中国新增石油和天然气探明地质储量特征

2022-02-16 08:32:38周立明韩征张道勇任继红冯志刚张晨朔
新疆石油地质 2022年1期
关键词:气田深层储量

周立明,韩征,张道勇,任继红,冯志刚,张晨朔

(自然资源部 油气资源战略研究中心,北京 100034)

2010—2019 年,中国累计新增石油探明地质储量111.3×108t[1-10],其中,2010—2015 年每年新增石油探明地质储量均超10.0×108t,2012 年达到峰值15.2×108t,随后呈现逐年下降的趋势,2017 年跌至近10 年来最低,为8.8×108t,随后2年逐年递增,2019年为11.2×108t。2010—2019 年,中国累计新增天然气探明地质储量74 943×108m3[1-10],每年新增天然气探明地质储量均超过5 000×108m3,2012 年达到峰值,为9 622×108m3,2017 年跌至近10 年来最低,为5 555×108m3,随后2年大幅增长,分别为8 414×108m3和8 274×108m3(图1)。2012 年,蓬莱9-1 油田、姬塬油田、靖安油田和红河油田新增石油探明地质储量规模均超过1.0×108t,4 个油田累计新增石油探明地质储量6.6×108t,是10 年来新增亿吨级储量最多的一年,为当年新增石油探明地质储量达到近年峰值奠定基础;2012 年,靖边气田、克拉苏气田和成都气田新增天然气探明地质储量均超过1 000×108m3,3个气田累计新增天然气探明地质储量5 405×108m3,为当年新增天然气探明地质储量达到峰值奠定了基础。2014—2016 年,国际原油价格在中—低位徘徊,全国油气勘探开发投资大幅减少,导致2017 年石油和天然气新增探明地质储量跌至10年来最低。本文依据2010—2019年中国油气探明地质储量数据,结合前人研究成果[11-13],综合分析了2010—2019 年新增油气探明地质储量分布和变化特征,有助于进一步掌握中国油气探明地质储量增长趋势,为中国油气储量管理和勘探开发部署提供参考。

1 新增储量分布特征

1.1 盆地分布

从区域分布上,2010—2019 年的新增石油探明地质储量,主要分布在鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地、松辽盆地、柴达木盆地、珠江口盆地、北部湾盆地和二连盆地,各盆地新增石油探明地质储量均大于1.0×108t,合计106.2×108t[14-23],占中国总新增石油探明地质储量的95.4%(图2)。鄂尔多斯盆地发现了姬塬油田、华庆油田、庆城油田等10个亿吨级油田,为该盆地石油探明地质储量快速增长奠定了基础。新增天然气探明地质储量主要分布在鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、东海陆架盆地、渤海湾盆地、松辽盆地、琼东南盆地、准噶尔盆地和柴达木盆地共9个盆地中,各个盆地新增天然气探明地质储量均大于1 000×108m3,合计72 219×108m3[14-23],占全国总新增天然气探明地质地质储量的97.1%(图3)。2010—2019 年新增储量的油气藏类型主要为岩性油藏和岩性气藏,这2 种类型油气藏的新增储量分别占总新增储量的55.0%和64.0%,储集层以低渗—致密储集层为主[24]。新增石油探明地质储量增长领域主要是鄂尔多斯盆地岩性油藏、渤海湾盆地(海上)潜山油藏和准噶尔盆地西北缘地层岩性油藏,典型油田有姬塬油田、华庆油田、蓬莱9-1 油田和玛湖油田。其中,2011—2017 年,姬塬油田累计新增石油探明地质储量10.0×108t;2010年和2017年,华庆油田累计新增石油探明地质储量3.7×108t;姬塬油田和华庆油田新增石油探明地质储量占鄂尔多斯盆地新增储量的34.8%。2012—2013年,蓬莱9-1油田累计新增石油探明地质储量2.7×108t,占渤海湾盆地(海上)新增储量的15.9%。2019年,玛湖油田新增石油探明地质储量1.4×108t,占准噶尔盆地新增储量的12.3%。新增天然气探明地质储量增长领域主要是鄂尔多斯盆地岩性气藏、四川盆地海相碳酸盐岩气藏和塔里木盆地库车冲断带深层气藏,典型气田主要有苏里格气田、安岳气田和克拉苏气田。2010—2019年,苏里格气田累计新增天然气探明地质储量11 112×108m3,安岳气田累计新增天然气探明地质储量11 709×108m3,克拉苏气田累计新增天然气探明地质储量6 171×108m3。

1.2 埋深分布

依据DZ/T 0217—2020《石油天然气储量估算规范》,埋深小于500 m、500~2 000 m、2 000~3 500 m、3 500~4 500 m 和大于4 500 m,分别对应浅层、中浅层、中深层、深层和超深层[24]。2010—2019年,中国新增石油探明地质储量中,浅层、中浅层、中深层、深层、超深层新增储量分别占总新增储量的9.0%、42.3%、33.3%、6.3%和9.1%。技术进步推动了鄂尔多斯盆地岩性地层油藏勘探的突破,姬塬油田、华庆油田、庆城油田等超亿吨级油田的储量均主要位于中浅层和中深层。2010—2019 年,中国新增天然气探明地质储量中,浅层、中浅层、中深层、深层和超深层新增储量分别占总新增储量的6.3%、3.2%、38.2%、17.8%和34.5%(图4)。

1.3 非常规油气分布

2010—2019 年,中国新增煤层气探明地质储量5 493×108m3,其中,位于沁水盆地的沁水煤层气田和鄂尔多斯盆地的鄂东煤层气田累计新增煤层气探明地质储量4 503×108m3,占总新增储量的82.0%,煤层气主要分布于石炭系—二叠系。2010—2019年,中国累计新增页岩气探明地质储量18 100×108m3,其中,位于四川盆地的涪陵页岩气田、长宁页岩气田和威远页岩气田累计新增页岩气探明地质储量14 732×108m3,占总新增储量的81.0%,页岩气主要分布于奥陶系—志留系。2010—2019 年,中国新增致密油探明地质储量主要分布在鄂尔多斯盆地的庆城油田、新安边油田等的三叠系延长组,累计新增致密油探明地质储量9×108t;中国新增致密气探明地质储量主要分布在鄂尔多斯盆地二叠系和四川盆地三叠系—侏罗系,累计新增致密气探明地质储量43 500×108m3。

2 新增储量变化特征

2.1 储量结构

2010—2019 年,中国新增油气探明地质储量中,非常规油气占比越来越大。2014 年,探明首个中国亿吨级致密油田——新安边油田。截至2019 年底,中国累计致密油探明地质储量超10.0×108t,其中,2019 年提交致密油探明地质储量3.8×108t,占当年新增石油探明地质储量的34.0%。2014—2019 年,累计页岩气探明地质储量18 100×108m3。仅2019 年,长宁页岩气田、威远页岩气田、太阳页岩气田和永川页岩气田合计新增页岩气探明地质储量7 644×108m3,与当年新增常规天然气探明地质储量相当。

2.2 储量品质

2.2.1 储集层渗透率

依据DZ/T 0217—2020《石油天然气储量估算规范》,油藏渗透率小于1 mD、1~5 mD、5~50 mD、50~500 mD、500~1 000 mD、大于1 000 mD 时,分别为致密、特低渗、低渗、中渗、高渗和特高渗油藏[24]。2010—2019 年,中国新增石油探明地质储量中,低渗油藏和致密油藏新增储量占比呈上升趋势,低渗油藏新增储量占比由2010 年的8.6%上升到2019 年的17.3%,致密油藏新增储量占比由2010 年的28.0%升至2019年的50.6%。特高渗油藏新增储量占比由2010 年的7.3%降至2019 年的1.2%(图5a),反映了近年来中国新增石油探明地质储量品质具有变差的趋势。

气藏渗透率小于0.1 mD、0.1~1.0 mD、1.0~10.0 mD、10.0~100.0 mD、100.0~500.0 mD、大于500.0 mD 时,分别对应致密、特低渗、低渗、中渗、高渗和特高渗气藏[24]。据统计,2010—2019 年,中国新增天然气探明地质储量中,低渗气藏和致密气藏新增储量占比呈上升趋势,低渗气藏新增储量占比由2010 年的1.5%升至2019年的16.5%,致密气藏新增储量占比由2010年的50.0%升至2019年的82.5%(图5b),反映了近年来中国新增天然气探明地质储量品质具有变差的趋势。

2.2.2 储量丰度

油藏技术可采储量丰度小于8×104m3/km2、8×104~25×104m3/km2、25×104~80×104m3/km2、大 于80×104m3/km2时,分别对应特低丰度、低丰度、中丰度和高丰度储量[24]。据统计,2010—2019 年,中国新增石油探明地质储量中,低丰度和特低丰度储量占比呈上升趋势,新增石油低丰度储量占比由2010年的21.3%升至2019 年的38.0%,特低丰度储量占比由2010 年的24.2%升至2019年的45.8%(图6a),反映了近年来中国新增石油储量丰度具有变低的趋势。

气藏技术可采储量丰度小于0.8×104m3/km2为特低丰度,0.8×104~2.5×104m3/km2为低丰度,2.5×104~8.0×104m3/km2为中丰度,大于8.0×104m3/km2为高丰度[24]。据统计,2010—2019 年,中国新增天然气探明地质储量中,低丰度和特低丰度储量占比呈上升趋势,新增天然气低丰度储量占比由2010 年的31.2%升至2019 年的60.7%,特低丰度储量占比由2010 年的1.0%升至2019 年的30.6%,高丰度储量占比呈下降趋势,由2010 年的4.0%降至2019 年2.3%(图6b),反映了近年来中国新增天然气储量丰度具有变低的趋势。

2.2.3 埋藏深度

2010—2019 年,中国新增石油探明地质储量中,浅层储量占比由2010 年的29.3%降至2019 年的1.1%,中深层储量占比由2010 年的16.6%升至2019年的29.7%,深层储量占比由2010 年的5.5%升至2019年的14.5%(图7a),新增石油探明地质储量埋深增大。

2010—2019 年,中国新增天然气探明地质储量中,浅层储量占比由2010 年的5.3%降至2019 年的0.1%,深层储量占比由2010年的1.1%升至2019年的46.8%,超深层储量占比由2010 年的23.0%升至2019年的31.0%(图7b),深层和超深层储量占比增大主要是由于塔里木盆地深部气藏的发现,如克拉苏气田、迪那2 气田等,反映中国新增天然气探明地质储量埋深具有变大的趋势。

2.2.4 原油性质

地层原油黏度不小于50 mPa·s时为稠油,原油凝固点不低于40 ℃时为高凝油[24]。据统计,2010—2019年,中国新增稠油和高凝油的探明地质储量共22.9×108t。其中,2012 年新增稠油和高凝油探明地质储量为6.7×108t,占当年中国新增石油探明地质储量的43.8%,达到近年来最高值,这主要是由于发现了渤海湾盆地蓬莱9-1 油田、垦利9-1 油田等稠油油田。2017 年,新增稠油和高凝油探明地质储量共0.4×108t,为近年最低,其余年份均超过1.0×108t(图8)。

2.3 开发状态

2010—2019 年,中国新增石油探明未开发储量比例为49.0%~85.5%,平均为63.6%,呈先下降后上升的趋势。其中,2014 年和2015 年,未开发储量不足50.0%,主要是由于新安边油田、姬塬油田和环江油田3 个亿吨级油田未开发储量占比较小。2014年,新安边油田新增石油探明地质储量1.0×108t,全部已开发;2015 年,姬塬油田和环江油田新增石油探明地质储量为2.7×108t,仅17.0%未开发;2019 年,未开发储量占比达到峰值85.5%。2010—2019 年,新增天然气未开发储量占比76.0%~99.5%,平均为86.0%,呈先上升后下降的趋势(图9)。

3 新增储量变化分析

随着中国各含油气盆地油气勘探的深入,勘探对象由构造油气藏向岩性地层油气藏转变,由常规油气藏向非常规油气藏转变,由中—浅层油气藏向深层—超深层油气藏转变,新增油气探明储量呈现低渗透、低丰度和埋藏深的特点,技术进步和理论创新对储量增长具有至关重要的作用[25-29]。

中国陆上碎屑岩岩性地层油气藏勘探领域广阔[30],但储集层物性差,“甜点”识别难度大。针对以上难题,大力发展高精度地震勘探技术和储集层压裂改造增产技术,有效推动了鄂尔多斯盆地、松辽盆地、准噶尔盆地、四川盆地等的低品位资源和非常规油气资源的勘探开发。2010—2019 年,中国新增石油探明地质储量超1.0×108t 的油田有20 个,其中17 个发育岩性地层油藏。2012 年,中国新增石油探明地质储量15.2×108t,为近年来最多,其中,鄂尔多斯盆地的姬塬油田、靖安油田和红河油田新增石油探明地质储量共4.4×108t,占当年新增储量的29.0%。2014年,探明中国首个致密油田——新安边油田,新增探明地质储量1.0×108t。截至2019 年底,已落实致密油探明地质储量超过10.0×108t,致密气探明地质储量超过40 000×108m3,为油气增产奠定了基础。

中国页岩气资源丰富,但地质条件复杂。针对四川海相残留盆地的特点,有学者提出了复杂构造区海相页岩气二元富集的认识:深水陆棚优质泥页岩发育是页岩气成藏控储的基础,良好的保存条件是页岩气成藏控产的关键[31]。在这一理论指导下,中国页岩气勘探取得了快速发展,截至2019 年底,累计页岩气探明地质储量18 100×108m3。

库车前陆冲断带是塔里木盆地天然气勘探的重要区域[32],地面和地下条件较为复杂,前期勘探主要在中—浅层。近年来通过科研攻关,形成了含盐前陆冲断带超深层油气地质理论,通过建立顶蓬构造模式,明确了盐下超深层仍发育大规模有效储集层,拓展了超深层油气勘探。同时,研发了多项超深层勘探关键技术,提高了盐下构造地震成像精度,有效支撑了深层油气资源的发现和落实[33]。理论与技术创新,推动了库车前陆冲断带深层油气勘探的突破,已发现克拉苏气田、迪那2 气田等大型气田,累计天然气探明地质储量超过10 000×108m3。

4 结论

(1)2010—2019 年,中国新增石油探明地质储量主要分布在鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地等9 个盆地,占总新增石油探明地质储量的95.4%。新增探明储量规模较大的油田有姬塬油田、华庆油田、蓬莱9-1 油田和玛湖油田;新增天然气探明地质储量主要分布在鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地等9个盆地,占总新增天然气探明地质储量的97.1%,新增探明储量较大的有苏里格气田、安岳气田和克拉苏气田。

(2)2010—2019 年,中国新增油气储量具有品质变差、丰度变低、埋深变深的趋势。姬塬油田、华庆油田、涪陵页岩气田、克拉苏气田等油气田新增大规模探明储量,这些油气田具有物性差、丰度低、埋藏深等特点,新增油气探明储量品质差,勘探开发难度加大。

(3)中国新增油气探明储量增长主要集中在岩性地层油气藏、非常规油气藏、深层油气藏等领域,典型油气田有姬塬油田、涪陵页岩气田、克拉苏气田等。

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