世界海洋石油工業勘探現狀與方法

來源：中國石油新聞中心 作者：江懷友 潘繼平 魯慶江 田鳳順 李麗萍   發布時間：2009.03.19

海洋油氣的勘探開發是陸地石油勘探開發的延續，經曆了一個由淺水到深海、由簡易到複雜的發展過程。1887年，在美國加利福尼亞海岸數米深的海域鑽探了世界上第一口海上探井，拉開了海洋石油勘探的序幕。       海洋油氣儲量      全球海洋油氣資源豐富。海洋石油資源量約占全球石油資源總量的34%，探明率30%左右，尚處於勘探早期階段。據《油氣雜誌》統計，截至2006年1月1日，全球石油探明儲量為1757億噸，天然氣探明儲量173萬億立方米。全球海洋石油資源量約1350億噸，探明約380億噸；海洋天然氣資源約140萬億立方米，探明儲量約40萬億立方米。        油氣資源分布       海洋油氣資源主要分布在大陸架，約占全球海洋油氣資源的60%，但大陸坡的深水、超深水域的油氣資源潛力可觀，約占30%。在全球海洋油氣探明儲量中，目前淺海仍占主導地位，但隨著石油勘探技術的進步，將逐漸進軍深海。水深小於500米為淺海，大於500米為深海，1500米以上為超深海。2000～2005年，全球新增油氣探明儲量164億噸油當量，其中深海占41%，淺海占31%，陸上占28%。       從區域看，海上石油勘探開發形成三灣、兩海、兩湖的格局。“三灣”即波斯灣、墨西哥灣和幾內亞灣；“兩海”即北海和南海；“兩湖”即裏海和馬拉開波湖。其中，波斯灣的沙特、卡塔爾和阿聯酋，裏海沿岸的哈薩克斯坦、阿塞拜疆和伊朗，北海沿岸的英國和挪威，還有美國、墨西哥、委內瑞拉、尼日利亞等，都是世界重要的海上油氣勘探開發國。        海洋油氣產量       海洋油氣生產始於20世紀40年代，60年代為100萬桶/天，2005年為2500萬桶/天。       在世界海洋石油產量中，北海海域石油產量及其增長速率，一直居各海域之首。2000年產量達到峰值，即3.2億噸，隨後逐漸下降。波斯灣石油產量緩慢增長，年產量保持在2.1～2.3億噸，而墨西哥灣、巴西、西非等海域石油產量增長較快，年均增長超過5.0%，其中，墨西哥灣可能在未來數年超過北海，成為世界最大產油海域。        海洋項目投資        伴隨國際油價的持續高漲，全球油氣勘探開發（E&P）總投資規模不斷擴大。        海洋油氣資源勘探水深        世界深水區鑽井裝置超過3000米水深、鑽井能力達到1萬米的鑽井船有15艘，海上施工起重能力為到1.4萬噸,水下焊接深度達到400米,深水鋪管長度1.2萬千米，水下維修水深超過2000米,深水區采油裝置超過204座。2003年水下生產係統有2100套，2007年增加到5700套。       海洋油氣勘探特點        工作區環境特點  與陸地油氣勘探相比較，海上的台風所形成的巨浪、狂風影響勘探工作進度，威脅勘探人員的生命和財產安全。       勘探方法特點  陸地上的油氣勘探方法與技術在海洋油氣勘探中都是適用的。但是，受惡劣的海洋自然地理環境和海水物理化學性質的影響，許多勘探方法與技術受到了限製。       鑽井工程特點  海上鑽井工程設備的結構要複雜得多，海上鑽井必須使用鑽井平台。由於受海洋自然地理環境的影響，海上鑽井工程要考慮風浪、潮汐、海流、海冰、海嘯、風暴潮、海岸泥沙運動的影響。考慮海洋的水深、海上搬遷拖航等因素的影響，而陸地上鑽井工程則無須考慮這些因素。       投資及風險特點  海上油氣勘探的投資大幅增加，一般是陸地油氣勘探投資的三到五倍。勘探投資主要體現在海上鑽井設備的設計與製造、海上鑽井設備的搬遷拖航、海上油氣的集輸、海上鑽井施工過程中的後勤補給、海上鑽井工程技術人員的工資與保險等方麵。這些勘探投資都要比陸地上大得多。       海洋石油勘探優勢  海洋地球物理勘探，由於交通便利和使用特殊的儀器設備，海洋油氣勘探具有極高的工作效率。在海洋地震勘探中，地震船沿測線邊前進邊進行測量施工作業，施工作業效率比陸地地震工作效率高。       海洋油氣勘探階段劃分        美國海上勘探階段劃分為初步勘探階段和進一步勘探階段。初步勘探階段包括盆地評價、區塊評價與圈閉評價、發現油氣藏。進一步勘探階段則以鑽探井和評價井為主，以擴大含油氣麵積，增加和探明油氣地質儲量。       盆地評價階段  部署40～8Okm稀測網的地震測量，結合重磁資料進行區域性大地構造分析，深入研究盆地結構，建立盆地構造樣式和沉積模式，進行盆地的類比分析；評價盆地的含油氣遠景，計算盆地的遠景資源量，做出是否繼續勘探的評價。       區塊及圈閉評價階段 通過地震的加密和高精度的非地震物探，進行勘探區塊的劃分與評價。主要是以區塊為對象，進行圈閉分類排隊，計算圈閉的資源量並進行風險分析。通過地震精查做出新一輪的評價後，實施圈閉初步鑽探工作，發現油氣田，初步評價儲量的商業價值。       進一步勘探階段  主要是通過進一步的鑽探工作擴大含油氣麵積，並計算油氣田的探明儲量。美國海上油氣勘探在盆地勘探早期，特別重視同世界各國含油氣盆地之間的類比分析。勘探工作中特別強調資源評價的重要性，使之成為整個勘探工作的核心。在局部構造的準備上精益求精，並進行風險分析。        世界海洋地震船調查       截至到2006年，全球共有22家公司從事海上地震勘探作業，共擁有船隻125艘，其中能夠承擔灘淺海或過渡水域的作業船共有51艘，能夠承擔深水地震勘探的有74艘。        海洋勘探鑽井       海上鑽井需要使用平台和鑽井船。自升式鑽井平台,鑽探水深一般小於180m ,移動性能好，造價低，拖航困難，平台定位操作複雜。半潛式鑽井平台，水深60～2000m，最深達3100m，穩定性好，能適應惡劣海況，自航速度低，造價高。深水鑽井船，水深300～6000m，移動性高,動力定位，受風浪影響大，甲板使用麵積小。       深水油氣勘探       深水區油氣資源的勘探開發受惡劣複雜的環境和儲藏特性限製,具有"四高"特點,即高新技術、高風險、高技人、高回報。據《世界深水報告》資料,未來44%油氣儲量在深水中，而現在僅占3%,可見其潛力之大。       世界水深500米或超過500米的深海油氣勘探開發始於上個世紀7O年代，至2002年底，已發現470億桶石油。據美國地質調查局和國際能源機構估計，全球深海區最終潛在石油儲量有可能超過1000億桶。2004年深海石油產量約可滿足全球石油需求的5%，2010年深海原油產量可達850萬桶/年 (4.3億噸/年)，可滿足全球石油需求的9%。全球水深500～1500米的油氣勘探已變成了多數海洋油氣經營者重要戰略資產的組成部分。如墨西哥灣,其深水區油、氣占有量從1990年的4%和1%，10年後快速升到64%和36%,發展速度較快。2004～2008年將是深海油氣勘探的活躍期。       根據Offshore Resources資料，2001～2007年全世界投入的海洋油氣開發項目將達到434個,其中水深大於500m的深水項目占到了48%,水深大於1200m的超深水項目達到了22%。采用浮式生產係統的項目達到了209個。亞太地區的開發活動仍以大陸架淺水海域為主,世界其他地區的開發活動己超出了大陸架範疇,主要集中在水深500m以上海域。隨著大陸架油氣資源的日益枯竭,向深海進軍是大勢所趨,深海平台技術已成為國際海洋工程界的一個研究熱點。       巴西近海、美國墨西哥灣、安哥拉和尼日利亞近海是備受關注的世界四大深海油區。幾乎集中了世界全部深海探井和新發現儲量。據2003年底的統計，在巳發現的深海儲量中巴西有146億桶，其中的5大發現就超過100億桶，墨西哥灣有140個發現，儲量達115億桶 安哥拉近海有41個發現，儲量95億桶。尼日利亞的25個近海油田，儲量達83億桶。2004～2008年世界深海和超深海投資預測。預計未來五年，四大深海油區的石油產量將快速增長，估計到下一個十年之初，產量會陸續到達頂峰。       與大西洋盆地相比，東南亞的深海油氣活動規模較小，對大型跨國公司的誘惑力不及西非、巴西和墨西哥灣，但東南亞未來的潛在利益為尋找深海區塊的石油公司提供了機遇。2005～2008年，馬來西亞和印尼未來五年成為亞洲深海油氣活動的主要地區。       目前, BP、巴西國家石油公司、挪威國家石油公司、埃克森美孚、殼牌、哈斯基、優尼科等公司從事深水區勘探開發工作,擁有深水勘探開發核心技術。       深水油氣勘探規律        目前深水油氣勘探效益較好的地區多位於被動大陸邊緣盆地或與被動大陸邊緣相關的裂穀盆地，且往往是淺水區及陸上勘探的延伸。油氣儲層常為白堊係或第三係，且多為第三係深水濁積砂岩。深水油氣勘探常以發現大中型油氣田為目標和尋找大中型圈閉。深水區開發和發現的多為油藏。勘探熱點地區均具有一套與油氣成藏密切相關的鹽岩。鹽岩及和鹽有關的構造已成為當前構造及油氣成藏研究的熱點。       海洋油氣資源勘探展望       隨著世界經濟的發展，能源需求不斷增加。在市場需求壓力和高油價的驅使下，未來全球海洋油氣勘探開發將繼續較快增長，投資不斷增加，海上油氣產量繼續增長，勘探開采作業海域範圍和水深不斷擴大。       世界天然氣水合物中的有機碳約占全球有機碳的53.3%,而煤、石油、和天然氣三者之和才占到26.6%。其中，分布在陸地上的天然氣水合物的最大地質儲量約為5300×108噸,分布在海洋的最大地質儲量約為1.61×1015噸。僅海洋中的儲量就可以滿足人類1000多年的需要。目前,世界有122個地區發現了天然氣水合物,其中陸地33處,海洋84處,已海底取芯20多處。日本在日本列島東南斜坡陸棚深海發現了大量可燃冰，鑽探30多口井,局部試采成功，已製定了2015年商業開采計劃。美國在墨西哥灣深海區發現了大量可燃冰,並製訂了2016年商業開采計劃。目前開采海底天然氣水合物的最大難點是保持井底壓力穩定,防止甲燒泄漏,避免引發溫室效應。天然氣水合物可能成為人類新的後續能源，將逐漸成為海洋油氣勘探開發的新亮點。        結論與認識       海洋石油資源量占全球石油資源總量的34%，累計獲探明儲量約400億噸，探明率3O%左右，尚處於勘探早期階段。       由於海洋特殊的環境，海上油氣勘探的投資大幅增加，一般是陸地油氣勘探投資的三到五倍。       海洋油氣勘探以海上拖纜地震勘探為主要手段。海上勘探階段劃分為初步勘探階段和進一步勘探階段。初步勘探階段包括盆地評價、區塊評價與圈閉評價、發現油氣藏。進一步勘探階段則以鑽探井和評價井為主，以擴大含油氣麵積，增加和探明油氣地質儲量。       墨西哥灣、西非及巴西等海域，將繼續引領全球海洋油氣勘探潮流，東南亞及澳大利亞大陸架海域、孟加拉灣、裏海地區及兩極大陸架地區等前景看好的海上新區將陸續投入勘探。發達國家勘探技術日漸成熟