美國公益性油氣地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)狀及啟示

■ 李萬倫/王海華/李 莉

（中國地質(zhì)調(diào)查局地學(xué)文獻中心，北京 100083）

美國公益性油氣地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)狀及啟示

■ 李萬倫/王海華/李 莉

（中國地質(zhì)調(diào)查局地學(xué)文獻中心，北京 100083）

盡管美國本土的公益性油氣地質(zhì)調(diào)查與研究程度很高，但有一些邊遠(yuǎn)地區(qū)未做勘查，同時非常規(guī)油氣作為一種新的油氣資源類型也給油氣地質(zhì)調(diào)查增添了新的內(nèi)容。當(dāng)前美國公益性油氣地質(zhì)調(diào)查主要集中在阿拉斯加、阿巴拉契亞與墨西哥灣岸區(qū)，其取得的最大進展主要體現(xiàn)在已探明油氣儲量迅速增長，而且發(fā)布了許多新的油氣地質(zhì)調(diào)查成果資料。主要啟示：①根據(jù)國家實際需求，提出普遍認(rèn)可的油氣地質(zhì)調(diào)查計劃；②將公益性油氣地質(zhì)調(diào)查與資源評價相結(jié)合，進一步深化油氣地質(zhì)調(diào)查工作；③將常規(guī)與非常規(guī)油氣地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合，以拓展油氣地質(zhì)調(diào)查范圍；④將本土與世界油氣地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合，開闊油氣地質(zhì)調(diào)查視野；⑤在當(dāng)前油價低迷形勢下，不能放松公益性油氣地質(zhì)調(diào)查工作。

美國；公益性地質(zhì)調(diào)查；油氣地質(zhì)；啟示

近年來，有關(guān)國內(nèi)公益性地質(zhì)調(diào)查工作的論述比較多[1－4]，但對國外報道研究較少，尤其是油氣地質(zhì)調(diào)查方面。我國的公益性地質(zhì)工作譯成英文就是“geologic work for publicutilities”，西方國家（如澳大利亞、加拿大等）則稱之為“precompetitive survey”，并且在survey前面往往還加上“地質(zhì)”“地球物理”或“地球化學(xué)”方法（如地震、遙感）以表示具體的調(diào)查內(nèi)容。美國的公益性油氣地質(zhì)調(diào)查在國際上具有代表性，但在文獻中未見類似提法。為了便于與我國進行對照，這里將由美國政府直接撥款，以非營利為目的，并向全社會提供服務(wù)和公共產(chǎn)品的油氣地質(zhì)工作，也稱之為公益性油氣地質(zhì)調(diào)查。

1 公益性油氣地質(zhì)調(diào)查是美國油氣資源管理體系中最基礎(chǔ)的一環(huán)

美國的油氣資源管理擁有完善的法律體系，工作程序嚴(yán)格依法，并且已經(jīng)形成一套很成熟的流程及管理辦法[5－7]。美國的油氣資源管理實行“政監(jiān)分離”的方式，其管理主體具有多元化的特點，具體分工如下：地質(zhì)調(diào)查局（USGS）側(cè)重未發(fā)現(xiàn)油氣資源調(diào)查、評價及環(huán)境影響分析；能源部側(cè)重戰(zhàn)略規(guī)劃及開采技術(shù)；能源部信息管理署（EIA）負(fù)責(zé)油氣綜合信息管理，包括已探明儲量與油氣生產(chǎn)等信息統(tǒng)計與分析；土地管理局確定陸地哪些區(qū)域的油氣資源可以進行開發(fā)并負(fù)責(zé)招投標(biāo)管理。美國地質(zhì)調(diào)查局經(jīng)調(diào)查評價獲取的未發(fā)現(xiàn)的、可開采的油氣資源信息，為EIA進一步開展已探明油氣儲量及儲量增長分析提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2 公益性油氣地質(zhì)調(diào)查對美國地質(zhì)調(diào)查局的發(fā)展至關(guān)重要

2.1 美國公益性油氣地質(zhì)調(diào)查具有悠久的歷史

自1879年美國地質(zhì)調(diào)查局成立起，就開展了能源與礦產(chǎn)方面的地質(zhì)調(diào)查工作。1896年，加州地質(zhì)調(diào)查所的地質(zhì)人員研究了某些油田與背斜間的關(guān)系，為加州油氣田的發(fā)現(xiàn)做出了很大貢獻。從1920年至1975年，USGS主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與填圖工作，完成了全國大比例尺的區(qū)域性地質(zhì)填圖，為進一步的油氣勘查奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1975年USGS首次估算了美國大陸和淺海區(qū)的油氣蘊藏量。從20世紀(jì)70年代開始，USGS大致每5年或每6年就開展一次全國油氣資源評價，后來還增加了對世界油氣資源的評價內(nèi)容?？梢娒绹卣{(diào)局從事油氣資源評價有其深厚的歷史淵源。

2.2 實現(xiàn)USGS能源和礦產(chǎn)資源科學(xué)戰(zhàn)略離不開公益性油氣地質(zhì)調(diào)查

在世紀(jì)之交，美國國內(nèi)對地質(zhì)工作的需求發(fā)生了很大變化，UGSG適應(yīng)這種變化進行了機構(gòu)改革，但一直沒有放松公益性油氣地質(zhì)調(diào)查工作。2005年美國頒布了能源政策法案，2006年USGS啟動了“能源資源計劃（ERP）”，該法案及2007年頒布的能源獨立與安全法案都支持ERP項目的開展。最近十年來USGS開展的公益性油氣地質(zhì)調(diào)查都是在ERP支持下進行的。

2012年，美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布了《美國地質(zhì)調(diào)查局核心科學(xué)體系科學(xué)戰(zhàn)略（2013－2023）》，明確了未來發(fā)展的7大科學(xué)使命，其中與油氣地質(zhì)調(diào)查有關(guān)的是能源與礦產(chǎn)使命。為了更好地完成該使命任務(wù)，USGS還制定了《美國地質(zhì)調(diào)查局能源和礦產(chǎn)資源科學(xué)戰(zhàn)略（2013－2023）》，詳細(xì)闡明了實現(xiàn)能源和礦產(chǎn)使命的具體規(guī)劃。這些規(guī)劃從戰(zhàn)略角度闡明了公益性油氣地質(zhì)調(diào)查工作的重要性及未來發(fā)展方向，并明確了USGS在其中扮演的角色。如后者明確提出，以阿拉斯加為代表的基本上未曾勘查過的所謂“邊緣地區(qū)”，是USGS下一個油氣地質(zhì)調(diào)查重點地區(qū)之一。

3 美國公益性油氣地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)狀與進展

ERP計劃現(xiàn)階段主要有三個重點項目，即“全國油氣資源評價（NOGA）”“全國煤炭資源評價”及“煤層氣甲烷評價”。除煤層氣以外，其他公益性油氣地質(zhì)調(diào)查基本上都屬于NOGA項目管理（環(huán)北極圈除外）。

3.1 美國公益性油氣地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)狀

近年來USGS主要在以下地區(qū)開展油氣地質(zhì)調(diào)查工作，包括環(huán)北極圈（阿拉斯加）、阿巴拉契亞盆地、懷俄明州西南部、科羅拉多高原、墨西哥灣岸區(qū)及粉河盆地（表1），重點位于阿拉斯加、阿巴拉契亞與墨西哥灣岸區(qū)。這是因為，美國許多油氣資源都已被勘查確認(rèn)，很多地方已經(jīng)或正在開采，只有一些邊緣地區(qū)如阿拉斯加等基本上未做勘查；另外一些地區(qū)雖已開采，但未來仍有未發(fā)現(xiàn)資源的巨大潛力，如墨西哥灣岸區(qū)。下面著重介紹環(huán)北極圈（阿拉斯加）、阿巴拉契亞盆地、墨西哥灣岸區(qū)三個地區(qū)。

3.1.1 環(huán)北極圈（阿拉斯加）

北極圈是一個擁有很大油氣資源潛力的地區(qū)，長期以來，人們認(rèn)為全球油氣資源剩余稟賦的很大一部分就在這里。為了提高對該地區(qū)石油資源的了解，USGS提出了一項名為“環(huán)北極圈油氣資源評價（CARA）”的多年研究計劃，這是其世界油氣資源評估項目的一部分。

在執(zhí)行CARA的同時，NOGA項目也在阿拉斯加開展了地質(zhì)、油氣資源及生態(tài)環(huán)境等多方面的綜合性研究。由于美國過去對阿拉斯加基本上未做勘查，其基準(zhǔn)地球科學(xué)數(shù)據(jù)與美國本土的相應(yīng)數(shù)據(jù)完全不匹配。同時，在北部陸坡凍土下方發(fā)現(xiàn)了大量的天然氣水合物，USGS也迫切需要了解這些氣體水合物的開采可行性、資源潛力、環(huán)境影響與生產(chǎn)特征。

表1 美國地質(zhì)調(diào)查局公益性油氣地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)狀

從USGS網(wǎng)站上不難發(fā)現(xiàn)，近年來其發(fā)布的有關(guān)阿拉斯加的公開報告數(shù)量穩(wěn)居第一（表1中已刪除了不少與油氣非直接相關(guān)的報告），說明那里是USGS公益性油氣地質(zhì)調(diào)查的熱點地區(qū)之一。

3.1.2 阿巴拉契亞盆地

阿巴拉契亞盆地區(qū)是一個從阿拉巴馬延伸到緬因州的地文區(qū)。有證據(jù)顯示，該地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件是由于一系列陸內(nèi)板塊碰撞和變形所引起的，結(jié)果形成了阿巴拉契亞山和大面積的被拉長和錯斷變形的山脊與峽谷。隨著時間的演化，侵蝕作用發(fā)育，將沉積物朝著大洋的方向搬運，并到達大陸架部位，將地形改造為山麓地帶。該地區(qū)油氣資源豐富，開采歷史悠久。美國第一口油井就是在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的，有關(guān)這里豐富的煤、石油與天然氣礦藏的研究與評價工作也一直在持續(xù)。尤其是近年來，在阿巴拉契亞盆地的Marcellus頁巖氣藏成為北美資源量最大的頁巖氣藏，因而USGS十分重視，并加強了對該地區(qū)的公益性油氣地質(zhì)調(diào)查。

3.1.3 墨西哥灣岸區(qū)

墨西哥灣岸區(qū)是一個從德克薩斯州延伸到佛羅里達州的地文區(qū)。該區(qū)地質(zhì)條件穩(wěn)定，地形起伏小，并延伸到大陸架。沉積物由海岸平原沉積及來自密西西比河流三角洲的粗粒陸源沉積物構(gòu)成，到海洋里最終轉(zhuǎn)變?yōu)檎舭l(fā)巖與碳酸鹽沉積。海岸線呈波浪形，以三角洲為主的地形景觀構(gòu)成屏障島、海灣和沼澤。美國現(xiàn)在與未來能源資源的很大一部分都來自于墨西哥灣岸區(qū)，因此其能源資源研究與評估十分重要。USGS在該區(qū)開展了識別與查明油氣系統(tǒng)所必需的基礎(chǔ)地質(zhì)研究，為評價未發(fā)現(xiàn)的油氣資源奠定了基礎(chǔ)。這些研究的重點是奧斯汀白堊層中的非常規(guī)石油資源，Tuscaloosa組里面的深層氣，以及德克薩斯、路易斯安娜、密西西比和阿拉巴馬廣泛分布的煤和褐煤里面的甲烷。

3.2 美國公益性油氣地質(zhì)調(diào)查進展

除了全國油氣勘查區(qū)的覆蓋范圍不斷擴展以及已勘查區(qū)工作程度進一步提高以外，美國公益性油氣地質(zhì)調(diào)查所取得的進展還主要體現(xiàn)在如下兩個方面。

3.2.1 已探明油氣儲量迅速增長

據(jù)USGS2013年發(fā)布的陸域油氣資源評價結(jié)果，其連續(xù)（非常規(guī)）油氣儲量為130.3839億桶石油和737.62萬億立方英尺天然氣，天然氣凝析液為131.28億桶。除去非常規(guī)油氣資源，美國平均潛在的未探明的、常規(guī)油氣儲量增量為320億桶石油和291萬億立方英尺天然氣，以及100億桶的天然氣凝析液，約占美國總體油氣儲量的10%[8]。這對降低美國對國外油氣供應(yīng)的依賴程度有重要意義。

3.2.2 公益性油氣地質(zhì)調(diào)查成果資料更加豐富

盡管美國過去已經(jīng)積累了大量油氣地質(zhì)資料，但隨著地質(zhì)認(rèn)識的進步及技術(shù)方法的發(fā)展，油氣地質(zhì)調(diào)查取得了更加豐富的新成果。從USGS近年來公開發(fā)布的報告內(nèi)容（參照表1）來看，包括油氣地質(zhì)、油氣資源評價、油氣勘探與生產(chǎn)以及油氣開采帶來的生態(tài)環(huán)境影響評價等各方面的資料。這些報告大多數(shù)以單個盆地為研究對象，既有地質(zhì)研究成果，也有資源評價結(jié)果；另外還有一部分地區(qū)性或全國性綜合報告，都是以資源評價為主題，并按資源類型（比如頁巖氣、煤層氣）進行匯總分析。例如：美國常規(guī)油氣儲量潛在增長評估報告（2012年8月）；美國頁巖氣評價圖（2013年4月）；美國陸域油氣資源的最新評價結(jié)果（2013年5月）；阿拉斯加北部陸坡未發(fā)現(xiàn)天然氣水合物資源評估報告（2014年1月）；美國頁巖氣評估報告（2014年4月）；美國致密氣資源評價圖（2014年9月）；美國煤層氣資源評價圖（2014年12月）；美國連續(xù)的（非常規(guī)）油氣資源評價圖（2015年1月）；美國連續(xù)（非常規(guī)）油氣資源評估報告（2015年10月）等。

4 美國公益性油氣地質(zhì)調(diào)查工作經(jīng)驗與啟示

4.1 根據(jù)國家能源需求及相關(guān)政策，提出能被普遍認(rèn)可的研究計劃

USGS早就開始蘊釀“能源資源研究計劃（ERP）”。2003年，美國政府預(yù)算管理辦公室（OMB）曾利用項目評估定級工具（PART），對ERP進行項目評價，得出的PART分?jǐn)?shù)為84分[9]。該結(jié)果與其他對ERP研究的外部評價結(jié)果一致。外部評論一致認(rèn)為，ERP目的意義清楚，符合USGS作為一個聯(lián)邦機構(gòu)的職能，并明顯區(qū)別于其他聯(lián)邦、州、地方或私有實體。例如，美國國家科學(xué)研究委員會（NRC）在一篇題為“符合美國能源資源需求”的報告中指出，“美國地質(zhì)調(diào)查局的ERP項目產(chǎn)品對美國未來經(jīng)濟、環(huán)境與安全問題具有重要意義”[10]。

4.2 將公益性油氣地質(zhì)調(diào)查與資源評價相結(jié)合，進一步深化油氣地質(zhì)調(diào)查工作

美國地質(zhì)調(diào)查局的ERP計劃有許多項目都直接以“油氣資源評價”為題，實際上其中也包含了油氣地質(zhì)調(diào)查工作，地質(zhì)學(xué)家根據(jù)需要往往會開展一些專題性的地質(zhì)研究（參見表1）。因此，可將油氣資源評價看作是公益性油氣地質(zhì)調(diào)查的延續(xù)，或者屬于后者的一部分。不過，美國油氣資源評價采用以總含油氣系統(tǒng)（Total Petroleum System）分析為基礎(chǔ)的資源評價方法，主要側(cè)重于具體勘探目標(biāo)評價[11]，與我國通常講的區(qū)域油氣資源潛力評價有所不同：是將地質(zhì)調(diào)查與資源評價相結(jié)合，由于其目標(biāo)任務(wù)更明確，更貼合實際需求，因而相對容易立項，預(yù)算也容易獲得批準(zhǔn)；而且將資源評價結(jié)果作為調(diào)查成果，更能彰顯地質(zhì)調(diào)查工作的重要性。我國在油氣地質(zhì)調(diào)查過程新發(fā)現(xiàn)重要的油氣藏以后，可以借鑒USGS做法，開展以具體勘探目標(biāo)為對象的油氣資源儲量評價，以便為“商業(yè)跟進”提供更充分的依據(jù)。

4.3 將常規(guī)與非常規(guī)油氣地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合，拓展油氣地質(zhì)調(diào)查范圍

美國近年來在阿巴拉契亞盆地和墨西哥灣岸區(qū)等成熟油氣勘查區(qū)開展的油氣地質(zhì)調(diào)查都很重視非常規(guī)油氣藏，主要是為了彌補以往在這方面的不足。至于阿拉斯加等少數(shù)以往勘查程度較低的地區(qū)，一開始就注意全面地開展調(diào)查。非常規(guī)油氣不僅僅是一種新的油氣資源類型，更重要的是它代表了符合社會需求變化的清潔能源形式，因此公益性油氣地質(zhì)調(diào)查應(yīng)當(dāng)二者兼顧。盡管常規(guī)油氣的勘探難度不斷增加，非常規(guī)油氣的儲藏條件也不好，不易經(jīng)濟地開采，但不能忽視其未來應(yīng)用潛力。

4.4 將本土與世界油氣地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合，開闊油氣地質(zhì)調(diào)查視野美國作為當(dāng)今世界頭號強國，具有統(tǒng)觀全球資源的戰(zhàn)略眼光，因此早就開始進行全世界油氣資源評價。在此過程中，它從來沒有停止過對世界其他地區(qū)的油氣地質(zhì)調(diào)查工作。當(dāng)然其方式是多樣的，包括已方專家直接進入調(diào)查或與對方專家合作，通過技術(shù)或資金投入，委托或資助其他機構(gòu)進行等等，其目的除了可以了解當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)與資源情況，獲取一些商業(yè)信息以外，對學(xué)術(shù)上的交流也不無裨益。在當(dāng)前我國大力推動“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的背景下，我國也應(yīng)當(dāng)與沿線國家合作開展油氣地質(zhì)調(diào)查和資源評價工作，從而為實現(xiàn)該戰(zhàn)略目標(biāo)提供重要支撐。

4.5 公益性油氣地質(zhì)調(diào)查應(yīng)當(dāng)不要受市場變化所干擾

美國經(jīng)過長期的油氣地質(zhì)調(diào)查，目前除極少數(shù)地區(qū)以外，大部分地區(qū)的研究程度已經(jīng)相當(dāng)高（相對其他國家而言），但隨著地質(zhì)科學(xué)理論和技術(shù)等的不斷進步，其采用新技術(shù)新理論開展的油氣地質(zhì)調(diào)查工作始終未停止。即使是在當(dāng)前全球油價低迷的形勢下，美國也并沒有暫停這項工作。因為它清楚，公益性油氣地質(zhì)調(diào)查的目的是發(fā)現(xiàn)更多未被發(fā)現(xiàn)的油氣資源，而與這些資源是否能馬上被開采無關(guān)。政府部門需要了解油氣資源的戰(zhàn)略儲備情況，以便于確定科學(xué)的能源使用結(jié)構(gòu)；而公司需要大量油氣勘查資料，來決定是否對某一區(qū)域進行風(fēng)險投資。我國油氣勘查工作程度與美國相比，還存在較大差距，因此更不能因為油價低而放松這項工作。

[1] 嚴(yán)漢民,張會娟．PVAR模型下公益性地質(zhì)調(diào)查投資溢出效應(yīng)研究——基于我國30個省區(qū)面板數(shù)據(jù)的實證分析[J]．中國國土資源經(jīng)濟,2015(4)：47-52．

[2] 陳元旭,張小海．中央公益性地質(zhì)調(diào)查人才隊伍激勵探討[J]．中國礦業(yè),2015(S1)：55-57,64．

[3] 張麗佳,方偉．公益性地質(zhì)調(diào)查行業(yè)管理機制探索[J]．中國礦業(yè),2014(10)：44-48．

[4] 方成,孫曉明,柳富田,等．公益性地質(zhì)調(diào)查工作社會化服務(wù)形式探索——以曹妃甸項目為例[J]．中國國土資源經(jīng)濟,2013(11)：63-66．

[5] 王越,王楠,王磊．新時期美國油氣資源管理體制研究[J]．生產(chǎn)力研究,2014(1)：116-121．

[6] 張宏亮,沙景華,何波,等．美國油氣資源管理機構(gòu)研究[J]．資源與產(chǎn)業(yè),2013,15(6)：149-156．

[7] 張宏亮,安海忠,袁悅,等．美國聯(lián)邦油氣資源勘查開發(fā)管理流程研究[J]．資源與產(chǎn)業(yè),2013,15(6)：68-75．

[8] U S Geological Survey．Assessment of Potential Additions to Conventional Oil and Gas Resources in Discovered Fields of the United States from Reserve Growth[R]．US Geological Survey,2012．

[9] U S Geological Survey．The US Geological Survey Energy Resources Program 5-Year Plan[R]．US Geological Survey,2005．

[10] National Research Council． Meeting energy resource needs：The Energy Resources Program of the U S Geological Survey[R]．Washington D C：National Academy Press,1999：68．

[11] KLETT TR,GAUTIER DL,AHLBRANDT TS．An evaluation of the U S geological survey world petroleum assessment 2000[J]．AAPG Bulletin,2005,89(8)：1033-1042．

The Enlightenment from Non-Proft Petroleum Geological Survey in America

LI Wanlun, WANG Haihua, LI Li
(Geoscience Documentation Center, CGS, Beijing 100083)

In America, the level of non-proft petroleum geological survey and research is high, but the survey and research cannot reach some remote areas. At the same time, as a new oil and gas resource type, unconventional petroleum adds new contents to the survey. At present, non-proft oil and gas geological survey mainly focus on Alaska, Appalachia and the Gulf Coast. The greatest advances obtained in this survey are refected the facts that the proved oil and gas reserves grows rapidly; a lot of new results data related to oil and gas geological survey are issued. The major enlightenments that we draw from America are as follows. First, in accordance with the national actual demand, universally acknowledged plan with regard to oil and gas geological survey is introduced. Second, we should integrate public oil and gas geological survey with resource evaluation so as to further intensify this work. Third, incorporating conventional into unconventional oil and gas geological survey is aimed at enlarging the scope of survey. Fourth, tying indigenous oil and gas geological survey to that of the world’s to open the feld of geological survey. Fifth, in the current situation of low oil price, we must step up our initiatives in public oil and gas geological survey.

America; public geological survey; oil and gas geology; enlightenment

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2017）01-0053-05

2016-07-27；

2016-08-10

國外典型國家公益性油氣地質(zhì)調(diào)查工作跟蹤與研究（XQ2015-07-04-02）；油氣資源調(diào)查發(fā)展戰(zhàn)略研究（1211302108018-4）

李萬倫（1972-），男，四川省樂山市人，中國地質(zhì)調(diào)查局地學(xué)文獻中心（中國地質(zhì)圖書館）高級工程師，研究生學(xué)歷，主要從事地學(xué)情報研究。