破,對珠江口盆地西部瓊海凹陷的勘探也取得了較大進展。在新領域方面,重點選擇了渤中凹陷石南地區中深層、鶯歌海盆地中深層以及珠江口盆地惠州凹陷古近系等新領域進行勘探,取得了一定進展。限于篇幅,本文僅對以上獲得商業性突破的新區新領域展開闡述。

2.1 新區突破之一——秦南凹陷

秦南凹陷位于渤海海域西北部,被秦南凸起、馬頭營凸起、遼西凸起、石臼坨凸起環繞,呈近東西向展布(圖2),面積約2 300km2。凹陷內已鉆探井4口,2口井位于秦南凹陷西部,另2口井位于秦南凹陷北部靠近秦南凸起區,均未獲得油氣發現。

圖2 2009年石臼坨凸起周緣主要勘探成果分布示意圖

近年來,我們加強了區域研究,對秦南凹陷進行整體解剖,對凹陷結構、烴源巖特征與分布、儲層發育特征、有利圈閉分布等關鍵地質問題開展深入研究,選擇了具有獨特地質條件的東洼作為勘探的突破口。

秦南凹陷東洼、西洼具有不同的凹陷結構。東洼受南部Ⅰ號斷層控制,為南斷北超的箕狀凹陷結構;西洼以北部Ⅱ號斷層為控洼邊界,呈南削北斷的凹陷結構。東洼的凹陷結構特征與遼西凹陷、青東凹陷等富油氣凹陷類似。

秦南凹陷發育東營組、沙河街組和中生界3套烴源巖。東洼以東營組、沙河街組烴源巖為主要烴源巖,西洼以中生界烴源巖為主要烴源巖。東洼和西洼的主力烴源巖均已進入成熟生油門限,具有良好的生、排烴潛力,尤其是以沙河街組和東營組烴源巖為主要烴源巖的東洼。

東洼南部發育秦皇島29-2等一批受邊界斷層控制的鼻狀構造,圈閉條件有利。東營組沉積時期來自石臼坨凸起的三角洲沉積為該鼻狀構造帶提供了良好的儲層。

另外,秦南凹陷已有鉆井分布在凹陷的西部和北部,而東洼尚未鉆探。因此,東洼的勘探潛力不能輕易否定,亟待勘探證實。

2009年,我們鉆探了秦南凹陷東洼南側的秦皇島29-2構造獲得重大突破,在東營組和館陶組發現多套油層和氣層,最大單井油氣層厚度超過100m,測試獲得高產(最大單層測試日產原油超過400 m3)。秦皇島29-2構造的勘探成功(圖2),揭示了秦南凹陷東洼具有良好的勘探潛力,開辟了渤海油氣勘探的新領域。

2.2 新區突破之二——萊州灣凹陷

萊州灣凹陷位于渤海海域南部,被萊北低凸起、墾東凸起和濰北凸起包圍(圖3),為北斷南超的箕狀凹陷,凹陷面積約1800km2。

圖3 2009萊州灣凹陷主要勘探成果分布示意圖

萊州灣凹陷的油氣勘探大致可分為三個階段。第一階段為上世紀70年代末,以凹陷周邊的凸起為主要勘探方向,在萊北低凸起上鉆探了墾利4-2構造,于淺層明化鎮組發現油層,證實了該凹陷有生烴潛力,但儲量規模較小。第二階段為上世紀80—90年代,鉆探了墾利10-2構造,同樣在明化鎮組發現油層,但儲量規模較小。第三階段是2003年以來,對凹陷進行了三維地震整體部署,并展開了區域研究,最后選擇北洼(主要生烴洼陷)尋求突破。

前兩個階段的勘探已經證實了萊州灣凹陷具有一定的生烴潛力,因此第三階段的主要任務是確定勘探潛力大小,同時尋找油氣可能富集成藏的有利探區。由于萊州灣凹陷早期地震資料品質較差,制約了構造落實和資源潛力研究,因此首先在凹陷內整體部署采集了三維地震資料,然后針對斷層、反射連續性、邊界斷層等問題多次進行了三維地震資料處理。在此基礎上,對凹陷結構、沉積體系、烴源及油氣富集規律等進行了深入研究,優選出了位于北部邊界斷層下降盤的墾利10-1構造作為凹陷突破的重點目標。

墾利10-1構造位于萊州灣凹陷北洼(圖3),是依附于長期繼承性活動的萊北一號大斷層的斷裂半背斜。該構造處在凹陷主要烴源巖分布區,烴源條件優越,主要目的層沙河街組三段發育來自西側物源的三角洲沉積體,具備良好的儲層條件。

2008年鉆預探井 KL10-1-1井獲得成功,在淺層明化鎮組和深層沙河街組三段都獲得油氣發現。2009年在該構造又鉆探5口評價井,針對沙三段的評價均獲成功,展示出巨大的儲量規模。該構造有望成為繼金縣1-1油田和錦州25-1油田后又一個億噸級油田。

2.3 新領域突破之一——渤中凹陷石南地區中深層

渤中凹陷是已被證實的富生烴凹陷,上世紀90年代,在其周圍凸起發現了蓬萊19-3、渤中25-1等一系列淺層大油田[3,4],但在凹陷內,由于古近系地層埋藏較深,儲層物性風險制約了勘探的進程,多年來一直沒有獲得突破。

2004年以來,通過對渤中地區三維地震資料的連片解釋,在凹陷北部斜坡帶落實了渤中2-1、秦皇島35-2、秦皇島36-3等一批中深層有利目標(圖2),這些目標共同的特點是:①構造處在凹陷向凸起的過渡部位,是油氣運移的有利指向;②受凸起邊界大斷層控制,發育古近系三角洲相沉積體,且埋藏相對較淺、物性相對較好;③存在溝通烴源巖和目的層的油源斷層(該區溝通烴源巖的垂向斷裂發育)。

因此,優選了北部斜坡帶東側的秦皇島35-2、秦皇島36-3和西側的渤中2-1構造作為中深層突破首批鉆探目標。

2008年首鉆秦皇島35-2獲得成功。2009年又相繼鉆探了渤中2-1和秦皇島36-3構造,也獲得了成功,開拓了渤中凹陷中深層勘探新領域。

渤中2-1構造位于渤中凹陷西北部,是受石臼坨凸起邊界大斷層控制、具有滾動性質的半背斜構造;該構造在東營組三角洲前緣相儲層中共解釋油層近100m。秦皇島36-3構造位于石臼坨凸起東傾末端南側邊界斷裂下降盤,北與石臼坨凸起相鄰,南與渤中凹陷相接,是受邊界斷層控制的斷鼻構造;該構造的第一口探井在沙河街組發現油層近50m,儲層物性較好,在3 694～3 715m井段用14.29mm油嘴測試平均日產油341.7m3、平均日產氣2.1× 104m3,突破了渤中凹陷勘探的深度瓶頸。

渤中凹陷石南地區中深層勘探的成功,開拓了渤海海域中深層勘探新領域。

2.4 新領域突破之二 ——珠江口盆地惠州凹陷古近系

惠州凹陷是珠江口盆地已被證實的富生烴凹陷,古近系文昌組、恩平組湖相泥巖是該地區主要烴源巖。受沉積條件控制,惠州凹陷主要發育兩種類型的儲蓋組合:①以新近系珠江組上部海相泥巖為區域蓋層、以珠江組海相砂巖和灰巖為儲層的上組合;②以古近系文昌組及恩平組中深湖相泥巖為區域蓋層、以文昌組及恩平組陸相砂巖為儲層的下組合。針對上組合的勘探已經發現了一大批油田[5];盡管下組合更靠近烴源巖,運移條件更為優越,但由于該層系儲層埋藏較深,成巖作用強烈,儲層物性存在較大風險,因此,多年來針對古近系勘探的探井較少,對成藏規律認識還不夠深入。

2005年鉆探的 HZ25-4-1井在文昌組3 767.5～3 774.3m井段發現6.8m油層,在3 790～3 924 m井段鉆遇134m辮狀河三角洲相砂巖,孔隙度10%～16%,達到了本區勘探商業性要求的底限。文昌組中深湖相泥巖不僅是惠州凹陷主要的烴源巖,也是下組合良好的區域蓋層。HZ25-4-1井的鉆探結果初步證實了本地區古近系下組合在特定的沉積相帶有好的儲層發育,揭示了較好的勘探潛力。

近幾年,我們對惠州凹陷古近系開展了系統的研究。惠州凹陷古近系由惠東、惠西、惠南、惠北、陸西等5個半地塹組成,根據成藏特點可劃分為16個二級構造帶,其中有7個二級構造帶成藏條件比較有利。

惠州25-7構造位于惠西半地塹惠南斷裂復合帶,該二級構造帶位置有利,油氣運聚條件好。惠州25-7構造處在惠州凹陷南部控凹斷層傾沒端的斷層轉換帶,發育辮狀河三角洲砂體,其前緣部位已經被 HZ25-4-1井所證實;該三角洲砂體被后期的中深湖相泥巖覆蓋,形成良好的儲蓋組合。因此,惠州25-7構造是本區古近系勘探的有利目標。2009年,針對該構造進行了鉆探,在文昌組見油氣顯示近100m,進一步證實了惠州凹陷古近系的勘探潛力,開辟了珠江口盆地古近系勘探新領域。

2.5 新領域突破之三——鶯歌海盆地中深層

鶯歌海盆地油氣資源豐富[6]。在新近紀快速沉降和快速沉積的背景下,形成了鶯歌海盆地新近系巨厚沉積、異常高溫高壓以及特殊的成藏條件[7]。盆地內已發現東方1-1、樂東22-1等一批氣田和含氣構造,主要是底辟背景下的淺層氣藏,但目前淺層構造圈閉以及存在振幅異常的巖性圈閉大都已經鉆探。

針對中深層的勘探已鉆了少量探井,并在東方1-1氣田黃流組發現了具備一定產能的氣層,但由于受儲層物性、天然氣組份、高溫高壓作業技術和高成本的制約,勘探進展較為緩慢。近幾年,針對上述問題開展了一系列研究,特別是對儲層預測和高溫高壓作業技術問題進行了研究攻關。通過對已鉆井的重新分析,以及沉積相綜合分析和儲層成巖作用分析,確定將黃流組構造背景下的巖性圈閉作為中深層勘探的主要目標,并將東方1-1氣田東北區黃流組巖性圈閉作為首選鉆探目標。

東方1-1氣田(構造)是鶯歌海盆地內的大型底辟構造,底辟作用是其天然氣聚集的主要原因,因此該構造具備良好的油氣運移條件[5-7]。黃流組沉積時期,該構造受北西向和北東向雙向物源的作用,形成了北西向物源的三角洲前緣沉積體和北東向物源的濱外砂壩沉積體,這些沉積體被淺海泥巖包圍,形成了多個構造背景下的巖性圈閉。這些黃流組巖性圈閉埋深一般小于3 000m,可能存在物性較好的儲層。

2009年,針對東方1-1氣田東北區黃流組濱外砂壩巖性圈閉鉆探了DF1-1-12井。為確保該井鉆探能夠在達到地質目的的前提下高效作業,在作業方面進行了精心的準備。通過對地層壓力和巖性的分析預測,進行合理的井身結構設計,既保證了異常高壓地層的作業安全,又使得在正常地層壓力井段能夠快速順利鉆探。另外,對目的層段控制泥漿密度進行欠平衡鉆進,有效的保護了儲層。通過地質研究和鉆探作業的共同努力,于該井黃流組獲得發現,證實了鶯歌海盆地中深層的勘探潛力。

3 中國近海新區新領域油氣勘探展望

儲量發現是公司產量穩定增長和可持續發展的重要基礎。2009年,中國近海油氣勘探一方面在成熟區持續擴大戰果,較好地完成了每年的儲量替代任務,另一方面不斷地在新區新領域取得重大突破,開辟了新的勘探領域,為今后公司產量的穩定和可持續發展奠定了物質基礎。

3.1 新區新領域不斷獲得突破的原因

近年來中國近海新區新領域不斷獲得突破的原因主要有以下幾個方面:

(1)大量較高品質的地震資料為新區新領域的突破提供了良好的資料基礎

近年來,我們不斷加大了地震資料的采集力度和相關技術的攻關,取得了一大批較高品質的地震資料。

對勘探程度較高的富生烴凹陷及其周緣采取了三維地震采集整體部署、分步實施的策略,通過近幾年的實施,渤海海域各凹陷,以及南海海域的惠州凹陷、潿西南凹陷等主要凹陷及其周緣已基本實現了全三維覆蓋。這些新采集的三維地震資料不僅在成熟勘探領域的深入勘探研究中發揮了重要作用,還為巖性圈閉以及新圈閉類型、新層系的勘探研究提供了更為充分的資料,同時對圈閉落實、儲層研究等方面也有很大幫助。譬如在渤中凹陷北部和萊北凹陷等地區采集了高品質的新三維地震資料,解決了因老資料品質不好造成的影響中深層構造落實和儲層預測的問題。

對勘探程度相對較低的勘探領域,針對基礎資料存在的具體問題進行了有針對性的地震采集。對于部分地震資料較少的地區,在對凹陷(盆地)結構等基本地質特征認識不清楚的地區補充采集了能夠反映凹陷(盆地)結構的長剖面,在重新研究認為勘探潛力較大的地區補充采集了二維或三維地震資料。對于地震資料品質差的地區,針對具體原因采取相應的采集技術加以解決;譬如,針對南海深水區采集長剖面解決凹陷(盆地)結構等基本地質問題,在恩平凹陷等尚未獲得突破的潛力區統一部署采集大面積三維地震資料并整體解剖有利區帶、落實有利圈閉等。

新采集的品質較高的地震資料極大地改善了原有的資料基礎,在新區和新領域勘探的突破中起到了重要作用。

(2)從加強區域研究入手,老資料與新資料、新技術相結合,不斷創新認識,是新區新領域勘探不斷獲得突破的關鍵

在區域研究過程中,對已鉆井和物探老資料的重新研究和認識十分重要。老資料獲取時間較早,受當時技術和研究水平所限,對有些油氣層的判別可能會存在一些偏差,利用現有技術重新進行識別,將有可能“解放”一批油氣層。近幾年金縣1-1、錦州25-1及潿洲11-1E等油田的發現均得益于此[2]。

更重要的,結合近幾年在勘探成熟區大量采集的新三維地震資料,在對老井復查的基礎上,重新進行層位劃分、儲層研究、儲蓋組合研究、烴源巖分析等基礎工作,創新認識,不斷總結區域地質和油氣聚集規律,有利于指導勘探成熟區的進一步勘探。中國近海探井已超過1 000口,加強老井復查等基礎研究工作,將有可能“解放”更多的油氣層,不斷開拓新領域。

(3)對制約領域突破的關鍵技術和方法展開針對性攻關,是新區新領域不斷獲得突破的重要手段

由于受到某些關鍵作業技術和方法的制約,中國近海一些勘探領域多年來一直未能獲得實質性突破。加強針對制約勘探突破的關鍵技術和問題的攻關,也有可能“解放”一些油氣層,開辟新領域。如優質儲層分布預測技術攻關發現了錦州25-1等油田,低阻油層的識別技術攻關發現了文昌13-6油田等[2]。近年來,我們加強了對鶯瓊盆地高溫高壓領域作業、中深層儲層預測、低孔低滲油氣層儲層改造等技術的攻關。目前,我們在高溫高壓領域的作業能力已經有了很大提高,部分地區中深層儲層預測技術也有了長足的進步,低孔低滲油氣層儲層改造技術已取得了初步成果,帶來了鶯歌海盆地東方1-1氣田中深層的突破。

隨著新資料的不斷增加、技術水平的不斷提高以及勘探認識的不斷創新,中國近海新區新領域勘探將會取得更大的進展。

3.2 新區新領域勘探方向展望

近年來,通過采取加強區域研究和基礎研究、加大三維地震資料的采集力度以及針對制約領域突破的關鍵技術和方法進行攻關等一系列措施,中國近海油氣勘探已經突破了一批新區新領域,而中國近海還有極具潛力的新區新領域有待突破,這將是下一步勘探的主要方向。

3.2.1 低孔低滲油氣層勘探

低孔低滲油氣層既是中國近海油氣勘探和開發共同面臨的難題,又是較為現實的儲量和產量增長的潛在領域。據不完全統計,目前中國近海已發現的低孔低滲油氣藏天然氣地質儲量已超過5 000× 108m3、原油地質儲量已超過5×108m3;而且,在今后的中深層勘探過程中還會發現很多類似的油氣層和儲量,如果這些儲量能夠得到有效的開發,不僅能夠解決現實的儲量和產量問題,還將為中國近海油氣勘探提供更為廣闊的勘探層系。

低孔低滲油氣層的開發在我國陸上(如長慶油田)已獲得了很大進展,我們也已開展了相應的技術攻關研究,計劃在近期選取幾個目標進行重點攻關。

3.2.2 富烴凹陷及其周緣巖性圈閉勘探

中國近海主要富烴凹陷及其周緣的構造圈閉勘探逐漸進入高勘探程度階段,勘探方向由構造圈閉勘探轉向巖性圈閉勘探是必然選擇。巖性圈閉勘探面臨圈閉落實、儲層物性、油氣運移通道等諸多勘探風險,因此,勘探層系和有利區帶選擇對于勘探成效至關重要。目前,我們已在潿西南凹陷的流沙港組、遼中凹陷的東營組、黃河口凹陷的明化鎮組等多個層系、多種沉積相帶中獲得巖性圈閉的油氣發現;今后,我們將不斷總結巖性圈閉勘探的經驗,探索巖性圈閉勘探的新方向。

3.2.3 南海深水區勘探

隨著近幾年南海深水區勘探工作的不斷投入,繼荔灣 3-1氣田之后又相繼獲得了 L H34-2和L H29-1兩個油氣發現,南海北部深水區的勘探潛力正在逐漸被證實。目前,除了已獲得油氣發現的白云凹陷外,南海北部深水區還有一批與白云凹陷類似的凹陷,這些凹陷將是未來深水勘探的主要戰場。在這些凹陷之外,在超深水區,我們還發現了一些新的沉積盆地或凹陷,有可能具有基本的油氣地質條件,有望成為深水后備勘探領域。南海深水區是中國近海未來儲量增長的主要戰略區。

3.2.4 低勘探程度區探索

近年來,我們一直有計劃地對有勘探潛力但勘探程度相對較低的地區實施勘探。通過不斷努力,已經在渤海灣盆地的青東凹陷、萊州灣凹陷、秦南凹陷及遼西凹陷獲得商業性發現,打開了新的勘探領域。接下來,我們還要對珠江口盆地的恩平凹陷、開平凹陷,瓊東南盆地的松東凹陷,北部灣盆地的海中凹陷等地區穩步推進勘探,爭取獲得新的突破。

4 結束語

新區新領域的突破既是中國近海油氣儲量持續增長的基礎,又是實現公司產量持續增長和中長期戰略規劃的重要保證。盡管近幾年新區新領域勘探取得了一定的成績,但仍然存在諸多難題,完成公司中長期發展規劃相應的儲量任務十分艱巨。全體勘探人員應進一步堅定信心,解放思想,勇于探索,通過創新認識和技術進步,不斷地開辟勘探新區和新領域,切實保障儲量發現持續增長。

[1] 朱偉林,米立軍,高樂,等.2007年中國近海油氣勘探回顧[J].中國海上油氣,2008,20(1):1-8.

[2] 朱偉林,米立軍,高陽東,等.中國近海近幾年油氣勘探特點及今后勘探方向[J],中國海上油氣,2009,21(1):1-8.

[3] 朱偉林,王國純.渤海淺層油氣成藏條件分析[J].中國海上油氣,2000,14(6):367-374.

[4] 米立軍.新構造運動與渤海海域上第三系大型油氣田[J].中國海上油氣,2001,15(1):21-28.

[5] 龔再升.中國近海大油氣田[M].北京:石油工業出版社,1997.

[6] 邱中建,龔再升.中國油氣勘探第四卷:近海油氣區[M].北京:石油工業出版社,1999.

[7] 龔再升,李思田.南海北部大陸邊緣盆地油氣成藏動力學研究[M].北京:科學出版社,2004.

(編輯:張 敏)

Abstract:In2009,by continuously taking“looking for large and major fields”as the guidance and adhering to a way of high-efficiency exploration,China offshore petroleum exploration resulted in a new high level of reserves growth with a higher success rate,and firstly made hydrocarbon breakthroughs in every offshore area.In a review of the exploration2009,the breakthroughs in frontiers and new plays can be considered the brightest.Based on solid regional studies and through knowledge innovation and technology improvement,major breakthroughs were made in the frontiers such as Qinnan sag and Laizhouwan sag,and considerable progresses were achieved in the new plays such as the middle-deep sequences in Shinan area,Bozhong sag,in Yinggehaibasin and the Paleogene in Huizhou sag. These breakthroughs in frontiers and new plays have laid solid foundations for continuous offshore reserves growth in China,increased Corporation production and sustainable development of China offshore petroleum industry.

Key words:offshore in China;petroleum exploration;frontier and new play

Newregion and play breakthroughs ensure continuous reserves growth:a review on China
offshore petroleum exploration in 2009

Zhu Weilin Mi Lijun Gao Le Gao Yangdong Zhong Ke
(CNOOC Ltd.,Beijing,100010)

2010-01-25

朱偉林,男,1982年畢業于同濟大學海洋地質系,2002年獲同濟大學博士學位,現任中國海洋石油總公司總地質師、中海石油(中國)有限公司執行副總裁。地址:北京市東城區朝陽門北大街25號海洋石油大廈(郵編:100010)。