新区新领域突破保障油气储量持续增长——2009年中国近海勘探工作回顾

朱伟林 米立军 高 乐 高阳东 钟 锴

(中海石油(中国)有限公司)

新区新领域突破保障油气储量持续增长
——2009年中国近海勘探工作回顾

朱伟林 米立军 高 乐 高阳东 钟 锴

(中海石油(中国)有限公司)

2009年,中国近海油气勘探始终坚持以寻找大中型油气田为指导思想,坚持走高效勘探之路,在保持了较高的勘探成功率的基础上,储量发现再创历史新高,并首次在各个海域均获得油气突破。回顾中国近海2009年的勘探工作,新区新领域的突破是最大的亮点。基于扎实的区域研究,通过创新认识和技术进步,在秦南凹陷、莱州湾凹陷等新区获得了重大突破,在渤中凹陷石南地区中深层、莺歌海盆地中深层以及惠州凹陷古近系等新领域取得了一定进展。新区新领域的不断突破,为中国近海油气储量的持续增长,以及公司的产量增长和可持续发展奠定了物质基础。

中国近海 油气勘探 新区新领域

近年来,中国近海油气勘探坚持以寻找大中型油气田为指导思想,以高效勘探为引领,以区域研究为基础,以科学合理部署为保证,通过创新认识和技术进步,勘探工作步入良性循环,保持了较高的勘探成功率,每年新发现大中型油气田数量以及油气储量屡创新高,取得了可喜的成绩[1,2]。但是,随着中国近海油气勘探程度的不断提高,储量发现的难度也在不断加大;同时,公司的高速发展和产量迅速增长也给储量发现提出了越来越高的要求。因此,除了通过成熟区油气田周边不断滚动勘探扩大储量发现之外,新区新领域的勘探和突破显得尤为关键。

1 2009年勘探工作概况

2009年,我们继续加大了在中国近海的勘探投入,共完成二维地震近30 000km,三维地震突破了10 000km2,自营探井数量突破了70口;同时,基于科学的勘探部署和扎实的区域研究,勘探工作继续保持了较高的商业成功率,商业发现和潜在性商业发现数量再创历史新高,中国近海新区新领域勘探取得了重要突破,而且首次在中国近海各海域均获得突破(图1)。

图1 2009年中国近海主要勘探成果分布示意图

2 新区新领域的突破

本文所说的新区,主要是指勘探程度较低、尚未获得商业性油气发现的二级(或三级)构造单元。中国近海可供勘探的二级构造单元均已钻井,其中已证实富生烃凹陷10余个,部分二级(或三级)构造单元被证实无勘探潜力或勘探潜力很小,其余大部分二级(或三级)构造单元仍有待重新评价,应继续探索。

本文所说的新领域,主要是指成熟勘探区的新勘探层系和新圈闭类型。换言之,在成熟勘探区获得成功的层系之外向更浅或更深的层系发展,在成熟勘探区获得成功的圈闭类型之外勘探更为隐蔽的新圈闭类型,如岩性圈闭等。

回顾中国近海2009年的勘探工作,新区新领域的突破是最大的“亮点”。在新区方面,重点对渤海湾盆地的秦南凹陷和莱州湾凹陷两个新区展开勘探并获得了重大突破,对珠江口盆地西部琼海凹陷的勘探也取得了较大进展。在新领域方面,重点选择了渤中凹陷石南地区中深层、莺歌海盆地中深层以及珠江口盆地惠州凹陷古近系等新领域进行勘探,取得了一定进展。限于篇幅,本文仅对以上获得商业性突破的新区新领域展开阐述。

2.1 新区突破之一——秦南凹陷

秦南凹陷位于渤海海域西北部,被秦南凸起、马头营凸起、辽西凸起、石臼坨凸起环绕,呈近东西向展布(图2),面积约2 300km2。凹陷内已钻探井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区,均未获得油气发现。

图2 2009年石臼坨凸起周缘主要勘探成果分布示意图

近年来,我们加强了区域研究,对秦南凹陷进行整体解剖,对凹陷结构、烃源岩特征与分布、储层发育特征、有利圈闭分布等关键地质问题开展深入研究,选择了具有独特地质条件的东洼作为勘探的突破口。

秦南凹陷东洼、西洼具有不同的凹陷结构。东洼受南部Ⅰ号断层控制,为南断北超的箕状凹陷结构;西洼以北部Ⅱ号断层为控洼边界,呈南削北断的凹陷结构。东洼的凹陷结构特征与辽西凹陷、青东凹陷等富油气凹陷类似。

秦南凹陷发育东营组、沙河街组和中生界3套烃源岩。东洼以东营组、沙河街组烃源岩为主要烃源岩,西洼以中生界烃源岩为主要烃源岩。东洼和西洼的主力烃源岩均已进入成熟生油门限,具有良好的生、排烃潜力,尤其是以沙河街组和东营组烃源岩为主要烃源岩的东洼。

东洼南部发育秦皇岛29-2等一批受边界断层控制的鼻状构造,圈闭条件有利。东营组沉积时期来自石臼坨凸起的三角洲沉积为该鼻状构造带提供了良好的储层。

另外,秦南凹陷已有钻井分布在凹陷的西部和北部,而东洼尚未钻探。因此,东洼的勘探潜力不能轻易否定,亟待勘探证实。

2009年,我们钻探了秦南凹陷东洼南侧的秦皇岛29-2构造获得重大突破,在东营组和馆陶组发现多套油层和气层,最大单井油气层厚度超过100m,测试获得高产(最大单层测试日产原油超过400 m3)。秦皇岛29-2构造的勘探成功(图2),揭示了秦南凹陷东洼具有良好的勘探潜力,开辟了渤海油气勘探的新领域。

2.2 新区突破之二——莱州湾凹陷

莱州湾凹陷位于渤海海域南部,被莱北低凸起、垦东凸起和潍北凸起包围(图3),为北断南超的箕状凹陷,凹陷面积约1800km2。

图3 2009莱州湾凹陷主要勘探成果分布示意图

莱州湾凹陷的油气勘探大致可分为三个阶段。第一阶段为上世纪70年代末,以凹陷周边的凸起为主要勘探方向,在莱北低凸起上钻探了垦利4-2构造,于浅层明化镇组发现油层,证实了该凹陷有生烃潜力,但储量规模较小。第二阶段为上世纪80—90年代,钻探了垦利10-2构造,同样在明化镇组发现油层,但储量规模较小。第三阶段是2003年以来,对凹陷进行了三维地震整体部署,并展开了区域研究,最后选择北洼(主要生烃洼陷)寻求突破。

前两个阶段的勘探已经证实了莱州湾凹陷具有一定的生烃潜力,因此第三阶段的主要任务是确定勘探潜力大小,同时寻找油气可能富集成藏的有利探区。由于莱州湾凹陷早期地震资料品质较差,制约了构造落实和资源潜力研究,因此首先在凹陷内整体部署采集了三维地震资料,然后针对断层、反射连续性、边界断层等问题多次进行了三维地震资料处理。在此基础上,对凹陷结构、沉积体系、烃源及油气富集规律等进行了深入研究,优选出了位于北部边界断层下降盘的垦利10-1构造作为凹陷突破的重点目标。

垦利10-1构造位于莱州湾凹陷北洼(图3),是依附于长期继承性活动的莱北一号大断层的断裂半背斜。该构造处在凹陷主要烃源岩分布区,烃源条件优越,主要目的层沙河街组三段发育来自西侧物源的三角洲沉积体,具备良好的储层条件。

2008年钻预探井 KL10-1-1井获得成功,在浅层明化镇组和深层沙河街组三段都获得油气发现。2009年在该构造又钻探5口评价井,针对沙三段的评价均获成功,展示出巨大的储量规模。该构造有望成为继金县1-1油田和锦州25-1油田后又一个亿吨级油田。

2.3 新领域突破之一——渤中凹陷石南地区中深层

渤中凹陷是已被证实的富生烃凹陷,上世纪90年代,在其周围凸起发现了蓬莱19-3、渤中25-1等一系列浅层大油田[3,4],但在凹陷内,由于古近系地层埋藏较深,储层物性风险制约了勘探的进程,多年来一直没有获得突破。

2004年以来,通过对渤中地区三维地震资料的连片解释,在凹陷北部斜坡带落实了渤中2-1、秦皇岛35-2、秦皇岛36-3等一批中深层有利目标(图2),这些目标共同的特点是:①构造处在凹陷向凸起的过渡部位,是油气运移的有利指向;②受凸起边界大断层控制,发育古近系三角洲相沉积体,且埋藏相对较浅、物性相对较好;③存在沟通烃源岩和目的层的油源断层(该区沟通烃源岩的垂向断裂发育)。

因此,优选了北部斜坡带东侧的秦皇岛35-2、秦皇岛36-3和西侧的渤中2-1构造作为中深层突破首批钻探目标。

2008年首钻秦皇岛35-2获得成功。2009年又相继钻探了渤中2-1和秦皇岛36-3构造,也获得了成功,开拓了渤中凹陷中深层勘探新领域。

渤中2-1构造位于渤中凹陷西北部,是受石臼坨凸起边界大断层控制、具有滚动性质的半背斜构造;该构造在东营组三角洲前缘相储层中共解释油层近100m。秦皇岛36-3构造位于石臼坨凸起东倾末端南侧边界断裂下降盘,北与石臼坨凸起相邻,南与渤中凹陷相接,是受边界断层控制的断鼻构造;该构造的第一口探井在沙河街组发现油层近50m,储层物性较好,在3 694～3 715m井段用14.29mm油嘴测试平均日产油341.7m3、平均日产气2.1× 104m3,突破了渤中凹陷勘探的深度瓶颈。

渤中凹陷石南地区中深层勘探的成功,开拓了渤海海域中深层勘探新领域。

2.4 新领域突破之二 ——珠江口盆地惠州凹陷古近系

惠州凹陷是珠江口盆地已被证实的富生烃凹陷,古近系文昌组、恩平组湖相泥岩是该地区主要烃源岩。受沉积条件控制,惠州凹陷主要发育两种类型的储盖组合:①以新近系珠江组上部海相泥岩为区域盖层、以珠江组海相砂岩和灰岩为储层的上组合;②以古近系文昌组及恩平组中深湖相泥岩为区域盖层、以文昌组及恩平组陆相砂岩为储层的下组合。针对上组合的勘探已经发现了一大批油田[5];尽管下组合更靠近烃源岩,运移条件更为优越,但由于该层系储层埋藏较深,成岩作用强烈,储层物性存在较大风险,因此,多年来针对古近系勘探的探井较少,对成藏规律认识还不够深入。

2005年钻探的 HZ25-4-1井在文昌组3 767.5～3 774.3m井段发现6.8m油层,在3 790～3 924 m井段钻遇134m辫状河三角洲相砂岩,孔隙度10%～16%,达到了本区勘探商业性要求的底限。文昌组中深湖相泥岩不仅是惠州凹陷主要的烃源岩,也是下组合良好的区域盖层。HZ25-4-1井的钻探结果初步证实了本地区古近系下组合在特定的沉积相带有好的储层发育,揭示了较好的勘探潜力。

近几年,我们对惠州凹陷古近系开展了系统的研究。惠州凹陷古近系由惠东、惠西、惠南、惠北、陆西等5个半地堑组成,根据成藏特点可划分为16个二级构造带,其中有7个二级构造带成藏条件比较有利。

惠州25-7构造位于惠西半地堑惠南断裂复合带,该二级构造带位置有利,油气运聚条件好。惠州25-7构造处在惠州凹陷南部控凹断层倾没端的断层转换带,发育辫状河三角洲砂体,其前缘部位已经被 HZ25-4-1井所证实;该三角洲砂体被后期的中深湖相泥岩覆盖,形成良好的储盖组合。因此,惠州25-7构造是本区古近系勘探的有利目标。2009年,针对该构造进行了钻探,在文昌组见油气显示近100m,进一步证实了惠州凹陷古近系的勘探潜力,开辟了珠江口盆地古近系勘探新领域。

2.5 新领域突破之三——莺歌海盆地中深层

莺歌海盆地油气资源丰富[6]。在新近纪快速沉降和快速沉积的背景下,形成了莺歌海盆地新近系巨厚沉积、异常高温高压以及特殊的成藏条件[7]。盆地内已发现东方1-1、乐东22-1等一批气田和含气构造,主要是底辟背景下的浅层气藏,但目前浅层构造圈闭以及存在振幅异常的岩性圈闭大都已经钻探。

针对中深层的勘探已钻了少量探井,并在东方1-1气田黄流组发现了具备一定产能的气层,但由于受储层物性、天然气组份、高温高压作业技术和高成本的制约,勘探进展较为缓慢。近几年,针对上述问题开展了一系列研究,特别是对储层预测和高温高压作业技术问题进行了研究攻关。通过对已钻井的重新分析,以及沉积相综合分析和储层成岩作用分析,确定将黄流组构造背景下的岩性圈闭作为中深层勘探的主要目标,并将东方1-1气田东北区黄流组岩性圈闭作为首选钻探目标。

东方1-1气田(构造)是莺歌海盆地内的大型底辟构造,底辟作用是其天然气聚集的主要原因,因此该构造具备良好的油气运移条件[5-7]。黄流组沉积时期,该构造受北西向和北东向双向物源的作用,形成了北西向物源的三角洲前缘沉积体和北东向物源的滨外砂坝沉积体,这些沉积体被浅海泥岩包围,形成了多个构造背景下的岩性圈闭。这些黄流组岩性圈闭埋深一般小于3 000m,可能存在物性较好的储层。

2009年,针对东方1-1气田东北区黄流组滨外砂坝岩性圈闭钻探了DF1-1-12井。为确保该井钻探能够在达到地质目的的前提下高效作业,在作业方面进行了精心的准备。通过对地层压力和岩性的分析预测,进行合理的井身结构设计,既保证了异常高压地层的作业安全,又使得在正常地层压力井段能够快速顺利钻探。另外,对目的层段控制泥浆密度进行欠平衡钻进,有效的保护了储层。通过地质研究和钻探作业的共同努力,于该井黄流组获得发现,证实了莺歌海盆地中深层的勘探潜力。

3 中国近海新区新领域油气勘探展望

储量发现是公司产量稳定增长和可持续发展的重要基础。2009年,中国近海油气勘探一方面在成熟区持续扩大战果,较好地完成了每年的储量替代任务,另一方面不断地在新区新领域取得重大突破,开辟了新的勘探领域,为今后公司产量的稳定和可持续发展奠定了物质基础。

3.1 新区新领域不断获得突破的原因

近年来中国近海新区新领域不断获得突破的原因主要有以下几个方面:

(1)大量较高品质的地震资料为新区新领域的突破提供了良好的资料基础

近年来,我们不断加大了地震资料的采集力度和相关技术的攻关,取得了一大批较高品质的地震资料。

对勘探程度较高的富生烃凹陷及其周缘采取了三维地震采集整体部署、分步实施的策略,通过近几年的实施,渤海海域各凹陷,以及南海海域的惠州凹陷、涠西南凹陷等主要凹陷及其周缘已基本实现了全三维覆盖。这些新采集的三维地震资料不仅在成熟勘探领域的深入勘探研究中发挥了重要作用,还为岩性圈闭以及新圈闭类型、新层系的勘探研究提供了更为充分的资料,同时对圈闭落实、储层研究等方面也有很大帮助。譬如在渤中凹陷北部和莱北凹陷等地区采集了高品质的新三维地震资料,解决了因老资料品质不好造成的影响中深层构造落实和储层预测的问题。

对勘探程度相对较低的勘探领域,针对基础资料存在的具体问题进行了有针对性的地震采集。对于部分地震资料较少的地区,在对凹陷(盆地)结构等基本地质特征认识不清楚的地区补充采集了能够反映凹陷(盆地)结构的长剖面,在重新研究认为勘探潜力较大的地区补充采集了二维或三维地震资料。对于地震资料品质差的地区,针对具体原因采取相应的采集技术加以解决;譬如,针对南海深水区采集长剖面解决凹陷(盆地)结构等基本地质问题,在恩平凹陷等尚未获得突破的潜力区统一部署采集大面积三维地震资料并整体解剖有利区带、落实有利圈闭等。

新采集的品质较高的地震资料极大地改善了原有的资料基础,在新区和新领域勘探的突破中起到了重要作用。

(2)从加强区域研究入手,老资料与新资料、新技术相结合,不断创新认识,是新区新领域勘探不断获得突破的关键

在区域研究过程中,对已钻井和物探老资料的重新研究和认识十分重要。老资料获取时间较早,受当时技术和研究水平所限,对有些油气层的判别可能会存在一些偏差,利用现有技术重新进行识别,将有可能“解放”一批油气层。近几年金县1-1、锦州25-1及涠洲11-1E等油田的发现均得益于此[2]。

更重要的,结合近几年在勘探成熟区大量采集的新三维地震资料,在对老井复查的基础上,重新进行层位划分、储层研究、储盖组合研究、烃源岩分析等基础工作,创新认识,不断总结区域地质和油气聚集规律,有利于指导勘探成熟区的进一步勘探。中国近海探井已超过1 000口,加强老井复查等基础研究工作,将有可能“解放”更多的油气层,不断开拓新领域。

(3)对制约领域突破的关键技术和方法展开针对性攻关,是新区新领域不断获得突破的重要手段

由于受到某些关键作业技术和方法的制约,中国近海一些勘探领域多年来一直未能获得实质性突破。加强针对制约勘探突破的关键技术和问题的攻关,也有可能“解放”一些油气层,开辟新领域。如优质储层分布预测技术攻关发现了锦州25-1等油田,低阻油层的识别技术攻关发现了文昌13-6油田等[2]。近年来,我们加强了对莺琼盆地高温高压领域作业、中深层储层预测、低孔低渗油气层储层改造等技术的攻关。目前,我们在高温高压领域的作业能力已经有了很大提高,部分地区中深层储层预测技术也有了长足的进步,低孔低渗油气层储层改造技术已取得了初步成果,带来了莺歌海盆地东方1-1气田中深层的突破。

随着新资料的不断增加、技术水平的不断提高以及勘探认识的不断创新,中国近海新区新领域勘探将会取得更大的进展。

3.2 新区新领域勘探方向展望

近年来,通过采取加强区域研究和基础研究、加大三维地震资料的采集力度以及针对制约领域突破的关键技术和方法进行攻关等一系列措施,中国近海油气勘探已经突破了一批新区新领域,而中国近海还有极具潜力的新区新领域有待突破,这将是下一步勘探的主要方向。

3.2.1 低孔低渗油气层勘探

低孔低渗油气层既是中国近海油气勘探和开发共同面临的难题,又是较为现实的储量和产量增长的潜在领域。据不完全统计,目前中国近海已发现的低孔低渗油气藏天然气地质储量已超过5 000× 108m3、原油地质储量已超过5×108m3;而且,在今后的中深层勘探过程中还会发现很多类似的油气层和储量,如果这些储量能够得到有效的开发,不仅能够解决现实的储量和产量问题,还将为中国近海油气勘探提供更为广阔的勘探层系。

低孔低渗油气层的开发在我国陆上(如长庆油田)已获得了很大进展,我们也已开展了相应的技术攻关研究,计划在近期选取几个目标进行重点攻关。

3.2.2 富烃凹陷及其周缘岩性圈闭勘探

中国近海主要富烃凹陷及其周缘的构造圈闭勘探逐渐进入高勘探程度阶段,勘探方向由构造圈闭勘探转向岩性圈闭勘探是必然选择。岩性圈闭勘探面临圈闭落实、储层物性、油气运移通道等诸多勘探风险,因此,勘探层系和有利区带选择对于勘探成效至关重要。目前,我们已在涠西南凹陷的流沙港组、辽中凹陷的东营组、黄河口凹陷的明化镇组等多个层系、多种沉积相带中获得岩性圈闭的油气发现;今后,我们将不断总结岩性圈闭勘探的经验,探索岩性圈闭勘探的新方向。

3.2.3 南海深水区勘探

随着近几年南海深水区勘探工作的不断投入,继荔湾 3-1气田之后又相继获得了 L H34-2和L H29-1两个油气发现,南海北部深水区的勘探潜力正在逐渐被证实。目前,除了已获得油气发现的白云凹陷外,南海北部深水区还有一批与白云凹陷类似的凹陷,这些凹陷将是未来深水勘探的主要战场。在这些凹陷之外,在超深水区,我们还发现了一些新的沉积盆地或凹陷,有可能具有基本的油气地质条件,有望成为深水后备勘探领域。南海深水区是中国近海未来储量增长的主要战略区。

3.2.4 低勘探程度区探索

近年来,我们一直有计划地对有勘探潜力但勘探程度相对较低的地区实施勘探。通过不断努力,已经在渤海湾盆地的青东凹陷、莱州湾凹陷、秦南凹陷及辽西凹陷获得商业性发现,打开了新的勘探领域。接下来,我们还要对珠江口盆地的恩平凹陷、开平凹陷,琼东南盆地的松东凹陷,北部湾盆地的海中凹陷等地区稳步推进勘探,争取获得新的突破。

4 结束语

新区新领域的突破既是中国近海油气储量持续增长的基础,又是实现公司产量持续增长和中长期战略规划的重要保证。尽管近几年新区新领域勘探取得了一定的成绩,但仍然存在诸多难题,完成公司中长期发展规划相应的储量任务十分艰巨。全体勘探人员应进一步坚定信心,解放思想,勇于探索,通过创新认识和技术进步,不断地开辟勘探新区和新领域,切实保障储量发现持续增长。

[1] 朱伟林,米立军,高乐,等.2007年中国近海油气勘探回顾[J].中国海上油气,2008,20(1):1-8.

[2] 朱伟林,米立军,高阳东,等.中国近海近几年油气勘探特点及今后勘探方向[J],中国海上油气,2009,21(1):1-8.

[3] 朱伟林,王国纯.渤海浅层油气成藏条件分析[J].中国海上油气,2000,14(6):367-374.

[4] 米立军.新构造运动与渤海海域上第三系大型油气田[J].中国海上油气,2001,15(1):21-28.

[5] 龚再升.中国近海大油气田[M].北京:石油工业出版社,1997.

[6] 邱中建,龚再升.中国油气勘探第四卷:近海油气区[M].北京:石油工业出版社,1999.

[7] 龚再升,李思田.南海北部大陆边缘盆地油气成藏动力学研究[M].北京:科学出版社,2004.

(编辑:张 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

朱伟林,男,1982年毕业于同济大学海洋地质系,2002年获同济大学博士学位,现任中国海洋石油总公司总地质师、中海石油(中国)有限公司执行副总裁。地址:北京市东城区朝阳门北大街25号海洋石油大厦(邮编:100010)。