康玉柱 凌翔
1.中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院(北京)
中國(guó)松遼—渤海灣盆地油氣勘探老區(qū)資源潛力分析
康玉柱1凌翔2
1.中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院(北京)
松遼—渤海灣盆地面積為67×104km2,是中國(guó)較早進(jìn)行油氣勘探的兩個(gè)盆地,油氣勘探工作已有50多年的歷史,先后發(fā)現(xiàn)了200多個(gè)油氣田,油氣資源探明率在51%左右,但是目前待探明油氣資源量尚有150×108t油當(dāng)量。為此,從近年來(lái)油氣勘探重大進(jìn)展、現(xiàn)有油氣資源、中—古生界油氣資源以及廣泛勘探領(lǐng)域等方面,論述了上述兩個(gè)盆地的油氣資源潛力。結(jié)論認(rèn)為:該區(qū)油氣資源潛力仍較大,還可在中新生界和古生界發(fā)現(xiàn)多個(gè)大中型油氣田,近期仍然是中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司增儲(chǔ)上產(chǎn)的主力地區(qū)。同時(shí)還指出了下一步油氣勘探的方向:中新生界應(yīng)向“四新”進(jìn)軍(新地區(qū)、新領(lǐng)域、新類(lèi)型、新深度),積極開(kāi)拓古生界,加快非常規(guī)油氣勘探,以期實(shí)現(xiàn)新突破。
松遼盆地 渤海灣盆地 油氣資源 資源潛力 中生代—新生代 古生代 油氣田 勘探方向
松遼—渤海灣盆地面積為67×104km2,是中國(guó)較早進(jìn)行油氣勘探的兩大盆地?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)200多個(gè)油氣田,屬勘探程度較高的盆地,油氣資源轉(zhuǎn)化率在51%左右。關(guān)于這兩大盆地勘探老區(qū)的油氣資源前景眾說(shuō)紛紜,筆者對(duì)近年來(lái)的油氣勘探重大進(jìn)展、現(xiàn)有油氣資源、中—古生界潛在油氣資源以及廣泛的勘探領(lǐng)域等進(jìn)行了分析,結(jié)論認(rèn)為這兩大盆地仍是中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司增儲(chǔ)上產(chǎn)的主力地區(qū),并指出了下一步的勘探方向,即中新生界向“四新”(新地區(qū)、新領(lǐng)域、新類(lèi)型、新深度)進(jìn)軍,積極開(kāi)拓古生界,加快非常規(guī)油氣勘探。
1.1 新地區(qū)的重大發(fā)現(xiàn)
1)在大慶油田外圍地區(qū)(如方正斷陷、大柳樹(shù)、湯園斷陷等地區(qū))又發(fā)現(xiàn)新油氣田。
2)在大慶向斜區(qū)—中央坳陷發(fā)現(xiàn)多個(gè)油氣田,探明石油儲(chǔ)量累計(jì)約10×108t。
3)在大慶南部又發(fā)現(xiàn)多個(gè)油氣田。
4)在濟(jì)陽(yáng)坳陷、冀中坳陷、泌陽(yáng)凹陷、東濮凹陷、黃驊坳陷的新地區(qū)均有油氣田被發(fā)現(xiàn)。
1.2 地層—巖性型油氣田新突破
①在大慶油田礦權(quán)區(qū)內(nèi)的坳陷和斜坡區(qū)發(fā)現(xiàn)多個(gè)地層巖性型油氣田;②在華北地區(qū),東營(yíng)凹陷、冀東凹陷、渤南凹陷、沾化凹陷、泌陽(yáng)凹陷、東濮凹陷,蘇北的海安凹陷、金明凹陷等,深凹及斜坡區(qū)均發(fā)現(xiàn)了地層—巖性型油氣田。
1.3 巖漿巖及變質(zhì)巖新領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)
①在大慶深層火山巖發(fā)現(xiàn)徐家圍子大型氣田;②在松遼南部發(fā)現(xiàn)多個(gè)火山巖氣田;③在遼河坳陷西部興馬地區(qū)發(fā)現(xiàn)太古生界變質(zhì)巖裂縫型油田,并在花崗巖內(nèi)1 000m處發(fā)現(xiàn)油流,在黃河坨古近系—新近系粗面巖發(fā)現(xiàn)油田(藏);④在大港棗北地區(qū)發(fā)現(xiàn)玄武巖油田;⑤在勝利埕北凸起奧陶系發(fā)現(xiàn)古潛山油田,另在太古生界風(fēng)化殼鉆出高產(chǎn)油氣流。
1.4 古生界天然氣勘探新進(jìn)展
①蘇橋CO2氣田。②孤北氣田、黃驊坳陷千米橋氣田。③大港南烏馬營(yíng)潛山構(gòu)造烏深1井奧陶系天然氣流。④東濮凹陷三疊系的天然氣流;文留氣藏文古1井、濮深1井、慶古1井奧陶系風(fēng)化殼發(fā)現(xiàn)CO2氣流等(圖1)。
1)兩大盆地老區(qū)探明程度高(40%~65%),儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度大。
2)剩余儲(chǔ)量分布預(yù)測(cè)難。
3)深層油氣勘探面臨新挑戰(zhàn),砂體、儲(chǔ)層、復(fù)雜斷塊及油氣預(yù)測(cè)難度越來(lái)越大。
4)面對(duì)復(fù)雜的勘探目標(biāo),現(xiàn)有的地震、鉆井、測(cè)井測(cè)試等工程技術(shù)不適應(yīng) ,其勘探效果不理想等。
5)油氣勘探成本上升較快。
3.1 現(xiàn)在油氣資源的認(rèn)識(shí)[1-2]
3.1.1 松遼—渤海灣盆地油氣資源量越算越多
如大慶油田在20世紀(jì)70年代末油氣資源量為86×108t油當(dāng)量,而全國(guó)第三次油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明其石油資源量為141×108t、天然氣資源量為1.8× 1012m3;勝利油田等也同樣增長(zhǎng),油氣資源隨勘探程度的提高還會(huì)增加。其次,已探明的儲(chǔ)量也在不斷增加,如松遼盆地從原來(lái)探明的30×108t油當(dāng)量到2009年累計(jì)石油探明達(dá)100×108t。勝利油田濟(jì)陽(yáng)坳陷從原50×108t油當(dāng)量到2009年為112.5×108t油當(dāng)量。渤海灣盆地其他各坳陷探明油氣儲(chǔ)量均有相似的增長(zhǎng)。
3.1.2 油氣資源轉(zhuǎn)化率仍有潛力
老區(qū)各油氣田油氣資源探明程度比較高,一般介于40%~60%,如松遼盆地石油探明程度為49%~60%、天然氣探明程度僅10%~19%。渤海灣盆地石油探明程度為41%~50%、天然氣探明程度約30%。待發(fā)現(xiàn)油氣資源量約為100×108t。因此,筆者認(rèn)為據(jù)現(xiàn)有油氣資源量分析,兩大盆地仍有較大勘探潛力。
3.2 中—古生界油氣資源豐富
1)據(jù)張善文等的研究,華北地區(qū)中—古生界分布較廣,油氣資源豐富。區(qū)內(nèi)發(fā)育有4套烴源巖,即:中—上元古界、寒武—奧陶系、石炭—二疊系及中生界,目前經(jīng)初步計(jì)算油氣資源量為42.1×108t油當(dāng)量(以氣為主,見(jiàn)圖2)。
2)松遼盆地周緣地區(qū)近年來(lái)經(jīng)中國(guó)石油化工集團(tuán)公司及吉林大學(xué)等單位研究后認(rèn)為:東北地區(qū)古生界為一套裂陷—克拉通盆地沉積,古生界分布廣泛(圖3),沒(méi)有區(qū)域性變質(zhì),烴源巖十分發(fā)育。通過(guò)地質(zhì)調(diào)查,確定在東北地區(qū)東部的磐石、西部的東西烏旗、呼倫貝爾盟和興安盟等地區(qū),晚古生界發(fā)育4套烴源巖系[3]。
第1套為下泥盆統(tǒng)。典型剖面見(jiàn)于烏奴耳附近出露的泥鰍河組上段,巖性為泥巖、石灰?guī)r,厚度為91.43m。
第2套為下石炭統(tǒng)。典型剖面見(jiàn)于磐石附近和西尼氣附近。其中,磐石附近出露的暗色巖為石鹿圈屯組,厚108.9m。西尼氣附近出露的暗色巖為紅水泉組,暗色泥巖—粉砂質(zhì)泥巖—泥灰?guī)r厚度大于415.4m。
第3套為中二疊統(tǒng)。典型剖面見(jiàn)于索倫附近出露的哲斯組,灰黑色泥巖—粉砂質(zhì)泥巖厚度大于600m。
第4套為上二疊統(tǒng)。典型剖面見(jiàn)于索倫附近和西烏珠穆沁旗石林附近。其中,索倫附近出露的暗色巖為林西組,暗色泥巖粉砂巖—泥巖—粉砂質(zhì)泥巖厚度為509.8m。西烏珠穆沁旗石林附近出露的暗色巖為林西組,黑色碳質(zhì)頁(yè)巖—暗色泥巖—粉砂質(zhì)泥巖厚度為122.6m。
以東部的磐石地區(qū)為例,下石炭統(tǒng)鹿圈屯組烴源巖的有機(jī)碳含量為0.6%~3.0%,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型多屬偏腐泥混合型—偏腐殖混合型,有機(jī)質(zhì)成熟度(Ro)值為1.8%~2.8%,屬高成熟—過(guò)成熟階段(少數(shù)為成熟階段),總體評(píng)價(jià)為較好烴源巖。
磐石地區(qū)下石炭統(tǒng)鹿圈屯組烴源巖與東北部分地區(qū)石炭—二疊系暗色巖有機(jī)地球化學(xué)分析數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果表明,磐石地區(qū)煙筒山和明城剖面的有機(jī)質(zhì)豐度較高,干酪根類(lèi)型均為偏腐泥混合型—偏腐殖混合型,Tmax值(最高裂解溫度)主要集中在455~500℃(高成熟),僅索倫、煙筒山和明城剖面有機(jī)質(zhì)成熟度為成熟階段。
石炭—二疊系鉆井樣品的有機(jī)質(zhì)豐度高于露頭區(qū),鉆井樣品的有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為腐殖型,露頭區(qū)主要為偏腐泥混合型和偏腐殖混合型,部分為腐殖型;露頭區(qū)樣品的熱演化程度比較高,而鉆井樣品的有機(jī)質(zhì)成熟度不同地區(qū)熱演化程度相差較大。
圖2 渤海灣盆地石炭—二疊系烴源巖等厚線分布圖(據(jù)張善文等,2008修改)
圖3 松遼盆地石炭—二疊系分布示意圖(據(jù)余和中等,2003修改)
石炭—二疊系野外露頭區(qū)樣品與井下樣品的對(duì)比表明,野外露頭生油巖有機(jī)碳含量主要介于0.6%~1.5%,少部分大于1.5%,有機(jī)質(zhì)豐度應(yīng)達(dá)到中等;盆地內(nèi)石炭—二疊系的有機(jī)碳含量明顯高于野外露頭區(qū),大多數(shù)樣品達(dá)到好生油巖標(biāo)準(zhǔn)。鉆井巖心和野外露頭區(qū)樣品干酪根顯微組分析結(jié)果結(jié)果表明,石炭—二疊系烴源巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為偏腐泥型和偏腐殖型,部分為腐殖型。有機(jī)質(zhì)成熟度研究結(jié)果表明,野外露頭區(qū)樣品的Ro可大致分為兩組:一組樣品的Ro值介于0.8%~1.4%(與薄片鑒定熱變質(zhì)板巖千枚巖矛盾);另一組樣品的Ro值分布在2.2%~3.4%。所有樣品的Tmax值大于440℃,最高超過(guò)500℃,說(shuō)明野外露頭石炭—二疊系烴源巖的熱演化程度比較高。從松遼盆地基底石炭—二疊系樣品鏡質(zhì)體反射率直方圖中可以看出:大多數(shù)樣品Ro大于2.0%,25%樣品的鏡質(zhì)體反射率小于2.5%。松遼盆地基底石炭—二疊系在不同地區(qū)現(xiàn)今熱演化程度相差較大,如四深1井二疊系頂面現(xiàn)今Ro已經(jīng)達(dá)到4.5%,而莊深1、雙深4、尚深2等井石炭—二疊系現(xiàn)今Ro值只有2.0%左右。在縱向上,不同層位的Ro值有差別,從淺到深成熟度依次增高。
另外,在本區(qū)下古生界東西部地區(qū)分布較廣,為一套海相碳酸鹽巖及碎屑巖建造,泥頁(yè)巖和石灰?guī)r烴源巖發(fā)育值得關(guān)注。
由此認(rèn)為,東北地區(qū)上古生界油氣資源豐富,特別是近年來(lái)多處發(fā)現(xiàn)古生界天然氣流,證明古生界油氣勘探潛力大。
3.3 非常規(guī)油氣資源豐富
中國(guó)東部老區(qū)各坳陷內(nèi)均有較發(fā)育較厚暗色泥頁(yè)巖及煤系地層,成為下一步勘探增加油氣儲(chǔ)量的重要支撐。
3.4 幔源氣
幔源氣就是地幔流體上涌到地殼過(guò)程中經(jīng)合成反應(yīng)生成的天然氣。地球從內(nèi)到外由地核、地幔、地殼組成,地幔猶如裹在地核外的“雞蛋清”。首先,二氧化碳是幔源天然氣的一種,在我國(guó)東部從南到北一帶,儲(chǔ)量非常豐富,如1983年10月在江蘇蘇北地區(qū)發(fā)現(xiàn)了黃橋二氧化碳?xì)馓?,其二氧化碳純度可達(dá)98%,探明加控制儲(chǔ)量為260×108m3,成為亞洲最大的二氧化碳?xì)馓铩4送?,在松遼盆地的萬(wàn)金塔二氧化碳?xì)馓?、徐家圍子二氧化碳?xì)馓镆约皬V東三水盆地、南海盆地等的二氧化碳?xì)馓?,形成了我?guó)東部二氧化碳的南北聚集帶,使其成了占據(jù)環(huán)太平洋成礦帶的重要地位?!把芯孔C實(shí),東部地區(qū)的二氧化碳?xì)馐堑湫偷臒o(wú)機(jī)成因天然氣,它是通過(guò)深部斷裂作為運(yùn)移通道,從地球深部或上地幔涌入地殼淺部而聚集成藏的”。深部所有無(wú)機(jī)成因的天然氣必須經(jīng)歷此過(guò)程,才能達(dá)到有效聚集,因此,“無(wú)機(jī)成因天然氣的運(yùn)移、成藏過(guò)程與深部斷裂通道具有時(shí)間與空間上的密切關(guān)聯(lián)”。目前又發(fā)現(xiàn)了徐家圍子二氧化碳?xì)馓镆苍谖覈?guó)東部上述的聚集帶,這證明未來(lái)繼續(xù)發(fā)現(xiàn)的二氧化碳?xì)馓餄摿艽螅勺鳛橐环N新型氣資源。
總之,中國(guó)東部油氣資源潛力仍然很大,如近年來(lái)的蓬萊19-3油田、南堡油田、徐家圍子大氣田、古龍油田、松南氣田等。勝利油田保持了每年逾1×108t的探明油氣儲(chǔ)量增長(zhǎng)速度。近年來(lái),中國(guó)東部新增油氣探明儲(chǔ)量每年平均為(3~4)×108t,仍然是我國(guó)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的主力地區(qū)。因此,松遼盆地、渤海灣盆地還會(huì)發(fā)現(xiàn)多個(gè)大中型油氣田。
4.1 我國(guó)東部老區(qū)各盆地的坳陷(凹陷)應(yīng)向“四新”進(jìn)軍,尋找大中型油氣田
1)新地區(qū):在各斷陷(凹陷)內(nèi)及周邊地區(qū)未發(fā)現(xiàn)油氣田的地區(qū),應(yīng)加強(qiáng)評(píng)價(jià)優(yōu)選目標(biāo),力求早日發(fā)現(xiàn)新油氣田。
2)新領(lǐng)域:在各富油坳陷(凹陷)內(nèi)的火山巖、碳酸鹽侵入巖、古老變質(zhì)巖領(lǐng)域?qū)で笮峦黄啤?/p>
3)新類(lèi)型:尋找構(gòu)造油氣田之外的地層型、巖性型、古潛山型、裂縫型、構(gòu)造—巖性型、斷層—巖性—地層型等新類(lèi)型油氣田。在斷陷的陡坡帶、緩坡帶、凹槽帶及凸起部分均可發(fā)現(xiàn)新類(lèi)型油氣田。
4)新深度:在現(xiàn)有勘探深度的基礎(chǔ)上關(guān)注淺層和深層油氣田的發(fā)現(xiàn)。近年來(lái)在大慶、勝利、東濮、泌陽(yáng)、冀東等深層構(gòu)造發(fā)現(xiàn)新油氣田。另外,近海凹陷、墾利等地區(qū)中淺層也發(fā)現(xiàn)新油氣田,表明淺層和深層油氣潛力較大。
4.2 廣泛分布的古生界是重要勘探方向
首先,深入研究古生界烴源巖(華北地區(qū)含中生界)分布及資源豐度、油氣資源保存等成藏條件,據(jù)其進(jìn)行評(píng)價(jià)選區(qū)。其次,在優(yōu)選區(qū)(帶)基礎(chǔ)上進(jìn)行有效勘探,力爭(zhēng)早日發(fā)現(xiàn)新油氣田。
渤海灣盆地古生界勘探方向主要為冀東、濟(jì)陽(yáng)坳陷,黃驊凹陷,冀中北、臨清坳陷,內(nèi)黃隆起等。
4.3 東部老區(qū)非常規(guī)油氣資源豐富
致密油氣、頁(yè)巖油氣及煤層氣等是今后油氣勘探的重要接替領(lǐng)域。
4.4 油氣勘探新認(rèn)識(shí)和技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵
近年的勘探經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步證明,地質(zhì)認(rèn)識(shí)新思路是發(fā)現(xiàn)新油氣田的前提,高精度三維地震技術(shù)及鉆井、測(cè)井、測(cè)試等技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵,可以發(fā)現(xiàn)新的油氣資源,解放一批新儲(chǔ)量,開(kāi)發(fā)出更多的油氣。
綜上所述,中國(guó)東部老區(qū)不但中新生界油氣資源豐富,古生界油氣資源也很豐富,具多套成油氣組合,勘探領(lǐng)域廣泛,待發(fā)現(xiàn)的油氣資源潛力較大,還可在中新生界和古生界發(fā)現(xiàn)多個(gè)大中型油氣田,再造新輝煌。
[1]康玉柱.中國(guó)主要盆地油氣分布規(guī)律及勘探經(jīng)驗(yàn)[M].烏魯木齊:新疆科學(xué)技術(shù)出版社,2004.
[2]國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心,國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì),財(cái)政部.新一輪全國(guó)油氣資源評(píng)價(jià)[M].北京:中國(guó)大地出版社,2009.
[3]康玉柱.中國(guó)東北、華北、西部等地區(qū)古生界油氣前景探討[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,31(3):1-7.
2011-11-03 編輯 趙 勤)
DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2011.12.002
Kang Yuzhu,academician of Chinese Academy of Engineering,born in 1936,has long been engaged in research of oil and gas explo-ration theories.He once set up such theories as hydrocarbon genesis from the Paleozoic marine facies,and received the Li Siguang Geological Science Award in 1993.He is also one of the consultants for the 7thNGI Editorial Committee.
Add:No.31,Xueyuan Rd.,Beijing 100083,P.R.China
Tel:+86-10-8231 2108 E-mail:kangyz@pepris.com
Hydrocarbon resource potential of mature fields in the Songliao and Bohai Bay basins
Kang Yuzhu1,Ling Xiang2
(1.Exploration &Development Research Institute,Sinopec,Beijing100083,China;2.School of Energy Resources,China University of Geosciences,Beijing100083,China)
NATUR.GAS IND.VOLUME31,ISSUE12,pp.7-10,12/25/2011.(ISSN1000-0976;In Chinese)
Hydrocarbon resource exploration started relatively early in the Songliao and Bohai Bay basins with an area of 670thousand km2.Over the past 5decades,more than 200oil and gas fields have been discovered,with about 51%proved hydrocarbon reserves and about 150×108t oil equivalent of reserves waiting to be proved.Therefore,this paper shows that great potential still exists in these two basins from the aspects of major progress in recent years'hydrocarbon exploration,the current proved reserves,and more hydrocarbon resources to be tapped in the Mesozoic-Paleozoic gas reservoirs,where many middle or large fields will be possibly discovered and more pay zones will be targeted by the PetroChina to enhance its gas reserves and production.Additionally,it points out the future targets of further hydrocarbon resource exploration:(1)the Mesozoic reservoirs should be developed for new pay zones,new fields,new types,and new depths and the Paleozoic reservoirs should be actively explored;(2)new breakthrough should be made in the exploration of more unconventional hydrocarbon resources.
Songliao Basin,Bohai Bay Basin,hydrocarbon resource,resource potential,oil and gas field,exploration orientation,Mesozoic-Paleozoic,Paleozoic
康玉柱,1936年生,中國(guó)工程院院士,本刊第七屆編委會(huì)顧問(wèn);1960年畢業(yè)于原長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院普查系;長(zhǎng)期從事油氣勘探理論研究工作,建立了我國(guó)古生代海相成油氣理論并豐富了地質(zhì)力學(xué)找油氣等理論,1993年獲“李四光地質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”。地址:(100083)北京市學(xué)院路31號(hào)中國(guó)石化勘探開(kāi)發(fā)研究院。電話:(010)82312108。E-mail:kangyz@pepris.com
康玉柱等.中國(guó)松遼—渤海灣盆地油氣勘探老區(qū)資源潛力分析.天然氣工業(yè),2011,31(12):7-10.
10.3787/j.issn.1000-0976.2011.12.002