世界含盐盆地盐下油气勘探历史与展望

彭纪超，张 渝，张学庆，于明达

（中国矿业大学 （北京），北京 100083）

世界含盐盆地盐下油气勘探历史与展望

彭纪超，张 渝，张学庆，于明达

（中国矿业大学 （北京），北京 100083）

为了研究含盐盆地盐下勘探历史与现状，通过查阅收集大量的资料文献，结合油气地震采集技术，地震资料处理技术与钻探设备和计算机硬件的发展，将含盐盆地油气勘探分为三个阶段：被动勘探阶段（1970年前），主动探索阶段（1970～1990年）和大规模主动勘探阶段（1990年至今），并分析总结了每个阶段的主要油气藏发现与技术设备发展状况。最后，文章从采集技术、成像技术和钻探技术三个技术层面对世界含盐盆地盐下油气勘探前景做出展望。同时也提出我国应了解国外含盐盆地油气勘探现状，学习国外先进的盐下勘探技术，引进相关设备，对我国含盐盆地油气勘探具有重要的指导意义与实践意义。

盐下油气勘探；地震采集技术；成像技术；钻探技术

世界上许多含盐盆地含有丰富的油气资源，并且绝大多数探明油气储量都与含盐盆地有关［1－2］。在全球含油气或具油气远景的近200个盆地中有一半以上已发现商业性油气田，而其中与盐系地层有关的盆地达到58%。由于含盐盆地中，盐构造广泛发育。盐构造泛指在重力、浮力和区域应力等综合作用下，盐岩、泥岩及其他密度低于上覆地层的物质形成的底辟构造。盐构造不仅提供了油气运移的通道，还提供了丰富的圈闭，因此盐下油气储量丰度很大［3］。波斯湾盆地的石油储量占世界石油最终可采储量的65%，其中60%的可采储量与盐构造作用有关［4－5］。但是也正因为有盐构造的存在，在含盐盆地油气勘探中遇到了很多难题。如：盐下地震数据反射能量弱；盐下目的层反射轴上拉，引起构造假象；由于岩盐层的不稳定性，在钻井过程中导致的堵塞、卡钻，以及深海钻探等问题［6］。

本文结合盐下油气藏勘探进展和盐下勘探所遇到的问题，将盐下油气藏勘探分为三个阶段。

1 盐下油气勘探

1.1 被动勘探阶段

本文1970年前的盐下油气勘探划分为第一阶段。西非加蓬含盐盆地油气勘探开始于1930年，先后发现了阿里巴、M贝加和罗佩斯角等盐上油田。直到1963年发现了第一个盐下油田——刚巴油田。该油田的发现为世界含盐盆地油气勘探开辟了一个新的领域。1967年在紧靠刚巴油田的南部发现了伊文卡油田，储层与刚巴油田为同一储层［1，7］。西非海岸盆地群示意图，如图1所示。

图1 西非海岸盆地群示意图

该阶段主要属于探索阶段。发现的两个油田都是钻穿了较薄的盐层之后发现的。由于盐下地震数据采集技术、盐下成像、钻探技术的不成熟，没有更多的盐下油气发现。

1.2 主动勘探阶段

盐下油气勘探第二阶段为1970～1990年。滨里海盆地是众多含盐盆地中勘探较早的，其油气勘探始于19世纪末。90%的勘探都集中在盐上，一直没有重大发现。直到把勘探工作集中于盐下地层，才于20世纪70年代陆续发现：肯基亚克（1970）、扎纳诺尔（1978）、卡拉恰甘纳克（1979）三大油田；阿斯特拉罕（1976）、田吉兹（1980）两大气田［8－9］。其中田吉兹在世界最大油气田中排名第13位（中国人大网）。截至～1985年，在该地区一共发现了30个油气田。1984～1985年，壳牌公司在西非海上盐下地层发现的拉比－昆加油田是迄今加蓬陆上和海上最大的油气发现，探明石油地质储量2.07×1011t。我国于1985年首次在塔里木盆地发现石炭系巴楚组盐体，1986年部署的S10井钻遇了厚度超过200m的盐体。墨西哥湾自1983年钻第一口盐下探井以后，7年的勘探工作都没有找到油气，但在1986年钻的South Marsh Island 200＃1井，钻穿了303m的盐层［1，10－11］。滨里海盆地盐下大型油田分布见图2。

图2 滨里海盆地盐下大型油田分布图

该阶段盐下油气藏发现以陆上为主。70年代后期，模拟磁带记录又为数字磁带记录所取代，形成了以高速数字计算机为基础的数字记录、多次覆盖三维地震采集技术、大大提高了记录精度。由于三维地震采集技术及其配套的处理解释技术的成熟，盐下地震分辨率有大幅度提高，大幅度增强了解决地质问题的能力。这些技术应用在滨里海盆地和西非加蓬盆地取得很好的效果。针对于盐下成像的问题，提出了叠前深度偏移的概念，但是由于当时的计算机计算能力无法满足叠前深度偏移庞大的计算量，因此盐下成像的问题还是没有得到解决。由于海上地震采集技术和钻探技术不成熟，在海上没有什么重大发现。

1.3 大规模主动勘探阶段

从1990年至今为第三阶段。1990年埃克森公司在密西西比河谷211Midkey远景区有了墨西哥湾第一个重大的盐下油气发现，储量约（1.6～3.2）×107t，水深1310.6m。1993年开始美国三大石油公司（Philips，Anadarko，Amoco）又在路易斯安娜的近海发现盐下油田。截至2000年，据Philips预测，墨西哥湾已探明的25个盐下油气藏的开采量可达1.9×108t原油和4.25×1011m3天然气［1］。2000年，在哈萨克斯坦里海盐下地层发现卡什干大油田，探明储量70亿～90亿bbl。该油田是当时世界上最大的油气发现，引起了全世界的关注［12－13］。2003年部署在我国新疆塔里木盆地塔河油田南部石炭系盐体分布区的S106井，在奥陶系一间房组获工业油气流，日产轻质原油270m3、天然气10000m3，取得了我国盐下勘探领域的重大突破。至2006年4月底，塔河油田南缘盐区就累计产油20.56万t［10］。近年来，在巴西东南部的桑托斯海湾发现多个油气田，Bern－Te－Vi气田、Jupiter气田、Guara气田、Iara油田，卡里奥卡油田和Tupi油气田等，其中2007年发现的Tupi油田是继2000年发现卡什干大油田以来全球最大的油气发现，初步估计可采储量将达50亿～80亿bbl油当量。2010年9月28皇家荷兰壳牌公司在巴西桑托斯盆地的盐下层系区块内又发现了石油。巴西石油公司称整个盐下油气带总储量可达560亿 bbl油当量［14－15］。2012年，Cobalt公司在安哥拉Kwanza盆地找到一个盐下大型发现Cameia油田，2013年又在该盆地找到另一个大型油气田。在墨西哥湾也新发现储量为10亿桶油当量。

该阶段在海上发现了大量的盐下油气田主要得益于海上采集技术、盐下成像技术和钻井技术的进步。20世纪90年代，海底多分量电缆的出现，海上多波采集技术和高密度三维地震采集技术取得突破，挪威PGS公司、美国 Wester Geco公司、法国CGG等公司在深海盐下地震勘探中应用这些技术取得了很好的效果［16－17］。

20世纪90年代，随着并行计算机的出现，由70年代提出的叠前深度偏移技术得以实现。克希霍夫积分法叠前深度偏移成功应用在墨西哥湾和北海南部等含盐地区的盐下油气勘探，提高了盐下目的层的成像精度，取得了巨大的经济效益。双梯度钻井技术、膨胀管技术、欠压实钻井技术的出现，大大降低深水盐下勘探事故发生率，扩大了油气资源的勘探区域。2003年11月，Transocean和雪佛隆－德士古公司在美国墨西哥湾11011ft水深处打了一口井，首次超过了11000ft水深进行油气勘探［18－21］。

2 技术现状与展望

2.1 采集技术

由于多波多分量技术和高密度三维采集技术所得资料具有高信噪比、高分辨率和高保证度的特点，能够满足盐下勘探的要求。但是由于采集原始资料比常规三维地震多得多，给后期的处理和解释带来许多不便，无形中增加在油气勘探的成本，使这些技术难以得到推广。但是由于盐下油气勘探的巨大利润，许多大型石油公司投入大量的资金与精力，将这些技术应用在盐下油气勘探中，取得了较好的勘探效果。随着油气勘探开发难度的加大和科技的进步，这些技术在将来也会成为常规采集技术。

2.2 成像技术

叠前深度偏移技术主要分为两大类，一类是目前使用比较广泛的克希霍夫积分法，另一类是基于波动方程方法，即基于波动理论的波长递归延拓方法（有限差分法、相移法、广义偏移等）。基于波动理论的方法比基于射线理论的积分法，在计算上更加精确可靠。但是基于波动理论的方法计算量大，成本高，因此没有得到广泛应用。随着超级计算机的发展，目前这两种方法在生产领域已经并存，并且波动方程的方法使用率正处于上升的趋势。此外，由于岩体的电阻率比周围沉积岩的电阻率高出十倍，这种差异可能可以使我们很容易确定岩体构造的范围和厚度。因此，有多家实验室和石油公司正在研究海上大地电磁勘探方法进行岩体勘探的可能性。结合叠前深度偏移技术和海上大地电磁技术能够对盐下沉积层与厚度进行准确成像，能够为盐下油气勘探提供可靠的信息［22］。

2.3 钻井技术

在过去的20年，深水盐下油气勘探和开发工作大规模开展。双梯度钻井技术、膨胀管技术、欠压实钻井技术和微流量控制钻井技术等适合深水钻井的方法的出现，解决了深水盐下油气开发的一系列难题。但是深水钻井仍然是一个不完全成熟的前沿领域，一不小心就会酿成大错。例如：2010年4月墨西哥湾钻井平台发生爆炸，导致了墨西哥湾历史上最严重的原油泄漏事故。但是随着深水钻井理论与工艺的发展，深水钻探将会向信息化、智能化为和更加注意QHSE等方向发展［23］。

3 结束语

随着盐下油气藏理论认识的持续深化以及盐下勘探技术方法的不断成熟，世界盐下油气勘探将不断取得突破。巴西、墨西哥湾、西非海岸及滨里海盆地盐下油藏也将成为今后世界油气储量极为重要的储量增涨点。非洲和东南亚国家也将会显示出快速的发展势头。我国含盐盆地分布很广，如：中原、江汉、塔里木、南海等地，因此，总结分析国内外含盐盆地油气勘探现状，学习引进国外先进盐下勘探技术，对我国含盐盆地油气勘探具有重要的指导意义与实践意义。

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History and prospect of presalt oil－gas exploration in the salt basin of the world

PENG Ji－chao，ZHANG Yu，ZHANG Xue－qing，YU Ming－da
（China University of Mining and Technology （Beijing），Beijing 100083，China）

The paper aims to study the history and present state of the presalt oil－gas exploration in the world．Combined with the seismic acquisition technology，drilling technique，seismic data processing technology and the equipment of computer and drilling，the paper collected large amounts of documents and litertures in order to analysis the presalt oil－gas exploration situation which can be divided in to three stages：passive exploration stage（before 1970），active exploration stage（1970～1990）and the large－scale active exploration phase（1990～today）．In the each stage，the paper lists the main important discoveries and summarizes the advantage and dis advantage of the development of equipment technology．Finally，the paper makes a prospect view from three aspects，acquisition technology，imaging technology and drilling technology respectively．At the same time，the paper put forward China should understand the situation of the presalt oil－gas exploration of the world，and study the foreign advanced exploration technology and import the equipment．It has the guiding significance and practical significance for the presalt oil－gas exploration in the salt basin of China．

presalt oil－gas exploration；seismic acquisition technology；image technology；drilling technology

2014－08－15

P618.13

A

1004－4051（2014）S2－0114－04