聚焦我國(guó)海洋油氣調(diào)查
海洋,不僅調(diào)節(jié)地球氣候,使地球成為適于人類居住的地方,還是蘊(yùn)藏豐富資源的寶地——全球34%的石油和天然氣資源賦存于海底,產(chǎn)量占全球油氣產(chǎn)量的30%,據(jù)專家預(yù)測(cè),不遠(yuǎn)的將來(lái)這一數(shù)字還將上升至50%。在我國(guó),海洋油氣也是能源礦產(chǎn)的重要組成部分——在300萬(wàn)平方千米的管轄海域中發(fā)育著38個(gè)中新生代沉積盆地,擁有豐富的油氣資源。
如今,南海上天然氣水合物試采點(diǎn)燃的熊熊火焰正在告訴人們,中國(guó)的海洋油氣事業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段,天然氣水合物等過(guò)去缺乏認(rèn)識(shí)的海洋資源,現(xiàn)在不僅可以調(diào)查勘探,還將逐步進(jìn)入商業(yè)性開發(fā)的軌道;而南黃海盆地中古生界油氣、東海陸架盆地的中生界油氣、南海北部深層高溫高壓的天然氣、南海300米以深的深水油氣、南海的礁相油氣、海域深盆氣等資源,也已不再神秘,完全可以成為探索的對(duì)象。
回首新中國(guó)成立至今的60余年,我國(guó)海洋油氣事業(yè)從零起步,伴隨著科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步和地質(zhì)人的不懈奮斗,形成了年產(chǎn)5000萬(wàn)噸油氣的大產(chǎn)業(yè),為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步作出了巨大貢獻(xiàn)。今天,讓我們共同回顧我國(guó)海洋油氣調(diào)查工作的發(fā)展歷程,看我國(guó)海洋油氣事業(yè)是如何“揚(yáng)波大海,走向深藍(lán)”的……
渤海灣盆地的形成與演化,為油氣生成創(chuàng)造了良好條件。早在1916年,我國(guó)地質(zhì)工作者就陸續(xù)在渤海周邊地區(qū)進(jìn)行過(guò)地質(zhì)調(diào)查。1954年3月,時(shí)任地質(zhì)部部長(zhǎng)、著名地質(zhì)學(xué)家李四光將渤海灣盆地列為中國(guó)三大石油勘探遠(yuǎn)景區(qū)之一。從1959年開始,原地質(zhì)部對(duì)渤海灣及周邊地區(qū)進(jìn)行了多次地質(zhì)概查,并推斷渤海是個(gè)大坳陷,北與小遼河坳陷相通,南和濟(jì)陽(yáng)、黃驊坳陷相連。
1959年12月16日,國(guó)家科委將海洋石油天然氣調(diào)查列入國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃,并將開展淺海地質(zhì)工作列為1960年全國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目,而開展渤海灣石油地質(zhì)綜合普查是其中心任務(wù)。1960年5月12日,原地質(zhì)部物探局在天津塘沽成立了我國(guó)第一支海洋地質(zhì)專業(yè)隊(duì)伍——渤海綜合物探大隊(duì),下轄地震隊(duì)、電法隊(duì)、測(cè)量隊(duì)和重力隊(duì);1962年,該隊(duì)改名為原地質(zhì)部第五物探大隊(duì)。并于1960~1967年基本查明了渤海灣地質(zhì)構(gòu)造主要特征,預(yù)測(cè)了其含油氣前景,為石油部門在渤海地區(qū)進(jìn)一步進(jìn)行油氣勘探提供了基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。
海洋地質(zhì)調(diào)查,裝備至關(guān)重要。為此,時(shí)任原地質(zhì)部副部長(zhǎng)何長(zhǎng)工給原總參謀長(zhǎng)羅瑞卿寫信,請(qǐng)海軍給予支援,原總參謀部從海軍的運(yùn)輸艦船中調(diào)撥兩條 “801型”漁船給原地質(zhì)部使用。1963年兩船改裝成功。李四光部長(zhǎng)將其命名為“星火一號(hào)”和“星火二號(hào)”。1965年又改裝了兩條“802型”漁船,命名為“燎原一號(hào)”“燎原二號(hào)”。1966年還專門設(shè)計(jì)建造了兩條海洋物探地震專業(yè)船,命名為“奮斗一號(hào)”“奮斗二號(hào)”。由此開始,地質(zhì)部門以“星星之火,可以燎原;只有奮斗,才能發(fā)現(xiàn)”之義命名的海洋地質(zhì)地球物理調(diào)查專業(yè)船隊(duì)逐步形成。
1964年12月,原地質(zhì)部海洋地質(zhì)科學(xué)研究所在南京正式成立,并于1965年在渤海地區(qū)開展油氣會(huì)戰(zhàn),完成了全海區(qū)地震概查,指出渤海是一個(gè)大型含油氣盆地。同年,原石油部也決定組建隊(duì)伍在渤海開展大規(guī)模的油氣勘探開發(fā)工作。渤海的油氣勘探開發(fā)邁入了新階段。
1966年12月,中國(guó)第一座海上鉆井平臺(tái)矗立在渤海歧口“凹陷一井”構(gòu)造帶并開鉆,1967年6月,“海一井”試出油流,日產(chǎn)油119噸,成為中國(guó)第一口海上見工業(yè)油氣流的開發(fā)井。1975年,原石油部海洋石油勘探局在渤海建成“海四井”海上采油平臺(tái),成為中國(guó)第一個(gè)海上油田。
經(jīng)原地質(zhì)部、中國(guó)科學(xué)院和原石油部共同工作,自1959-1999年,渤海全海域累計(jì)完成海洋地震測(cè)線約25萬(wàn)千米,鉆預(yù)探井、評(píng)價(jià)井320多口,發(fā)現(xiàn)含油氣構(gòu)造87個(gè),油氣田18個(gè)。我國(guó)海域所發(fā)現(xiàn)的8個(gè)億噸級(jí)油田,幾乎都集中在渤海海域,尤其是“蓬萊19-3”油田,地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)6億噸,是我國(guó)近海發(fā)現(xiàn)的最大整裝油田。渤海周邊的勝利油田、大港油田、冀東油田和遼河油田也相繼在渤海海域開展海洋油氣勘探開發(fā)工作并取得顯著成效,獲得較大產(chǎn)能。目前,渤海已成為我國(guó)海上油氣資源開發(fā)的大型重要基地之一。
1980年開始,渤海油田開展對(duì)外合作,并分別于日本和法國(guó)石油公司簽訂了合作勘探合同和開發(fā)合同。從1982-2005年,渤海油田共完成二維地震測(cè)線96637千米,三維地震18943平方千米,鉆預(yù)探井和評(píng)價(jià)井376口,探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量近17億噸,溶解氣700多億立方米,天然氣儲(chǔ)量400多億立方米,凝析油600多萬(wàn)噸。目前,渤海已成為我國(guó)第二大產(chǎn)油基地。
黃海的油氣地質(zhì)調(diào)查工作略遲于渤海,是我國(guó)管轄海域中最后一個(gè)尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)性油氣突破的海域。1964年,原地質(zhì)部第五物探大隊(duì)就在南黃海部分海域開展了地震初查。第五物探大隊(duì)于1968年3月20日從天津塘沽南遷上海,改名地質(zhì)部第一海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),承擔(dān)了南黃海的石油地質(zhì)和地球物理調(diào)查工作,開展了1∶100萬(wàn)的海底重力、磁力、水深測(cè)量和石油地震調(diào)查。
1970年4月,國(guó)務(wù)院業(yè)務(wù)組決定為原國(guó)家計(jì)委地質(zhì)局改裝、進(jìn)口、新建鉆井船各一條。1970年6月,原國(guó)家計(jì)委地質(zhì)局在上海成立“627工程”籌備組,負(fù)責(zé)籌備改裝鉆探船及南黃海施鉆工作。上海海運(yùn)局提供了一對(duì)3000噸尾機(jī)型舊貨船,由滬東造船廠改裝成自航式雙體鉆探船,命名為“勘探一號(hào)”。
1973年11月,“627工程”籌備組改名為原國(guó)家計(jì)委地質(zhì)局海洋地質(zhì)調(diào)查局。1975年9月,國(guó)家地質(zhì)總局從二普、五普及海軍等單位調(diào)配人員在上海成立第三海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),負(fù)責(zé)海上鉆探施工。1974年5-7月,“勘探一號(hào)”在南黃海南部坳陷271-3構(gòu)造上設(shè)計(jì)施工“黃海1井”。這是我國(guó)在外海鉆探的第一口石油普查井,首次揭示了南黃海新生代漸新世及其以上地層。1974-1979年間,“勘探一號(hào)”在南黃海北部坳陷、南部坳陷6個(gè)構(gòu)造上先后鉆探了7口石油普查井,驗(yàn)證了物探成果資料,建立了新生代地層層序,探索了南黃海海區(qū)新生代地層的含油氣性,推進(jìn)了我國(guó)在外海海洋油氣勘探的進(jìn)程。
通過(guò)以油氣為主要對(duì)象的海洋地質(zhì)調(diào)查工作,基本查明了南黃海18萬(wàn)平方千米海域面積的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造狀況,圈定了南部和北部?jī)蓚€(gè)坳陷,發(fā)現(xiàn)了一批有利于油氣聚集的不同類型的構(gòu)造帶;揭示了海區(qū)南、北兩個(gè)坳陷中有厚達(dá)5000~7000米新生代沉積,查明了海區(qū)的基本構(gòu)造特征,并進(jìn)一步指出了海區(qū)南北兩個(gè)坳陷是尋找中、新生代油氣的遠(yuǎn)景區(qū),為進(jìn)一步開展油氣普查勘探工作提供了地質(zhì)依據(jù)。
1999年,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成立以后,在南黃海盆地持續(xù)進(jìn)行了地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)綜合調(diào)查;開展了南黃海盆地地震資料采集和處理解釋技術(shù)攻關(guān),油氣地球化學(xué)分析測(cè)試和解釋技術(shù)探索,油氣地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)的海陸資料對(duì)比和綜合研究等工作。調(diào)查和綜合研究工作堅(jiān)持以海相中—古生界新層系為調(diào)查重點(diǎn),兼顧陸相中—新生界調(diào)查。在此基礎(chǔ)上,首次創(chuàng)新性地提出了南黃海盆地是下?lián)P子的主體,中古生代有與上揚(yáng)子四川盆地相似的沉積背景、沉積建造和沉積演化特征,具備形成大中型油氣田物質(zhì)基礎(chǔ)的重要認(rèn)識(shí)。
2015年,在南黃海盆地中部嶗山隆起古生界首次圈出6個(gè)大型構(gòu)造圈閉,總面積達(dá)690 平方千米,并圈定了油氣遠(yuǎn)景區(qū)和有利區(qū)帶。同年完成的大陸架科學(xué)鉆探項(xiàng)目CSDP-2井證實(shí)了南黃海中部嶗山隆起存在中—古生代海相地層,并在下三疊統(tǒng)及上古生界多個(gè)層段發(fā)現(xiàn)油氣顯示,展示了嶗山隆起具有良好的油氣資源前景,為鎖定南黃海海相古生界鉆探目標(biāo),落實(shí)南黃海的油氣發(fā)現(xiàn)奠定了有利基礎(chǔ)。目前,擬在優(yōu)選的構(gòu)造上施工的第一口鉆井的井位論證、地質(zhì)設(shè)計(jì)及相關(guān)綜合研究工作都在緊鑼密鼓地加緊進(jìn)行中。
東海陸架沉積盆地?fù)碛胸S富的油氣資源,但與韓國(guó)、日本存在海域疆界劃分爭(zhēng)議。為了維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益,原國(guó)家計(jì)委地質(zhì)局于1974年8月在上海召開了大陸架調(diào)查會(huì)議,決定從南黃海石油普查勘探中抽出一定的物探力量挺進(jìn)東海,開展區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作。
1974年9月-1977年,第一海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)對(duì)東海38.8萬(wàn)平方千米的海域進(jìn)行了區(qū)域地質(zhì)概查,圈出了一個(gè)沉積巨厚的東海陸架盆地。并于1978年提出了沉積盆地面積大、沉積厚度大、構(gòu)造帶規(guī)模大、構(gòu)造顯示多“三大一多”和“今海古?!保ìF(xiàn)在是海,新生代也是海)的沉積環(huán)境推論,首次將東海作為一個(gè)統(tǒng)一新生代沉積盆地,稱為東海盆地。
1980年8月,原國(guó)家地質(zhì)總局確定了“在近3年內(nèi),海洋地質(zhì)工作應(yīng)以東海為重點(diǎn),在全面分析綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,力爭(zhēng)盡早實(shí)現(xiàn)突破”的方針,對(duì)東海第一口普查井井位進(jìn)行研究,并決定將原在珠江口盆地作業(yè)的“勘探二號(hào)”鉆井平臺(tái)調(diào)往東海。1980年11月,“勘探二號(hào)”平臺(tái)在龍井構(gòu)造帶的2號(hào)高點(diǎn)打了“龍井一井”,在井深2565~3505米漸新世地層中鉆遇5層油氣層,厚達(dá)100米,但因事故未能測(cè)試。1982年,原地質(zhì)部第三海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)使用“勘探二號(hào)”在龍井構(gòu)造施工了“龍井二井”發(fā)現(xiàn)了多層油氣顯示,7月4日,“龍井二井”經(jīng)測(cè)試獲得了天然氣流。
1982年11月,“勘探二號(hào)”平臺(tái)在東海平湖構(gòu)造施工了“平湖一井”,并于1983年4月完鉆。試油后獲得工業(yè)性油氣流,日產(chǎn)原油174立方米,天然氣41萬(wàn)立方米,實(shí)現(xiàn)了東海油氣的首次突破。
1984年,原地質(zhì)礦產(chǎn)部所屬的“勘探三號(hào)”鉆井平臺(tái)在浙江省溫州以東海域施工,發(fā)現(xiàn)了海相古新世和始新世油層,并在變質(zhì)巖系中見油氣顯示,擴(kuò)大了在東海的找油領(lǐng)域。
1986年9月,原地礦部石油地質(zhì)海洋地質(zhì)局確定“立足平湖,先南下,后北上,待機(jī)出擊溫東”的戰(zhàn)略部署,要求在東海盡快探明天然氣儲(chǔ)量,以滿足華東沿海對(duì)能源的需求。在平湖斷階帶的八角亭構(gòu)造上打了“平湖二井”,于1986年4月完井,有6個(gè)層位試獲工業(yè)油氣流,共計(jì)日產(chǎn)輕質(zhì)油346立方米、天然氣68萬(wàn)立方米。
1980年,我國(guó)著名石油地質(zhì)學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士朱夏教授提議對(duì)東海陸架盆地構(gòu)造和油氣田按西湖名勝命名,這才有了西湖凹陷以及平湖、春曉、寶云亭、天外天、斷橋、殘雪、孔雀亭等富有詩(shī)意的名字。東海油氣調(diào)查的突破不僅為上海和華東地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響,而且對(duì)于掌握東海資源分布情況和維護(hù)國(guó)家主權(quán)權(quán)益具有重大意義。
1989年4月-2001年3月,原地礦部上海海洋地質(zhì)調(diào)查局(1998年更名為中國(guó)新星石油公司上海海洋石油局)在殘雪構(gòu)造、春曉構(gòu)造、天外天構(gòu)造,先后鉆探了殘雪一井、春曉一井、春曉二井、春曉三井、春曉四井(評(píng)價(jià)井)、春曉五井、天外天二井、天外天三井(評(píng)價(jià)井)、殘雪二井(評(píng)價(jià)井)。其中,1995年3月-5月,在春曉構(gòu)造鉆探的“春曉一井”,試獲日產(chǎn)油196.4立方米,天然氣126.99萬(wàn)立方米,實(shí)現(xiàn)了東海油氣勘探的第二次重大突破。在這9口鉆井中,除春曉四井外其他都獲得高產(chǎn)工業(yè)油流,相繼發(fā)現(xiàn)了天外天、殘雪、春曉油氣田。目前,西湖凹陷由中海油和中石化合作經(jīng)營(yíng),已成為由4個(gè)油田組成的、面積達(dá)2.2萬(wàn)平方千米、探明天然氣儲(chǔ)量700億立方米的油氣基地。
1999年以來(lái),中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局對(duì)東海陸架盆地和臺(tái)灣海峽盆地西部進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)東海陸架盆地西部發(fā)育中生界新層系、東南部發(fā)育新生界油氣新區(qū),并圈定出閩江凹陷中生界遠(yuǎn)景區(qū)和閩江—夏澎斜坡帶,生烴條件好,油氣資源潛力大;開展臺(tái)灣海峽盆地西部油氣資源調(diào)查和評(píng)價(jià),重新圈定盆地面積約4 萬(wàn)平方千米,以新生界為主,最大沉積厚度超過(guò)8 千米,局部存在中生界;在臺(tái)灣海峽盆地西部坳陷發(fā)現(xiàn)3 個(gè)大型三角洲—深水扇沉積體系,表明西部坳陷油氣成藏條件優(yōu)越、生烴潛力巨大;優(yōu)選出晉江凹陷和九龍江凹陷2 個(gè)遠(yuǎn)景區(qū),面積各為4000 平方千米;圈定出晉江凹陷西南斷階帶、中部鼻隆構(gòu)造帶,九龍江凹陷北部斷階帶、南部洼陷帶4個(gè)有利區(qū)帶,總面積3500 平方千米。
南海蘊(yùn)藏有豐富的油氣資源,被國(guó)內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家譽(yù)為“第二個(gè)波斯灣”。從20世紀(jì)60年代后期起,外國(guó)的一些石油公司、科研單位的調(diào)查船紛紛非法進(jìn)入我國(guó)南海海域調(diào)查。為了改變這種狀況,加強(qiáng)南海油氣地質(zhì)調(diào)查工作,1970年9月,原國(guó)家計(jì)委地質(zhì)局決定將南京海洋地質(zhì)科學(xué)研究所南遷到廣東省湛江市,更名為第二海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),承擔(dān)南海油氣資源調(diào)查任務(wù)。1971-1974年,第二海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)對(duì)北部灣東部海域進(jìn)行了海洋地質(zhì)、地球物理綜合調(diào)查,發(fā)現(xiàn)北部灣是一個(gè)中新生代的沉積盆地,具有良好的油氣遠(yuǎn)景。
1974年9月,第二海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)建議把珠江口海域作為油氣普查的主戰(zhàn)場(chǎng),開展綜合性調(diào)查工作。1975年11月,該隊(duì)正式宣布發(fā)現(xiàn)了珠江口盆地,是油氣勘探需重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。1975年12月初,原國(guó)家地質(zhì)總局領(lǐng)導(dǎo)孫大光、張同鈺等聽取第二海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)的匯報(bào)后,決定成立南海地質(zhì)調(diào)查指揮部,組建第四海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),負(fù)責(zé)海上鉆探,并從國(guó)外引進(jìn)一條物探船加強(qiáng)調(diào)查工作。
1977年10月-1979年3月,按照“區(qū)域展開、重點(diǎn)突破”的方針,珠江口盆地已完成了4口井,“珠二井”和“珠四井”均已見到油砂。1979年5月31日,由“勘探二號(hào)”平臺(tái)施工的“珠五井”開鉆,7月9日完井,井深3124米。8月11日進(jìn)行射孔,8月13日試獲高產(chǎn)工業(yè)油流,日產(chǎn)原油295.7立方米。這是首次在珠江口盆地取得具有重大意義的突破。南海北部陸架區(qū)油氣勘查的重大突破,把整個(gè)南海的油氣勘探推向了一個(gè)新的發(fā)展階段。
1977年8月,石油工業(yè)部“南海一號(hào)”平臺(tái)在潿西南1號(hào)背斜構(gòu)造上施工開鉆的“灣一井”在第三系中試獲工業(yè)油流,日產(chǎn)原油28.8立方米,天然氣9490立方米,成為北部灣的第一口工業(yè)油氣井。1979~2005年,中國(guó)海洋石油總公司在南海的北部灣、鶯歌海、瓊東南盆地和珠江口盆地西部實(shí)施二維地震測(cè)線256452千米、三維地震13498平方千米、鉆探井247口,發(fā)現(xiàn)含油氣構(gòu)造40個(gè),探明油氣田25個(gè)。目前,該區(qū)成為了中國(guó)海洋石油公司的油氣主產(chǎn)區(qū)。
從1999年開始,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局也加強(qiáng)了在南海北部陸架區(qū)及西沙盆地的油氣地質(zhì)調(diào)查工作。利用自主研發(fā)的“長(zhǎng)排列大容量”地震探測(cè)技術(shù),圈定了西沙海槽、尖峰北、筆架、臺(tái)西南和雙峰5個(gè)深水區(qū)新生代沉積盆地,總面積約13 萬(wàn)平方千米;首次系統(tǒng)開展南海北部中生界油氣調(diào)查,圈定1個(gè)遠(yuǎn)景區(qū),遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)發(fā)育10 余個(gè)大型局部構(gòu)造,其中多個(gè)構(gòu)造發(fā)現(xiàn)異常明顯;通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)西沙海槽盆地是南海北部具有油氣遠(yuǎn)景的深水盆地,其中央坳陷、北部斷階帶是油氣勘探有利區(qū)帶;目前已圈定局部構(gòu)造33個(gè),其中,面積大于50平方千米的20個(gè),最大面積達(dá)380平方千米。西沙海槽盆地中心區(qū)域?yàn)榕璧氐闹髁ι鸁N灶,是盆地最有利的油氣富集區(qū)。在該油氣富集區(qū)內(nèi)優(yōu)選出2個(gè)油氣鉆探有利目標(biāo),面積分別為116和123平方千米。其中一目標(biāo)區(qū),預(yù)測(cè)天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量約750 億立方米,為實(shí)現(xiàn)深水區(qū)油氣勘探新發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
從1998年開始中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局開始了對(duì)南海北部天然氣水合物的調(diào)查,并于2007年5月1日第一次發(fā)現(xiàn)了可燃冰,證實(shí)了我國(guó)南海北部蘊(yùn)藏有豐富的天然氣水合物資源,預(yù)測(cè)資源量達(dá)800億噸油當(dāng)量。今年5月18日,宣布在南海神狐海域天然氣水合物試采成功,截至6月2日已連續(xù)22天產(chǎn)出甲烷含量高達(dá)99.5%的天然氣,日均產(chǎn)氣量達(dá)到8350立方米。天然氣水合物的成功試采為實(shí)現(xiàn)天然氣水合物商業(yè)性開發(fā)利用提供了技術(shù)儲(chǔ)備,積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
隨著地質(zhì)調(diào)查的繼續(xù)深入,南海的油氣資源將進(jìn)一步被發(fā)現(xiàn),南海必將成為我國(guó)海洋油氣勘探開發(fā)的主戰(zhàn)場(chǎng)。(中國(guó)國(guó)土資源報(bào))