全球油气勘探进展与趋势

胡文瑞，鲍敬伟，胡滨

（1. 中国石油天然气集团公司咨询中心；2. 中国石油煤层气有限责任公司；3. 中国石油大学（北京）石油工程学院；4. 中国石油天然气集团公司规划计划部）

近10年来，国内外油气勘探不断取得突破，2001—2011年，全球新增石油剩余可采储量614.0×108t，新增天然气剩余可采储量39.9×1012m3[1]，其中，中国累计新增探明石油地质储量 112.2×108t，累计新增探明天然气地质储量5.8×1012m3，相继探明了姬塬、塔河、蓬莱19-3等15个地质储量大于1×108t的油田和苏里格、普光、徐深等14个地质储量大于1 000×108m3的气田[2]。在油气资源勘探取得重要进展的同时，油气勘探的理念也发生了重大转变，对传统油气勘探理念形成了挑战和冲击。

1 油气勘探新成果

21世纪以来，全球油气勘探难度越来越大，勘探对象日益复杂，然而由于认识的深入、理论的突破和技术的进步等，发现的油气田储量和数量不断增长，勘探不断取得重大进展。截至2011年，全球石油剩余可采储量达2 343×108t，比2001年增长了35.5%；全球天然气剩余可采储量达208.4×1012m3，比2001年增长了 23.7%[1]。一些大型油气田不断被发现，2000—2008年，全球共发现大油气田（可采储量油大于6 850×10 t、气大于850×10 m ）90个，主要位于被动陆缘深水、碳酸盐岩、岩性-地层、前陆冲断带、老油气田、新区新盆地等领域[3]。2010年全球新发现的7个大油气田合计探明可采储量达31.4×108t油当量（见表1），占当年全球新增探明可采储量的40.5%，而数量仅占2010年全球新发现油气田数量的1.4%[4]。

表1 2010年全球7大油气田发现[4]

2 全球油气勘探进展与趋势

2.1 从储油气层到生油气层

以前认为，油气勘探的基本要素是寻找“生、储、盖、圈、运、保”组合，具备此条件就有可能找到油气田，且油气生成后从原生地层（烃源岩）“二次运移”到储油（气）层[5]，原生地层是生油（气）层，但不是储油（气）层。现在勘探开发的视野已扩展到原生地层，即从原生地层中寻找油气资源。某种意义上，“回归原生地层找油（气）”是油气勘探开发领域的一场革命，也是对传统油气勘探理念和理论的挑战，已成为世界石油工业发展的重要方向。

美国页岩气和致密油资源的成功勘探开发证明，传统意义上的生油（气）层已成为了勘探开发对象。美国产页岩气盆地超过30个，产层包含了北美地台区所有的海相页岩烃源岩地层[6]；致密油产于原生地层或与其互层、紧密相邻的致密砂岩、致密碳酸盐岩等，是继页岩气之后美国非常规油气勘探开发的又一新热点，2012年美国致密油产量突破 7 000×104t，预计2020年全美致密油产量将达1.5×108t[7]。

中国的鄂尔多斯、四川、塔里木、渤海湾、松辽等盆地广泛发育富有机质的海相或陆相页岩、泥岩等烃源岩，页岩气和致密油勘探开发潜力巨大[8]。已在四川、云南、重庆、四川、湖北、陕西延安等地区开展页岩气勘探开发，建立了两个国家级页岩气开发示范区，已有多口井获得高产页岩气流。20世纪60年代以来，中国在松辽、渤海湾、柴达木、吐哈、酒西、江汉、南襄、苏北及四川盆地均发现了致密油，目前鄂尔多斯盆地三叠系延长组、准噶尔盆地二叠系芦草沟组、松辽盆地白垩系青山口组—泉头组、四川盆地中—下侏罗统和渤海湾盆地古近系沙河街组等致密油层系已开展工业化生产，水平井开发技术攻关取得突破，初步取得较好的勘探开发效果。

2.2 从局部圈闭评估到大面积储集层

以前油气勘探评价的对象一般是局部圈闭，即“生储盖圈运保”有利区。中国近年来油气勘探实践表明，有些已发现并开发的低渗透气藏具有以下显著特征：无“圈闭构造”；无明显油气边界，多由岩性“致密带”阻隔，呈现大面积连续分布。目前，对此类岩性地层油气藏形成的机理尚不清楚，但该类资源丰富，中国鄂尔多斯、塔里木、四川、松辽、吐哈等盆地均有此类油气储集层存在。

对大面积岩性地层油气成藏的认识和技术进步，推动了大规模低—特低渗透油气藏的发现，目前在中国石油天然气集团公司矿权范围内已形成了姬塬、华庆、松辽3个5×108～10×108t级大油区，以及苏里格、川中2个1 000×108m3以上的大气区，其中苏里格地区天然气探明储量+基本探明储量达34 943×108m3，姬塬地区石油探明储量达9.09×108t，华庆地区石油探明储量达5.26×108t，大庆地区（岩性地层油气藏）探明石油储量近5×108t，四川盆地川中须家河组探明天然气储量8 782×108m3（以上数据统计时间截至2012年底）。

2.3 从构造油气藏、岩性油气藏到“连续型”非常规油气聚集

传统油气勘探理论是寻找构造油气藏（即通常所说的常规油气藏），近年来，油气勘探已从寻找构造油气藏发展到寻找岩性地层油气藏（即通常所说的“隐蔽型”低渗透油气藏），其特点是受“岩性圈闭”或“滞留带”阻隔。现在，勘探理论又出现了新的认识上的飞跃，即寻找“连续型”非常规油气聚集（指大范围非常规储集体系中油气连续分布[9]）。“连续型”非常规油气聚集的主要地质特征是：在盆地中心或斜坡等部位大面积连续分布，且局部富集；无明显的圈闭界限或盖层；储集层多为低孔渗或特低孔渗（致密）；无运移或短距离一次运移，属于源内或近源成藏；油气水分布复杂；储量丰度低等[9]。

据Brown统计，全球“连续型”天然气资源量约为 800×1012～4 000×1012m3，约为常规天然气资源量（436×1012m3）的 2～10 倍[10]。世界主要产气国的“连续型”天然气占有相当比例，目前美国43%的天然气产量来自“连续型”天然气资源。中国“连续型”油气资源潜力巨大，鄂尔多斯盆地上古生界致密气、鄂尔多斯盆地中生界三叠系—侏罗系油层 、松辽盆地深层扶杨油层、四川盆地须家河组致密气、塔里木盆地连通孔缝洞碳酸盐岩油气、松辽和准噶尔盆地火山岩油气、四川盆地海相页岩气等“连续型”油气资源目前正成为中国增储上产的重要领域。中国连续型天然气产量已占总产气量的30%以上，且产量呈逐渐上升趋势[12]。

2.4 从高点找油气到下凹（洼）、下坡找油气

传统的油气勘探理论和方法首先是找含油气构造的高点，然后再分析其生储盖条件的匹配关系。20世纪末，赵文智提出了“下凹找油”和“定岸下湖，下湖找坡”的勘探理念，改变了传统的“高点找油”理论认识，形成了“满凹含油”和“满凹勘探”的新局面[13]。这一认识的提出，彻底改变了以往基于“二级构造带”勘探的理念，把勘探领域从局部有限范围扩大到了以富油气凹陷为中心的全盆地，使找油目标由以构造油气藏为主转变为以岩性地层油气藏为主，其已成为近10年来油气储量持续规模增长的主体资源[13]。

辽河油田在辽河外围盆地勘探过程中，根据外围盆地地质特征和前期勘探的经验教训，提出了“下洼找油气”的勘探思路，在奈曼凹陷中央洼陷带、元宝山凹陷中央洼陷带、陆家堡凹陷五十家子庙洼陷及交力格洼陷获得了较大突破，探明石油地质储量1 822×104t，天然气地质储量3.26×108m3，获得了勘探新突破[14]。

近年来，在高勘探程度的老区坳陷或凹陷内，陆续发现了新的规模油气储量，新增储量占中国石油天然气集团公司年新增探明储量的 30%～40%。发现 3个亿吨级油区：①渤海湾盆地歧口凹陷，探明石油地质储量超过2.0×108t，冀中坳陷潜山勘探获多项进展；②柴达木盆地昆北断阶带，探明石油地质储量超过5 000×104t；③准噶尔盆地西北缘，精细勘探获得突破，探明石油地质储量超过2.0×108t。

2.5 从常规油气资源到非常规油气资源

所谓非常规油气资源，是指尚未充分认识、还没有可以借鉴的成熟技术和经验进行规模开发利用的一类油气资源的统称，主要包括：致密油、气（如致密砂岩油气、致密火山岩油气、致密碳酸盐岩油气）；煤层气；页岩油、气；超重（稠）油；油砂；天然气水合物；生物气；其他如溶解气、深盆气等[15]。全球非常规油气资源非常丰富，有学者根据地质成藏理论预测得出，全球非常规油气资源量是常规油气资源量的5～8倍[16]；还有学者按照世界公布的常规油气、非常规油气的资源量进行统计，认为常规油气与非常规油气资源量之比为2∶8[17]。

20世纪80年代以来，美国通过长期的技术攻关和大量的勘探开发工作，先后成功开发了致密砂岩气、煤层气、页岩气和页岩油，加拿大成功实现了油砂的商业化开采，委内瑞拉的稠油/超稠油实现了商业化开发，有力地带动了世界非常规油气的发展。中国的非常规油气资源也很丰富，中国工程院评价后认为中国非常规天然气（仅致密砂岩气、煤层气、页岩气）的技术可采资源量达34×1012m3，是常规天然气技术可采资源量的1.8倍[18]，初步评价中国9大盆地典型储集层致密油资源量达 113×108～135×108t[19]，勘探开发潜力巨大。

2.6 从中、深储集层到深层、超深层

最先勘探开发的油气资源是浅层甚至出露地表的石油（俗称“油苗”），随着勘探开发活动的深入，勘探开发目的层深度不断增加，目前生产的油气主要集中在中深层。随着认识深入、理论突破和技术进步，深层或超深层（见表2）的油气资源（包括非常规油气）勘探已成为了重要趋势[20-21]。

表2 不同油气类型对应深度的划分[20-21]

近年来，世界范围内深层、超深层发现的油气田和油气储量越来越多。据IHS统计，1972—2008年，全球发现深度大于6 000 m的油气藏共156个，其中2000—2008年共发现了 105个，占总发现数的66.5%[22]。2012年，中国在深层、超深层（4 500 m以深）领域新增石油、天然气探明储量分别占全国新增石油、天然气探明储量的15%、37%[1]。

中国陆上油气井的深度呈逐年增长趋势，其中气井的平均深度已接近深层。中国西部地区探井相对较深，探井平均深度已跨入深层，塔里木油田2008年探井平均深度达6 222 m，是中国陆上油气勘探最深的油田，其中最深的克深 7井完钻深度 8 023 m，已突破8 000 m深度关口；东部地区油田的探井完钻深度也呈上升趋势，2011年4月华北油田完钻的牛东1井，完钻深度达到6 027 m，使东部地区钻井突破了6 000 m关口；四川盆地元坝气田所钻井平均垂深达6 900 m，是目前国内最深的海相天然气田。

2.7 从中浅海到深海、超深海

截至 2006年 1月 1日，全球石油探明储量1 757×10 t，天然气探明储量173×10 m 。全球海洋石油资源量约为 1 350×108t，2006年初探明储量约380×108t；全球海洋天然气资源量约 140×1012m3，2006年初探明储量约40×1012m3。近10年发现的储量超过1×108t的大型油气田中，海洋油气占到60%，其中一半分布于水深超过500 m的深海区域[23]。深海、超深海区域已成为油气勘探的重要领域，其中，重点和热门地区是巴西东海海域、墨西哥湾海域、西非安哥拉—尼日利亚海域、澳大利亚西北海域和中国南海海域。

从1982年开始，中国海洋油气勘探开发经历了20 m、50 m、100 m水深的发展历程，范围由最初的渤海扩大到东海、南海。截至2011年底，中国深水钻探的最大深度已达505 m，已开发海上油气田的最大水深为333 m（流花气田），海洋油气勘探开发正在由中浅海向深海、超深海发展。2012年“海洋石油 981”钻井平台投入使用，使中国具备了在3 000 m超深海勘探开发油气的能力[24]，截至2012年底，中国已在1 500 m深海自主完成3口深水探井钻井作业[25]。未来10年，中国将开发领海区域油气资源，主要攻关对象是500 m以深的深海、超深海。

2.8 从常规地带到极端地带

过去油气勘探主要集中在常规地带，如平原、山地、浅海、高原、沙漠边缘等，地面自然条件较好。近年来，随着油气需求的不断增长，油气勘探范围已扩展到极端地带，即沼泽区、（北）极地、冻土地带、原始森林、沙漠深处等。

根据美国地质勘探局2008年发布的评估报告，北极地区总油气资源量达562.21×108t石油当量，约占世界全部未开发石油和天然气总量的 22%[26]。撒哈拉沙漠的石油储量达 44×108t，Sloan[27]和Collett[28]评估全球冻土带的水合物资源量约为10×1012～10 000×1012m3，潜力十分巨大。

美国、巴西、俄罗斯、加拿大、中国等国家已经着手在极端地带勘探开发油气。截至2009年底，在北极圈内，美国、加拿大、挪威等国已经发现了大约61个大型石油和天然气田，其中15个尚未投产[26]。撒哈拉沙漠的利比亚、阿尔及利亚等国已成为世界重要产油国。中国已在塔里木沙漠腹地建成了塔中油田。

3 对中国油气勘探的启示

进入21世纪以来，中国经济持续高速发展，国内油气供需矛盾突出。应及时发现、总结油气资源勘探领域的新动向，研究把握勘探新趋势，同时加快转变勘探理念，适时调整油气勘探战略，争取发现更多油气田，保障中国能源安全。

①加强油气勘探理论研究和技术攻关，尤其是在基础理论和关键技术方面。虽然中国石油工业经过了半个世纪的发展，但在1966年四川盆地威5井钻遇寒武系筇竹寺组页岩段发生井喷时，几乎没有人想到气来自泥页岩段，更未发现页岩气；2000年以前，中国石油界几乎没有意识到生油层可以成为储集层，主要原因是理论和技术研究滞后。美国页岩气、页岩油等非常规油气资源的快速发展，是持续深入的理论技术研究的结果，是纳米孔喉储集层系统“连续型”油气聚集等基础理论和水平井体积压裂等关键技术创新的结果。

②更加重视勘探工程技术的作用。随着勘探对象日益复杂，深层、低品位储集层及极端地带储集层中的油气能否被发现，将更多取决于勘探工程技术，包括物探技术、钻完井技术、测试技术、压裂技术等。工程技术手段的提高不仅能大大提高勘探成功率，更能大大拓展勘探领域和解放勘探家的思维。

③探索油气资源综合勘探的有效方式。中国大多数含油气盆地多旋回叠合的总体特点决定了油气聚集呈现多套层系、多种类型、常规与非常规并存的特点，以寻找单一主力层系和优质油气藏的勘探作法已难以适应新形势下高效勘探的要求，应探索发展油气兼探、贫富同查、发现与研究并重、勘探与开发一体的综合勘探有效方式。

④强化老油气田二次勘探。老油气田发现时间早，当时勘探认识、理论和技术远不如当前，因此如果能够运用最先进的勘探理论与技术，重新进行地质研究和勘探，在老油气田主力层系上下大范围内的多类型含油气层中发现新储量的可能性较大。

4 结语

全球油气资源丰富，油气勘探正在发生深刻变化，勘探将不断向更细、更深、更广、更难、更具挑战的领域发展，烃源岩、大面积储集层、“连续型”油气聚集、下凹与下坡构造、非常规资源、深层—超深层、深海—超深海、极端地带正在成为油气勘探的新领域。油气勘探领域和战略的重大转变，将在新、老探区发现更多油气资源。

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