中國松遼-渤海灣盆地油氣勘探老區資源潛力分析

摘 要

摘要:松遼-渤海灣盆地面積為67×104km2,是中國較早進行油氣勘探的兩個盆地,油氣勘探工作已有50多年的歷史,先后發現了200多個油氣田,油氣資源探明率在51%左右,但是目前待探明

摘要:松遼-渤海灣盆地面積為67×104km2,是中國較早進行油氣勘探的兩個盆地,油氣勘探工作已有50多年的歷史,先后發現了200多個油氣田,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油當量。為此,從近年來油氣勘探重大進展、現有油氣資源、中-古生界油氣資源以及廣泛勘探領域等方面,論述了上述兩個盆地的油氣資源潛力。結論認為:該區油氣資源潛力仍較大,還可在中新生界和古生界發現多個大中型油氣田,近期仍然是中國石油天然氣集團公司增儲上產的主力地區。同時還指出了下一步油氣勘探的方向:中新生界應向“四新”進軍(新地區、新領域、新類型、新深度),積極開拓古生界,加快非常規油氣勘探,以期實現新突破。
關鍵詞: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,是中國較早進行油氣勘探的兩大盆地。現已發現200多個油氣田,屬勘探程度較高的盆地,油氣資源轉化率在51%左右。關于這兩大盆地勘探老區的油氣資源前景眾說紛紜,筆者對近年來的油氣勘探重大進展、現有油氣資源、中古生界潛在油氣資源以及廣泛的勘探領域等進行了分析,結論認為這兩大盆地仍是中國石油天然氣集團公司增儲上產的主力地區,并指出了下一步的勘探方向,即中新生界向“四新”(新地區、新領域、新類型、新深度)進軍,積極開拓古生界,加快非常規油氣勘探。
1 近期油氣勘探的重大進展
1.1 新地區的重大發現
    1) 在大慶油田外圍地區(如方正斷陷、大柳樹、湯園斷陷等地區)又發現新油氣田。
    2) 在大慶向斜區-中央坳陷發現多個油氣田,探明石油儲量累計約10×108t。
    3) 在大慶南部又發現多個油氣田。
    4) 在濟陽坳陷、冀中坳陷、泌陽凹陷、東濮凹陷、黃驊坳陷的新地區均有油氣田被發現。
1.2 地層-巖性型油氣田新突破
    ① 在大慶油田礦權區內的坳陷和斜坡區發現多個地層巖性型油氣田;②在華北地區,東營凹陷、冀東凹陷、渤南凹陷、沾化凹陷、泌陽凹陷、東濮凹陷,蘇北的海安凹陷、金明凹陷等,深凹及斜坡區均發現了地層巖性型油氣田。
1.3 巖漿巖及變質巖新領域的發現
    ① 在大慶深層火山巖發現徐家圍子大型氣田;②在松遼南部發現多個火山巖氣田;③在遼河坳陷西部興馬地區發現太古生界變質巖裂縫型油田,并在花崗巖內1000m處發現油流,在黃河坨古近系 新近系粗面巖發現油田(藏);④在大港棗北地區發現玄武巖油田;⑤在勝利埕北凸起奧陶系發現古潛山油田,另在太古生界風化殼鉆出高產油氣流。
1.4 古生界天然氣勘探新進展
蘇橋C02氣田。②孤北氣田、黃驊坳陷千米橋氣田。③大港南烏馬營潛山構造烏深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井奧陶系風化殼發現CO2氣流等(圖1)。
 

2 油氣勘探存在的主要問題
    1) 兩大盆地老區探明程度高(40%~65%),儲層預測難度大。
    2) 剩余儲量分布預測難。
    3) 深層油氣勘探面臨新挑戰,砂體、儲層、復雜斷塊及油氣預測難度越來越大。
    4) 面對復雜的勘探目標,現有的地震、鉆井、測井測試等工程技術不適應,其勘探效果不理想等。
    5) 油氣勘探成本上升較快。
3 油氣勘探潛力分析
3.1 現在油氣資源的認識[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70年代末油氣資源量為86×108t油當量,而全國第三次油氣資源評價結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,油氣資源隨勘探程度的提高還會增加。其次,已探明的儲量也在不斷增加,如松遼盆地從原來探明的30×108t油當量到2009年累計石油探明達100×108t。勝利油田濟陽坳陷從原50×108t油當量到2009年為112.5×108t油當量。渤海灣盆地其他各坳陷探明油氣儲量均有相似的增長。
3.1.2油氣資源轉化率仍有潛力
    老區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%。待發現油氣資源量約為100×108t。因此,筆者認為據現有油氣資源量分析,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) 據張善文等的研究,華北地區中-古生界分布較廣,油氣資源豐富。區內發育有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,目前經初步計算油氣資源量為42.1×108t油當量(以氣為主,見圖2)。

    2) 松遼盆地周緣地區近年來經中國石油化工集團公司及吉林大學等單位研究后認為:東北地區古生界為一套裂陷-克拉通盆地沉積,古生界分布廣泛(圖3),沒有區域性變質,烴源巖十分發育。通過地質調查,確定在東北地區東部的磐石、西部的東西烏旗、呼倫貝爾盟和興安盟等地區,晚古生界發育4套烴源巖系[3]
    第1套為下泥盆統。典型剖面見于烏奴耳附近出露的泥鰍河組上段,巖性為泥巖、石灰巖,厚度為91.43m。
    第2套為下石炭統。典型剖面見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-粉砂質泥巖-泥灰巖厚度大于415.4m。
    第3套為中二疊統。典型剖面見于索倫附近出露的哲斯組,灰黑色泥巖-粉砂質泥巖厚度大于600m。
    第4套為上二疊統。典型剖面見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,黑色碳質頁巖-暗色泥巖-粉砂質泥巖厚度為122.6m。
    以東部的磐石地區為例,下石炭統鹿圈屯組烴源巖的有機碳含量為0.6%~3.0%,有機質類型多屬偏腐泥混合型-偏腐殖混合型,有機質成熟度(Ro)值為1.8%~2.8%,屬高成熟-過成熟階段(少數為成熟階段),總體評價為較好烴源巖。
    磐石地區下石炭統鹿圈屯組烴源巖與東北部分地區石炭-二疊系暗色巖有機地球化學分析數據對比結果表明,磐石地區煙筒山和明城剖面的有機質豐度較高,干酪根類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質成熟度為成熟階段。
    石炭-二疊系鉆井樣品的有機質豐度高于露頭區,鉆井樣品的有機質類型為腐殖型,露頭區主要為偏腐泥混合型和偏腐殖混合型,部分為腐殖型;露頭區樣品的熱演化程度比較高,而鉆井樣品的有機質成熟度不同地區熱演化程度相差較大。
    石炭-二疊系野外露頭區樣品與井下樣品的對比表明,野外露頭生油巖有機碳含量主要介于0.6%~1.5%,少部分大于1.5%,有機質豐度應達到中等;盆地內石炭-二疊系的有機碳含量明顯高于野外露頭區,大多數樣品達到好生油巖標準。鉆井巖心和野外露頭區樣品干酪根顯微組分析結果結果表明,石炭-二疊系烴源巖有機質類型主要為偏腐泥型和偏腐殖型,部分為腐殖型。有機質成熟度研究結果表明,野外露頭區樣品的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500℃,說明野外露頭石炭-二疊系烴源巖的熱演化程度比較高。從松遼盆地基底石炭-二疊系樣品鏡質體反射率直方圖中可以看出:大多數樣品Ro大于2.0%,25%樣品的鑲質體反射率小于2.5%。松遼盆地基底石炭-二疊孬在不同地區現今熱演化程度相差較大,如四深1井二疊系頂面現今Ro已經達到4.5%,而莊深1、雙深4尚深2等井石炭-二疊系現今Ro值只有2.0%左右在縱向上,不同層位的R。值有差別,從淺到深成熟度依次增高。
    另外,在本區下古生界東西部地區分布較廣,為一套海相碳酸鹽巖及碎屑巖建造,泥頁巖和石灰巖烴源巖發育值得關注。
    由此認為,東北地區上古生界油氣資源豐富,特別是近年來多處發現古生界天然氣流,證明古生界油氣勘探潛力大。
3.3 非常規油氣資源豐富
    中國東部老區各坳陷內均有較發育較厚暗色泥頁巖及煤系地層,成為下一步勘探增加油氣儲量的重要支撐。
3.4 幔源氣
    幔源氣就是地幔流體上涌到地殼過程中經合成反應生成的天然氣。地球從內到外由地核、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,在我國東部從南到北一帶,儲量非常豐富,如1983年10月在江蘇蘇北地區發現了黃橋二氧化碳氣田,其二氧化碳純度可達98%,探明加控制儲量為260×108m3,成為亞洲最大的二氧化碳氣田。此外,在松遼盆地的萬金塔二氧化碳氣田、徐家圍子二氧化碳氣田以及廣東三水盆地、南海盆地等的二氧化碳氣田,形成了我國東部二氧化碳的南北聚集帶,使其成了占據環太平洋成礦帶的重要地位。“研究證實,東部地區的二氧化碳氣是典型的無機成因天然氣,它是通過深部斷裂作為運移通道,從地球深部或上地幔涌入地殼淺部而聚集成藏的”。深部所有無機成因的天然氣必須經歷此過程,才能達到有效聚集,因此,“無機成因天然氣的運移、成藏過程與深部斷裂通道具有時間與空間上的密切關聯”。目前又發現了徐家圍子二氧化碳氣田也在我國東部上述的聚集帶,這證明未來繼續發現的二氧化碳氣田潛力很大,可作為一種新型氣資源。
    總之,中國東部油氣資源潛力仍然很大,如近年來的蓬萊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的探明油氣儲量增長速度。近年來,中國東部新增油氣探明儲量每年平均為(3~4)×108t,仍然是我國油氣增儲上產的主力地區。因此,松遼盆地、渤海灣盆地還會發現多個大中型油氣田。
4 油氣勘探方向
4.1 我國東部老區各盆地的坳陷(凹陷)應向“四新”進軍,尋找大中型油氣田
    1) 新地區:在各斷陷(凹陷)內及周邊地區未發現油氣田的地區,應加強評價優選目標,力求早日發現新油氣田。
    2) 新領域:在各富油坳陷(凹陷)內的火山巖、碳酸鹽侵入巖、古老變質巖領域尋求新突破。
    3) 新類型:尋找構造油氣田之外的地層型、巖性型、古潛山型、裂縫型、構造-巖性型、斷層-巖性-地層型等新類型油氣田。在斷陷的陡坡帶、緩坡帶、凹槽帶及凸起部分均可發現新類型油氣田。
    4) 新深度:在現有勘探深度的基礎上關注淺層和深層油氣田的發現。近年來在大慶、勝利、東濮、泌陽、冀東等深層構造發現新油氣田。另外,近海凹陷、墾利等地區中淺層也發現新油氣田,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(華北地區含中生界)分布及資源豐度、油氣資源保存等成藏條件,據其進行評價選區。其次,在優選區(帶)基礎上進行有效勘探,力爭早日發現新油氣田。
    渤海灣盆地古生界勘探方向主要為冀東、濟陽坳陷,黃驊凹陷,冀中北、臨清坳陷,內黃隆起等。
4.3 東部老區非常規油氣資源豐富
    致密油氣、頁巖油氣及煤層氣等是今后油氣勘探的重要接替領域。
4.4 油氣勘探新認識和技術創新是關鍵
    近年的勘探經驗進一步證明,地質認識新思路是發現新油氣田的前提,高精度三維地震技術及鉆井、測井、測試等技術創新是關鍵,可以發現新的油氣資源,解放一批新儲量,開發出更多的油氣。
5 結束語
    綜上所述,中國東部老區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,勘探領域廣泛,待發現的油氣資源潛力較大,還可在中新生界和古生界發現多個大中型油氣田,再造新輝煌。
參考文獻
[1] 康玉柱.中國主要盆地油氣分布規律及勘探經驗[M].烏魯木齊:新疆科學技術出版社,2004.
[2] 國土資源部油氣資源戰略研究中心,國家發展和改革委員會,財政部.新一輪全國油氣資源評價[M].北京:中國大地出版社,2009.
[3] 康玉柱.中國東北、華北、西部等地區古生界油氣前景探討[J].西南石油大學學報:自然科學版,2009,31(3):1-7.
 
(本文作者:康玉柱1 凌翔2 1.中國石化石油勘探開發研究院;2.中國地質大學能源學院 北京)