全球油气勘探新发现新领域新理论新技术跟踪分析与启示

张大权，苗 淼，张艳飞，姜正龙，蒋 恕

(1.中国地质调查局油气资源调查中心，北京 100083；2.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037；3.中国地质大学(北京)，北京 100083)

地质找矿

全球油气勘探新发现新领域新理论新技术跟踪分析与启示

张大权1，苗 淼1，张艳飞2，姜正龙3，蒋 恕3

(1.中国地质调查局油气资源调查中心，北京100083；2.中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037；3.中国地质大学(北京)，北京100083)

本文通过解剖典型国家、典型地区油气勘查开发成功案例，总结全球油气勘探新进展和重大发现；从深水、深层、“连续型”油气成藏条件出发，分析未来油气重点勘探领域；提出全球油气勘探重要地质理论，包括区域构造演化与油气富集等；从地震、非常规油气、天然气水合物、定向钻井等方面，总结油气勘探领域应用的新技术。通过对比新发现、新领域、新理论和新技术，提出全球油气重要勘探方向，包括：中东等地泛特提斯盆地、俄罗斯、南北大西洋至北极的盆地、东非陆上和海上深水、澳大利亚西北大陆架、墨西哥湾等。提出我国油气勘探战略领域，包括深层、深水、非常规、海相、老油田挖潜等5个“重视”，以及加强勘探基础工作和工程技术创新等。

油气；新发现；新领域；新理论；新技术；勘探

1 全球油气勘查重大新发现

2015年，全球油气在南大西洋、中大西洋、南海、南美洲陆上、东非陆上和海域、墨西哥湾、澳大利亚海上和陆上及北美陆上都有延续发现。在北大西洋的加拿大东部海域、挪威西北海域油气及摩洛哥等地海域发现使北大西洋油气勘探潜力进一步证实[1]。在东地中海埃及深水区超大型气田发现及南加勒比海深水油气发现是亮点。

1.1地中海地区

埃尼公司在东地中海埃及深水的Shorouk区块发现几十年来最大气田，世界级超大规模气田，面积100 km2，储量为8 496×108m3，油气当量折合6.77×108t原油，储层为中新世碳酸盐岩，水深为1 450 m。相当于2015年长庆油田新增储量的1.85倍左右。此外，在黑海的罗马尼亚深水区EX-30区块发现气藏，储量超过283.17×108m3。

1.2大西洋地区

英国石油天然气投资公司在英格兰南部盖特威克机场附近地底探测到规模巨大的油田，石油储量或高达1.4×1010t，这是英国30年来发现的最大陆上石油资源。加拿大纽芬兰-拉布拉多省政府消息称：该省发现油气田资源量为石油16.8×108t、天然气32 001.6×108m3。挪威国家石油公司在北大西洋AastaHansteen、Nise等地发现多处气藏。巴西持续在南大西洋Reconcavo、Santos、Espirito、Amazon、Sergipe等盆地深水盐下湖相碳酸盐岩和盐上深水浊积砂发现油气藏。

1.3加勒比海地区

巴西石油公司(合作伙伴为Ecopetrol和Repsol)在哥伦比亚的加勒比海深水Tayrona区块钻探Orca-1井。井深4 243 m，水深674 m。在3 657m深处钻遇气层。这是在加勒比海南部哥伦比亚深水区首次钻遇深水油气藏。

1.4墨西哥地区

墨西哥国有石油公司发现新油田，为其五年来最大的发现。这片新油田位于Tabasco海域，预计储量可能高达4 794×104t，相当于0.5个长庆新安边油田，日产量将达到20万桶。另外，在墨西哥湾深水区中新世及古近系深水浊积砂体也有持续油气发现。

1.5澳大利亚地区

Woodside石油公司在Dampier洼陷的Pyxis-1井钻遇侏罗系砂岩气藏。雪佛龙公司在Carnarvon盆地Gorgon深水区钻探Isosceles-1井，在三叠系Mungaroo砂岩中发现134 m气层。Santos石油在陆上Cooper盆地钻探成功，也是该公司在Cooper盆地的第八个发现。

1.6阿根廷地区

继YPT在Neuquén盆地VacaMuerta宣布页岩油/致密油后，Andes Energia也宣布在该盆地页岩油/致密油的发现。VacaMuerta页岩油气资源可采储量达石油2.268×108t及天然气8.72×1012m3。

1.7中国及东南亚地区

中石油先后发现新安边油田和环江油田。中海油在曹妃甸发现浅海油气藏，在南海北部珠江口、琼东南盆地持续发现油气。桑托斯Santos石油宣布在马来西亚沙巴海域R区块发现油藏。Pan Orient Energy Corp.油气公司在印度尼西亚的苏门答腊岛的Batu Gajah区域发现油气藏等。

1.8非洲地区

在东非裂谷，图洛Tullow Oil石油公司在肯尼亚Kerio北再次发现油气，挪威石油Statoil在Tanzania 2区块发现0.51～6.23×1011m3气藏，南坦桑尼亚的姆纳济湾MB-4井在温特沃斯储层钻遇天然气。西非深水区持续发现，如Kosmos Energy在毛里塔尼亚C-8区块的Tortue-1探井和Marsouin-1探井持续成功勘探，在晚白垩系Cenomanian层分别发现100多米和70 m的砂岩气层。在西北非地区，Gulfsands石油在摩洛哥陆上Rharb Centre区块再次发现油气，Circle石油在陆上Sebou区块发现气藏，Kosmos能源在毛利塔利亚深水区深水取得发现。

2 全球油气勘探重点新领域

未来油气勘探趋势：从陆上浅海到深水及极地、从常规到非常规、从储集层到生油层，从高点到凹陷，从背斜和断块构造圈闭到地层岩性及大面积致密油气层，从浅层到深层。未来10～15 a，非常规和深水是重要增长点[2]。

2.1深水油气勘探领域

勘探程度低被动大陆及转换大陆边缘地区的深水浊积砂岩、深层“盐下”、“超深水区”(水深大于1 500 m的海域)、拉伸形成的被动大陆边缘陆坡坡脚处深水、环北极深水盆地群、滨西太平洋低勘探程度深水盆地群区域[3]。

2.2“连续型”油气勘探领域

重点是非常规油气资源，包括：页岩油气、致密油气、煤层气、油页岩、油砂和天然气水合物等。EIA于2013年底综合分析认为，全球非常规天然气资源量566×1012m3，其中页岩气、致密气、煤层气资源量合计357×1012m3，约占63.2%，水溶气、水合物气资源量合计209×1012m3，约占36.8%。目前，页岩气、煤层气、致密气实现了工业化开发，全球非常规气储量、产量均来自三种资源[4]。

从地区分布看，非常规气分布比较广泛，其中亚太地区位居第一，非常规气资源量96.2×1012m3，占全球非常规气资源量的27.0%，开发程度低，剩余资源量与资源量等同；北美地区位居第二，非常规气资源量87.6×1012m3，约占全球24.5%。截至2013年底，累计发现储量11.0×1012m3，累计采出4.5×1012m3，分别约占北美非常规气资源量的12.6%、5.1%，相应的剩余资源量83.1×1012m3；中南美、非洲、苏联地区属于第二梯队，资源量分别约占全球的15.6%、13.9%、10.9%[5]。

2.3未来勘探潜力区

中东等地泛特提斯盆地、俄罗斯、南北大西洋至北极的盆地、东非陆上和海上深水、澳大利亚西北大陆架、墨西哥湾等都是未来有利勘探区。尤其早期裂谷，晚期被动大陆边缘盆地占77%深水新增的储量，是未来大油气田的所在地[6]。

3 全球油气勘探重要新理论

3.1全球区域构造演化与油气富集理论

李江海[7]在板块构造、地幔柱等理论的框架下，依据持续更新的全球古地磁数据、区域地质资料，基于古板块再造的古地磁方法、ArcGIS方法、地质对比分析方法，在对全球不同时期古板块构造格局和演化综合研究的基础上，编制了11个时间节点的全球古板块再造系列图。通过分析板块演化对全球盆地发育和烃源岩沉积的控制作用，总结了不同类型盆地分布规律和油气分布特征，从宏观上剖析了油气富集规律，对未来油气勘探领域的预测和评价具有重要的参考价值。

3.2深水油气勘探新理论

以往的深水勘探目的层主要为白垩系和第三系浊积砂岩。如今，盐下湖相碳酸盐是重点。主要新理论如：应用低位体系域在深水环境沉积大型重力流/浊流砂体理论，在墨西哥湾古近系Wilcox深水扇过去10年勘探非常成功。又如：深水盆地模式等[8]。

3.3“连续型”非常规油气成藏理论

非常规油气勘探表明渗透率和粘度决定非常规油气藏类型(K.Bohacs,2013)。近年来，无论是国外还是中国，都曾围绕这样的命题展开研究：页岩油气藏储层是纯页岩吗？目前趋于一致的答案是混合型，如：绿河湖相混合型(页岩+砂岩夹层)等。中国近年来在非常规油气领域研究发展迅速，提出深水陆棚相页岩、稳定的构造保存、地层超压“三位一体”的页岩气富集高产理论、逆断层封堵向斜成藏模式、古老隆起边缘页岩气控藏模式[9]等，指导贵州、湖北页岩气取得重大突破。

4 全球油气勘探主要新技术

随着油气勘探难度越来越大，全球油气勘探相关技术也在快速发展，一批油气勘探、开发、工程等新技术和新工艺不断涌现[10]。

4.1地震勘探技术

高密度、宽方位的地震勘探技术、三维地震精细采集和叠前偏移技术、时延(4D)地震技术、全数字地震采集系统和高密度地震采集技术等；地震采集方面，高密度精细采集、全数字地震采集、基于微电子技术MEMS数字检波器应用、三维全波场采集、光纤地震采集等技术，以及海上宽方位、时延地震观测、全方位等系列采集方法；地震处理方面，波动方程静校正、表面相关多次波消除(SRME)、层间多次波消除(IME)、真振幅处理、多分量资料处理、宽方位资料处理、各向异性处理等技术；地震解释方面，地震与地质综合解释方法技术等。

4.2非常规油气勘探技术

与常规油气相比，非常规油气勘探过程更注重“甜点”识别。致密油方面，包括：储层物性纳米级实验分析技术、介电测井技术等极大改善储层评价效果；页岩气方面，主要依靠水平井和压裂技术，通过水平井轨道设计、随钻测量与导向、井迹控制等提高钻井准确性，通过储层改造压裂技术，包括LPG无水压裂技术、无级数限制/无限级压裂、全通径分段压裂完井、免钻铣大通径桥塞压裂、定点骑跨式压裂、压裂和纳米技术结合等增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积。煤层气方面，比较有效的有水力压裂增产改造、多元气体驱替、采煤采气一体化等技术。油页岩开采的关键技术是热采、油砂常用的技术有SAGD开采技术等[11]。

4.3天然气水合物勘探技术

目前我国已实现六大技术体系二十项关键技术自主创新，包括：防砂技术3项：“地层流体抽取”、未成岩超细储层防砂和天然气水合物二次生成预防技术。储层改造技术3项：储层快速精细评价、产能动态评价等技术。钻完井技术3项：窄密度窗口平衡钻井、井口稳定性增强和井中测试系统集成技术。勘查技术4项：4 500 m级无人遥控潜水器探测、保压取样、海洋高分辨率地震探测和海洋可控源电磁探测技术。测试与模拟实验技术4项：微观测试、开采现场测试、地球物理与地球化学参数模拟实验和开采模拟实验技术。环境监测技术3项：多学科多手段环境评价、立体环境监测和井下原位实时测量技术。

4.4定向钻井技术

通过改进钻井工具性能和效力，不断优化钻井技术与工程模式，进而在井眼轨迹控制、井下数据传输、定向钻井、钻井作业管理以及配套技术等方面取得重要进展。

5 我国油气勘探启示与建议

我国油气勘探开发仅限于几大油田公司在自己的区块内开展，区块之外的广大潜力地区工作程度很低。我国具备基本油气地质条件的盆地面积595万km2，目前除已登记勘查区块外，尚有200多万平方千米盆地面积有待开展油气调查工作。在北方已有大型油气盆地的外围还有178个工作程度极低的中小盆地，近年来公益性地质调查工作已陆续在10余个盆地取得油气新发现，展示出良好的资源前景。

5.1重视海相油气

目前，我国探明的海相油气资源基本上位于四川盆地、塔里木盆地，除此之外，尚有广袤区域亟待开展深入勘探和调查，主要是基于新区、新层系、新领域、新类型，重点加强四川盆地古隆起带、四川南部的下古生界、塔里木盆地下古生界、鄂尔多斯盆地下古生界等，这些地区都具有海相油气勘探价值。

5.2重视深层油气

开展油气资源地球深部探测，进军地球深部油气赋存和储集空间。深部勘探的目标将是显著提升6 500～10 000 m油气勘查技术能力，这需要加强基础理论研究，形成高水平的理论创新成果，同时加强先进技术和装备研发，提高深部资源探测能力，有效拓展第二找矿空间和地下发展空间，为人类认识和利用地球提供“深部范本”。

5.3重视海域及深水油气

一直以来，我国海域和深水油气勘探面临较多挑战，海域勘探技术、盆地形成机理、海底地形条件等都一定程度上影响了勘探进程。这需要大力开展油气基础地质调查，进行海域和深水油气科技攻关，并不断提升装备和技术能力，逐步摸清盆地规模、分布和烃源岩条件等关键问题，不断拓宽海域和深水区油气勘探新层系和新领域。

5.4重视非常规油气

目前，我国页岩气在重庆涪陵、四川威远-长宁建成开发基地，另外，在贵州遵义、湖北宜昌等地区正在开展页岩气调查，已取得较好成果，基本掌握了页岩气勘探开发的关键技术。但是，理论上仍需建立不同类型页岩气成藏模式和评价模型、多期构造作用下的高演化海相页岩气的富集机理；方法上仍需形成适合我国地质特点的页岩气资源评价方法体系、依据主控因素划分评价单元等；技术上仍需攻克页岩气评价关键参数测试技术难题、高演化海相页岩有机地化分析关键技术等。2017年5月，我国南海海域天然气水合物试采宣告成功，为世界首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采，累计产气量超过30×104m3，为后续科学研究积累了大量的翔实可靠的数据资料，但后续如何安全和经济的开采可燃冰，依然需要开展大量调查和研究工作。

5.5重视老油田挖潜

针对老油田的新领域，采取多种新的采收率方法(包括混相和不混相二氧化碳驱、烃类混相驱、蒸汽驱、化学驱等)提高剩余油的采收率。大力开展利用二氧化碳提高常规和非常规油气采收率的技术研究攻关。

5.6重视调查和创新

紧密围绕国家重大能源战略需求，突出“新区、新层系、新类型、新认识”战略方向，大力开展油气基础地质调查和科技创新。按照科技创新驱动、基础调查先行、战略选区突破、勘查示范引领四个层次，统筹规划部署陆域能源地质调查。通过精心组织实施南方页岩气、北方新区新层系油气、煤系气等非常规油气等科技攻坚战，充分依托“三深一土”专项，向大型盆地、向深层进军，实现油气资源调查突破，进而带动我国油气勘探与开发。

[1] 油气勘探发现报道[EB/OL].http:∥www.oilandgas360.com;http:∥www.rigzone.Com;http:∥www.aapg.org/publications/news/explorer/;http:∥www.worldoil.com等.

[2] 刘雅馨,钱基,熊利平,等.我国深水油气开发所面临的机遇与挑战[J].资源与产业,2013,15(3)：30-34.

[3] 天工.全球深水油气勘探的4个新领域[J].天然气工业,2016,36(7):39.

[4] 邹才能,翟光明,张光亚,等.全球常规-非常规油气形成分布、资源潜力及趋势预测[J].石油勘探与开发,2015,42(1):13-25.

[5] 邹才能,张光亚,陶士振,等.全球油气勘探领域地质特征、重大发现及非常规石油地质[J].石油勘探与开发,2010,37(2):129-145.

[6] 王红军,马锋,童晓光，等.全球非常规油气资源评价[J].油气勘探,2016,43(6):850-862.

[7] 李江海.全球古板块再造、岩相古地理及古环境图集[M].北京：地质出版社，2013.

[8] 刘亚雷,柳永杰,李梅，等.西非宽扎盆地盐下构造特征及成藏条件分析[J].断块油气田,2017,24(1):1-5.

[9] 翟刚毅,王玉芳,包书景，等.我国南方海相页岩气富集高产主控因素及前景预测[J].地球科学,2017,42(7):1057-1069.

[10] 何文渊,郝美英.油气勘探新技术与应用研究[J].地质学报,2011,85(11):1823-1833.

[11] 思娜,安雷,邓辉,光新军.SAGD重油、油砂开采技术的创新进展及思考[J].石油钻采工艺,2016,38(1):98-105.

Trackinganalysisandenlightenmentofsomenewdiscoveries,fields,theories,andtechnologiesofglobaloilamp;gasexploration

ZHANG Daquan1，MIAO Miao1，ZHANG Yanfei2,JIANG Zhenglong3，JIANG Shu3

(1.Oil amp; Gas Survey，China Geological Survey,Beijing100083，China;2.Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China;3.China University of Geosciences (Beijing),Beijing100083，China)

The article collected some successful cases of oil and gas exploration in typical countries and areas to analyze new progress and major discoveries,and summarized some new exploration fields,new important geological theories and new technologies.By comparing these “4new”,the global important oil and gas exploration target is proposed,including:Middle East Tethys extensive basin,Russia,North and South Atlantic Ocean to the Arctic Onshore and Offshore deep water basin,East Africa,and Australia’s North West shelf,Gulf of Mexico,etc.Strategic territories of oil and gas exploration in China are put forward,including Marine phases,deep stratum,deep water,unconventional oil and gas,the new field of old oil field and residual oil with improved recovery method,and also the basic exploration work and engineering technology innovation,etc.

oil amp; gas;new discoveries;new fields;new theories;new technologies;exploration

F416.22

A

1004-4051(2017)11-0150-04

2017-09-10责任编辑宋菲

中国地质调查局地质调查二级项目“‘一带一路’64国矿产资源供需格局与产能合作选区分析”资助(编号：121201103000150007)；国家开发银行项目“我国战略性新兴产业可持续发展战略研究”资助

张大权(1976-)，男，辽宁丹东人，博士，教授级高级工程师，主要从事矿产资源规划和战略研究，E-mail:495298325@qq.com。

张艳飞(1989-)，女，研究实习员，硕士，主要研究方向为矿产资源战略，E-mail：zhyf1014@163.com。