美国公益性油气地质调查现状及启示

■ 李万伦/王海华/李 莉

（中国地质调查局地学文献中心，北京 100083）

美国公益性油气地质调查现状及启示

■ 李万伦/王海华/李 莉

（中国地质调查局地学文献中心，北京 100083）

尽管美国本土的公益性油气地质调查与研究程度很高，但有一些边远地区未做勘查，同时非常规油气作为一种新的油气资源类型也给油气地质调查增添了新的内容。当前美国公益性油气地质调查主要集中在阿拉斯加、阿巴拉契亚与墨西哥湾岸区，其取得的最大进展主要体现在已探明油气储量迅速增长，而且发布了许多新的油气地质调查成果资料。主要启示：①根据国家实际需求，提出普遍认可的油气地质调查计划；②将公益性油气地质调查与资源评价相结合，进一步深化油气地质调查工作；③将常规与非常规油气地质调查相结合，以拓展油气地质调查范围；④将本土与世界油气地质调查相结合，开阔油气地质调查视野；⑤在当前油价低迷形势下，不能放松公益性油气地质调查工作。

美国；公益性地质调查；油气地质；启示

近年来，有关国内公益性地质调查工作的论述比较多[1－4]，但对国外报道研究较少，尤其是油气地质调查方面。我国的公益性地质工作译成英文就是“geologic work for publicutilities”，西方国家（如澳大利亚、加拿大等）则称之为“precompetitive survey”，并且在survey前面往往还加上“地质”“地球物理”或“地球化学”方法（如地震、遥感）以表示具体的调查内容。美国的公益性油气地质调查在国际上具有代表性，但在文献中未见类似提法。为了便于与我国进行对照，这里将由美国政府直接拨款，以非营利为目的，并向全社会提供服务和公共产品的油气地质工作，也称之为公益性油气地质调查。

1 公益性油气地质调查是美国油气资源管理体系中最基础的一环

美国的油气资源管理拥有完善的法律体系，工作程序严格依法，并且已经形成一套很成熟的流程及管理办法[5－7]。美国的油气资源管理实行“政监分离”的方式，其管理主体具有多元化的特点，具体分工如下：地质调查局（USGS）侧重未发现油气资源调查、评价及环境影响分析；能源部侧重战略规划及开采技术；能源部信息管理署（EIA）负责油气综合信息管理，包括已探明储量与油气生产等信息统计与分析；土地管理局确定陆地哪些区域的油气资源可以进行开发并负责招投标管理。美国地质调查局经调查评价获取的未发现的、可开采的油气资源信息，为EIA进一步开展已探明油气储量及储量增长分析提供了基础数据。

2 公益性油气地质调查对美国地质调查局的发展至关重要

2.1 美国公益性油气地质调查具有悠久的历史

自1879年美国地质调查局成立起，就开展了能源与矿产方面的地质调查工作。1896年，加州地质调查所的地质人员研究了某些油田与背斜间的关系，为加州油气田的发现做出了很大贡献。从1920年至1975年，USGS主要从事区域地质调查与填图工作，完成了全国大比例尺的区域性地质填图，为进一步的油气勘查奠定了坚实的基础。

1975年USGS首次估算了美国大陆和浅海区的油气蕴藏量。从20世纪70年代开始，USGS大致每5年或每6年就开展一次全国油气资源评价，后来还增加了对世界油气资源的评价内容。可见美国地调局从事油气资源评价有其深厚的历史渊源。

2.2 实现USGS能源和矿产资源科学战略离不开公益性油气地质调查

在世纪之交，美国国内对地质工作的需求发生了很大变化，UGSG适应这种变化进行了机构改革，但一直没有放松公益性油气地质调查工作。2005年美国颁布了能源政策法案，2006年USGS启动了“能源资源计划（ERP）”，该法案及2007年颁布的能源独立与安全法案都支持ERP项目的开展。最近十年来USGS开展的公益性油气地质调查都是在ERP支持下进行的。

2012年，美国地质调查局发布了《美国地质调查局核心科学体系科学战略（2013－2023）》，明确了未来发展的7大科学使命，其中与油气地质调查有关的是能源与矿产使命。为了更好地完成该使命任务，USGS还制定了《美国地质调查局能源和矿产资源科学战略（2013－2023）》，详细阐明了实现能源和矿产使命的具体规划。这些规划从战略角度阐明了公益性油气地质调查工作的重要性及未来发展方向，并明确了USGS在其中扮演的角色。如后者明确提出，以阿拉斯加为代表的基本上未曾勘查过的所谓“边缘地区”，是USGS下一个油气地质调查重点地区之一。

3 美国公益性油气地质调查现状与进展

ERP计划现阶段主要有三个重点项目，即“全国油气资源评价（NOGA）”“全国煤炭资源评价”及“煤层气甲烷评价”。除煤层气以外，其他公益性油气地质调查基本上都属于NOGA项目管理（环北极圈除外）。

3.1 美国公益性油气地质调查现状

近年来USGS主要在以下地区开展油气地质调查工作，包括环北极圈（阿拉斯加）、阿巴拉契亚盆地、怀俄明州西南部、科罗拉多高原、墨西哥湾岸区及粉河盆地（表1），重点位于阿拉斯加、阿巴拉契亚与墨西哥湾岸区。这是因为，美国许多油气资源都已被勘查确认，很多地方已经或正在开采，只有一些边缘地区如阿拉斯加等基本上未做勘查；另外一些地区虽已开采，但未来仍有未发现资源的巨大潜力，如墨西哥湾岸区。下面着重介绍环北极圈（阿拉斯加）、阿巴拉契亚盆地、墨西哥湾岸区三个地区。

3.1.1 环北极圈（阿拉斯加）

北极圈是一个拥有很大油气资源潜力的地区，长期以来，人们认为全球油气资源剩余禀赋的很大一部分就在这里。为了提高对该地区石油资源的了解，USGS提出了一项名为“环北极圈油气资源评价（CARA）”的多年研究计划，这是其世界油气资源评估项目的一部分。

在执行CARA的同时，NOGA项目也在阿拉斯加开展了地质、油气资源及生态环境等多方面的综合性研究。由于美国过去对阿拉斯加基本上未做勘查，其基准地球科学数据与美国本土的相应数据完全不匹配。同时，在北部陆坡冻土下方发现了大量的天然气水合物，USGS也迫切需要了解这些气体水合物的开采可行性、资源潜力、环境影响与生产特征。

表1 美国地质调查局公益性油气地质调查现状

从USGS网站上不难发现，近年来其发布的有关阿拉斯加的公开报告数量稳居第一（表1中已删除了不少与油气非直接相关的报告），说明那里是USGS公益性油气地质调查的热点地区之一。

3.1.2 阿巴拉契亚盆地

阿巴拉契亚盆地区是一个从阿拉巴马延伸到缅因州的地文区。有证据显示，该地区复杂的地质条件是由于一系列陆内板块碰撞和变形所引起的，结果形成了阿巴拉契亚山和大面积的被拉长和错断变形的山脊与峡谷。随着时间的演化，侵蚀作用发育，将沉积物朝着大洋的方向搬运，并到达大陆架部位，将地形改造为山麓地带。该地区油气资源丰富，开采历史悠久。美国第一口油井就是在该地区发现的，有关这里丰富的煤、石油与天然气矿藏的研究与评价工作也一直在持续。尤其是近年来，在阿巴拉契亚盆地的Marcellus页岩气藏成为北美资源量最大的页岩气藏，因而USGS十分重视，并加强了对该地区的公益性油气地质调查。

3.1.3 墨西哥湾岸区

墨西哥湾岸区是一个从德克萨斯州延伸到佛罗里达州的地文区。该区地质条件稳定，地形起伏小，并延伸到大陆架。沉积物由海岸平原沉积及来自密西西比河流三角洲的粗粒陆源沉积物构成，到海洋里最终转变为蒸发岩与碳酸盐沉积。海岸线呈波浪形，以三角洲为主的地形景观构成屏障岛、海湾和沼泽。美国现在与未来能源资源的很大一部分都来自于墨西哥湾岸区，因此其能源资源研究与评估十分重要。USGS在该区开展了识别与查明油气系统所必需的基础地质研究，为评价未发现的油气资源奠定了基础。这些研究的重点是奥斯汀白垩层中的非常规石油资源，Tuscaloosa组里面的深层气，以及德克萨斯、路易斯安娜、密西西比和阿拉巴马广泛分布的煤和褐煤里面的甲烷。

3.2 美国公益性油气地质调查进展

除了全国油气勘查区的覆盖范围不断扩展以及已勘查区工作程度进一步提高以外，美国公益性油气地质调查所取得的进展还主要体现在如下两个方面。

3.2.1 已探明油气储量迅速增长

据USGS2013年发布的陆域油气资源评价结果，其连续（非常规）油气储量为130.3839亿桶石油和737.62万亿立方英尺天然气，天然气凝析液为131.28亿桶。除去非常规油气资源，美国平均潜在的未探明的、常规油气储量增量为320亿桶石油和291万亿立方英尺天然气，以及100亿桶的天然气凝析液，约占美国总体油气储量的10%[8]。这对降低美国对国外油气供应的依赖程度有重要意义。

3.2.2 公益性油气地质调查成果资料更加丰富

尽管美国过去已经积累了大量油气地质资料，但随着地质认识的进步及技术方法的发展，油气地质调查取得了更加丰富的新成果。从USGS近年来公开发布的报告内容（参照表1）来看，包括油气地质、油气资源评价、油气勘探与生产以及油气开采带来的生态环境影响评价等各方面的资料。这些报告大多数以单个盆地为研究对象，既有地质研究成果，也有资源评价结果；另外还有一部分地区性或全国性综合报告，都是以资源评价为主题，并按资源类型（比如页岩气、煤层气）进行汇总分析。例如：美国常规油气储量潜在增长评估报告（2012年8月）；美国页岩气评价图（2013年4月）；美国陆域油气资源的最新评价结果（2013年5月）；阿拉斯加北部陆坡未发现天然气水合物资源评估报告（2014年1月）；美国页岩气评估报告（2014年4月）；美国致密气资源评价图（2014年9月）；美国煤层气资源评价图（2014年12月）；美国连续的（非常规）油气资源评价图（2015年1月）；美国连续（非常规）油气资源评估报告（2015年10月）等。

4 美国公益性油气地质调查工作经验与启示

4.1 根据国家能源需求及相关政策，提出能被普遍认可的研究计划

USGS早就开始蕴酿“能源资源研究计划（ERP）”。2003年，美国政府预算管理办公室（OMB）曾利用项目评估定级工具（PART），对ERP进行项目评价，得出的PART分数为84分[9]。该结果与其他对ERP研究的外部评价结果一致。外部评论一致认为，ERP目的意义清楚，符合USGS作为一个联邦机构的职能，并明显区别于其他联邦、州、地方或私有实体。例如，美国国家科学研究委员会（NRC）在一篇题为“符合美国能源资源需求”的报告中指出，“美国地质调查局的ERP项目产品对美国未来经济、环境与安全问题具有重要意义”[10]。

4.2 将公益性油气地质调查与资源评价相结合，进一步深化油气地质调查工作

美国地质调查局的ERP计划有许多项目都直接以“油气资源评价”为题，实际上其中也包含了油气地质调查工作，地质学家根据需要往往会开展一些专题性的地质研究（参见表1）。因此，可将油气资源评价看作是公益性油气地质调查的延续，或者属于后者的一部分。不过，美国油气资源评价采用以总含油气系统（Total Petroleum System）分析为基础的资源评价方法，主要侧重于具体勘探目标评价[11]，与我国通常讲的区域油气资源潜力评价有所不同：是将地质调查与资源评价相结合，由于其目标任务更明确，更贴合实际需求，因而相对容易立项，预算也容易获得批准；而且将资源评价结果作为调查成果，更能彰显地质调查工作的重要性。我国在油气地质调查过程新发现重要的油气藏以后，可以借鉴USGS做法，开展以具体勘探目标为对象的油气资源储量评价，以便为“商业跟进”提供更充分的依据。

4.3 将常规与非常规油气地质调查相结合，拓展油气地质调查范围

美国近年来在阿巴拉契亚盆地和墨西哥湾岸区等成熟油气勘查区开展的油气地质调查都很重视非常规油气藏，主要是为了弥补以往在这方面的不足。至于阿拉斯加等少数以往勘查程度较低的地区，一开始就注意全面地开展调查。非常规油气不仅仅是一种新的油气资源类型，更重要的是它代表了符合社会需求变化的清洁能源形式，因此公益性油气地质调查应当二者兼顾。尽管常规油气的勘探难度不断增加，非常规油气的储藏条件也不好，不易经济地开采，但不能忽视其未来应用潜力。

4.4 将本土与世界油气地质调查相结合，开阔油气地质调查视野美国作为当今世界头号强国，具有统观全球资源的战略眼光，因此早就开始进行全世界油气资源评价。在此过程中，它从来没有停止过对世界其他地区的油气地质调查工作。当然其方式是多样的，包括已方专家直接进入调查或与对方专家合作，通过技术或资金投入，委托或资助其他机构进行等等，其目的除了可以了解当地地质与资源情况，获取一些商业信息以外，对学术上的交流也不无裨益。在当前我国大力推动“一带一路”发展战略的背景下，我国也应当与沿线国家合作开展油气地质调查和资源评价工作，从而为实现该战略目标提供重要支撑。

4.5 公益性油气地质调查应当不要受市场变化所干扰

美国经过长期的油气地质调查，目前除极少数地区以外，大部分地区的研究程度已经相当高（相对其他国家而言），但随着地质科学理论和技术等的不断进步，其采用新技术新理论开展的油气地质调查工作始终未停止。即使是在当前全球油价低迷的形势下，美国也并没有暂停这项工作。因为它清楚，公益性油气地质调查的目的是发现更多未被发现的油气资源，而与这些资源是否能马上被开采无关。政府部门需要了解油气资源的战略储备情况，以便于确定科学的能源使用结构；而公司需要大量油气勘查资料，来决定是否对某一区域进行风险投资。我国油气勘查工作程度与美国相比，还存在较大差距，因此更不能因为油价低而放松这项工作。

[1] 严汉民,张会娟．PVAR模型下公益性地质调查投资溢出效应研究——基于我国30个省区面板数据的实证分析[J]．中国国土资源经济,2015(4)：47-52．

[2] 陈元旭,张小海．中央公益性地质调查人才队伍激励探讨[J]．中国矿业,2015(S1)：55-57,64．

[3] 张丽佳,方伟．公益性地质调查行业管理机制探索[J]．中国矿业,2014(10)：44-48．

[4] 方成,孙晓明,柳富田,等．公益性地质调查工作社会化服务形式探索——以曹妃甸项目为例[J]．中国国土资源经济,2013(11)：63-66．

[5] 王越,王楠,王磊．新时期美国油气资源管理体制研究[J]．生产力研究,2014(1)：116-121．

[6] 张宏亮,沙景华,何波,等．美国油气资源管理机构研究[J]．资源与产业,2013,15(6)：149-156．

[7] 张宏亮,安海忠,袁悦,等．美国联邦油气资源勘查开发管理流程研究[J]．资源与产业,2013,15(6)：68-75．

[8] U S Geological Survey．Assessment of Potential Additions to Conventional Oil and Gas Resources in Discovered Fields of the United States from Reserve Growth[R]．US Geological Survey,2012．

[9] U S Geological Survey．The US Geological Survey Energy Resources Program 5-Year Plan[R]．US Geological Survey,2005．

[10] National Research Council． Meeting energy resource needs：The Energy Resources Program of the U S Geological Survey[R]．Washington D C：National Academy Press,1999：68．

[11] KLETT TR,GAUTIER DL,AHLBRANDT TS．An evaluation of the U S geological survey world petroleum assessment 2000[J]．AAPG Bulletin,2005,89(8)：1033-1042．

The Enlightenment from Non-Proft Petroleum Geological Survey in America

LI Wanlun, WANG Haihua, LI Li
(Geoscience Documentation Center, CGS, Beijing 100083)

In America, the level of non-proft petroleum geological survey and research is high, but the survey and research cannot reach some remote areas. At the same time, as a new oil and gas resource type, unconventional petroleum adds new contents to the survey. At present, non-proft oil and gas geological survey mainly focus on Alaska, Appalachia and the Gulf Coast. The greatest advances obtained in this survey are refected the facts that the proved oil and gas reserves grows rapidly; a lot of new results data related to oil and gas geological survey are issued. The major enlightenments that we draw from America are as follows. First, in accordance with the national actual demand, universally acknowledged plan with regard to oil and gas geological survey is introduced. Second, we should integrate public oil and gas geological survey with resource evaluation so as to further intensify this work. Third, incorporating conventional into unconventional oil and gas geological survey is aimed at enlarging the scope of survey. Fourth, tying indigenous oil and gas geological survey to that of the world’s to open the feld of geological survey. Fifth, in the current situation of low oil price, we must step up our initiatives in public oil and gas geological survey.

America; public geological survey; oil and gas geology; enlightenment

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2017）01-0053-05

2016-07-27；

2016-08-10

国外典型国家公益性油气地质调查工作跟踪与研究（XQ2015-07-04-02）；油气资源调查发展战略研究（1211302108018-4）

李万伦（1972-），男，四川省乐山市人，中国地质调查局地学文献中心（中国地质图书馆）高级工程师，研究生学历，主要从事地学情报研究。