壹、全球油氣勘探現狀
截至2009年,全球已發現951個大油氣田(按國際標準,大油田可采儲量>0.685×108t,大氣田可采儲量>850×108m3),發現高峰在20世紀60~70年代,***發現其中的435個大油氣田(圖1-1)。
圖1-1 全球大油氣田發現隨時間的分布
近年來仍有重大發現,2000~2009年,全球發現大油氣田85個。這些重大發現主要分布在被動陸緣深水區、碳酸鹽巖、巖性地層及非常規油氣等領域。陸上新發現大油氣田主要分布在中東、中亞等地區,海上主要分布在巴西、澳大利亞、西非與墨西哥灣四大深水區。
全球油氣具有不均壹分布的特點,以區域構造盆地為單元,集中分布在特定的油氣聚集域和聚集區中。常規大型、特大型油氣田分布主要受大的構造背景控制,在構造域上,主要以特提斯構造域為主;在構造類型上,以被動大陸邊緣、前陸沖斷帶和克拉通正向構造為主。非常規大型、特大型油氣田分布於大型負向構造區或斜坡區,如盆地中心、大型構造的斜坡或向斜區、海域與凍土帶等。
二、大型、特大型油氣田分布規律
1.常規大型、特大型油氣田分布
全球油氣宏觀區域分布受構造域和盆地類型控制。構造域(tectonic domain)是指較大陸地臺區和褶皺區更高壹級的大地構造單元。黃汲清等(1980)將中國大地構造劃分為古亞洲構造域、特提斯構造域和環太平洋構造域等三大構造域。
在不同構造域中,特提斯構造域大油氣田最發育,其分布於在地球古緯度南、北緯30°之間,溫暖洋流適於大量生物發育生長,有機質豐富,發育優質烴源巖。海相油氣烴源巖主要分布在陸棚及斜坡相、臺內凹陷等(占70%);陸相油氣主要分布在湖盆中心(占90%)。特提斯構造域發現了中東地區的大型、特大型油氣田,如全球最大的加瓦爾油田(133×108t)和全球最大的北方氣田(38×1012m3)等。在不同的盆地類型中,被動大陸邊緣盆地、大型前陸沖斷帶、克拉通大型古隆起等盆地或區帶,常規大型、特大型油氣田最發育。
(1)被動大陸邊緣
具有有利的成藏條件,下斷上坳,中部發育膏鹽層,形成良好生儲蓋組合,如岡瓦納大陸裂解經歷4個演化階段後,大西洋兩岸形成被動陸緣,形成了海域“金三角”富油氣區。尤其是深水大規模砂質碎屑流新認識促進了勘探突破,砂質碎屑流比濁流沈積形成的砂體厚度更大、分布更廣,為全球深水勘探提供了重要理論依據。中國南海海域具有被動陸緣性質,油氣呈“內環油、外環氣”分布,資源潛力大,已獲多處發現,近期荔灣3-1井等獲得重大突破。
(2)大型前陸沖斷帶
前陸盆地具有形成大油氣田的有利條件。沖斷帶構造活動形成背斜與斷層群,壹般成排成帶分布,發育有利的構造圈閉,烴源巖、儲集體和圈閉有效配置。如中東紮格羅斯前陸盆地,具有雙層結構,下部被動陸緣發育海相優質烴源巖,上部發育有利儲蓋組合,大型構造圈閉成排成帶分布,資源豐度高,儲量豐度高。2000年以來紮格羅斯、安第斯等主要前陸盆地群有重大發現,如Homa、Day、Tabnak等大氣田。中國中西部前陸盆地如庫車沖斷帶在3000~8000m獲得重大發現,發育煤系地層,有利於形成構造型大氣區。
(3)克拉通大型隆起
克拉通大型正向構造長期發育的古隆起及其圍斜部位,構造和巖性地層圈閉發育早,後期處於烴類運聚的指向區,持續接受不同生烴高峰期的烴類供給,構成了圈閉和生烴排聚在時空上的最佳有效配置。同時,大型古隆起由於其特殊的地形地貌還控制著淺水高能沈積相帶、地層尖滅帶的發育,以及後期暴露遭受剝蝕淋濾作用,通過控制沈積、成巖作用,控制優質儲集層的發育和分布,如在塔裏木盆地發現了輪南、塔中等縫洞型大油氣區。
2.非常規大型、特大型油氣田分布
(1)前陸盆地前淵斜坡
前陸盆地斜坡區大範圍廣泛展布,坡度較緩,有利於大規模沈積體系發育,為大型地層與大面積連續型儲層成藏奠定了地質基礎,如北美與南美等廣泛發育前陸斜坡的委內瑞拉Orinoco帶重油與加拿大阿爾伯達盆地天然瀝青的地層油田。阿爾伯達盆地還發現了埃爾姆沃斯大型深盆氣藏等。中國四川盆地前陸斜坡須家河組廣泛發育致密砂巖氣。
(2)坳陷盆地中心
連續型油氣發育的最有利部位,烴源巖大面積發育,有機質豐度高,保存條件好。如美國聖胡安和加拿大阿爾伯達、中國鄂爾多斯等盆地中心廣泛發育致密砂巖氣。發育煤系地層,煤層、泥頁巖與致密砂巖***生,緊密接觸,普遍含氣,因此,含煤層系勘探無禁區。
(3)克拉通向斜區
克拉通向斜區通常具有構造穩定、沈積速率低、煤層分布廣、溫度場和壓力場漸變式演化以及構造變形微弱的有利條件。向斜部位與盆地中心成藏地質條件相似,是烴源巖和致密砂巖發育的有利區。氣源竈呈廣覆式分布,大面積疊置砂體與烴源層緊密接觸,以近距離垂向運移為主、側向運移為輔,有利於發育煤層氣、頁巖氣、致密砂巖氣等非常規油氣資源。
(4)凍土帶與海洋深水
天然氣水合物廣泛分布在陸地永凍層和海底沈積層。高寒地帶、高緯度區等凍土帶有利於天然氣水合物的形成,如北極凍土帶、青藏高原凍土帶等。
三、全球剩余油氣資源分布
全球剩余油氣資源豐富,勘探潛力仍然很大。據USGS2007年的評價結果(部分為2009年數據)(表1-1),全球常規石油可采資源量占4880×108t,截至2009年底,已采出其中的30.8%,剩余探明開采儲量占37.3%,待發現可采資源量占31.9%;常規天然氣可采資源量為471×1012m3,截至2009年底,已采出其中的18.3%,剩余探明開采儲量占39.7%,待發現開采資源量占42.0%。
表1-1 全球油氣資源利用狀況
註:累計采出量和剩余探明可采儲量數據截至2009年底。
剩余常規石油資源的分布非常不均衡,相對集中分布在中東、中南美、中亞-俄羅斯,這3個地區的常規剩余石油可采儲量分別占全球的56.1%、15.7%和9.2%,待發現石油資源量分別占全球的34.8%、6.4%和24.5%(表1-2)。
表1-2 全球常規資源分布
(資料來源:USGS2000,IEA2008,IEA2009,BP2010)
剩余常規天然氣資源的分布也非常不均衡,相對集中分布在中亞-俄羅斯和中東地區,這2個地區的常規剩余天然氣可采儲量分別占全球的31.2%和40.6%,待發現天然氣資源量分別占全球的36.2%和26.1%(表1-2)。
四、近年全球常規油氣發現趨勢
1.石油儲產量穩定增長,天然氣儲產量快速上升
2000~2009年的10年間,全球剩余石油可采儲量由1508×108t增加到1818×108t,增長了20.5%;石油產量由36.1×108t增長到38.2×108t,增長了5.8%(圖1-2)。全球剩余天然氣可采儲量由154×1012m3增加到187×1012m3,增長了21.4%;天然氣產量由2.4×1012m3增長到3.06×1012m3,增長27.5%(圖1-3)。
圖1-2 全球石油儲產量變化
圖1-3 全球天然氣儲產量變化
全球油氣產量呈現出不均衡且相對集中的特點,石油產量主要來自中東、中亞-俄羅斯、北美等地區,天然氣產量主要來自北美、中亞-俄羅斯等地區(圖1-4)。
圖1-4 全球油氣產量地區分布
2.常規構造、巖性地層油氣藏、深水區是大油氣田發現和增儲主體,非常規油氣是戰略接替領域
構造圈閉是發現高豐度大油氣田的熱點,巖性地層油氣藏是儲量增長的重點,深水區是未來長期勘探的焦點,非常規油氣是勘探的亮點。
前陸富油氣沖斷帶是發現構造大油氣田的重要領域。2000~2009年,前陸沖斷帶新發現大油氣田14個,占全球的16%,新增可采石油當量48×108t,占全球新增可采石油當量的21%,主要分布在紮格羅斯、南美安第斯等地。重要發現主要有紮格羅斯沖斷帶的Miran West1、Shaikan1、Sefid Zakhur、Yadavaran等油氣田,安第斯山及南美北部的Cusiana、Incahuasix-1、Red Mango等油氣田。我國前陸沖斷帶勘探在塔裏木塔西南新區柯東1井、庫車深層克深5井等獲得重大突破。
巖性地層油氣藏勘探發現較大,2000~2009年,巖性地層油氣藏新發現大油氣田20個,占新發現大油氣田總數的24%,新增油氣可采儲量40×108t,占新發現大油氣田總數的18%,主要分布在中東、北美、北海、中國等地。重要發現有中東的Khazzan、Ghaza、北海的Buzzard、非洲的Jubilee等油氣田。中國巖性地層油氣藏勘探在松遼、渤海灣、鄂爾多斯、四川、準噶爾等盆地獲重大進展,占儲量增長的60%~80%。
碳酸鹽巖大型礁灘體、深層巖溶是發現大型、特大型地層油氣田的重要目標。2000~2009年,碳酸鹽巖新發現大油氣田9個,占新發現大油氣田總數的9%,新增可采石油當量62×108t,占新發現大油田可采石油當量的28%,主要分布在濱裏海、中東等地,如濱裏海的Kashagan等油氣田,中東的Kushk等油氣田。中國在塔裏木盆地塔北、塔中縫洞型油氣藏、四川盆地礁灘型油氣藏的勘探也獲重要發現。
被動陸緣深水區成為全球油氣勘探的熱點。2000~2009年,被動陸緣深水區新發現大油氣田33個,占新發現大油氣田總數的39%,新增可采石油當量62×108t,占新發現大油田可采石油當量的28%,主要分布在巴西、墨西哥灣、西非、澳大利亞西北等地。重要發現有巴西的Tupi、Ju-piter、Guara、Iara、Pipline、Vesuvio、Corcovado等油氣田,墨西哥灣的Tiber、地中海的Tamar1等油氣田。我國南海油氣勘探活躍,新發現油氣田21個,可采儲量石油為2480×104t,天然氣為2292×108m3。中國海洋石油總公司在珠海組深水扇獲LW3-1井、LH34-2井和LH29-1井等3個重要發現。
非常規油氣是戰略接替領域。與常規油氣藏的勘探開發相比,盡管連續型油氣藏(場)的發現歷史已很悠久,近年來也不斷取得重大突破,但總體勘探開發程度低,地質認識、資源前景與開發潛力尚在逐步認識中,未來大發展的前景十分明顯。中國沈積盆地的形成及發展歷經古生代海相與中、新生代陸相兩個世代,連續型非常規油氣藏形成的地質條件優越。致密砂巖油氣、煤層氣、頁巖氣、生物甲烷氣及天然氣水合物等資源豐富,勘探程度很低,是天然氣大發現、天然氣快速發展的戰略領域。
3.全球油氣勘探依然活躍,但勘探難度不斷增加
從近10年來全球油氣田發現與儲量規模變化看,盡管發現了數量不少的油氣田,但是新發現油氣田的平均規模和油氣儲量增長的規模在逐漸減少(圖1-5);油氣勘探難度不斷增加,新的油氣發現主要分布在海洋、沙漠和森林等地表復雜區,其中海上尤其深海油氣新發現多於陸上,而陸上重要的油氣發現又以沙漠、叢林、沼澤為主(圖1-6)。