中國近海油氣勘探新進展與勘探突破方向

徐長貴

(中國海洋石油集團有限公司 北京 100010)

中國近海是全球海上勘探最活躍的地區(qū)之一[1]。2020年中國近海探井數(shù)超過全球海上總探井數(shù)的40%，在全球海上鉆井數(shù)量前十名的含油氣盆地中，中國近海盆地占了3個，其中渤海海域探井數(shù)全球排名第一，珠江口盆地和北部灣盆地排名第三和第六。中國近海持續(xù)保持了高強度的海上工作量，切實落實了習近平總書記關于加大國內油氣勘探開發(fā)力度，保障國家能源安全等重要指示精神。在全球資源稟賦日益變差、國內油氣劣質化程度日益加劇的環(huán)境下，中國近?？碧侥繕艘?guī)模變小、儲層物性變差、油氣豐度變低、隱蔽性變強，迫切需要轉變勘探思路，突破油氣成藏傳統(tǒng)認識以獲得更大的發(fā)現(xiàn)[2-5]。

“十四五”以來，通過強化地質認識創(chuàng)新對油氣勘探實踐的指導作用，在渤海海域萊州灣凹陷墾利地區(qū)和遼西凸起斜坡帶、文昌凹陷中央斷裂帶、寶島凹陷深水區(qū)及開平凹陷斜坡帶等多個勘探領域獲得重大發(fā)現(xiàn)，為中國海油“油氣增儲上產攻堅工程”行動方案提供了儲量保障，同時也指出了中國近海未來油氣勘探有利方向。

1 中國近海油氣勘探新進展

2020—2021年，中國海油繼續(xù)加大勘探投入，中國近?？碧焦ぷ髁靠焖僭黾樱杉S地震3.1×104km2，鉆探井389口，是全球海上鉆探工作量最大的地區(qū)，也獲得了多個重要的領域性勘探突破。

1.1 創(chuàng)新提出湖盆萎縮期連片砂體發(fā)育模式與油氣高強度充注機制，引領墾利地區(qū)大型淺層巖性油田發(fā)現(xiàn)

傳統(tǒng)認為，墾利地區(qū)淺層明下段發(fā)育的砂體以河流相為主，難以形成大面積儲層，加之淺層儲層與深層沙河街組烴源巖距離遠，油氣發(fā)生高強度充注難度大，導致本地區(qū)淺層長期沒有獲得大的商業(yè)性突破。

近期研究認為，中新世后期，墾利地區(qū)整體處于坡度極小的寬緩斜坡帶，湖平面的小幅波動就會造成湖岸線的長距離橫向遷移。分流河道密集交切疊置，形成“網”狀分布砂體骨架，構成疊合分布砂體的“藤”；湖浪作用對分流河道砂體席狀化改造后，充填于分流河道之間的厚度相對較薄、平面連片分布的席狀砂體，構成疊合砂體的“蔓”，明下段形成垂向厚度薄、分布范圍大、廣泛連通的大型復合連片砂體[6-7](圖1)。

圖1 湖盆萎縮期河-湖交互環(huán)境下連片砂體發(fā)育模式

鉆井證實萊州灣凹陷是富烴凹陷，深層沙河街組烴源巖生成充足的油氣，油氣首先沿垂向油源斷裂向上運移，當淺層相互連通的砂體與垂向油氣運移斷層搭接時，既可作為油氣側向運移的“高速公路”，也可作為油氣聚集的儲集層；隨著油氣充注的持續(xù)增強，在浮力作用的推動下，油氣逐漸由“藤”向“蔓”中運移，最終形成平面連片含油的分布特征。統(tǒng)計表明復合巖性砂體最大油柱超過100 m，平均為40～50 m，遠超過構造油氣藏油柱高度。大型復合砂體“藤蔓式”油氣運聚成藏模式指導了墾利6-1和墾利10-2油田多口評價井位部署，最終墾利地區(qū)探明石油地質儲量超2億噸。引領墾利地區(qū)超大面積淺層巖性油田發(fā)現(xiàn)，助力建成國內海上首個超大面積淺層巖性油田群，也揭開環(huán)渤海凹陷淺層巖性勘探新篇章。

1.2 創(chuàng)新建立源-渠-匯模式下巖性精細預測技術，遼中凹陷中深層巖性油氣藏勘探獲突破

遼西凸起是渤海油田勘探程度最高的地區(qū)之一，隨著勘探程度深入，勘探方向由凸起區(qū)構造油氣藏轉向遼中凹陷斜坡帶巖性油氣藏。研究表明，遼西凸起斜坡帶東營組發(fā)育多個湖底扇巖性圈閉。物源來自盆外渤海海域北部的燕山褶皺帶[8]，物源區(qū)規(guī)模大、剝蝕時期長，為遼中凹陷西斜坡帶長距離搬運提供了充足的物質條件；遼西凸起發(fā)育了一系列“U”型、“V”型和“W”型的大型溝谷體系，與斜坡帶、坡折帶共同形成了東營組富砂型湖底扇高效匯聚體系；基準面轉換體系控制了沉積體系的類型與分布，基準面低位時期，三角洲沉積體系占據斜坡帶可容納空間；基準面高位時期，斜坡帶三角洲體系供源變弱，主要發(fā)育盆外遠源重力流湖底扇沉積體系。在基準面轉換控制作用下，兩種沉積體系交替發(fā)育，形成了垂向上砂泥互層的沉積特征,如旅大10-6區(qū)(圖2)。

圖2 旅大10-6區(qū)東營組湖底扇控砂機制模式

上述認識突破了遼中凹陷斜坡帶主要發(fā)育厚層砂體的傳統(tǒng)觀點，指出斜坡帶具備發(fā)育富砂型湖底扇和前三角洲湖相泥巖組成的良好儲蓋組合。在該認識指導下實施鉆探LD10-6-A井，獲近百米油氣層，探明儲量超3 000萬噸(油當量)，取得了遼中凹陷斜坡帶油氣勘探的重大突破。遼中凹陷中深層巖性油氣藏預測技術思路與旅大10-6的勘探突破，對渤海海域乃至中國近海其他盆地斜坡帶巖性油氣藏領域的勘探具有重要的啟發(fā)和指導意義。

1.3 創(chuàng)新建立斜向伸展增壓型構造轉換帶控圈模式，實現(xiàn)文昌凹陷原油勘探歷史性突破

文昌A凹陷是珠江口盆地西部油氣勘探重點區(qū)域，早期勘探集中在凹陷中部斷裂帶和周緣大型背斜圈閉，僅發(fā)現(xiàn)多個小型氣田?！笆奈濉币詠磙D變勘探思路，重點圍繞油氣運聚條件較好的鼻狀隆起帶與構造轉換帶開展研究，創(chuàng)新建立“斜向伸展增壓型構造轉換帶控圈模式”[9-10]，指出始新世北西向應力場形成了北東向控洼斷裂，并且同向大斷裂在伸展過程中發(fā)育了大型構造轉換帶。漸新世南北向應力場與先存大斷裂走向斜交，使得該區(qū)發(fā)生斜向伸展，構造轉換帶在斷裂差異活動和周緣次洼構造沉降影響下形成大型北西向鼻狀隆起。中中新世以后，區(qū)域應力場持續(xù)順時針旋轉，形成一系列北西走向斷層，將大型鼻狀隆起復雜化，從而形成了現(xiàn)今破碎的斷塊構造圈閉群。

在“斜向伸展增壓型構造轉換帶控圈模式”認識指導下，成功落實了一個大型斷塊圈閉群(圖3)。優(yōu)先部署鉆探文昌9-A構造，獲日產近300 m3高產工業(yè)油流，實現(xiàn)了文昌A凹陷原油勘探歷史性突破，證實了“斜向伸展增壓型構造轉換帶控圈模式”的理論正確性和實踐價值，對類似凹陷復雜斷塊圈閉勘探具有較好的指導意義。

圖3 文昌9-10-14區(qū)珠海組三段頂面大型增壓型斷裂轉換帶分布圖[9]

1.4 創(chuàng)新提出轉換斷階控藏模式，寶島凹陷寶島21-A天然氣勘探獲重大發(fā)現(xiàn)

瓊東南盆地寶島凹陷的勘探最早始于20世紀90年代，歷經近30年的勘探，一直未獲得突破。天然氣富集規(guī)律認識不清等地質難題，是制約油氣勘探進程的關鍵。研究表明構造轉換帶對大中型油氣田形成具有重要的控制作用，指出寶島21-A構造轉換帶具有優(yōu)越的成藏條件，三洼環(huán)抱、烴源條件優(yōu)越，大型辮狀河三角洲、扇三角洲儲集體廣泛分布，大型構造脊匯聚油氣。明確了多級構造轉換斷階控制了沉積砂體分布位置、類型及規(guī)模。提出了“多級斷階控脊—近源匯聚成藏”天然氣富集模式[11-12]，指出轉換斷階帶與近凹構造脊是油氣優(yōu)勢運聚區(qū)(圖4)。

圖4 寶島21-A構造天然氣藏剖面

2021年，寶島21-A構造喜獲天然氣勘探戰(zhàn)略突破，其中多口井氣層超過百米，測試日產氣無阻流量超百萬方，天然氣三級地質儲量近千億方，展示了良好的勘探前景。寶島21-A天然氣田是瓊東南盆地寶島凹陷領域性風險勘探的重大突破，揭開了寶島凹陷天然氣勘探的序幕，圍區(qū)寶島29-A等多個潛力目標總資源量超過4 000×108m3，具有巨大的勘探潛力，將為南海萬億大氣區(qū)建設做出突出貢獻。

1.5 創(chuàng)新提出“早斷晚拆、雙向運移”新認識，實現(xiàn)開平凹陷新區(qū)勘探突破

開平凹陷勘探始于20世紀80年代，由于該凹陷構造復雜、烴源巖不明確、油氣運移方向不清等地質問題，雖鉆了多口探井，且多口井見較好油氣顯示，但均無規(guī)模型油氣田發(fā)現(xiàn)。近兩年通過深入剖析洼陷結構、演化過程以及烴源分布規(guī)律等地質問題，創(chuàng)新提出了開平凹陷“早斷晚拆、雙向運移”新認識。開平凹陷總體表現(xiàn)為受拆離斷層控制的北斷南超的結構特征，具有“厚文昌、薄恩平”的地層特點。早期洼陷總體為寬盆深湖環(huán)境，發(fā)育了文五、文四段兩套烴源巖，具有較好的生烴潛力。晚期北側控洼斷層角度變緩，發(fā)生了強烈的拆離伸展作用，發(fā)育優(yōu)質的辮狀河三角洲儲層[13]。同時開平主洼烴源巖分布具有東、西分異的特征，西側由于斷層強烈活動造成地層的強烈旋轉，烴源巖地層主要向北傾，東側基本保持半地塹形態(tài)，烴源巖地層主要向南傾。受烴源巖傾向控制，開平主洼具有南北“雙向運移”的特點。

在新認識基礎上，在開平主洼南部斜坡帶開平11-A構造部署探井獲得領域性風險勘探突破，3口井油層均超過百米(圖5)，其中KP11-A-1井測試日產原油超過150 m3，實現(xiàn)了開平凹陷新區(qū)勘探重大突破。

圖5 開平11-A油藏關鍵井綜合柱狀圖

2 中國近海油氣勘探挑戰(zhàn)、策略與勘探方向

2.1 挑戰(zhàn)與勘探策略

中國近海走過了近60年的油氣勘探歷程，勘探難度越來越大，面臨形勢嚴峻。鶯歌海盆地、白云凹陷深水天然氣勘探成功率偏低，中深層優(yōu)質儲層預測難度大、技術手段有限，低滲儲層產能釋放尚未獲得實質性突破[14]；同時勘探作業(yè)環(huán)境復雜化，公司面臨巨大挑戰(zhàn)。

中國近海將繼續(xù)堅持以“大中型油氣田發(fā)現(xiàn)”為勘探指導思想。2020年以來，中國近?？碧叫掳l(fā)現(xiàn)探明地質儲量超8億噸(油當量)。其中大中型以上油氣田26個，探明地質儲量超6億噸(油當量)，占總儲量的75%，大中型油氣田仍然是中國近海新增儲量的主要貢獻者。堅持油氣并舉、向氣傾斜、穩(wěn)定渤海、甩開南海、拓展東海、攻堅黃海，統(tǒng)籌戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)、戰(zhàn)略突破、戰(zhàn)略展開三個層次有序部署，實現(xiàn)儲量穩(wěn)定增長，加大深水、深層、高溫高壓等風險勘探和領域勘探，努力尋找儲量接替區(qū)，深化地質認識、加強地球物理和勘探作業(yè)技術攻關，提高勘探成功率，強化成本管控，實現(xiàn)勘探高質量可持續(xù)發(fā)展。

2.1.1加大巖性油氣藏和潛山油氣藏勘探

目前巖性油氣藏儲量占比首次超過構造和潛山油氣藏，已經成為中國近海儲量增長的主力軍。2020年以來巖性油氣藏在中國近海海域多層系獲得重大突破。渤海油田墾利6-1、墾利10-2都是淺層巖性億噸級油田；旅大10-6東營組湖底扇巖性勘探獲得突破；西湖凹陷杭州西斜坡巖性油氣藏展現(xiàn)了千億方儲量規(guī)模；陸豐南文昌—恩平組古近系巖性油氣藏取得重要進展。中國近海已經全面進入了巖性油氣藏勘探階段。

潛山油氣藏也是中國近海重要的儲量增長點之一，2020年以來，潛山油氣藏探明儲量1.77×108t，占中型以上規(guī)模儲量發(fā)現(xiàn)的27.8%。渤中19-6潛山千億方大氣田的發(fā)現(xiàn)突破了渤海灣油型盆地的傳統(tǒng)認識，證實了環(huán)渤中凹陷天然氣勘探具有廣闊前景。

今后需重點加強巖性及潛山油氣藏成藏機理、地球物理儲層預測技術及巖性圈閉刻畫技術的攻關。

2.1.2加快推進“南海萬億大氣區(qū)”和“渤海萬億大氣區(qū)”建設

加快中國近海天然氣勘探，推進“南海萬億大氣區(qū)”和“渤海萬億大氣區(qū)”建設，是貫徹執(zhí)行習近平總書記能源的飯碗得牢牢端在自己手里重要指示精神，落實“3060”雙碳目標的要求。

隨著“深海一號”超深水大氣田投產，南海萬億大氣區(qū)建設已駛入快車道。2021年南海鉆探深水天然氣探井14口，全年新增天然氣地質儲量近千億方，這是近五年來天然氣勘探成效最好的一年，南海有望在近幾年實現(xiàn)萬億方儲量規(guī)模大氣區(qū)的建成。

近年來，渤海海域發(fā)現(xiàn)渤中19-6千億方大氣田，天然氣勘探成效顯著。目前，渤海油田向國家提交天然氣探明地質儲量近5 000億方。“十三五”資源評價表明，渤海海域天然氣資源規(guī)模2.92萬億方，探明率僅為18%，天然氣剩余資源潛力大，下一步重點將圍繞渤中凹陷和遼中北洼兩個相對富氣的凹陷開展天然氣領域勘探。

2.1.3加強中國海上重大風險領域勘探，拓展油氣儲量接替區(qū)

風險勘探是新形勢下中國海油為實施資源發(fā)展戰(zhàn)略，以新區(qū)新領域勘探為目標運行的一種勘探管理模式[15-16]。風險勘探由總部投資、不考核各地區(qū)公司，極大調動了各地區(qū)公司甩開勘探積極性。近年來，中國海油加強風險勘探投入，對新區(qū)、新凹陷采取整體評價-組合目標-集中部署-風險勘探的組合方式，加快新區(qū)、新凹陷的整體部署。2021年中國近海鉆探了多口領域性風險探井，共獲得3個商業(yè)性/潛在商業(yè)性油氣發(fā)現(xiàn)，拓寬了勘探領域，實現(xiàn)了原油勘探領域和天然氣勘探領域重大突破。近期中國近海將持續(xù)加大風險勘探投入，在常規(guī)油氣的新區(qū)、新領域、超淺層領域及海上非常規(guī)頁巖油氣領域開展風險探索。

2.2 中國海域近期主要勘探方向

基于近幾年研究認識與勘探成效，中國近海原油領域近期勘探方向主要包括：渤海環(huán)渤中凹陷、黃河口凹陷新近系規(guī)模型巖性勘探；環(huán)渤中凹陷西環(huán)古近系大中型巖性勘探、石臼坨凸起南段陡坡帶和黃河口凹陷北部陡坡近緣巖性-構造勘探、遼東灣東營組湖底扇巖性勘探；遼東凸起中北段中低位潛山勘探；文昌凹陷斷裂轉換帶多層系巖性勘探；惠州凹陷、恩平凹陷及開平凹陷近源巖性-構造勘探。

中國近海天然氣領域近期勘探方向包括：環(huán)渤中凹陷深層超深層古近系和潛山勘探；遼東凸起北部和遼西凸起南段潛山勘探；西湖凹陷西斜坡地層-巖性勘探；西湖凹陷中央背斜反轉帶巖性-構造勘探；鶯歌海北部高溫高壓天然氣勘探；南海深水區(qū)白云凹陷天然氣勘探及瓊東南盆地超淺層巖性天然氣勘探。

3 結束語

勘探實踐證明，地質認識創(chuàng)新是中國近海油氣勘探持續(xù)突破的關鍵，湖盆萎縮期河-湖交互環(huán)境下連片砂體發(fā)育模式、源-渠-匯控砂模式、增壓型構造轉換帶控圈、轉換斷階控藏等地質新認識進一步豐富和發(fā)展了油氣勘探理論，推動相似成藏背景條件下油氣勘探實踐。同時，堅持以大中型油氣田勘探為指導思想，加大巖性油氣藏和潛山油氣藏勘探，加快推進渤海和南海2個“萬億大氣區(qū)”的建設，加強風險領域勘探是未來中國海油近海盆地油氣勘探重要舉措。