深水油气勘探开发——进展及启示

牛华伟，郑 军，曾广东

（1.中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院，上海 200120；2. 中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司，上海 200120）

深水油气勘探开发
——进展及启示

牛华伟1，郑 军1，曾广东2

（1.中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院，上海 200120；2. 中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司，上海 200120）

分析总结了世界深水油气勘探开发现状和深水油气资源分布特征、我国深水领域油气勘探进展以及南海北部陆坡区、南海西南海域以及东海冲绳海槽盆地的深水油气资源前景。经过近100年的发展，浅海油气勘探开发高峰期已经过去，新增储量和产量逐渐向深水转移。世界上深水油气盆地主要为滨大西洋深水盆地群、滨西太平洋深水盆地群、新特提斯构造域深水盆地群和环北极深水盆地群，各深水盆地群油气勘探程度和成果差别很大。我国的深水区资源丰富，潜力很大，然而由于技术、资金等原因，勘探程度很低。但近几年来，我国无论是深水的油气发现，或是深水勘探装备和技术，都取得了重要进展。加快深水油气勘探的步伐，对保障我国能源安全具有重要的战略意义。

深水油气；勘探开发；深水盆地；能源安全

随着我国国民经济持续稳定快速发展，国家对能源的需求总量逐年增加。2011年度中国原油产量为2.01×108t，基本与上年度持平，而当年我国的石油消费达到4.9×108t，同比增长3.5%，石油的对外依存度已经上升到56.5%。中国已经成为仅次于美国的第二大石油进口国和消费国。按照目前的发展速度和合理的弹性系数测算，预计到2020年中国的石油消费量有可能超过6.4×108t，石油对外依存度达到65%。

从近10年全球油气勘探的趋势来看，随着陆地勘探程度逐步提高，陆地发现大油气田的难度越来越大，陆地新增油气储量对全球油气储量增长的贡献逐年降低。相比之下，世界海洋油气勘探开发迅速发展，所发现油气田的规模和产能巨大，吸引着众多国家和石油公司加入到海洋油气勘探开发的阵营中。

随着近海勘探程度逐年上升，以及海洋油气勘探开发技术的迅速发展，深海油气资源逐渐引起各国的重视，其储量和产量所占比重逐年加大。中国拥有近300×104km2的海域面积，油气资源丰富。如何抓住机遇，迎头赶上，改变在深水油气勘探开发领域相对薄弱的现状，对于保障国家的能源安全具有重要的战略意义。

1 深水油气勘探开发现状

海洋油气勘探起步于18世纪末。1887年在美国加利福尼亚的近海钻探了第一口海上钻井，水深仅有几米。20世纪60年代以前在马拉开波湖、墨西哥湾、加利福尼亚沿海和里海等发现油气田；60年代至70年代，在北海、波斯湾、墨西哥湾、非洲近海、阿拉斯加北坡、黑海、东南亚各国沿海开展了大规模勘探工作，发现了许多海底油田和气田。进入20世纪80年代以后，海上油气资源勘探工作受石油价格波动的影响，经历了繁荣和萧条的不同阶段，但是仍然发现了不少大型油、气田。到1989年为止，挪威、巴西东南海域的坎波斯盆地、澳大利亚西北部的戈根陆架区，均发现了大型海上油气田。上世纪80年代，中国近海石油、天然气勘探工作也获得重大进展，先后在渤海、黄海、东海和南海的珠江口、北部湾、琼东南等海区，发现了油气田和含油气构造，中国海域2010年油气产量首超5 000×104t油当量。

近20年来，海洋油气勘探开发更是迅猛发展，并逐渐向深水区拓展。据统计，目前从事海洋石油天然气勘探和开发的国家超过100个，海上油气田超过2 200个，全球海上油气田的产量和储量也不断增加[1]。1995年世界海上剩余原油探明可采储量为389.45×108t，天然气为39.26×1012m3，分别占世界原油和天然气总剩余探明可采储量的22%和29%。1999年，海上剩余石油和天然气储量分别占业界剩余油气储量的35%和40%，年均增长分别为2.6%和2.2%。1990～1999年，全球发现的巨型油田储量的36%分布于陆地，64%分布于海域，其中浅海占44%，深水区占20%，而且深水原油储量占新增储量的35%。

随着海上石油勘探开发向大陆架和深水区发展，海上油气生产不断扩大，产量不断增加（图1）。20世纪40年代末，海上石油产量仅4 000× 104t，占世界石油总产量的7.6%。50年代末，海上石油产量突破亿吨，达1.1×108t，占世界石油总产量的10%。60年代末，达3.29×108t，占世界总产量的14.6%，20年增加了8倍。1980年达6.5 ×108t，占总产量的21.8%，1990年达8.7×108t，占总产量的26.0%。近年来，在高油价的驱动下，世界海洋油气开采飞速发展，石油产量快速增长，在全球石油产量中所占比例不断上升。1995年海上石油产量10.5×108t，2004年则增至13.4×108t，约占世界石油产量的34%，年均增长2.7%，远高于全球石油产量年均1.5%的增长速率。其中，北海海域石油产量及其增长速率一直居各海域之首，2000年产量达到峰值，即3.2×108t，随后逐渐下降；波斯湾石油产量缓慢增长，年产量保持在2.1 ×108～2.3×108t，而墨西哥湾、巴西、西非等海域石油产量增长较快，年均增长超过5.0%，其中墨西哥湾可能在未来数年超过北海成为世界最大产油海域。

受市场不发育和开采难度大等因素制约，海上天然气开采发展缓慢。上世纪80年代前，海上天然气开发利用主要集中在欧洲和墨西哥湾浅海区，主要是由于相邻陆上能源市场和基础设施建设较完善。近20年，能源需求增加，能源价格不断攀升，而且LNG技术和海上管输技术逐步成熟，使海上天然气长距离运输成为现实，海上天然气开采迅速发展。1985年，海上天然气产量3 524× 108m3，约占世界天然气产量的20%，2004年则增至7 500×108m3，占世界总产量的28%，年均增长3.8%，超过同期世界天然气产量年均2.1%的增长速率。其中，北海和墨西哥湾仍主导着全球海上天然气开采，年产量占世界海上天然气产量的55%，但增速相对缓慢，仅1.9%，而中东、亚太海域天然气产量增长迅速，年均增长14.5%和7.2%，2004年分别达到800×108m3和1 500×108m3，其中卡塔尔、印尼和澳大利亚正逐渐成为世界海上天然气生产和出口大国。

图1 世界海洋石油产量及占石油总产量的份额

在刚开始的40～50年间，海洋油气的勘探开发发展缓慢。到上世纪40年代，仍然只能在近岸的海边和内湖开发石油资源，作业水深低于10 m。至60年代末，作业水深已超过200 m。70～80年代，作业水深超过500 m，1999年作业水深已近2 000 m，目前已经可以在水深超过3 000 m的海域进行钻井作业。根据“世界海洋石油”杂志的统计，在墨西哥、北海、挪威近海等海洋石油勘探开发起步较早的地区，浅海的油气勘探开发已经走过高峰期，产量和新发现的储量逐步下降。

上世纪90年代以来，由于勘探成功率高，发现油气田储量规模大，产量高，效益显著，深水油气勘探开发受到跨国石油公司青睐并迅速发展。世界深水油气勘探开发的热点区域主要集中在美国的墨西哥湾盆地、西非的尼日利亚、加蓬、安哥拉和刚果等海域的下刚果盆地和巴西的坎波斯盆地。近几年，亚太地区，尤其是中国的南海，也逐渐成为深水油气勘探的热点地区之一。据统计，全球大约60个国家在深水发现约300×108t的石油储量。深水的勘探开发投资也急剧增长，2004年全球深水油气勘探开发总费用大约为1 355亿美元，2006年猛增到1 929亿美元，两年内增幅高达42%。巨幅的资金增长一方面源于高油价造成的勘探开发成本的增长，另一方面是因为深海石油巨大的资源潜力的驱动。90年代以来，全球获近百个深水油气发现，其中亿吨级储量规模的超过30%。2000年，深水油气储量占海洋油气储量的12.3%，比10年前增长约8%。2004年，全球海洋油气勘探获20个重大深水发现（储量大于1亿桶）。1998～2002年间有68个深水项目约15×108t油当量投产，2003～2005年则增至144个深水项目约42.6×108t油当量投产。2002年深水石油产量1.2×108t；2004年深水石油产量2× 108t，约占世界石油产量的5%，2006年深水石油产量大约为2.6×108t，约占世界石油产量的7%。

2 深水油气资源分布

全球海洋面积约3.61×108km2，约占地球总面积的71%，其中具有含油气远景的沉积盆地面积约7 800×104km2，和陆地相当（表1）。美国石油地质学家L.G.威克斯早在1973年就对世界上水深300 m以内海底潜在的油气资源量进行了估计，认为其中蕴藏着约有1 000×108t原油和相当于556×108t原油的天然气，还有500×108t二次可采原油以及300×108t重质原油。另据美国地质调查局2004年的估计，世界海上44%的油气资源位于300 m以下的水域，仅墨西哥湾深水油气资源量就高达60×108～70×108t油当量，约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上，而巴西东部海域深水油气比例高达90%左右。关于海洋油气资源量的估算和统计，不同的机构和学者都作过工作。虽然具体数据有差异，但均认为在海洋沉积盆地中蕴涵着丰富的油气资源。

研究和实践表明，海洋油气资源主要分布在大陆架（其面积约为2 700×104km2），约占全球海洋油气资源的60%，但大陆坡的深水、超深水海域的油气资源潜力可观，约占30%。从区域看，海洋油气资源主要分布在墨西哥湾、北海、中东、西非、巴西及东南亚海域等，约占全球海洋油气资源的60%以上，两极大陆架也蕴藏丰富的油气资源。随着技术的发展，人类可以进行油气勘探开发活动的海域面积不断扩大，目前油气勘探开发的作业海域面积已高达1 300×104km2。尽管如此，相对于7 800×104km2的海域沉积盆地面积而言，可供进行油气勘探的海域面积依然非常可观。

表1 含油气远景沉积盆地面积

全球深水盆地呈“两竖两横”分布格局[2]。“第一竖”指南北走向的滨大西洋深水盆地群，属被动大陆边缘盆地，主要包括西非陆缘深水盆地、巴西东部陆缘盆地、墨西哥湾盆地等；“第二竖”指滨西太平洋深水盆地群，是太平洋板块向欧亚板块俯冲背景下形成的局部伸展构造环境下形成的盆地，主要包括日本海盆地、澳大利亚东南部的吉普斯兰盆地等；“第一横”指近东西走向的新特提斯构造域深水盆地，主要包括澳大利亚西北陆架深水盆地、南中国海深水盆地等；“第二横”指环北极深水盆地群，主要包括巴伦支海盆地、喀拉海盆地等（图2）。

图2 全球主要深水盆地分布

勘探实践表明，全球深水富油盆地群主要沿大西洋呈南北向展布，深水富气盆地群主要沿特提斯呈东西向展布。富油盆地以巴西东部的坎波斯盆地和桑托斯盆地资源最为丰富。椐巴西国家石油署2009年公布的数字，巴西东部陆缘深水盆地石油储量达79.5×108m3，其中大部分位于水深400～2 000 m的深水区。RSB公司2012年度在坎波斯盆地深水区BM-C-33区块获得的发现，探明可采储量达到1.86×108t油当量，被列为全球五大油气发现之一。另据美国地质调查局2010年统计，西非深水盆地已探明油气储量达166.478× 108m3（油当量）。墨西哥湾盆地也是世界上主要深水富油盆地之一。2000年该区深水油气产量首次超过浅水。2007年深水区石油产量达到5 215.2 ×104m3。

澳大利亚西北陆架陆缘深水区是目前全球油气勘探开发热点地区之一，总体“富气贫油”。根据澳洲科学2010年能源报告显示，其深水区天然气地质储量为46 541.981×108m3，天然气（油当量）和石油地质储量比值近于4∶1。另外孟加拉湾和南海深水区含油气盆地也是世界上重要的含油气盆地，资料显示孟加拉湾的Cauvery盆地、Krishina-Godavari盆地和孟加拉盆地最终可采储量为石油1.203×108m3，天然气9 913.98×108m3。南海的浅海区以油为主，深水区以气为主。南海南部深水区的曾母盆地已发现的油气中天然气占86%。

3 我国深水油气勘探开发现状

中国海域面积约475×104km2，属中国管辖的经济区海域面积达300×104km2，其中有广大的深水区，包括南海中央海盆四周的深水区和东海冲绳海槽深水区。其中南海中央海盆的四周分布着台西南、笔架南、中建南、万安、排波、南薇、曾母、北康、巴拉望等20多个盆地，这些盆地部分或全部位于深水区。

中国南海北部、南部和西部陆坡深水区发育多个含油气盆地，具有多种类型的生储盖组合，油气成藏条件较好。在中国南海北部陆坡区的珠江口盆地深水区以及南海南部海域的曾母、文莱—沙巴等盆地深水区已经找到了大量的油气田。

3.1 深水领域油气勘探进展

受制于资金和技术的限制，中国的深水油气勘探起步较晚，进展缓慢。早期以地球物理手段为主，对南海和东海深水区开展了综合地球物理调查，对重点盆地区带（如琼东南盆地南部和珠江口盆地珠二坳陷）进行了普查及综合研究，发现了面积较大的构造岩性圈闭（如LW3-1）、生物礁圈闭（如LH11-1）和大型盆底扇岩性圈闭（如LH33-1、琼东南中央坳陷）。据不完全统计，中国在东海和南海深水区完成地震调查约10×104km，钻探主要在南海北部陆坡区，水深大于200 m的探井有28口（其中水深超过300 m的探井20口），主要分布在珠江口盆地和琼东南盆地。

迄今为止，中国海域深水区共钻探构造25个，其中5个构造获得油气发现，2个油田投入开发（LF22-1、LH11-1）。珠江口盆地LF22-1油田是目前中国海水最深的油田，该油田于1997年12月投产，所在海域水深332 m，拥有探明地质储量100百万桶，截止1999年底累计产油292×104t。这些勘探开发实践证明南海北部陆坡深水区具有较好的油气资源前景。

对外合作是我国开展深水油气勘探的主要途径之一。2002年9月，中国海洋石油总公司将南海总面积7.6×104km2、水深300～2 000 m的12个深水区块进行了对外招标，标志着我国深水油气勘探的起步。在随后的几年中，中海油分别和哈斯基、科麦奇、BG和美国丹文能源等石油公司签定了8个深水区块油气产品分成合同，其中哈斯基公司于2006年4月份在29/26区块1 500 m水深的荔湾3-1-1构造上钻探了一口勘探井，获得重大油气发现，预计可采储量在1 100×104～1 700×104m3之间[3]，目前该气田已经进入了滚动勘探开发前期阶段。

随着国家经济实力的增强和技术的进步，利用自己的实力和技术自主开展深水油气勘探已经成为共识。由中国海洋石油总公司建造的“海洋石油981”深水钻井平台，历时3年，于2011年完工。2012年5月9日在水深1 500 m的荔湾构造上钻探荔湾6-1-1井，是我国自主勘探深水油气的重要里程碑事件之一。

3.2 深水领域油气资源前景

中国海域深水区主要分布在南海北部陆坡区、南海西南海域以及东海冲绳海槽盆地，此外的西沙海槽陆坡区、莺歌海盆地深水区、南海东部深水区都是有利的深水油气勘探区。

3.2.1 南海北部陆坡深水区油气资源前景

南海北部陆坡深水区包括珠江口盆地珠二坳陷、琼东南盆地中央坳陷的深水陆坡区、潮汕坳陷以及台西南盆地深水区。其中琼东南盆地中央坳陷和珠江口盆地珠二坳陷，属典型的被动边缘的构造、沉积及演化特征，具备了形成大型油气田的基本地质条件。据深水区各凹陷油气资源计算结果：琼东南盆地中央坳陷生烃量2 610×108t；珠二坳陷生烃量1 274×108t。可见，南海北部陆坡深水区具有丰富的油气资源前景。

南海北部陆坡深水区（水深200～2 000 m）琼东南盆地中石化探区面积约9 000 km2，地震资料发现该区块沉积最大厚度可达9 000 m以上，发育大型的构造圈闭和中新统海底扇，预测其资源量可达13×108t。预计在未来10年内于该区块可发现3×108t的油气储量。

3.2.2 南海西南海域深水区油气资源前景

南海西南海域深水区发育着中建南、南薇西和北康[4]等三个主要盆地及曾母、万安盆地的一部分，这些盆地或地区的水深在300～3 000 m之间，面积约30×104km2，新生代沉积厚度达6 000～12 000 m，以沉积体积法估算的资源量超过100×108t油当量，是极具油气资源潜力的海域。

3.2.3 冲绳海槽盆地油气资源前景

冲绳海槽盆地属弧后盆地，主体部分水深大于500 m，该盆地沉积了4 000～8 000 m厚的中新世以来的海陆相沉积。最新资源评价认为该盆地的油气资源量5.8×108t油当量。

4 启示

经过30年的发展，深水油气勘探开发技术已经非常成熟。目前深水探井的世界记录已经达到的工作水深为3 051.35 m（墨西哥湾的Alaminos Canyon 951区块，用Discover Deep Sea号钻井船）；投入开发的深水油气田的最大水深达到9 627英尺（2 934 m），即2011年壳牌公司在墨西哥湾的Tobago油气田。随着技术的发展，海洋油气勘探开发还会向更深的领域进军。

中国的深水区资源丰富，潜力很大，然而由于技术、资金、边界争议等原因，勘探程度很低。近几年来，在国家“863”项目的资助下，中国海洋石油总公司已经建成了“海洋石油981”深水钻井船和“海洋石油201”号深水铺管起重船。这两艘大型深水装备的建造使我国拥有了多项具有自主知识产权的深水技术，缩短了和发达国家的距离。尽管如此，无论从技术水平，还是深水勘探的油气成果上，我们的差距还很大。因此加快深水油气勘探的步伐，将会对保障国家能源安全产生重要而深远的意义。

[1] 白云程，周晓惠，万群，等．世界深水油气勘探现状及面临的挑战[J]．特种油气藏，2008，15(2):7-10．

[2] 张功成，米立军，屈红军，等．全球深水盆地群分布格局与油气特征[J]．石油学报，2011，32(3):369-377．

[3] 吕福亮，贺训云，武金云，等．世界深水油气勘探形势分析及对我国深水油气勘探的启示[J]．海洋石油，2007，27(3):41-45．

[4] 金庆焕．深水油气是当今海洋油气勘探的主要热点[J]．科学中国人，2006(11):18-20．

中国重视发展物理勘探技术

由世界石油大会中国国家委员会、国家科技部社会发展司和中国石油学会联合主办的中国油气论坛——地球物理勘探技术专题研讨会日前在北京召开。

世界石油大会中国国家委员会主任王涛在开幕式上指出，地球物理勘探技术是油气勘探的关键手段，也是油气增储上产的核心技术。对物探的重要性，作为找油人我们都有深刻体会，在塔里木早期勘探期间就曾多次讲过，搞好勘探“成也物探，败也物探”。

国家科学技术部社会发展司司长马燕合指出，国家科技部十分重视地球物理勘探技术的发展，多年来组织中石油、中石化、中海油三大公司积极开展地震大型装备和地震软件的研发。前不久，我国自主研发的ES109万道数据采集记录系统，掌握了高速数据传输、站体嵌入式系统开发、主机软件、系统同步关键技术，为高密度高精度地震勘探创造了条件；KZ-34大吨位可控震源，满足了深层低噪的勘探的需要；地震解释软件的开发与应用，极大地提高了地球物理勘探解释水平。这些装备和软件的应用，在油气勘探开发中发挥了重要作用。今后，科技部将一如既往，高度重视地球物理勘探技术的创新与发展，为提高地球物理勘探技术水平，发现更多的油气田共同努力。

摘编自《中华工商时报》2012年11月1日

上海首制自升式钻井平台

10月8日，上海建造的第一座JU-2000E自升式钻井平台在外高桥造船公司举行坞内铺底仪式。该平台作业水深400英尺，钻探深度3.5万英尺，可容纳最多140人生活和工作，计划于2014年3月完工交付。新平台建成后还将作为国家标准，成为我国自升式钻井平台建造的“样板”。

摘编自《石油商报》2012年10月18日

Progress and Enlightenment of Oil & Gas Exploration and Development in Deep Water

NIU Huawei1, ZHENG Jun1, ZENG Guangdong2
（1. Institute of SINOPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China; 2. SINOPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China）

The present world oil & gas exploration and development situations in deep water areas and the distribution characteristics of the deep water HC resources are summarized in this paper, and the present oil & gas exploration progress in China deep water areas is analyzed. In addition, the HC resource potentials in deep water areas in the continental slope area of the northern part of South China Sea , the southwest water area of South China Sea as well as the East China Sea have been discussed. After shallow water oil & gas development for about 100 years, the peaks of offshore oil & gas exploration and development have shifted from shallow to deep water areas, and new HC discoveries as well as offshore oil & gas production have been made continuously in deep water areas in recent years. The deep water basins are distributed in four belts, including Atlantic Ocean deep water basins belt, west Pacif i c Ocean deep water basins belt, new Tethys deep water basins belt and around Arctic Ocean deep water basins belt. The petroleum exploration and development degree is quite different for different basins. The HC resource and potential in China deep water are abundant. But the exploration degree in these areas is still very low due to the limitations of technology and exploration investment. In recent years, great progress has been made in China not only in deepwater HC resource discovery, but also in the exploration & development technology and deep water equipment. It is very signif i cant to fasten the exploration and development in China deep water area in order to guarantee the safety energy supply.

deep water oil & gas; exploration & development; deep water basin; energy safety

TE51；P744.4

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2012.04.001

1008-2336（2012）04-0001-06

2012-06-25；改回日期：2012-08-14

牛华伟，男，1969年生，高级工程师，1991年毕业于长安大学（原西安地质学院）物探系，长期从事海洋石油勘探开发的技术管理工作。E-mail：huaweiniu@shopc.com.cn。