我國(guó)重點(diǎn)盆地致密油氣資源潛力評(píng)價(jià)

鄭志紅，李登華，王志欣，賈 君，高 煖，劉卓亞，昝 昕，郭 晶(.國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心，北京 00034；.中國(guó)石油大學(xué)(北京)，北京 049)

我國(guó)重點(diǎn)盆地致密油氣資源潛力評(píng)價(jià)

鄭志紅1，李登華1，王志欣2，賈 君1，高 煖1，劉卓亞1，昝 昕1，郭 晶1
(1.國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心，北京 100034；2.中國(guó)石油大學(xué)(北京)，北京 102249)

我國(guó)致密油氣勘探開(kāi)發(fā)在鄂爾多斯盆地、四川盆地、松遼盆地、準(zhǔn)噶爾盆地等盆地取得了一系列新發(fā)現(xiàn)和新突破，儲(chǔ)量和產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，是現(xiàn)階段最現(xiàn)實(shí)的非常規(guī)油氣資源。梳理總結(jié)致密油氣勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展，采用三大類(lèi)七種評(píng)價(jià)方法，對(duì)10個(gè)重點(diǎn)含油氣盆地致密油氣資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算得到致密油地質(zhì)資源量146.60×108t，可采資源量14.55×108t，致密氣地質(zhì)資源量22.88×1012m3，可采資源量11.26×1012m3。綜合分析認(rèn)為，我國(guó)致密油氣資源豐富、潛力大，盡管面臨技術(shù)成本等挑戰(zhàn)，但是抓住新形勢(shì)和新機(jī)遇，具有良好的勘探開(kāi)發(fā)前景。

致密油氣；非常規(guī)油氣資源；資源評(píng)價(jià)；重點(diǎn)盆地；勘探開(kāi)發(fā)前景

受美國(guó)非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)成功的影響，世界油氣勘探開(kāi)發(fā)由常規(guī)油氣向頁(yè)巖油氣、致密油氣、煤層氣等非常規(guī)領(lǐng)域擴(kuò)展[1-4]。我國(guó)非常規(guī)油氣資源種類(lèi)齊全、分布廣泛，經(jīng)新一輪全國(guó)油氣資源潛力評(píng)價(jià)、全國(guó)油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)等工作，基本摸清了煤層氣、頁(yè)巖氣、油頁(yè)巖、油砂等資源潛力及分布。然而，由于我國(guó)傳統(tǒng)上是將致密油氣與常規(guī)油氣放在一起勘探、統(tǒng)計(jì)、研究，并將其列入相應(yīng)的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)中，因此，缺乏對(duì)致密油氣資源的系統(tǒng)評(píng)價(jià)。事實(shí)上，致密油氣已是我國(guó)油氣生產(chǎn)的主力軍，致密氣產(chǎn)量已經(jīng)占全國(guó)天然氣產(chǎn)量的三分之一。

我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)剛剛起步，煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，致密油氣是最具開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)實(shí)性的非常規(guī)能源。為科學(xué)指導(dǎo)我國(guó)非常規(guī)油氣資源勘探開(kāi)發(fā)，國(guó)土資源部組織開(kāi)展了頁(yè)巖氣、致密油氣、煤層氣等非常規(guī)油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，首次開(kāi)展了全國(guó)致密油氣資源評(píng)價(jià)，對(duì)重點(diǎn)含油氣盆地進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，摸清了資源家底，分析了資源潛力及開(kāi)發(fā)利用前景，為促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、保障國(guó)家能源安全提供了科學(xué)依據(jù)。

1 基本概念

由于地質(zhì)條件和工程技術(shù)水平的差異，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于致密油氣有不同的定義。與國(guó)外將致密油氣與頁(yè)巖油氣概念混用的情況不同，國(guó)內(nèi)以賈承造、鄒才能等的認(rèn)識(shí)為主，將致密油氣與頁(yè)巖油氣區(qū)分開(kāi)來(lái)[5-8]，本次評(píng)價(jià)采用的推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和推薦性石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中也采用類(lèi)似的定義[9-10]。

1.1 致密油氣

根據(jù)《致密油地質(zhì)評(píng)價(jià)方法》標(biāo)準(zhǔn)(SY/T 6943-2013)，致密油指儲(chǔ)集在覆壓基質(zhì)滲透率小于或等于0.2×10-3μm2(空氣滲透率小于或等于2×10-3μm2)的致密砂巖、致密碳酸鹽巖等儲(chǔ)集層中的石油；單井一般無(wú)自然產(chǎn)能或自然產(chǎn)能低于工業(yè)油流下限，但在一定經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)措施下可獲得工業(yè)石油產(chǎn)量。通常情況下，這些措施包括酸化壓裂、多級(jí)壓裂、水平井、多分支井等。

根據(jù)《致密砂巖氣地質(zhì)評(píng)價(jià)方法》標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 30501-2014)，致密砂巖氣指儲(chǔ)集在覆壓基質(zhì)滲透率小于或等于0.1×10-3μm2的砂巖氣層；單井一般無(wú)自然產(chǎn)能或自然產(chǎn)能低于工業(yè)氣流下限，但在一定經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)措施下可獲得工業(yè)天然氣產(chǎn)量。通常情況下，這些措施包括壓裂、水平井、多分支井等。

1.2 與頁(yè)巖油氣的區(qū)別

致密油與頁(yè)巖油的區(qū)別主要有兩點(diǎn)：一是頁(yè)巖油賦存在泥、頁(yè)巖及其夾層中，以泥頁(yè)巖為主，致密油儲(chǔ)集在粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖以及灰?guī)r等致密巖層地層中；二是頁(yè)巖油沒(méi)有經(jīng)過(guò)運(yùn)移，是殘留在頁(yè)巖中的石油，致密油在致密儲(chǔ)層中發(fā)生了短距離的二次運(yùn)移(圖1)。

圖1 致密油氣與頁(yè)巖油氣的區(qū)別(數(shù)據(jù)來(lái)源：文獻(xiàn)[6])

頁(yè)巖氣與致密氣的區(qū)別有三點(diǎn)：一是頁(yè)巖氣中有一部分是以吸附狀態(tài)存在于頁(yè)巖層段中，而致密氣不存在吸附狀態(tài)賦存的天然氣；二是頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的巖性復(fù)雜多樣，主要由石英等脆性礦物以及伊利石等黏土礦物和有機(jī)質(zhì)組成，致密氣儲(chǔ)層為砂巖，以石英、長(zhǎng)石、巖屑等脆性礦物為主，巖性相對(duì)單一；三是組成頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的多數(shù)巖石都富含有機(jī)質(zhì)，僅有砂巖、碳酸鹽巖等夾層不含有機(jī)質(zhì)，構(gòu)成致密氣儲(chǔ)層的砂巖不含有機(jī)質(zhì)。

2 勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展

近年來(lái)，我國(guó)致密油氣勘探開(kāi)發(fā)在鄂爾多斯盆地、四川盆地、松遼盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、渤海灣盆地等重點(diǎn)含油氣盆地都取得了突破，使其成為我國(guó)油氣儲(chǔ)量和產(chǎn)量的主要增長(zhǎng)點(diǎn)之一[11-12]。

2.1 致密油

借鑒美國(guó)致密油成功經(jīng)驗(yàn)和成熟技術(shù)，我國(guó)致密油勘探開(kāi)發(fā)有了良好開(kāi)端。

鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組是我國(guó)陸相致密油的典型代表[13]，經(jīng)過(guò)多年勘探，中石油探區(qū)落實(shí)了隴東、新安邊、陜北等三大含油富集區(qū)，儲(chǔ)量規(guī)模超10×108t，中石化探區(qū)發(fā)現(xiàn)鎮(zhèn)涇、旬邑-宜君、彬縣-長(zhǎng)武、富縣等四個(gè)致密油區(qū)，已提交一定規(guī)模探明儲(chǔ)量。2014年，鄂爾多斯盆地發(fā)現(xiàn)了我國(guó)第一個(gè)大型致密油田——新安邊油田，探明地質(zhì)儲(chǔ)量超億噸，建成超百萬(wàn)噸產(chǎn)能規(guī)模。松遼盆地北部上白堊統(tǒng)扶余和高臺(tái)子致密油層勘探取得重要進(jìn)展，水平井提產(chǎn)成效顯著，垣平1井、葡平1井、高26H井、齊平1井等獲得工業(yè)油流，“十二五”期間新增三級(jí)儲(chǔ)量近5×108t，松遼盆地南部多口井在扶余油層獲工業(yè)油流，大遐字井、鱗字井地區(qū)提交了一定規(guī)模三級(jí)儲(chǔ)量[14]。中石油自2010年開(kāi)始在準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷進(jìn)行致密油勘探，已在吉23井、吉25井、吉30井、吉31井、吉171井、吉172井、吉174井、吉251井等獲工業(yè)油流[15-16]，發(fā)現(xiàn)10億t級(jí)大型致密油藏，并完成了蘆草溝組致密油開(kāi)發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)，目前進(jìn)入深化勘探階段。

此外，在渤海灣盆地冀中坳陷束鹿凹陷束探3井等、遼河坳陷西部凹陷雷家地區(qū)雷平2井等、黃驊坳陷滄東凹陷孔南9井等、柴達(dá)木盆地扎哈泉區(qū)塊扎2井等、三塘湖盆地馬55井等獲得致密油勘探新進(jìn)展和突破，發(fā)現(xiàn)增儲(chǔ)上產(chǎn)新領(lǐng)域，目前已形成多個(gè)億噸級(jí)儲(chǔ)量規(guī)模區(qū)。

2.2 致密氣

我國(guó)致密氣的勘探開(kāi)發(fā)起步較早，20世紀(jì)70年代就在四川盆地發(fā)現(xiàn)了小型致密氣田；20世紀(jì)末21世紀(jì)初，隨著鄂爾多斯盆地上古生界天然氣勘探的突破，致密氣藏快速發(fā)現(xiàn)，但是產(chǎn)量增長(zhǎng)緩慢[17-18]；“十一五”和“十二五”期間，致密氣勘探開(kāi)發(fā)速度加快，產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)跨越式增長(zhǎng)，從2005年約30×108m3增長(zhǎng)到2015年約360×108m3，取得了可喜成就。

目前，我國(guó)已發(fā)現(xiàn)了兩大萬(wàn)億方級(jí)的致密氣區(qū)——鄂爾多斯盆地蘇里格地區(qū)和四川盆地須家河組。鄂爾多斯盆地已建成我國(guó)最大的致密氣生產(chǎn)基地，中石油發(fā)現(xiàn)了蘇里格、烏審旗、神木、米脂、子洲5個(gè)致密氣田，上報(bào)三級(jí)儲(chǔ)量近6×1012m3，中石化發(fā)現(xiàn)大牛地、杭錦旗和定北三個(gè)致密氣田，延長(zhǎng)石油發(fā)現(xiàn)了延安氣田。四川盆地陸相致密氣勘探取得突破，中石油在川中須家河組相繼發(fā)現(xiàn)了廣安、合川、安岳3個(gè)千億立方米氣田，上報(bào)三級(jí)儲(chǔ)量超萬(wàn)億立方米，中石化在川西侏羅系勘探發(fā)現(xiàn)新場(chǎng)氣田。此外，在吐哈、準(zhǔn)噶爾、塔里木、松遼、渤海灣等盆地也相繼出現(xiàn)了一批產(chǎn)量較高的致密砂巖氣井。

整體來(lái)看，隨著非常規(guī)油氣地質(zhì)理論的完善、水平井和體積壓裂等關(guān)鍵技術(shù)的突破，致密油氣的勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)入快速發(fā)展階段，特別是致密氣已實(shí)現(xiàn)規(guī)模開(kāi)發(fā)，致密油已建產(chǎn)100×104t，具備加快發(fā)展條件，產(chǎn)能亟待提高。

3 資源評(píng)價(jià)

本次致密油氣資源評(píng)價(jià)范圍廣，方法多樣，評(píng)價(jià)過(guò)程中需用到大量基礎(chǔ)資料，來(lái)源于中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院、中國(guó)石化華北油氣分公司和西南油氣分公司的勘探及研究報(bào)告。

3.1 評(píng)價(jià)對(duì)象

我國(guó)致密油氣藏分布廣泛，特別是致密氣藏，幾乎所有含油氣盆地的中深部都具有形成致密砂巖氣藏的地質(zhì)條件[19]，但是勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明，致密油氣資源集中分布在部分重點(diǎn)含油氣盆地，外圍中小盆地的致密油氣資源潛力還有待落實(shí)。因此，本次評(píng)價(jià)僅對(duì)鄂爾多斯、四川、松遼、準(zhǔn)噶爾、渤海灣、二連、柴達(dá)木、塔里木、三塘湖、酒泉等已獲得勘探發(fā)現(xiàn)和突破的重點(diǎn)盆地進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)層系包括從晚古生代石炭系到新生代新近系的多個(gè)層系。

3.2 評(píng)價(jià)方法

作為全球致密油氣勘探開(kāi)發(fā)最成功的地區(qū)，美國(guó)和加拿大較早開(kāi)展了相關(guān)的資源評(píng)價(jià)工作，建立了相對(duì)成熟的評(píng)價(jià)方法體系，總體以類(lèi)比法和統(tǒng)計(jì)法為主[20]。借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)致密油氣資源評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展顯著，郭秋麟、王社教等梳理分析國(guó)內(nèi)外非常規(guī)油氣資源評(píng)價(jià)方法，初步形成了適合于我國(guó)的致密油氣評(píng)價(jià)方法和參數(shù)體系[21-24]。

本次評(píng)價(jià)建立了成因法、類(lèi)比法和統(tǒng)計(jì)法三大類(lèi)7種資源評(píng)價(jià)方法體系(表1)，各盆地、礦權(quán)區(qū)針對(duì)不同地質(zhì)特征、勘探程度及資料掌握程度，選用相應(yīng)的資源評(píng)價(jià)方法。評(píng)價(jià)以面積豐度類(lèi)比法、小面元容積法和快速評(píng)價(jià)法為主，EUR類(lèi)比法主要用于勘探程度較高且擁有試采數(shù)據(jù)的區(qū)塊的可采資源量的計(jì)算，大多數(shù)評(píng)價(jià)區(qū)的可采資源量采用類(lèi)比或經(jīng)驗(yàn)值得到的可采系數(shù)計(jì)算獲得。

表1 致密油氣資源評(píng)價(jià)方法體系

值得注意的是，對(duì)鄂爾多斯盆地和四川盆地部分區(qū)塊進(jìn)行致密油氣資源評(píng)價(jià)的過(guò)程中采用了常規(guī)的盆地模擬法、圈閉法和油藏規(guī)模序列法，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示各區(qū)塊評(píng)價(jià)目的層系的致密油氣資源豐度與相鄰中石油區(qū)塊評(píng)價(jià)結(jié)果接近，說(shuō)明這些方法總體還是有效的。

3.3 評(píng)價(jià)流程

不同方法進(jìn)行資源評(píng)價(jià)的流程也不相同，選取四川盆地侏羅系大安寨段致密油和鄂爾多斯盆地上古生界盒8段致密氣對(duì)本次評(píng)價(jià)所采用的主要評(píng)價(jià)方法流程進(jìn)行說(shuō)明。

由于致密油分布的嚴(yán)重非均質(zhì)性，評(píng)價(jià)過(guò)程采用了改進(jìn)的面積豐度類(lèi)比法——分級(jí)資源豐度類(lèi)比法。該方法計(jì)算資源量通常分為3個(gè)步驟。首先，刻度區(qū)的解剖，獲得類(lèi)比關(guān)鍵參數(shù)；其次，評(píng)價(jià)區(qū)的確定，劃分評(píng)價(jià)單元；最終，資源量的計(jì)算，分類(lèi)類(lèi)比結(jié)果匯總[23，25]。以四川盆地侏羅系大安寨段致密油資源評(píng)價(jià)為例，優(yōu)選公山廟油田作為典型刻度區(qū)，根據(jù)儲(chǔ)層厚度、烴源巖展布、斷層及裂縫發(fā)育特征，將大安寨段分為A、B、C三類(lèi)評(píng)價(jià)區(qū)，采用容積法計(jì)算各類(lèi)評(píng)價(jià)區(qū)的資源豐度，各分區(qū)計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表2，資源豐度分區(qū)見(jiàn)圖2。根據(jù)相似的儲(chǔ)層、烴源巖等條件，將評(píng)價(jià)區(qū)劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類(lèi)，分別對(duì)應(yīng)刻度區(qū)的A、B、C三類(lèi)，類(lèi)比刻度區(qū)與評(píng)價(jià)區(qū)相對(duì)應(yīng)分區(qū)的地質(zhì)參數(shù)，求取相似系數(shù)，進(jìn)而得到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類(lèi)評(píng)價(jià)區(qū)的地質(zhì)資源豐度，結(jié)合各類(lèi)評(píng)價(jià)區(qū)分布面積，計(jì)算并匯總得到四川盆地大安寨段致密油資源量14.6×108t(表3)。

表2 公山廟刻度區(qū)大安寨段各分區(qū)資源豐度特征[25]

表3 四川盆地大安寨段分級(jí)資源豐度類(lèi)比法計(jì)算結(jié)果

圖2 公山廟刻度區(qū)大安寨段資源豐度分區(qū)(數(shù)據(jù)來(lái)源：文獻(xiàn)[25])

小面元容積法也是非常規(guī)油氣資源評(píng)價(jià)的一種重要方法，它將評(píng)價(jià)區(qū)劃分為若干網(wǎng)格單元，逐一計(jì)算每個(gè)小面元的資源量，進(jìn)而匯總得到整個(gè)評(píng)價(jià)區(qū)的資源量。小面元容積法計(jì)算資源量時(shí)，需要用的關(guān)鍵參數(shù)有儲(chǔ)層厚度、孔隙度、含油飽和度、油氣充滿系數(shù)等。儲(chǔ)層厚度為油層厚度分布，通過(guò)錄井、測(cè)井解釋、試油數(shù)據(jù)及刻度區(qū)解剖結(jié)果得來(lái)，孔隙度為實(shí)測(cè)孔隙度值得到的孔隙度分布圖，含油飽和度分布圖根據(jù)油田或含油區(qū)塊內(nèi)實(shí)測(cè)含油飽和度值及類(lèi)比得到的含油飽和度數(shù)據(jù)得來(lái)，將各項(xiàng)參數(shù)錄入資源評(píng)價(jià)軟件，經(jīng)過(guò)網(wǎng)格劃分，有限元網(wǎng)格插值后，可以得到各參數(shù)的小面元分布(圖3(a)，圖3(b)，圖3(c))，計(jì)算得到大安寨段致密油地質(zhì)資源量13.27×108t。小面元容積法充分考慮評(píng)價(jià)區(qū)各計(jì)算參數(shù)在平面上的變異特征，將資源評(píng)價(jià)結(jié)果以資源豐度的分布圖的形式直觀展示(圖3(d))，即計(jì)算了資源量，也可以作為有利區(qū)選擇的重要依據(jù)。

致密油資源具有“連續(xù)型”分布特征，但是并不是儲(chǔ)層內(nèi)所有彌散烴類(lèi)都能計(jì)入資源范圍。根據(jù)刻度區(qū)解剖關(guān)鍵參數(shù)，當(dāng)?shù)刭|(zhì)資源豐度小于3×104t/km2時(shí)，以可采系數(shù)9%，井控面積0.8 km2估算，直井最終可采的石油資源量?jī)H在2 000 t左右，這一值遠(yuǎn)低于經(jīng)濟(jì)界限。最終，針對(duì)四川盆地侏羅系致密油分布特征，結(jié)合專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，將資源豐度3×104t/km2定為計(jì)算下限，低于該值的資源不列入估算范疇，采用小面元容積法的計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)，得到大安寨段致密油地質(zhì)資源量10.79×108t。

鄂爾多斯盆地上古生界下石盒子組盒8段致密氣資源評(píng)價(jià)采用面積豐度類(lèi)比法和體積法，選取蘇里格中部盒8段致密氣刻度區(qū)解剖，獲得關(guān)鍵參數(shù)，如孔隙度(9.01%)、滲透率(0.92 mD)、生氣強(qiáng)度(30×108m3/km2)、資源豐度(1.064×108m3/km2)、可采系數(shù)(60%)等。根據(jù)影響致密氣成藏主要因素，選用儲(chǔ)層有效厚度、儲(chǔ)層物性、含氣面積系數(shù)、含氣飽和度、平均生烴強(qiáng)度等參數(shù)對(duì)刻度區(qū)和評(píng)價(jià)區(qū)進(jìn)行類(lèi)比評(píng)分，將各項(xiàng)參數(shù)加權(quán)計(jì)算得相似系數(shù)，進(jìn)而求得各評(píng)價(jià)區(qū)的資源豐度及資源量(表4)，匯總得全盆地盒8段致密氣地質(zhì)資源量5.72×1012m3。

體積法計(jì)算資源量分兩步，以蘇里格評(píng)價(jià)單元為例，首先，根據(jù)評(píng)價(jià)單元地質(zhì)特征，整理得到資源量計(jì)算的體積關(guān)鍵參數(shù)(表5)。然后，將體積參數(shù)輸入資源評(píng)價(jià)軟件，通過(guò)蒙特卡洛模擬得到評(píng)價(jià)單元的資源量概率分布，蘇里格盒8段致密氣地質(zhì)資源量期望值為38 120×108m3。同樣計(jì)算得到各評(píng)價(jià)單元的資源量，匯總得到整個(gè)盆地盒8段的致密氣資源量55 412×108m3。

根據(jù)以上兩種評(píng)價(jià)方法的合理程度和可靠性，應(yīng)用特爾菲綜合法對(duì)兩種評(píng)價(jià)結(jié)果取適當(dāng)權(quán)重系數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得到鄂爾多斯盆地盒8段致密氣地質(zhì)資源量5.68×1012m3。

3.4 評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)鄂爾多斯、松遼、四川、渤海灣等重點(diǎn)盆地致密油氣發(fā)育的地區(qū)、層段進(jìn)行評(píng)價(jià)(表6和表7)，測(cè)算致密油地質(zhì)資源量146.60×108t，可采資源量14.55×108t；致密氣地質(zhì)資源量22.88×1012m3，可采資源量11.26×1012m3。

圖3 四川盆地大安寨段小面元參數(shù)分布

表4 盒8段各評(píng)價(jià)單元資源豐度類(lèi)比法評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)表

表5 鄂爾多斯盆地盒8段蘇里格評(píng)價(jià)單元體積法關(guān)鍵參數(shù)取值表

致密油資源最豐富的是鄂爾多斯盆地，占總資源量的29%，松遼盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、四川盆地、三塘湖盆地資源量均超過(guò)10×108t。從層系分布來(lái)看(圖4)，致密油資源主要分布于三疊系，其次是二疊系和白堊系；從深度分布來(lái)看，近90%的致密油藏埋深小于4 000 m，鄂爾多斯盆地、四川盆地、松遼盆地等克拉通盆地埋深在2 000 m上下，準(zhǔn)噶爾盆地、柴達(dá)木盆地、三塘湖盆地等前陸盆地致密油資源埋藏較深。

表6 重點(diǎn)盆地致密油資源量

表7 重點(diǎn)盆地致密氣資源量

圖4 致密油氣資源的層系分布

致密氣資源最豐富的也是鄂爾多斯盆地，占總資源量的57%，其次是四川盆地，二者合計(jì)占總資源量的83%。從層系分來(lái)來(lái)看(圖5)，主要分布于二疊系，占總資源量的52%，其次是三疊系和侏羅系；與致密油相似，大部分致密氣藏埋藏深度也小于4 000 m，僅塔里木庫(kù)車(chē)坳陷、四川盆地川西坳陷的致密氣藏埋深偏大。

圖5 致密油氣資源分布

綜合來(lái)看，致密油氣資源主要分布于我國(guó)中部地區(qū)的鄂爾多斯盆地和四川盆地。根據(jù)1 255 m3天然氣等于1 t原油的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)，將天然氣資源量轉(zhuǎn)換為油當(dāng)量，鄂爾多斯盆地資源量最大(圖5)，占總量的44%，其次是四川盆地，占總量的19%。

4 開(kāi)發(fā)利用前景

致密油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，我國(guó)重點(diǎn)含油氣盆地致密油氣資源潛力大。在經(jīng)濟(jì)增速換檔、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)文明建設(shè)等新形勢(shì)和新機(jī)遇下[26-27]，盡管面臨開(kāi)采技術(shù)難、成本高等挑戰(zhàn)，致密油氣勘探開(kāi)發(fā)仍有良好發(fā)展前景。

4.1 面臨挑戰(zhàn)

1)基礎(chǔ)理論研究薄弱。我國(guó)致密油以陸相沉積為主，國(guó)外致密油儲(chǔ)層主要是海相沉積，地質(zhì)條件的差異決定了我國(guó)無(wú)法照抄國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)。盡管?chē)@陸相致密油氣形成及富集開(kāi)展了許多地質(zhì)研究，取得了一些新的認(rèn)識(shí)，但仍存在一些難題尚未突破，需要繼續(xù)深化優(yōu)質(zhì)烴源巖段、儲(chǔ)層集中段、源儲(chǔ)配置、成藏機(jī)理等方面的研究，盡快形成符合我國(guó)實(shí)際的陸相致密油基礎(chǔ)理論體系，夯實(shí)未來(lái)發(fā)展基礎(chǔ)。

2)致密油甜點(diǎn)預(yù)測(cè)難度大。評(píng)價(jià)優(yōu)選甜點(diǎn)區(qū)是致密油勘探的核心，由于致密油氣儲(chǔ)層致密、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，造成甜點(diǎn)識(shí)別難度大。目前雖然形成了以地質(zhì)評(píng)價(jià)、地震解釋、測(cè)井識(shí)別等為主的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)，但是地質(zhì)和工程甜點(diǎn)的預(yù)測(cè)難度依然很大，需要完善以致密油甜點(diǎn)區(qū)預(yù)測(cè)為目標(biāo)的關(guān)鍵配套技術(shù)，如薄儲(chǔ)層及裂縫地震預(yù)測(cè)、地震分頻反演、測(cè)井定量評(píng)價(jià)等。

3)開(kāi)采技術(shù)難成本高。非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)普遍采用水平井鉆探、體積壓裂的方法，對(duì)技術(shù)要求高，且面臨單井產(chǎn)量低、穩(wěn)產(chǎn)難度大、遞減快的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)成本高，經(jīng)濟(jì)效益差，如何規(guī)模經(jīng)濟(jì)動(dòng)用，是中低油價(jià)下致密油氣勘探開(kāi)發(fā)必須解決的難題。為此，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)鉆井技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)提速增效；強(qiáng)化儲(chǔ)層改造技術(shù)攻關(guān)，改進(jìn)壓裂工藝，提高壓裂規(guī)模，提高單井產(chǎn)量；采用井工廠模式，簡(jiǎn)化地面建設(shè)；力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)噴射器、封隔器、瓜爾膠等裝備材料的國(guó)產(chǎn)化，從多個(gè)環(huán)節(jié)降低開(kāi)發(fā)成本。

4.2 發(fā)展機(jī)遇

1) 資源品質(zhì)變化推動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)。國(guó)土資源部發(fā)布的2015年全國(guó)油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，隨著高品質(zhì)資源逐步開(kāi)采消耗，剩余油氣資源品質(zhì)整體降低，80%為低品質(zhì)、高風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型，其中，剩余石油資源的25%為致密油和稠油，剩余天然氣資源的25%為致密氣。目前，常規(guī)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的難度越來(lái)越大，資源劣質(zhì)化越來(lái)越強(qiáng)，低滲和特低滲油氣藏占比越來(lái)越大，資源的緊迫性迫使油氣勘探開(kāi)發(fā)向低品位擴(kuò)展?！妒桶l(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出要“大力支持低品位資源開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)石油產(chǎn)量基本穩(wěn)定”。致密油氣資源豐富，在部分地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模開(kāi)發(fā)，是常規(guī)油氣的現(xiàn)實(shí)接替領(lǐng)域，是未來(lái)油氣領(lǐng)域發(fā)展重點(diǎn)。

2)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)提供堅(jiān)實(shí)保障。針對(duì)我國(guó)致密油氣資源特征，以長(zhǎng)慶油田為代表的國(guó)內(nèi)石油企業(yè)長(zhǎng)期組織技術(shù)攻關(guān)，形成了以勘探評(píng)價(jià)技術(shù)、水平井開(kāi)發(fā)、壓裂改造工藝技術(shù)、工廠化作業(yè)等為核心的致密氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)，如沙漠全數(shù)字多波地震勘探技術(shù)、集群化井位部署示范技術(shù)、直井多層分壓技術(shù)和水平井分段壓裂技術(shù)等；致密油勘探開(kāi)發(fā)配套技術(shù)也日趨成熟，形成了微(納)米孔喉表征、地震預(yù)測(cè)、“三品質(zhì)”測(cè)井、水力噴砂體積壓裂、鉆橋塞分段多簇壓裂、水平井準(zhǔn)自然能量開(kāi)發(fā)等技術(shù)。整體看來(lái)，致密氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)較為成熟，致密油勘探開(kāi)發(fā)配套技術(shù)正在探索中不斷完善，針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)繼續(xù)攻關(guān)，是致密油氣勘探開(kāi)發(fā)的堅(jiān)實(shí)保障。

3)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整促進(jìn)天然氣發(fā)展。“十二五”期間，我國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，天然氣產(chǎn)量年均增長(zhǎng)6.7%，天然氣在一次能源消費(fèi)中的比重從2010年的4.4%提高到2015年的5.9%?！赌茉窗l(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出要“優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)清潔低碳發(fā)展”，提出“‘十三五’期間，天然氣消費(fèi)比重力爭(zhēng)達(dá)到10%”。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，困難挑戰(zhàn)重重，在控制煤炭消費(fèi)的同時(shí)，要加快天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2015年，我國(guó)致密氣產(chǎn)量已達(dá)360×108m3，占天然氣產(chǎn)量的29%，相對(duì)于煤層氣和頁(yè)巖氣，致密氣的資源量較落實(shí)，開(kāi)發(fā)技術(shù)也較成熟，是最具現(xiàn)實(shí)性的非常規(guī)天然氣資源，發(fā)展前景樂(lè)觀。

致謝：感謝中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院、中國(guó)石化華北油氣分公司和西南油氣分公司在基礎(chǔ)資料提供及資源評(píng)價(jià)過(guò)程給予的幫助和支持！

[1] 潘繼平，胡建武，安海忠.促進(jìn)中國(guó)非常規(guī)天然氣資源開(kāi)發(fā)的政策思考[J].天然氣工業(yè)，2011，31(9)：1-6.

[2] Zheng Zhihong，Zhu Jie，Yang Hulin.Policies for unconventional oil and gas resources in China[J].China oil & Gas，2015，22(3)：9-14.

[3] 王淑玲，張煒，張桂平，等.非常規(guī)能源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].中國(guó)礦業(yè)，2013，22(2)：5-8.

[4] 孫張濤，田黔寧，吳西順，等.國(guó)外致密油勘探開(kāi)發(fā)新進(jìn)展及其對(duì)中國(guó)的啟示[J].中國(guó)礦業(yè)，2015，24(9)：7-12.

[5] 賈承造，鄒才能，李建忠，等.中國(guó)致密油評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、主要類(lèi)型、基本特征及資源前景[J].石油學(xué)報(bào)，2012，33(3)：343-350.

[6] 鄒才能，朱如凱，吳松濤，等.常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類(lèi)型、特征、機(jī)理及展望：以中國(guó)致密油和致密氣為例[J].石油學(xué)報(bào)，2012，33(2)：173-187.

[7] 鄒才能，朱如凱，白斌，等.致密油與頁(yè)巖油內(nèi)涵、特征、潛力及挑戰(zhàn)[J].礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)，2015，34(1)：3-17.

[8] 鄒才能，陶士振，侯連華，等.非常規(guī)油氣地質(zhì)[M].北京：地質(zhì)出版社，2013：93-125.

[9] 石油地質(zhì)勘探專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).SY/T 6943-2013 致密油地質(zhì)評(píng)價(jià)方法[S].北京：石油工業(yè)出版社，2013.

[10] 全國(guó)石油天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T 30501-2014 致密砂巖氣地質(zhì)評(píng)價(jià)方法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[11] 趙靖舟，李軍，曹青，等.論致密大油氣田成藏模式[J].石油與天然氣地質(zhì)，2013，34(5)：573-583.

[12] 李陳，夏朝輝，汪萍，等.致密氣藏儲(chǔ)量評(píng)價(jià)新方法[J].特種油氣藏，2015，22(5)：107-109.

[13] 付金華，喻建，徐黎明，等.鄂爾多斯盆地致密油勘探開(kāi)發(fā)新進(jìn)展及規(guī)模富集可開(kāi)發(fā)主控因素[J].中國(guó)石油勘探，2015，20(5)：9-19.

[14] 杜金虎，何海清，楊濤，等.中國(guó)致密油勘探進(jìn)展及面臨的挑戰(zhàn)[J].中國(guó)石油勘探，2014，19(1)：1-9.

[15] 匡立春，胡文瑄，王緒龍，等.吉木薩爾凹陷蘆草溝組致密油儲(chǔ)層初步研究：巖性與孔隙特征分析[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2013，19(3)：529-535.

[16] 邱振，吳曉智，唐勇，等.準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組致密油資源評(píng)價(jià)[J].天然氣地球科學(xué)，2016，27(9)：1688-1698.

[17] 楊濤，張國(guó)生，梁坤，等.全球致密氣勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展及中國(guó)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)[J].中國(guó)工程科學(xué)，2012，14(6)：64-68.

[18] 楊樺，鄂爾多斯盆地致密氣勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)與未來(lái)發(fā)展展望[J].中國(guó)工程科學(xué)，2012，14(6)：40-48.

[19] 康玉柱.中國(guó)非常規(guī)致密巖油氣藏特征[J].天然氣工業(yè)，2012，32(5)：1-4.

[20] Gaswirth S B，Marra K R.U.S.geological survey 2013 assessment of undiscovered resources in the Bakken and Three Forks Formations of the U.S.Williston Basin Province[J].AAPG Bulletin，2015，99(4)：639-660.

[21] 王社教，李峰，郭秋麟，等.致密油資源評(píng)價(jià)方法及關(guān)鍵參數(shù)研究[J].天然氣地球科學(xué)，2016，27(9)：1576-1582.

[22] 郭秋麟，陳寧生，吳曉智，等.致密油資源評(píng)價(jià)方法研究[J].中國(guó)石油勘探，2013，18(2)：67-76.

[23] 王社教，蔚遠(yuǎn)江，郭秋麟，等.致密油資源評(píng)價(jià)新進(jìn)展[J].石油學(xué)報(bào)，2014，35(6)：1095-1105.

[24] 郭秋麟，李峰，陳寧生，等.致密油資源評(píng)價(jià)方法、軟件及關(guān)鍵技術(shù)[J].天然氣地球科學(xué)，2016，27(9)：1566-1575.

[25] 李登華，李建忠，汪少勇，等.四川盆地侏羅系致密油與刻度區(qū)精細(xì)解剖與關(guān)鍵參數(shù)研究[J].天然氣地球科學(xué)，2016，27(9)：1666-1678.

[26] 廖曉蓉，郭焦鋒，李維明.加大力度開(kāi)發(fā)致密油和頁(yè)巖油增強(qiáng)國(guó)家能源安全保障[J].中國(guó)礦業(yè)，2013，22(7)：8-9.

[27] 張君峰，畢海濱，許浩，等.國(guó)外致密油勘探開(kāi)發(fā)新進(jìn)展及借鑒意義[J].石油學(xué)報(bào)，2015，36(2)：127-136.

Assessment of the potential of tight oil and gas in major basins in China

ZHENG Zhihong1，LI Denghua1，WANG Zhixin2，JIA Jun1，GAO Xuan1，LIU Zhuoya1，ZAN Xin1，GUO Jing1
(1.Strategic Research Center of Oil and Gas Resources，Ministry of Land and Resources，Beijing 100034，China；2.China University of Petroleum(Beijing)，Beijing 102249，China)

Regarding the new discoveries and breakthroughs in tight oil and gas exploration in Ordos basin，Sichuan basin，Songliao basin and Junggar basin，reserves and productions increased rapidly，and tight oil and gas is considered to be the most practical unconventional hydrocarbon resources.Based on the summarizing of new advances in exploration，resources assessment of tight oil and gas in 10 major basins was carried out by using seven methods.According to the assessment，tight oil and gas resources in-place are respectively estimated at 14.66 billion tons and 22.88 trillion cubic meters，and recoverable tight oil and gas resources are respectively estimated at 1.455 billion tons and 11.26 trillion cubic meters.The assessment indicates that tight oil and gas is abundant in China and has a great potential for exploration.Considering the both the challenges and opportunities，there will be a good prospect for tight oil and gas exploration.

tight oil and gas；unconventional hydrocarbon resource；resource assessment；major basin；exploration prospect

2017-03-14 責(zé)任編輯：劉艷敏

鄭志紅(1986-)，男，博士，2014年畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)，主要從事油氣資源評(píng)價(jià)研究工作，E-mail：pds_zzh@163.com。

TE155

A

1004-4051(2017)08-0022-08