领域性突破展现中国近海油气勘探前景——2011年中国近海油气勘探回顾
2012-01-23朱伟林米立军高阳东
朱伟林 米立军 高阳东 高 乐 钟 锴
(中海石油(中国)有限公司)
领域性突破展现中国近海油气勘探前景
——2011年中国近海油气勘探回顾
朱伟林 米立军 高阳东 高 乐 钟 锴
(中海石油(中国)有限公司)
2011年中国近海油气勘探延续了“十一五”以来形成的良好势头,勘探投入和勘探工作量均创历史新高,在狠抓基础研究和区域研究的基础上,通过认识创新和技术进步,取得了一系列丰硕的成果。除了在成熟区继续扩大发现外,还在渤海岩性油气藏和天然气勘探、南海东部浅层勘探、南海西部高温高压天然气勘探以及东海低孔渗油气藏勘探等方面取得了领域性突破,为“十二五”奠定了良好的开局。文中总结了2011年中国近海油气勘探工作的主要特点及成果,重点回顾了所取得的领域性突破,并指出了今后勘探工作面临的挑战与对策。
中国近海 油气勘探 工作特点 主要成果 领域性突破 挑战与对策
2011年是“十二五”开局之年。2011年,在克服了一系列前所未有的困难的基础上,中国近海油气勘探延续了“十一五”以来的良好势头,在勘探投入和勘探工作量均创历史纪录的基础上,继续保持了较高的勘探成功率,储量发现也保持在历史较高水平,为“十二五”中国近海油气勘探工作奠定了良好的开局[1-2]。
2011年,在狠抓基础研究和区域研究的基础上,通过认识创新和技术进步,中国近海油气勘探取得了一系列丰硕的成果。除了在成熟区继续扩大发现外,还取得了一系列新区新领域的突破,尤其是在渤海岩性油气藏和天然气勘探、南海东部浅层勘探、南海西部高温高压天然气勘探以及东海低孔渗油气藏勘探等方面取得了一系列领域性突破,展现了较为广阔的勘探前景。
本文总结了2011年中国近海油气勘探的主要特点及成果,重点回顾了2011年中国近海油气勘探所取得的领域性突破,并指出了今后勘探工作面临的挑战和应对策略。
1 2011年中国近海油气勘探的主要特点及成果
1.1 主要特点
(1)勘探工作量创历史新高 2011年,中国近海勘探投入和勘探工作量均创造了历史最高纪录。其中,钻井工作量近100口,创历史新高;三维地震采集超过2万km2,也创造了新的历史纪录。
(2)勘探成果保持在历史高位 2011年,中国近海勘探成果继续保持在历史最好水平,延续了“十一五”以来形成的良好态势。
1.2 主要成果
2011年,在勘探投入和勘探工作量超历史的情况下,中国近海共获得了13个商业发现,成功评价了18个含油气构造,继续保持了较高的预探成功率。
2011年,中国近海油气勘探的主要成果体现在以下4个方面:
(1)成熟区勘探成效显著 包括:①渤海黄河口凹陷老油田周围的渤中34-3/34-4勘探获得成功。②南海东部白云凹陷东北坡的流花16-2评价获得成功。③南海东部恩平凹陷南部斜坡带扩展取得一定成效。继EP24-2-1井的突破后,南部斜坡带的扩展使恩平地区的油气勘探的门槛得以降低,周边小油田可与之联合开发,为珠江口盆地东部开辟了一个新的油气生产区。④涠西南凹陷滚动勘探继续保持良好勘探成效。
(2)新区勘探获得新突破 包括:①渤海黄河口凹陷南部斜坡区垦利9-1钻探成功,揭示了黄河口凹陷南部斜坡区勘探新领域。②渤海渤东-庙西地区浅层蓬莱20-3、蓬莱13-2勘探获得突破。③南海西部乌石凹陷勘探获得突破。乌石17-2勘探成功,预示着乌石凹陷有望建成新的油区。
(3)新层系、新类型勘探获得突破 包括:①南海东部惠州凹陷番禺10-4 W发现粤海组油层;②渤海石臼坨凸起浅层岩性圈闭勘探获得成功;③渤海潜山勘探获得天然气发现。
(4)作业技术的进步带动低孔渗油气藏勘探获得新突破 包括:①南海西部东方13-1中层评价获得成功;②东海西湖凹陷Y2井压裂测试首获工业产能。
2 2011年中国近海油气勘探取得的领域性突破
在2011年中国近海勘探取得的一系列丰硕成果中,成熟区勘探和新区勘探的成功为储量稳定增长奠定了基础。而在勘探新层系、新类型以及作业技术进步等方面获得的领域性突破,为中国近海油气勘探展现了广阔的领域,也为今后更好的发展奠定了基础。
2.1 渤海石臼坨凸起构造-岩性油气藏勘探突破
上世纪90年代,在渤海石臼坨凸起浅层发现了秦皇岛32-6亿吨级大型油田之后,石臼坨凸起近15年未有大规模油气发现[3-4]。2010年在成功发现秦皇岛33-1南构造-岩性油气藏之后,能否在岩性勘探方面获得新的规模性发现?
然而,渤海岩性油气藏勘探存在以下几方面的难题:①砂体研究。浅层砂体纵横交错,如何精准刻画?②成藏认识。其它区域早期几口探井未获良好发现,规模成藏的主控因素是什么?③地质条件。多为低幅构造,砂体厚度2~20 m,是岩性体,还是速度异常等其他因素造成的?
针对上述难题,展开了重点攻关:一是应用现有三维资料进行大面积岩性圈闭搜索和成藏研究,锁定秦皇岛33-2花瓣砂体、秦皇岛33-3掀斜断块砂体作为首选拓展区;二是多种地震资料、多种属性综合应用,在浅层沉积模式指导下,分层次、分阶段进行岩性圈闭的刻画。在此基础上,2011年陆续钻探并评价了秦皇岛33-2、33-3等构造-岩性圈闭,进一步扩大了该类型油气藏的规模。石臼坨凸起上构造-岩性油气藏呈现出了连片分布的趋势,有望形成规模超亿吨的油田群(图1)。
这类构造-岩性油气藏有的部分叠置在原有的小构造上,有的完全为岩性背景下发育的一层层叠置的砂体,属于典型的岩性圈闭。这一领域性突破使得渤海原来在凸起区上以寻找构造圈闭为主的勘探发生了方向性的转变,拓展了渤海成熟区的勘探领域,渤海海域凸起区(渤东凸起区、渤南凸起区、沙垒田凸起区等)浅层勘探因此有望进入新的勘探阶段。
图1 秦皇岛33区明下段岩性油气藏分布范围示意图
2.2 南海东部番禺10-4W浅层(粤海组)油层发现
番禺4洼为珠江口盆地珠一坳陷的一个小型残余断陷湖盆。截至2010年底,在番禺4洼及周边共钻构造19个,商业发现及潜在商业发现有7个,另外还发现7个含油构造。总体来说,多年的勘探实践证明番禺4洼为一富生油洼陷。统计发现,在番禺4洼地区,断层圈闭储量占所发现总储量的81%,因此断层圈闭是主要的勘探目标之一。
番禺10-4 W是位于番禺4洼西侧的一个断圈构造,主要目的层为新近系的韩江组和珠江组。1井在浅层1112~1179.5 m层段的粤海组测井解释油层10.1 m,在韩江组解释油层47.1 m、差油层1.2 m,在珠江组解释油层5.5 m。
以往珠江口盆地勘探主要目的层集中在珠江组和珠海组,浅层如粤海组、韩江组等未引起足够的重视,因而忽略了浅层这一套重要的可能油层。2011年专门部署了PY10-4-2井钻探粤海组,获得了成功(图2)。这一发现启示着浅层油气藏可能是珠江口盆地今后一个重要的突破方向:
(1)粤海组是海相地层,以往勘探开发经验表明这套海相砂岩的经济效益最好[3]。例如,北部湾盆地开发效益最好的层系也在涠洲11-4油田的浅层。
(2)粤海组埋藏浅,仅1000多m,钻井周期短,钻探成本低,与古近系动辄上亿元的钻井费用相比,效益显著。
(3)珠一坳陷浅层圈闭发育(图3),前景广阔。
2.3 DF13-1-4井裸眼测试成功
东方13-1构造位于莺歌海盆地中央底辟构造带北部,为一个底辟背斜构造。2010年继DF14井钻探成功[5]之后,先后又钻探了3口高温高压评价井,均取得了成功。为进一步落实东方13-1构造中层黄流组一段的含气性,取准储层物性及产能资料,2011年在该构造东块南部的较高部位部署了DF13-1-4和 DF13-1-6两口评价井。
DF13-1-4井在黄流组2827.7~2874.6 m 层段测井解释气层22 m、差气层11.3 m,在黄流组2906.0~2916.3 m层段解释气层10.3 m,均为低阻气层(电阻率4~6Ω)。采用复合射孔(深穿透+微型压裂作用)裸眼测试技术对该井2906.0~2916.3 m井段进行了测试,6.31 mm油嘴平均日产气7万m3,7.14 mm油嘴平均日产气8.4万m3、水17.3 m3(图4)。这次裸眼测试成功,为解放莺歌海盆地低孔低渗勘探领域打下了基础,提升了该区分布较广的低渗气层的评价潜力。
莺歌海盆地低阻气层裸眼测试获得成功,其意义不仅仅在于这一低阻气层的突破本身,而是在这个领域的突破将会打开东方区天然气勘探的新局面,在这个领域有望获得千亿方以上规模的发现;同时对于加快整体评价和开发东方13-1区、落实莺歌海盆地天然气接替储量具有重要的意义。
2.4 西湖凹陷探井压裂测试突破
西湖凹陷勘探历史上频繁遭遇的低孔渗油气藏分布面积广、规模大,如果不能在测试技术上取得突破,深埋地下的巨大油气资源就无法转变为储量,更无法动用和生产。
2010年,在H-2井首次进行了储层压裂改造试验[2]。2011年,针对这一瓶颈问题进行了重点攻关,并在Y2井压裂测试获得成功。
Y2井测井解释气层106 m,气水同层23 m,测试层位为花港组,射孔井段3963.7~3979.7 m,岩性为细砂岩,孔隙度10.4%,渗透率2.1 mD(岩心渗透率0.25 mD);压裂效果:压裂前日产气0.1万 m3左右,压裂后日产气9.5万m3左右;压力57.4 MPa,压力系数1.5。
Y2井压裂测试首获工业产能,吹响了解放西湖凹陷低孔渗油气藏的号角,打开了这一领域勘探的新局面。
2.5 渤海潜山勘探突破
多轮资源评价结果认为,渤中凹陷天然气资源潜力较大,但经过多年勘探始终没有取得突破性进展[4]。
渤中21-2构造位于渤中凹陷西南斜坡带,周边已有探井30余口,共发现5个油气田和4个含油气构造,在第三系和潜山均有油气发现,证实了本区为富油气区带。2011年本着整体研究、重点突破的原则,以初步明确潜山储量规模和勘探潜力为目的,钻探了BZ21-2-1科学探索井。
图4 DF13-1-4井149.22 mm井眼测井解释成果
BZ21-1-1井是渤海第一口超5000 m的深井,历时131 d,总进尺5141 m,进入古生界灰岩潜山279 m,最终在东营组及古生界测井解释油层4.9 m、气层142.7 m,其中潜山气层超过100 m。尽管该井潜山测试获得了一定产能,但由于硫化氢等有毒气体的影响,提前终止了作业,未能取得地下流体真实产能。
渤中21-2深埋低潜山勘探的成功,拓展了渤海海域勘探的新领域,如辽西潜山带、辽东潜山带、渤东潜山带、渤中西坡潜山带、渤中南坡潜山带、渤南潜山带等,也坚定了在渤中凹陷寻找大中型气田的信心。
3 中国近海油气勘探面临的挑战与对策
3.1 加强技术攻关,解放受作业技术制约的勘探领域
(1)高温高压天然气领域作业技术攻关 近年来,南海西部高温高压天然气勘探技术攻关取得了初步成果。一方面,证实了高温高压领域天然气可以富集成藏,地质储量规模较大。另一方面,通过改进和优化测试工艺在低渗储层获得了产量突破,使得高温高压领域成为未来重要的天然气勘探领域。因此,要继续加强组织高温高压气藏的成藏机理和配套勘探技术攻关,扩大高温高压气藏的储量规模。
(2)低孔渗储层改造作业技术攻关 中国近海已经发现的一大批低孔渗油气藏,其中低孔渗油藏地质储量超过5亿t,低孔渗天然气藏地质储量超过5000亿m3,并且随着勘探的深入,低孔渗油气储量规模还在不断增长。
低孔渗油气藏的有效勘探开发是中国近海必须面对和攻克的难题,能否取得突破将直接关系到公司储量、产量的持续增长。因此,需将其作为“十二五”期间的重点攻关项目,必须通过多学科、跨专业的紧密结合,取得实质性突破。
(3)稠油油藏产能突破 中国近海稠油油藏规模巨大,主要分布在渤海海域和南海部分油田的浅层。在中国陆地油田,稠油开发已有成熟经验。海上由于受到作业条件和成本的制约,稠油采收率并不高,甚至一些规模较大的稠油油藏发现多年仍无法开发。因此,必须加强对稠油油藏的技术攻关,以产能测试为突破口,勘探先行,与开发一起攻克稠油油藏的勘探开发难题。
3.2 不断积极探索新区新领域
“十二五”期间,将对中国近海盆地的形成、演化及油气成藏等方面重新进行研究,期望通过新一轮的系统性基础研究,重新全面认识中国近海盆地的油气地质条件和成藏特征,为今后的勘探做好中长期的准备。
(1)加强低勘探程度区的研究和勘探 近年来,我们一直投入适当的勘探工作量对勘探程度相对较低的地区的勘探潜力区实施勘探,已经在渤海的青东、莱州湾、秦南、辽西凹陷,南海东部的恩平凹陷,以及南海西部的乌石凹陷获得突破。接下来还要在其他地区稳步推进勘探,如珠江口盆地的开平凹陷、琼东南盆地的松东凹陷、北部湾盆地的海中凹陷等地区,争取获得新的突破。
(2)开展中生界盆地的研究和勘探 地震资料中已经揭示中国近海盆地发育一定规模的中生界地层,但是中生代盆地的分布范围、形成和演化以及油气勘探潜力仍有待进一步研究和勘探。因此,我们必须加强对近海盆地中生界地层的认识。
(3)稳步推进深层勘探 中国近海富生烃凹陷的深层往往紧邻烃源岩,油气运移条件优越,是油气勘探的有利层系。另外,深层往往经历了多期盆地构造演化,构造圈闭较为发育,但地层温度和压力高、储层致密等问题也制约着深层勘探。近几年储层改造措施取得的试验进展使得深层勘探更为现实和可行,因此必须稳步推进深层勘探与研究。
3.3 加强深水勘探
随着近几年深水区勘探工作的不断投入,我们相继在珠江口盆地白云凹陷发现了荔湾3-1等一系列气田,在琼东南盆地深水区发现了陵水22-1优质气藏,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凹陷外,南海北部深水区还有多个类似凹陷,具备一定的勘探潜力。另外,在这些凹陷之外的超深水区,我们还发现了一些新的沉积盆地或凹陷,在深水陆坡区高热流背景下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。南海深水区将是中国近海未来储量增长的主要战略区,因此必须继续加强深水区的勘探与研究。
4 结束语
2011年中国近海油气勘探虽然取得了丰硕的成果,但我们也应该清醒地认识到,中国近海油气勘探工作始终面临着巨大的挑战。一方面,中国近海勘探程度不断提高,勘探的难度不断增大,往深层走屡屡遭遇低孔渗油气藏的困扰,天然气勘探也碰到了高温高压等难题;另一方面,随着勘探开发成本的逐年攀升,储量动用的经济门槛也不断提高,制约了勘探开发的下一步发展。
因此,我们需要进一步解放思想,加强科技创新,提前部署前瞻性的研究工作,继续加强区域研究和认识创新,进一步推动勘探开发一体化,深入展开低孔渗油气田和高温高压天然气勘探开发攻关,不断开辟深水领域及新区新领域的勘探,为公司的更好发展奠定坚实的储量基础。
致谢:本文引用了中海石油(中国)有限公司天津分公司、湛江分公司、深圳分公司、上海分公司部分内部交流材料,一并致谢!
[1] 朱伟林.中国近海油气勘探进展[J].中国工程科学,2010,12(5):18-24.
[2] 朱伟林,米立军,钟锴,等.油气并举,再攀高峰——中国近海2010年勘探回顾及“十二五”勘探展望[J].中国海上油气,2011,23(1):1-6.
[3] 龚再升,等.中国近海大油气田[M].北京:石油工业出版社,1997.
[4] 朱伟林,米立军,龚再升.渤海油气成藏与勘探[M].北京:科学出版社,2009.
[5] 王振峰,裴健翔.莺歌海盆地中深层黄流组高压气藏形成新模式——DF14井钻获强超压优质高产天然气层的意义[J].中国海上油气,2011,23(4):213-217.
Exploratory field breakthroughs exhibit the future of hydrocarbon exploration offshore China:a review of hydrocarbon exploration offshore China in 2011
Zhu Weilin Mi Lijun Gao Yangdong Gao Le Zhong Kai
(CNOOC Ltd.,Beijing,100010)
A good discovering trend formed since executing the eleventh“Five-Year Plan”continued in the hydrocarbon exploration offshore China in 2011,during which the new historical high was reached both in exploration expenditure and work,and a series of rich rewards were achieved by knowledge innovation and technology improvement on a basis of paying special attention to basic and regional researches.Besides continuously expanding discoveries in the mature exploration areas,seveval breakthrouths in exploratory fields,such as the lithologic reservoir and gas exploration in Bohai sea,the shallow exploration in the eastern South China Sea,the high-tempetature and high-pressure gas exploration in the western South China Sea and the low porosity and permeability reservoir exploration in East China Sea,were made successively,creating an excellent begining of the twelfth“Five-Year Plan”.In this paper,the major work features and results are summarized for the hydrocarbon exploration offshore China in 2011,with these breakthroughs being paticularly reviewed,and some challenges and their solutions are presented for the future exploration.
offshore China;hydrocarbon exploration;work feature;major result;exploratory field breakthrouth;challenge and solution
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)。
2012-02-01
(编辑:崔护社)