中國松遼-渤海灣盆地油氣勘探老區(qū)資源潛力分析

摘 要

摘要：松遼-渤海灣盆地面積為67×104km2，是中國較早進行油氣勘探的兩個盆地，油氣勘探工作已有50多年的歷史，先后發(fā)現(xiàn)了200多個油氣田，油氣資源探明率在51%左右，但是目前待探明
摘要：松遼-渤海灣盆地面積為67×104km2，是中國較早進行油氣勘探的兩個盆地，油氣勘探工作已有50多年的歷史，先后發(fā)現(xiàn)了200多個油氣田，油氣資源探明率在51%左右，但是目前待探明油氣資源量尚有150×108t油當量。為此，從近年來油氣勘探重大進展、現(xiàn)有油氣資源、中-古生界油氣資源以及廣泛勘探領(lǐng)域等方面，論述了上述兩個盆地的油氣資源潛力。結(jié)論認為：該區(qū)油氣資源潛力仍較大，還可在中新生界和古生界發(fā)現(xiàn)多個大中型油氣田，近期仍然是中國石油天然氣集團公司增儲上產(chǎn)的主力地區(qū)。同時還指出了下一步油氣勘探的方向：中新生界應(yīng)向“四新”進軍(新地區(qū)、新領(lǐng)域、新類型、新深度)，積極開拓古生界，加快非常規(guī)油氣勘探，以期實現(xiàn)新突破。
關(guān)鍵詞：松遼盆地；渤海灣盆地；油氣資源；資源潛力；中生代；新生代；古生代；油氣田；勘探方向
    松遼-渤海灣盆地面積為67×104km2，是中國較早進行油氣勘探的兩大盆地?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)200多個油氣田，屬勘探程度較高的盆地，油氣資源轉(zhuǎn)化率在51%左右。關(guān)于這兩大盆地勘探老區(qū)的油氣資源前景眾說紛紜，筆者對近年來的油氣勘探重大進展、現(xiàn)有油氣資源、中古生界潛在油氣資源以及廣泛的勘探領(lǐng)域等進行了分析，結(jié)論認為這兩大盆地仍是中國石油天然氣集團公司增儲上產(chǎn)的主力地區(qū)，并指出了下一步的勘探方向，即中新生界向“四新”(新地區(qū)、新領(lǐng)域、新類型、新深度)進軍，積極開拓古生界，加快非常規(guī)油氣勘探。
1 近期油氣勘探的重大進展
1.1 新地區(qū)的重大發(fā)現(xiàn)
    1) 在大慶油田外圍地區(qū)(如方正斷陷、大柳樹、湯園斷陷等地區(qū))又發(fā)現(xiàn)新油氣田。
    2) 在大慶向斜區(qū)-中央坳陷發(fā)現(xiàn)多個油氣田，探明石油儲量累計約10×108t。
    3) 在大慶南部又發(fā)現(xiàn)多個油氣田。
    4) 在濟陽坳陷、冀中坳陷、泌陽凹陷、東濮凹陷、黃驊坳陷的新地區(qū)均有油氣田被發(fā)現(xiàn)。
1.2 地層-巖性型油氣田新突破
    ① 在大慶油田礦權(quán)區(qū)內(nèi)的坳陷和斜坡區(qū)發(fā)現(xiàn)多個地層巖性型油氣田；②在華北地區(qū)，東營凹陷、冀東凹陷、渤南凹陷、沾化凹陷、泌陽凹陷、東濮凹陷，蘇北的海安凹陷、金明凹陷等，深凹及斜坡區(qū)均發(fā)現(xiàn)了地層巖性型油氣田。
1.3 巖漿巖及變質(zhì)巖新領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)
    ① 在大慶深層火山巖發(fā)現(xiàn)徐家圍子大型氣田；②在松遼南部發(fā)現(xiàn)多個火山巖氣田；③在遼河坳陷西部興馬地區(qū)發(fā)現(xiàn)太古生界變質(zhì)巖裂縫型油田，并在花崗巖內(nèi)1000m處發(fā)現(xiàn)油流，在黃河坨古近系 新近系粗面巖發(fā)現(xiàn)油田(藏)；④在大港棗北地區(qū)發(fā)現(xiàn)玄武巖油田；⑤在勝利埕北凸起奧陶系發(fā)現(xiàn)古潛山油田，另在太古生界風(fēng)化殼鉆出高產(chǎn)油氣流。
1.4 古生界天然氣勘探新進展
①蘇橋C02氣田。②孤北氣田、黃驊坳陷千米橋氣田。③大港南烏馬營潛山構(gòu)造烏深1井奧陶系天然氣流。④東濮凹陷三疊系的天然氣流；文留氣藏文古1井、濮深1井、慶古1井奧陶系風(fēng)化殼發(fā)現(xiàn)CO2氣流等(圖1)。
 

2 油氣勘探存在的主要問題
    1) 兩大盆地老區(qū)探明程度高(40%～65%)，儲層預(yù)測難度大。
    2) 剩余儲量分布預(yù)測難。
    3) 深層油氣勘探面臨新挑戰(zhàn)，砂體、儲層、復(fù)雜斷塊及油氣預(yù)測難度越來越大。
    4) 面對復(fù)雜的勘探目標，現(xiàn)有的地震、鉆井、測井測試等工程技術(shù)不適應(yīng)，其勘探效果不理想等。
    5) 油氣勘探成本上升較快。
3 油氣勘探潛力分析
3.1 現(xiàn)在油氣資源的認識[1～2]
3.1.1松遼-渤海灣盆地油氣資源量越算越多
    如大慶油田在20世紀70年代末油氣資源量為86×108t油當量，而全國第三次油氣資源評價結(jié)果表明其石油資源量為141×108t、天然氣資源量為1.8×1012m3；勝利油田等也同樣增長，油氣資源隨勘探程度的提高還會增加。其次，已探明的儲量也在不斷增加，如松遼盆地從原來探明的30×108t油當量到2009年累計石油探明達100×108t。勝利油田濟陽坳陷從原50×108t油當量到2009年為112.5×108t油當量。渤海灣盆地其他各坳陷探明油氣儲量均有相似的增長。
3.1.2油氣資源轉(zhuǎn)化率仍有潛力
    老區(qū)各油氣田油氣資源探明程度比較高，一般介于40%～60%，如松遼盆地石油探明程度為49%～60%、天然氣探明程度僅10%～19%。渤海灣盆地石油探明程度為41%～50%、天然氣探明程度約30%。待發(fā)現(xiàn)油氣資源量約為100×108t。因此，筆者認為據(jù)現(xiàn)有油氣資源量分析，兩大盆地仍有較大勘探潛力。
3.2 中-古生界油氣資源豐富
    1) 據(jù)張善文等的研究，華北地區(qū)中-古生界分布較廣，油氣資源豐富。區(qū)內(nèi)發(fā)育有4套烴源巖，即：中-上元古界、寒武-奧陶系、石炭-二疊系及中生界，目前經(jīng)初步計算油氣資源量為42.1×108t油當量(以氣為主，見圖2)。

    2) 松遼盆地周緣地區(qū)近年來經(jīng)中國石油化工集團公司及吉林大學(xué)等單位研究后認為：東北地區(qū)古生界為一套裂陷-克拉通盆地沉積，古生界分布廣泛(圖3)，沒有區(qū)域性變質(zhì)，烴源巖十分發(fā)育。通過地質(zhì)調(diào)查，確定在東北地區(qū)東部的磐石、西部的東西烏旗、呼倫貝爾盟和興安盟等地區(qū)，晚古生界發(fā)育4套烴源巖系[3]。
    第1套為下泥盆統(tǒng)。典型剖面見于烏奴耳附近出露的泥鰍河組上段，巖性為泥巖、石灰?guī)r，厚度為91.43m。
    第2套為下石炭統(tǒng)。典型剖面見于磐石附近和西尼氣附近。其中，磐石附近出露的暗色巖為石鹿圈屯組，厚108.9m。西尼氣附近出露的暗色巖為紅水泉組，暗色泥巖-粉砂質(zhì)泥巖-泥灰?guī)r厚度大于415.4m。
    第3套為中二疊統(tǒng)。典型剖面見于索倫附近出露的哲斯組，灰黑色泥巖-粉砂質(zhì)泥巖厚度大于600m。
    第4套為上二疊統(tǒng)。典型剖面見于索倫附近和西烏珠穆沁旗石林附近。其中，索倫附近出露的暗色巖為林西組，暗色泥巖粉砂巖-泥巖-粉砂質(zhì)泥巖厚度為509.8m。西烏珠穆沁旗石林附近出露的暗色巖為林西組，黑色碳質(zhì)頁巖-暗色泥巖-粉砂質(zhì)泥巖厚度為122.6m。
    以東部的磐石地區(qū)為例，下石炭統(tǒng)鹿圈屯組烴源巖的有機碳含量為0.6%～3.0%，有機質(zhì)類型多屬偏腐泥混合型-偏腐殖混合型，有機質(zhì)成熟度(Ro)值為1.8%～2.8%，屬高成熟-過成熟階段(少數(shù)為成熟階段)，總體評價為較好烴源巖。
    磐石地區(qū)下石炭統(tǒng)鹿圈屯組烴源巖與東北部分地區(qū)石炭-二疊系暗色巖有機地球化學(xué)分析數(shù)據(jù)對比結(jié)果表明，磐石地區(qū)煙筒山和明城剖面的有機質(zhì)豐度較高，干酪根類型均為偏腐泥混合型-偏腐殖混合型，Tmax值(最高裂解溫度)主要集中在455～500℃(高成熟)，僅索倫、煙筒山和明城剖面有機質(zhì)成熟度為成熟階段。
    石炭-二疊系鉆井樣品的有機質(zhì)豐度高于露頭區(qū)，鉆井樣品的有機質(zhì)類型為腐殖型，露頭區(qū)主要為偏腐泥混合型和偏腐殖混合型，部分為腐殖型；露頭區(qū)樣品的熱演化程度比較高，而鉆井樣品的有機質(zhì)成熟度不同地區(qū)熱演化程度相差較大。
    石炭-二疊系野外露頭區(qū)樣品與井下樣品的對比表明，野外露頭生油巖有機碳含量主要介于0.6%～1.5%，少部分大于1.5%，有機質(zhì)豐度應(yīng)達到中等；盆地內(nèi)石炭-二疊系的有機碳含量明顯高于野外露頭區(qū)，大多數(shù)樣品達到好生油巖標準。鉆井巖心和野外露頭區(qū)樣品干酪根顯微組分析結(jié)果結(jié)果表明，石炭-二疊系烴源巖有機質(zhì)類型主要為偏腐泥型和偏腐殖型，部分為腐殖型。有機質(zhì)成熟度研究結(jié)果表明，野外露頭區(qū)樣品的Ro可大致分為兩組：一組樣品的Ro值介于0.8%～1.4%(與薄片鑒定熱變質(zhì)板巖千枚巖矛盾)；另一組樣品的Ro值分布在2.2%～3.4%。所有樣品的Tmax值大于440℃，最高超過500℃，說明野外露頭石炭-二疊系烴源巖的熱演化程度比較高。從松遼盆地基底石炭-二疊系樣品鏡質(zhì)體反射率直方圖中可以看出：大多數(shù)樣品Ro大于2.0%，25%樣品的鑲質(zhì)體反射率小于2.5%。松遼盆地基底石炭-二疊孬在不同地區(qū)現(xiàn)今熱演化程度相差較大，如四深1井二疊系頂面現(xiàn)今Ro已經(jīng)達到4.5%，而莊深1、雙深4尚深2等井石炭-二疊系現(xiàn)今Ro值只有2.0%左右在縱向上，不同層位的R。值有差別，從淺到深成熟度依次增高。
    另外，在本區(qū)下古生界東西部地區(qū)分布較廣，為一套海相碳酸鹽巖及碎屑巖建造，泥頁巖和石灰?guī)r烴源巖發(fā)育值得關(guān)注。
    由此認為，東北地區(qū)上古生界油氣資源豐富，特別是近年來多處發(fā)現(xiàn)古生界天然氣流，證明古生界油氣勘探潛力大。
3.3 非常規(guī)油氣資源豐富
    中國東部老區(qū)各坳陷內(nèi)均有較發(fā)育較厚暗色泥頁巖及煤系地層，成為下一步勘探增加油氣儲量的重要支撐。
3.4 幔源氣
    幔源氣就是地幔流體上涌到地殼過程中經(jīng)合成反應(yīng)生成的天然氣。地球從內(nèi)到外由地核、地幔、地殼組成，地幔猶如裹在地核外的“雞蛋清”。首先，二氧化碳是幔源天然氣的一種，在我國東部從南到北一帶，儲量非常豐富，如1983年10月在江蘇蘇北地區(qū)發(fā)現(xiàn)了黃橋二氧化碳氣田，其二氧化碳純度可達98%，探明加控制儲量為260×108m3，成為亞洲最大的二氧化碳氣田。此外，在松遼盆地的萬金塔二氧化碳氣田、徐家圍子二氧化碳氣田以及廣東三水盆地、南海盆地等的二氧化碳氣田，形成了我國東部二氧化碳的南北聚集帶，使其成了占據(jù)環(huán)太平洋成礦帶的重要地位。“研究證實，東部地區(qū)的二氧化碳氣是典型的無機成因天然氣，它是通過深部斷裂作為運移通道，從地球深部或上地幔涌入地殼淺部而聚集成藏的”。深部所有無機成因的天然氣必須經(jīng)歷此過程，才能達到有效聚集，因此，“無機成因天然氣的運移、成藏過程與深部斷裂通道具有時間與空間上的密切關(guān)聯(lián)”。目前又發(fā)現(xiàn)了徐家圍子二氧化碳氣田也在我國東部上述的聚集帶，這證明未來繼續(xù)發(fā)現(xiàn)的二氧化碳氣田潛力很大，可作為一種新型氣資源。
    總之，中國東部油氣資源潛力仍然很大，如近年來的蓬萊19-3油田、南堡油田、徐家圍子大氣田、古龍油田、松南氣田等。勝利油田保持了每年逾1×108t的探明油氣儲量增長速度。近年來，中國東部新增油氣探明儲量每年平均為(3～4)×108t，仍然是我國油氣增儲上產(chǎn)的主力地區(qū)。因此，松遼盆地、渤海灣盆地還會發(fā)現(xiàn)多個大中型油氣田。
4 油氣勘探方向
4.1 我國東部老區(qū)各盆地的坳陷(凹陷)應(yīng)向“四新”進軍，尋找大中型油氣田
    1) 新地區(qū)：在各斷陷(凹陷)內(nèi)及周邊地區(qū)未發(fā)現(xiàn)油氣田的地區(qū)，應(yīng)加強評價優(yōu)選目標，力求早日發(fā)現(xiàn)新油氣田。
    2) 新領(lǐng)域：在各富油坳陷(凹陷)內(nèi)的火山巖、碳酸鹽侵入巖、古老變質(zhì)巖領(lǐng)域?qū)で笮峦黄啤?/span>
    3) 新類型：尋找構(gòu)造油氣田之外的地層型、巖性型、古潛山型、裂縫型、構(gòu)造-巖性型、斷層-巖性-地層型等新類型油氣田。在斷陷的陡坡帶、緩坡帶、凹槽帶及凸起部分均可發(fā)現(xiàn)新類型油氣田。
    4) 新深度：在現(xiàn)有勘探深度的基礎(chǔ)上關(guān)注淺層和深層油氣田的發(fā)現(xiàn)。近年來在大慶、勝利、東濮、泌陽、冀東等深層構(gòu)造發(fā)現(xiàn)新油氣田。另外，近海凹陷、墾利等地區(qū)中淺層也發(fā)現(xiàn)新油氣田，表明淺層和深層油氣潛力較大。
4.2 廣泛分布的古生界是重要勘探方向
    首先，深入研究古生界烴源巖(華北地區(qū)含中生界)分布及資源豐度、油氣資源保存等成藏條件，據(jù)其進行評價選區(qū)。其次，在優(yōu)選區(qū)(帶)基礎(chǔ)上進行有效勘探，力爭早日發(fā)現(xiàn)新油氣田。
    渤海灣盆地古生界勘探方向主要為冀東、濟陽坳陷，黃驊凹陷，冀中北、臨清坳陷，內(nèi)黃隆起等。
4.3 東部老區(qū)非常規(guī)油氣資源豐富
    致密油氣、頁巖油氣及煤層氣等是今后油氣勘探的重要接替領(lǐng)域。
4.4 油氣勘探新認識和技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵
    近年的勘探經(jīng)驗進一步證明，地質(zhì)認識新思路是發(fā)現(xiàn)新油氣田的前提，高精度三維地震技術(shù)及鉆井、測井、測試等技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵，可以發(fā)現(xiàn)新的油氣資源，解放一批新儲量，開發(fā)出更多的油氣。
5 結(jié)束語
    綜上所述，中國東部老區(qū)不但中新生界油氣資源豐富，古生界油氣資源也很豐富，具多套成油氣組合，勘探領(lǐng)域廣泛，待發(fā)現(xiàn)的油氣資源潛力較大，還可在中新生界和古生界發(fā)現(xiàn)多個大中型油氣田，再造新輝煌。
參考文獻
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(本文作者：康玉柱1 凌翔2 1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院；2.中國地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院 北京)