中国南海石油勘探风云录

2014-07-16 02:03
石油知识 2014年5期
关键词:石油部盆地南海

■ 肖 风

中国的海洋石油工业是从南海起步的。

南海是西太平洋最大的边缘海之一,也是中国最大最深的海,面积300多万平方千米,平均水深超过1000米。南海是欧亚板块、太平洋板块和印度洋板块的结合部,是油气形成的有利场所。靠近中国华南大陆的南海北部大陆架面积达50万平方千米,发育有北部湾、莺歌海、琼东南、珠江口和台西南等5个大型新生代沉积盆地。

中国对南海北部大陆架的油气勘探开始于20世纪50年代末,主要由石油部、地质部和广东省进行。从20世纪50年代末到改革开放的20多年间,在北部湾盆地发现40个局部构造,钻探井8口,其中6口见油,发现1个油田、2个含油构造,对盆地构造有了基本认识;在莺歌海及琼东南盆地,共做二维地震测线21026千米,钻探井7口,发现了松涛32-2构造;在珠江口盆地,划分出珠一、珠二、珠三3个沉积坳陷,推断是找油的有利地区,并发现了70个局部构造或局部构造显示,在珠一坳陷的珠5井发现了油流。

调查油气苗

在海南岛西南部乐东县境内,有一个突出的犄角,犄角的尖端处散布着几个小村落,统称为莺歌海村(现为莺歌海镇)。1945年抗日战争胜利前夕,莺歌海渔民曾汉龙、曾汉高、何发,在打渔时亲眼看见海上有气泡和油花冒出。1956年的一天,莺歌海当地驻军放映一部介绍里海巴库油田的苏联纪录片,片里出现海上冒气泡的镜头,渔民们才知道那是石油天然气,是国家紧缺的东西。于是,郑光兴等渔民首先向莺歌海盐场报了矿。盐场一级一级地向上报告到了广东省地质处、石油部以及中国石油研究院,引起了各级领导的重视。

当年12月,石油部委托莺歌海盐场代取气样。于是,盐场便派人用铁皮做了一个大漏斗,漏斗上接一条胶皮管,皮管的另一端插入装满水的玻璃瓶子里,然后划船到冒气泡的海面,将漏斗倒扣在冒气的地方,用排水取气法取到了气样。同时,盐场还派谙熟水性的渔民进行潜水观察。盐场在对油气苗先后进行九次调查后,将调查情况写成材料,与采集到的标本一起分别报送石油部和广东省盐务局。石油部接到莺歌海盐场的调查报告后,决定派在四川和天然气打过交道、有采集和鉴定天然气经验、又正在北京学习的地质技术人员马继祥前往莺歌海考察油气苗,了解当地的地质构造情况。

1957年4月,马继祥来到莺歌海,在海南区党委工业部和莺歌海盐场的支持和帮助下,开始了油气苗的调查工作。他用罗盘测量了冒气泡的走向,用排水取气法取了三瓶气样,装了一袋有油膜的海水。他当场打开一瓶气样用火点燃,只见火焰呈蓝色。

为了进一步了解海底地质情况,他请求海军榆林基地派潜水员潜入海底观察地形和一气泡冒出情况,并取到了气样和岩石样品。在离开莺歌海前,他在盐场勘测队的协助下,乘着小船进行水文调查,用重锤和量绳测出了海上油气苗处的水深为13米,距海岸1.5千米,海底坡度不大。接着,他又绘出了地质剖画图。他通过调查得出这样的结论:在冒气泡的地方,海底岩石坚硬,是第三纪的地层;海底裂缝走向110-112度,与海岸露头走向一致;采集的气体可燃,火焰浅蓝,有硫化氢气味。他把调查结果向石油部作了汇报。

莺歌海盐场

1957年5月,广东省石油管理局海南勘探大队104地质队从莺歌海至三亚沿途访问了上百个村落,并雇用一条小木船到附近海面上调查,确定有39处油气苗,编绘了1:20万的油气苗分布图。

1958年5月初,石油部派出的调查组一行六人抵达广州,他们分为两组,一组到茂名盆地、一组到海南岛南部,进行更为广泛深入的油气苗调查。到海南岛南部的地质人员先到陵水、保亭、通什等地的群众报矿点考察,发现那些地方的“油苗”原来是氧化铁经水溶解后的漂浮薄膜,于是他们把考察的重点转到莺歌海。7月初,他们到达莺歌海盐场,除了采集气样外,还请榆林基地海军派来一艘大型炮艇,携带潜水和爆炸设施进行海底爆破,获得了大量岩石标本。他们回京后写出了莺歌海的地质调查报告,预测了雷州半岛-海南岛北部(含北部湾海域)是一个新生界沉积盆地,莺歌海西南海域有另一个更大的沉积盆地。

1963年6月,茂名页岩油公司地质处派109浅海地质队到莺歌海,系统收集区域地质调查资料、海上地震资料、钻孔资料,对油气苗进行调查落实,并对落实的海上油气苗进行统一分类、编号,注明位置、状况,然后重新整理编制了油气苗分布图,并提出油气苗综合研究成果:油气苗产出与小背斜轴部裂缝有密切关系,油气是自上第三系砂层中产出,沿裂缝向上缓缓运移的结果,推测向西南延伸不远会有大型莺歌海含油气盆地存在,海上油气勘探应主攻莺歌海。

海上物探

1960年春,根据石油部北京石油科学研究院副院长翁文波的建议,石油部决定由北京石油科学研究院和茂名页岩油公司组建海上石油研究队,基地设在莺歌海。这是中国第一支海上地震队。

1960年冬,海上作业正式进行。由于调入的设备均系陆地勘探队所用,因而事前必须进行防水改装,用高压胶布包电缆,用塑料袋装炸药,用安全套装雷管。地震试验是在莺歌海水道口离岸约3000米以内的浅水区进行的,先作地震折射试验,再作地震反射试验。

1961年5月,石油部副部长刘放和广东省省长陈郁到莺歌海试验现场视察后,前往海军南海舰队榆林司令部,请求海军派舰艇支援。榆林基地派来一艘护卫舰和一艘炮艇作为仪器船和爆炸船,进行双船拖带作业。石油部调拨了一台苏式60道光点地震记录仪和两台地震车装钻机,从西安石油仪器厂调拨酒石酸甲钠晶体检波器给研究队。1961年7月,新的试验开始了,海军派来的两艘舰艇,从莺歌咀至东锣西鼓岛之间离岸10千米以内的浅水区进行地震反射波试验取得了成功,获得了一批拖带放炮的地震记录。

1963年4月,石油部在对地震记录进行验收后,宣布试验工作结束,批准海上石油研究队正式投入海上勘探作业。当年10月,租用广州海运局的“南海175"号货轮和从海南石油勘探大队调入一艘载重75吨的机动木船进行双船拖带作业,木船作爆炸船,货轮作地震仪器接收船,还用一条小木船作为收放电缆的辅助船。

记录仪器是用苏式60道光点地震仪,检波电缆用几十个篮球悬吊在海面拖带,用TNT炸药作震源,采用海上船用六分仪定位。从1963年11月至1964年5月,在海南岛莺歌海至三亚水深30米的浅海区作一次覆盖地震概查,完成光点地震测线1059.8千米,面积1800平方千米,在莺歌海油气苗附近发现一个小型背斜,发现莺歌咀、望楼港、东锣湾、西鼓岛和南山角等五个鼻状构造以及一些断裂。

1964年12月至1965年6月,研究队先后租用广州海运局的“南海174"号货轮和“新华”号客轮在海南岛西部从莺歌海至八所浅海区作一次覆盖地震概查1242千米,面积7200平方千米。地震资料解释结果认为,在海南岛西端有一个由海南岛向西延伸的构造脊,以后地震资料也证实这一构造脊的存在,是北部湾和莺歌海盆地的地质分界线。

1965年,由于美国侵越战争的不断升级,美国飞机、军舰经常在海南岛西部海域干扰,石油部决定南海海域的勘探研究暂时停止。

钻浅探井

1958年11月,地质部门批复了在莺歌海近岸陆地打井的项目,由广东省地质局拨款,总体项目由海南地质分局负责。石油部研究院、广东省地质局、海南地质分局商议决定在莺歌海近海处打7口井,井位编号暂定为莺浅1至7井。当年12月,海南地质分局调来了两台KAM-500型的钻机,“莺浅1井”正式开钻。该井位于莺歌海盐场水道口附近岸上,距油气苗较近。这次钻探虽然没有发现油气,但却证实了一点:莺歌海地域沉积盆地主体肯定在远离陆地较深的海区。

1960年4月至7月,广东省石油局海南勘探大队将开采水晶矿用的冲击钻安装在驳船上,在莺歌海盐场水道口外连续钻了“英冲1井”和“英冲2井”,两口井均见油,共收集到原油150公斤。

1963年6月,茂名页岩油公司筹建处设立地质处,由钟一鸣任副处长,决定开展南海钻井试验。当时不但资金缺乏,而且找不到参考资料,又没有外国的经验可借鉴。在这种情况下,公司领导决定由地质处张东元等年轻的技术人员担任设计任务。张东元等人深入到莺歌海搞调查研究,提出了五个方案:人工岛、打桩、把万吨巨轮抛锚固定、活动钢架和浮筒结构等。经过分析比较,大家一致认为,浮筒式结构移动性能好,浮起可以拖航,沉在海里可作平台打井,比较适合打探井。

这个方案最后得到石油部专家的肯定。经过反复讨论和修改,浮筒钻井平台的设计任务终于完成了。陈郁省长亲自下令广州造船厂负责平台的制造,并要求他们的第一把手亲自挂帅,一切工作都要为平台制造让路。在船厂的积极配合下,以两个500吨浮筒作基础、上面连接钢角架,宽17米、长22.5米的平台胜利下水,从开工到完工,只用了57天。

平台于1964年1月24日由当时华南最大的1200马力的“航工一号”船从广州起拖,经琼州海峡、北部湾,2月2日顺利到达莺歌海井场,并完成安装。1964年3月1日,中国南海近岸第一口探井——“海1井”开钻,1964年3月11日完钻,捞获原油3公斤,有含量15%甲烷及少量重烃。

1965年初,平台成功地进行了起浮和移位,打“海2井”和“海3井”。“海2井”捞出10公斤低硫、低蜡、低凝原油。“海3井”位于莺歌海新村背斜轴部,因钻到花岗岩而于3月21日完钻。

在浮筒打井期间,越南战争不断升级,美国飞机、军舰不断在莺歌海附近游弋,形势十分紧张。石油部决定停止在南海的勘探作业,作业队伍先后撤往湘鄂西和渤海湾。

重新上马

1972年8月28日,燃料化学工业部(以下简称“燃化部”)召开专门会议,研究南海海域、沿海陆地的勘探问题,决定恢复海上石油勘探作业。1973年2月14日,燃化部正式给广东省行文,成立南海石油勘探筹备处,归属茂名石油公司,由邹家智、张志友等人组成筹备处领导班子。

1973年9月,燃化部、湛江市政府先后下文同意茂名石油公司南海石油筹备基地在湛江选址。1973年11月,燃化部正式发函请交通部协助建设湛江石油码头,当月,施工队进场。在建设基地的同时,筹备处也开展了紧张的勘探工作。

因为还没有钻井平台、供应船,无法到远离陆地的海域作业,经过反复研究讨论后,决定到西沙钻一口探井,把岛屿当作大平台,主要目的是取得在南海的打井资料,既是资料井也是研究井。经过半个多月共勘查了12个岛屿,最后在永兴岛选定了井位,并命名为“西永1井”。1973年12月16日,“西永1井”开钻。在钻进期间,由于南越军队入侵,职工们停钻参加了自卫反击战。战斗结束后,重新开钻。

1974年4月5日“西永1井”胜利完钻,井深1384.6米。该探井发现了有厚达1247.6米的上第三系生物礁地层,乃世界少见,为认识南海海域地质情况提供了丰富资料。

1974年在认为比较有利的涠西南地区作1:10万加密地震测线,共完成1次及6次覆盖的地震测线4514.5千米,重力工作量872个点,海磁10480千米。结合以往的航磁资料,初步划分了北部湾盆地的地质构造单元。同时,该大队从1971年至1980年在珠江口海域共作海磁30294千米、作地震测线27109千米,发现了珠江口盆地。

1975年4月,石油化学工业部要求加快南海石油勘探步伐,提出“海陆并举,以海为主”的勘探方针。1976年5月,茂名石油公司成立了南海石油勘探指挥部,开始在离岸较远的海域开展勘探。

1974年底,从法国引进的“南海501”地震船开始在南海作业。南海石油勘探筹备处在海南岛、广东、广西沿海的山头、海滩上先后建立数十个岸台,为“南海501”提供定位导航服务。从1974年至1977年,“南海501”在莺-琼盆地进行地震普查和局部构造详查;共完成地震测线18617千米,发现该地区存在一个上万米厚的第三系沉积盆地。

1974年初,从西沙群岛至海南岛东岸作了一条425千米的地震大剖面,发现西沙群岛是一个基底隆起区,由若干升降不同的断块组成。1974年至1979年,在北部湾共作地震测线18467.52千米,对该地区的地质构造有了初步的认识,发现了一些局部构造。1975年至1976年,在珠江口海域作24次覆盖地震测线1071.2千米,对珠江口盆地地质构造特征有了初步认识。1975年初至1979年,南海石油勘探指挥部先后从国外引进一批先进的三用工作船和钻井平台,开始在离岸较远的大海开展钻探作业。

1977年3月,“南海一号”钻探南海的第一口深探井-莺1井,由于气层薄和油层差,没有进行测试。1978年4月22日,“南海二号构造带乐东8-1构造上钻探莺2井,在上第三系莺歌海组见连续气测显示,全烃含量高达46%~69%,井深2335米发生强烈井喷。由于天然气气浸破坏了泥浆性能,造成井壁垮塌,无法继续钻进,被迫于1978年8月27日完钻。

综合解释该井有3层气层,总厚度22米,见气测异常13处。该井首次在莺歌海发现天然气。1979年3月12日,“南海二号”钻探莺9井,获日产原油37.64立方米,在琼东南盆地首次获得工业性油流。

“南海二号”

南海二号半潜式钻井平台是一艘有自航能力的半潜式钻井船(亦称钻井平台)。它原是挪威阿科集团(Aker Group)设计并于1974年同时建造成的两艘姐妹船中的一艘。1975年首先在挪威北海海域钻井,先后打井11口。1977年卖给我国原南海石油公司,1978年3月被拖至我国南海,并被命名为“南海二号”。

1979年8月10日,“南海二号”钻探莺6井,钻进中岩屑录井无显示,在1513~525米取芯见荧光显示,测试两层均为水层。在北部湾,1977年8月2日,由“南海一号”钻探的湾1井开钻,9月4日完钻,获得日产原油50.53立方米、天然气3537立方米,这是北部湾盆地、也是南海海域首口工业性油井。此后,又相续打出湾2井、湾4井和湾11井,均获不同量的原油或天然气。

在珠江口盆地,1977年10月至1980年6月,地质部第二海洋地质调查大队用一座钻井平台在6个构造上共钻探井7口,其中珠5井发现工业性油流,日产原油296立方米。珠5井在渐新统珠海组中见油流,是珠江口盆地勘探的重要突破。

从1974年至1980年,茂名石油公司及其下属的南海石油勘探指挥部先后在茂名盆地、海南岛福山凹陷、三水盆地和雷州半岛钻井一百多口。其中,在三水盆地宝月地区至石潭地区获4口日产4.5万-11.8万立方米的天然气井和2口日产1.5-4.9立方米的油井,拿到了5.9平方千米的含油气面积;在福山凹陷有2口井出油,福23井日产原油20.23立方米。

(由肖风摘自《当代中国海洋石油工业》并缩编,标题为本刊所加)

南海二号半潜式钻井平台

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