我国常规与非常规天然气资源潜力、重点领域与勘探方向

常规与非常规天然气在新层系、新领域勘探获得一批重大突破,但新增储量品质下降,非常规进入储量序列,亟需明确常规与非常规天然气资源潜力,明确剩余天然气资源的重点勘探领域与有利勘探方向。为此,中石油以近十几年来的油气勘探成果、地质认识成果与资料积累成果为基础,攻关形成常规与非常规油气资源评价方法技术体系,系统开展了第四次油气资源评价,评价结果显示我国常规天然气地质资源量为78×10¹²m³,相比第三次油气资源评价增长8×10¹²m³;非常规天然气资源主要包括致密气、页岩气、煤层气及天然气水合物4类,其中致密气地质资源量为21.86×10¹²m³(致密气评价范围不包括济阳、东濮、南襄、苏北等),页岩气地质资源量为80.21×10¹²m³,煤层气地质资源量为29.82×10¹²m³,天然气水合物地质资源量为153.06×10¹²m³。陆上常规剩余天然气资源主要分布在岩性—地层(碎屑岩)、海相碳酸盐岩、前陆冲断带及复杂构造等四大重点领域,并且以海相碳酸盐岩、前陆冲断带2个领域为主。海域天然气资源主要集中在海域构造、生物礁和深水岩性3个领域。海相碳酸盐岩、前陆、岩性地层、复杂构造和南海天然气资源量合计剩余59.83×10¹²m³,占全国剩余天然气资源量的94%。在此基础上优选出常规现实有利目标区带10个,致密气有利目标区带4个、煤层气4个、页岩气6个。     

布莱克海台水合物气资源评价

布莱克海台是全世界天然气水合物研究的热点之一。该区研究程度高、资料丰富,是进行对比研究的典型地区。论述了布莱克海台天然气水合物形成的地质条件和地球化学特征,综述了该区水合物的研究历史和进展,介绍了对水合物气资源量的评价方法和评价结果。根据不同评价者和不同方法的评价,布莱克海台区水合物气的资源量在(8～80)×10¹²m³[其中预测为(50～80)×10¹²m³的资源量包含水合物层之下的游离气之间。     

鄂尔多斯盆地苏里格地区天然气勘探新进展

苏里格地区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部，勘探面积约4×10⁴km²。最新研究成果表明，该区二叠系盒8段砂层发育，砂体具有毯式分布特征、岩相具有分带特点，发育3种储层类型，目标勘探应从砂体预测转向气层预测，勘探难度较大。经过近期的整体勘探，已累计发现了我国陆上超万亿立方米储量的整装大气田，在苏里格西区和南部勘探又有了新的发现。苏里格地区天然气成藏条件有利、资源量大、探明率较低，具有形成2×10¹²m³天然气探明地质储量的地质条件，苏里格西区是下一步提交天天然气规模储量的重点地区，苏里格南部则是重要的天然气储量增长接替区。     

“中国石油”天然气勘探开发形势与展望

中国天然气工业正处于大发展的早期阶段。天然气勘探蓬勃发展,天然气开发处于快速发展的初期阶段。新一轮资源评价结果表明,中国天然气资源丰富,勘探潜力大。截止到2005年底,全国探明天然气地质储量4.92×10¹²m³,2005年全国天然气总产量已近500×10⁸m³、2006年全国天然气总产量近600×10⁸m³。中国石油天然气股份有限公司（简称“中国石油”）所属区块拥有的天然气资源量。占全国的60%左右;截止到2005年底,“中国石油”已探明天然气地质储量近3.6×10¹²m³,2006年“中国石油”天然气年产量达440×10⁸m³。在“十一五”期间,“中国石油”的天然气储量仍将大幅度增长,天然气产量还将快速增加。     

中国海域油气勘探前景展望

中国海域面积超过300×10⁴ km²,共发育了38个中新生代盆地,总面积达140.5×10⁴ km²,其中近海盆地有11个,面积为73.4×10⁴ km²,油气资源十分丰富。从中国海域油气勘探取得的重大进展、多时代多类型盆地叠加、多套烃源岩组合、多时代成藏组合、多种油气藏类型以及非常规油气资源等方面,论述了中国海域油气勘探的潜力。结论认为：①新生界油气资源量预计将会成倍增加;②中生界油气资源量与新生界油气资源量相当,将是我国海域油气勘探的重要层位之一;③上古生界的石炭系-中三叠统烃源岩厚度大、丰度较高,具有丰富的油气资源;④尚有地层-岩性、生物礁、古潜山、火山岩等类型的油气藏等待去发现,油气前景广阔;⑤2007年已在南海北部发现了天然气水合物,表明这类资源十分丰富,另外,页岩气前景也被看好。中国海域油气勘探潜力巨大,勘探领域广泛,将是今后我国油气工业发展主要接替地区之一。     

中国大气田勘探方向

国家新一轮资源评价的结果表明，中国的天然气资源量为56×10¹²m³，由于天然气资源勘探程度低，目前资源探明率平均为10%，所以今后天然气勘探发展潜力大。截至2006年底，全国已发现天然气藏 223 个，探明天然气地质储量5.4×10¹²m³，其中探明地质储量1000×10⁸m³以上的大气田有9个。中国目前发现的天然气储量主要分布在扬子、塔里木和华北三大古板块，它们的探明天然气地质储量占全国总储量的70%，大气田也主要分布在这三大古板块之中。中国三大古板块长期处于构造相对稳定区，海相烃源岩发育，有多套储集层；发育以膏盐岩为主的盖层；存在大型构造、地层圈闭，具有形成大气田的有利条件。三大古板块之中的川渝区、塔里木区和鄂尔多斯区已发现了大量的天然气田。这些区块也是中国天然气未来勘探的重点目标。     

国内外天然气资源现状与发展趋势

世界天然气资源丰富，2006年剩余天然气探明可采储量为175.08×10¹²m³，产量达到2.84×10¹²m³，随着天然气贸易的逐步全球化，天然气将成为21世纪世界的支柱能源。我国常规和非常规天然气资源相对丰富，资源探明程度低，天然气储量、产量处于快速增长阶段，发展潜力大，但由于市场需求量更大，供需矛盾将长期存在。据专家预测，2020年国内天然气探明地质储量将超过10×10¹²m³，天然气产量将达到1500×10⁸m³左右，国内天然气产量难以满足需求。因此，在强化国内天然气资源勘探的同时，加快发展天然气贸易也势在必行。     

苏里格地区天然气勘探新进展

苏里格地区位于鄂尔多斯盆地西北部,勘探面积约4×10⁴ km²。该区地表条件复杂、地震信噪比低,储层岩性复杂、非均质性较强,气层有效厚度较薄、单井产量低,勘探难度较大。近年来,中国石油长庆油田公司通过深化地质综合研究及勘探技术攻关,明确了苏里格气田有效储层分布和天然气富集规律,创新形成了地震有效储层预测、复杂气层测井评价、致密砂岩储层改造等先进适用的勘探技术。勘探目标从砂体预测转向有效储层与含气性预测,通过整体勘探,探明了我国第一个超万亿立方米储量的整装大气田,探明天然气地质储量规模达2.85×10¹²m³,同时在苏里格南部地区形成了新的资源接替区。预计2015年以前,苏里格地区的天然气储量规模可超过3.5×10¹²m³,天然气年产量将达到230×10⁸ m³。     

阳信洼陷沙一段页岩气富集规律

为弄清阳信洼陷沙一段页岩气富集规律,确定下一步勘探方向,利用地球化学资料分析了页岩气成因类型和来源,通过对已钻井的剖析,总结了页岩气富集主要控制因素和页岩气富集规律。研究表明：阳信洼陷沙一段页岩气藏属于生物成因的“自生自储”天然气藏。阳信洼陷沙一段页岩气资源量为400×10⁸～500×10⁸m³,气源较充足;沙一中下亚段灰岩及砂岩夹层较发育,并且沙一上亚段泥岩盖层分布稳定,构造活动也较弱,有利于页岩气的富集。研究区东部披覆构造带和南部斜坡带夹层发育,具有单层厚度大、物性好的特点,是研究区页岩气勘探的首选区带。     

松辽盆地南部重点断陷天然气地质条件、资源潜力及勘探方向

3次资源评价后对松辽盆地南部天然气的认识发生了巨大的变化,原有的认识已远不能满足勘探需要,因此重新系统认识松辽盆地南部深层天然气潜力能有效指导松辽盆地南部天然气勘探方向。松辽盆地南部深层天然气主要包括碎屑岩气藏、火山岩气藏及致密砂岩气藏3种类型,按照气藏类型的不同,针对8个重点断陷共划分了20个评价单元,建立了英台断陷碎屑岩、火山岩及致密砂岩气3个类比刻度区,以类比法为主,成因法为辅,同时针对非常规资源增加了蒙特卡罗法对各个评价单元的资源潜力进行了评价。结果表明,松辽盆地南部深层重点断陷天然气总资源量为20 365×10⁸m³,其中碎屑岩气藏资源量为1 966×10⁸m³,火山岩气藏资源量为5 431×10⁸m³,致密砂岩气藏资源量为12 969×10⁸m³。通过研究认为松辽盆地南部深层天然气剩余资源主要分布于长岭、德惠等重点断陷,致密砂岩气藏是下步重点勘探领域。     

南海北部陆坡大型气田区天然气水合物的成藏地质构造特征

南海北部被动大陆边缘是板块活动相对较弱的地区,业已证实是巨大天然气田形成的有利场所,同时也是水合物发育的有利地区。对被动大陆边缘水合物的富集规律研究表明:热解成因天然气水合物在被动大陆边缘占有重要地位,被动陆缘的活动断裂、底辟构造、滑塌堆积、断裂坡折带和海底扇砂体对天然气水合物的富集过程具有重要的控制作用。从南海北部陆坡的研究实例看,断裂坡折带作为重要的疏导系统,有利于天然气向水合物稳定带运移,同时控制着海底扇和滑塌堆积等水合物有利成矿相带。断裂的幕式活动促进热解气体向上渗漏,并在水合物稳定带中形成水合物。在天然气田与天然气水合物的共存区域,可以形成两种类型的水合物:一种是构造渗漏型,它是以高浓度的深部热解气为主、以浅层生物气为辅的水合物;另一种是地层扩散型,这类水合物以低浓度的浅层生物气为主,以深部热解气为辅。     

天然气水合物裂隙输导系统地震表征

南海是世界4大海洋油气聚集中心之一,南海北部陆坡已发现多个油气田和天然气水合物（以下简称水合物）矿藏。依靠高精度的地震探测技术,近年南海水合物矿藏的勘探大有进展,但是地震检测技术的成功率有待提高。科学钻探证实,单纯依靠稳定带中识别BSR寻找水合物有多解性,而水合物成藏系统的研究,尤其是对运聚输导系统的研究目前还不够深入。裂隙是南海北部水合物成藏成矿的主要输导体系,为有效表征水合物的裂隙输导系统,该文结合油气藏运聚系统研究的成功经验,将常规油气勘探中已成功应用的裂隙识别技术,应用到琼东南海域似海底反射区,成功雕刻表征出了水合物裂隙输导体系,并基于结果讨论了其运移效能。裂隙地震表征可作为水合物输导体系的研究手段应用于其成藏系统的研究。      

南海“神狐型”BSR特征及影响因素

为了深入探讨神狐海域BSR特征及其影响因素,对天然气水合物钻探区高分辨率地震资料进行了精细解释。结果表明,神狐海域天然气水合物与BSR具有较好的对应关系,研究区BSR总体表现出多轴(或不光滑)和连续性较差的特征;BSR振幅强度主要与水合物稳定带之下的游离气有关。结合世界典型水合物发现区BSR特征分析认为,"神狐型"BSR的形成可能主要与不同成因水合物在纵向上的相互叠置有关。      

南海北部琼东南盆地天然气水合物气源及运聚成藏模式预测

南海北部琼东南盆地南部深水区流体活动强烈,天然气水合物（以下简称水合物）气源岩类型多,气源供给系统及运聚条件良好,是我国深水水合物资源的重要远景区之一。为深入研究该区水合物的形成条件及资源潜力,根据盆地构造沉积演化及油气地质条件与多年来的油气勘探成果,分析了该区天然气的成因类型和资源潜力;根据高分辨率地震解释资料,重点剖析了气源供给的运聚通道系统与水合物成藏的耦合关系;最后结合水合物成藏地质条件,探讨了水合物的成藏模式。结果表明：①该区热解气和生物气气源充足、资源潜力大,能够为水合物的形成提供充足的烃源供给;②天然气运聚系统较优越,存在生物气源自生自储型、热解气源断层裂隙下生上储型和热解气源底辟及气烟囱下生上储型3种类型的水合物成藏模式;③深水区热解气源下生上储型水合物,其热解气源输送运聚通道主要为断层裂隙和泥底辟及气烟囱所构成的纵向运聚供给系统,其形成展布及优劣,主要取决于构造沉积演化、断裂活动和活跃地质热流体异常侵入活动。     

天然气水合物成因类型及成矿特征与南海北部资源前景

世界上迄今勘查发现的天然气水合物成因类型,根据其烃气源构成及供给特点与成矿特征,可划分为自源生物气扩散型、他源热解成熟气渗漏型以及自源生物气—他源热解气混合型3大类,但目前自然界分布比较普遍的是“自源生物气扩散型”水合物,其他类型天然气水合物由于受烃气源供给及输送通道等条件制约,仅限于存在深部烃气源供给输导系统的局部地区。南海北部深水盆地新生代处于准被动大陆边缘的区域地质背景,具有北部拉张裂陷的大陆边缘性质,其凹陷裂陷深、沉积充填规模巨大,不仅有利于深水油气藏的形成,而且亦是天然气水合物形成与分布的有利区域。初步预测表明该区不但深部具有丰富的深水油气,而且浅层深水海底沉积物中天然气水合物资源潜力巨大。     

南海天然气水合物的形成条件和分布特征

从物理海洋、古气候、沉积环境和构造环境分析入手,研究了南海天然气水合物的形成条件。研究结果认为,在整个南海海域,天然气水合物生成的条件是存在差别的。南海东北部,在氧同位素2、4、6期,由于菲律宾海的高盐度海水的注入,使这里的生物生产率特别高,陆坡上沉积了丰富的有机物质,加上此期间该处的沉积速率高,为天然水合物的生成具备了物质条件;另外,自中新世末以来,由于菲律宾海板块与欧亚板块在台湾地区发生碰撞,对南海北部产生北西向挤压,加快了流体在沉积物中的活动,为天然气水合物的生成具备了良好的构造环境。因此,研究认为南海东北部陆坡应是南海天然气水合物最丰富的地区。     

天然气水合物资源量的一种估算方法——以南海北部陆坡为例

根据天然气水合物物理化学相图平衡的基本原理,运用微积分学的基本理论,尝试一种新的天然气水合物资源量计算方法,并以南海北部陆坡为例对天然气水合物资源量进行了初步估算。天然气水合物稳定分布区可看成由许多微体积单元组成,对所有微体积单元进行累积积分计算出天然气水合物的分布体积;然后结合世界上已知天然气水合物分布的有关参数(如天然气水合物沉积层的孔隙度、天然气水合物的饱和度和水合系数)估算南海北部陆坡天然气水合物的潜在资源量。估算结果为,南海北部陆坡天然气水合物资源量约相当于标准条件下6.3×1013m3的天然气,这与美国Blake海底高原、日本Nankai海槽、美国墨西哥湾北部天然气水合物资源甲烷量的数量级(1013m3)一致,显示了南海北部陆坡天然气水合物资源的巨大前景。当然,南海北部陆坡天然气水合物的潜在资源量还有待于进一步调查核实。      

南海北部陆坡天然气水合物成藏条件及其控制因素

南海北部陆坡区天然气水合物（以下简称水合物）资源潜力虽然巨大,但影响该区水合物成藏的地质因素却异常复杂。为此,从水合物成藏的稳定域、气体来源、气体疏导体系以及储集层特征等宏观地质条件的视角,剖析了水合物成藏的地质条件及主要控制因素。结果表明：①南海北部热流分布较复杂,影响着水合物稳定域的空间分布,而区域构造地质演化则控制着水合物成矿气体来源、气体疏导体系、富集空间及储层物性特征;②南海北部陆坡从西部—中部—东部,水合物成藏条件及控制因素具有明显的差异性,对水合物成藏模式和空间分布都产生了深刻影响;③总体而言,从陆坡的东段到西段新构造活动渐次减弱,水合物稳定域厚度由东而西、由南向北厚变薄,东部以台西南盆地深水斜坡带成藏条件最为优越,兼具扩散型和渗漏型水合物发育的地质条件,水合物矿藏在稳定域内呈多层、多形式富集的特点,中部以神狐海域白云凹陷南坡为典型代表,为扩散型水合物发育的有利区,水合物矿藏在稳定域底部呈单层发育特点,西南部以琼东南盆地的陆坡深水区成藏条件最为优越,有利于发育渗漏型水合物矿藏。     

论三角洲对南海海相油气田分布的控制作用

南海是全球重要的油气富集区之一,在新生界已发现约340个油气田,原油可采储量达17.6×10⁸t,天然气可采储量为5.0×10¹²m³,油气主要富集于渐新世以来三角洲—海相沉积体系中,三角洲对南海含油气盆地成烃、成储和成藏具有重要的控制作用。海陆过渡相烃源岩是南海含油气盆地的重要烃源岩,三角洲体系是煤系烃源岩发育的重要场所,河流—三角洲体系所携带的陆生高等植物有机质有利于陆源海相泥质烃源岩的发育。三角洲体系发育的碎屑岩储层厚度大、分布广、物性好,与海相泥岩构成良好的储盖组合。三角洲是南海油气富集的重要场所,三角洲对南海海相油气田的形成和分布具有重要的控制作用。     

中国冻土区天然气水合物的找矿选区及其资源潜力

中国是世界第三冻土大国,多年冻土面积达2.15×10⁶ km²（主要分布于青藏高原和东北大兴安岭地区）,蕴含丰富的天然气水合物资源。前人对中国冻土区天然气水合物的研究多局限在青藏高原,且在找矿预测特别是找矿选区方面的研究较少。为此,对中国冻土区天然气水合物成矿条件及找矿选区进行了深入讨论,并初步评价其资源潜力。根据形成天然气水合物的气源条件、温压条件,结合目前所发现的异常标志,认为中国冻土区具备良好的天然气水合物形成条件和找矿前景,羌塘盆地是形成条件和找矿前景最好的地区,其次是祁连山地区、风火山-乌丽地区和漠河盆地,接下来还有青藏高原的昆仑山垭口盆地、唐古拉山-土门地区、喀喇昆仑地区、西昆仑-可可西里盆地以及东北的根河盆地、拉布达林盆地、海拉尔盆地和新疆北部的阿尔泰地区等。采用体积法和蒙特卡罗法初步估算出中国冻土区天然气水合物资源量约为38×10¹²m³,相当于380×10⁸ t 油当量,与中国常规天然气资源量基本相当,显示出巨大的资源潜力。