中国深层油气资源勘探开发前景广阔

王宗礼¹，潘继平¹，黄金亮²，程喆³，王陆新¹，娄钰¹

（1.自然资源部油气资源战略研究中心；2.中国石油勘探开发研究院；3.中国石化石油勘探开发研究院）

摘  要：随着石油工业的发展，油气勘探的目的层深度由中浅层不断向深层和超深层拓展。近年来，全球深层油气勘探取得了一系列重大发现，中国深层油气勘探正进入突破发现期，不断取得重大突破，深层石油新增储量和产量稳定增加，深层天然气新增储量和产量快速增加，勘探开发技术也取得了重要进展。目前，深层已成为中国油气勘探的重大战略接续领域，剩余资源丰富、勘探领域多、发展前景广阔。并针对当前我国深层油气勘探开发中存在的主要问题，提出了相应的对策和建议。加强深层油气勘探开发，促进油气增储上产，对提高国内油气资源供应能力，增强我国能源供应安全，具有重要的战略意义。

关键词：深层油气；突破发现期；战略接续领域；发展前景广阔

Present situation and prospect of exploration and exploitation of deep oil and gas resources in China

Wang Zongli¹, Pan Jiping¹, Huang Jinliang², Cheng Zhe³, Wang Luxin¹, Lou Yu¹

(1. Strategy Research Center of Oil and gas Resources, M LR; 2.CNPC Research Institute Of Petroleum Exploration and Development; 3. SINOPEC Petroleum Exploration and Development Research Institute) 

Absrtact: With the development of petroleum industry, the depth of the target layer of oil and gas exploration is extended from the middle and shallow layers to deep and super deep. In recent years, deep oil and gas exploration in the world has made a series of important discoveries, China's deep oil and gas exploration is entering the breakthrough discovery period, has made a major breakthrough, deep oil reserves and production stability increase, deep gas reserves and production rapid increase, exploration and development technology has made important progress. At present, the deep layer has become a major strategic continuation of China's oil and gas exploration, with abundant surplus resources, many exploration areas and broad development prospects. In view of the main problems existing in deep oil and gas exploration and development in China, the corresponding countermeasures and suggestions are put forward. It is of great strategic significance to strengthen oil and gas exploration and development, and to promote oil and gas accumulation and production, to improve the supply capacity of domestic oil and gas resources and to enhance the security of energy supply in China.

Keywords: deep oil and gas; breakthrough discovery period; strategic continuity field; broad prospects for development

1  国外深层油气勘探开发现状概况

截至2016年底，全球在93个含油气盆地发现深层（埋深>4500米）油气藏1736个，探明和控制石油、天然气和凝析油可采储量分别为58.6亿吨、12.4万亿立方米和10.6亿吨，合计168.5亿吨油当量，其中，深层天然气占比58.9%，深层油气资源以天然气为主[1,2]。

统计显示，深层油气探明和控制可采储量的62.9%分布于碎屑岩储集层，碳酸盐岩和结晶岩储集层分别占35.5%和1.6%。构造圈闭聚集了全球深层油气探明和控制可采储量的68.0%，而复合圈闭和地层岩性圈闭分别只占24.6%和7.4%。

深层油气探明和控制可采储量的79.4%分布于埋深4500～6000米储集层中，主要聚集于新近系、白垩系、上古生界、侏罗系、古近系5套层系，且随储层时代变老，深层天然气在深层油气总量中的占比逐渐增大。

2 中国深层油气勘探开发现状

2.1深层油气勘探不断取得重大突破

新世纪以来，我国油气勘探不断由浅层向深层—超深层拓展，取得一系列重大突破。深层石油勘探在塔里木盆地塔北的塔河、哈拉哈塘、顺北以及塔中等地区海相碳酸盐岩领域不断取得新发现，形成数个10亿吨级的大油区，油藏埋深一般介于7200～7500米；此外，在准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷深层碎屑岩，三塘湖盆地石炭系火山岩油藏以及渤海湾盆地深层碳酸盐岩潜山油藏勘探也取得重要进展（图1）。

图1  2000年以来中国深层油气主要勘探成果分布图

                                                      数据来源：《全国各油气田油气矿产探明储量表》，2016

深层天然气勘探在塔里木盆地库车坳陷的大北、克深、博孜等碎屑岩领域取得重大突破[3,4,5]，形成了万亿立方米的大气区，埋深一般介于6900～7500米；在四川盆地发现了安岳、普光、元坝、龙岗和彭州等深层碳酸盐岩大气田，在川中高石梯-磨溪地区形成了震旦系-寒武系万亿立方米大气区，剩余资源普遍埋深大于7000米，近期在川西北地区二叠系-泥盆系大于7000米的深层也取得重大发现；在鄂尔多斯盆地中部靖边气田向西拓展勘探，深层碳酸盐岩领域新增探明储量2000多亿立方米，累计探明地质储量6910亿立方米；在松辽盆地和准噶尔盆地深层发现了千亿立方米级的徐深、克拉美丽等火山岩大气田。此外，我国海域在东海盆地浅水区深层探明了宁波22-1、宁波17-1两个千亿立方米级碎屑岩大气田，在南海北部深层也获得了一些重要发现。

总体上，目前我国深层油气大发现主要集中在深层海相碳酸盐岩、深层碎屑岩和深层火山岩三大领域，已成为我国油气增储上产的重要接续区。

2.2深层石油新增探明储量保持稳定，深层天然气新增探明储量规模及占比不断增加

据统计，新世纪以来，我国深层（埋深>4500米）石油新增探明储量基本保持稳定，年均1.1亿吨左右，占总新增石油探明储量的10.4%左右，近年来随着油价下跌，深层新增探明储量及占比均有所减少，特别是2016年深层石油仅新增探明储量2500万吨，占比减少至2.8%（图2）。

图2  2001-2016年我国深层石油探明地质储量占比图

新世纪以来，我国深层天然气年均新增探明储量约2135亿立方米，占总新增天然气探明储量的比例已由“十五”的23.4%上升到2013年的71.5%。近三年随着国际油价下跌，深层天然气新增探明储量占比下跌至30.6%（图3）。深层油气储量的规模发现为我国油气增储上产做出了重要贡献。

图3   2001-2016年我国深层天然气探明地质储量占比图

2.3 深层石油产量稳定增加，深层天然气产量快速增加

新世纪以来，我国深层石油年产量占总产量比例2.6%～6.0%，平均5.0%（图4），近年来受低油价影响产量基本保持稳定。2016年深层石油产量约1097万吨，占全年石油总产量的5.5%左右。深层石油开发主要集中在塔里木盆地塔北塔河油田深层、哈拉哈塘、塔中I号和三塘湖盆地牛东等油田。深层天然气产量快速增加，年产量占总产量的比例2.0%～28.4%，平均14.1%（图5）。2016年深层天然气产量约343亿立方米，约占全年全国天然气总产量的27.8%。深层天然气开发主要集中在四川盆地安岳、普光、元坝、龙岗，塔里木盆地克深-大北、塔中I号，松辽盆地徐深、长岭I号，准噶尔盆地克拉美丽等气田。

图4   2000-2016年中国深层石油产量增长占比图

图5   2000-2016年中国深层天然气产量增长占比图

2.4 深层油气勘探开发工程技术取得重大进展

近年来，针对深层油气勘探开发技术需求，对超高温钻井液进行了重点研究，形成了超高温钻井液技术体系。包括研发形成了抗温350℃的水基泡沫钻井液技术，其泡沫钻井液抗高温能力从150℃提高到350℃，比国外聚合物成膜增黏泡沫钻井液技术高50℃。研发形成了抗温250℃、密度2.60克/立方厘米油基钻井液技术，达到国外同类技术水平，实现了国内油基钻井液处理剂基本配套，并且钻井液可回收利用。同时研发形成了抗温240℃的水基钻井液技术，将水基钻井液抗温能力从180℃提高到240℃，其抗温能力比国外同类技术系列高30℃，成本仅为国外技术的30%。

此外，中国钻机已适应超深井钻井需求。2006年生产出9000米钻机，2007年又生产出12000米钻机，钻机生产能力为超深井勘探开发提供了有利条件，为深层油气资源增储上产提供了技术保障。

3 中国深层油气资源潜力与前景

3.1 深层油气资源丰富，勘探领域多，潜力巨大 

截止2015年底，我国深层累计探明石油地质储量30.0亿吨，占总探明储量360.5亿吨的8.3%。我国深层探明天然气地质储量3.38万亿立方米，占总探明储量10.44万方的32.4%（表1）。

据全国油气资源动态评价（2015）结果，我国深层待探明石油地质资源量173.1亿吨，占总待探明石油地质资源量896.7亿吨的19.3%；我国深层待探明天然气地质资源量31.22万亿立方米，占总待探明天然气地质资源量79.85万亿立方米的39.1%。深层油气资源潜力巨大。待探明油气资源主要分布于深层碳酸盐岩、碎屑岩和火山岩3大领域[3]，以气为主。

表1   全国油气资源按深度统计表（截至2015年底）

注：深层东部地区为3500米以深，西部地区为4500米以深。

3.2 深层碳酸盐岩是未来油气勘探的主要接续领域

近期5大现实领域包括塔里木盆地塔北南缘奥陶系岩溶、塔中奥陶系礁滩与岩溶[7]，鄂尔多斯盆地靖边气田周缘奥陶系岩溶与风化壳，四川盆地川中下古生界-震旦系碳酸盐岩、川东北二叠系—三叠系礁滩体发育区，勘探面积约10万平方千米[8]。8大接替领域包括塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶系岩溶、塔河深层及顺托果勒断溶体、环满加尔凹陷寒武系台缘带，四川盆地川西二叠系白云岩、雷口坡组风化壳、川东北二叠系—三叠系礁滩体和石炭系白云岩，鄂尔多斯盆地东部盐下白云岩，渤海湾盆地古潜山，有利勘探面积约10万平方千米。

3.3 深层碎屑岩是未来油气勘探的重要接续领域

近期3大现实领域包括塔里木盆地库车坳陷深层、准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷深层、四川盆地须家河组深层，勘探面积9～10万平方千米。接替领域有渤海湾盆地深层碎屑岩，塔里木盆地古生界海相砂岩、塔西南深层碎屑岩，准噶尔盆地东部深层致密砂岩、腹部岩性地层油气藏，吐哈盆地台北凹陷二叠系致密砂岩，三塘湖盆地二叠系致密砂岩，松辽盆地深层致密砂岩发育区等，勘探面积约35万平方千米。

3.4 深层火山岩具备规模成藏的基础和条件，也具有较好的油气勘探前景

现实领域有准噶尔盆地石炭系-二叠系火山岩、松辽盆地深层侏罗系-白垩系火山岩、三塘湖盆地石炭-二叠系火山岩、渤海湾盆地侏罗系-古近系火山岩，勘探面积约14万平方千米。接替领域有塔里木盆地二叠系火山岩、吐哈盆地石炭-二叠系火山岩和四川盆地二叠系火山岩发育区，勘探面积约17.5万平方千米。

4  面临的主要问题

4.1 深层油气成藏理论认识尚不完善

深层油气处于含油气盆地的下沉积构造层，而前期油气勘探工作主要集中于含油气盆地的上沉积构造层，即中浅层。随着油气勘探深度和范围的不断拓展，前期立足中浅层油气勘探总结形成的以“陆相生油”“源控论”“复式油气聚集带”等为代表的中国特色油气地质理论与认识，对指导地层偏老、埋藏偏大的深层油气勘探就受到了很大的限制[3,4]。

深层-超深层油气藏埋藏演化历史、烃源岩演化历史与成藏历史很长，成藏过程复杂，资源潜力和成藏机理认识不清；深层-超深层有效储集层成因复杂，规模有效储集层发育主控因素与分布规律不明确；油气勘探方向、勘探目标预测、深层有效储集层裂缝和溶蚀孔洞成因机制及评价预测、深层高温高压环境与低孔渗介质条件及多种运聚动力影响导致的成藏理论问题等有待深入研究。

4.2 深层油气勘探开发关键工程技术创新力度不够

深层油气开发面临诸多钻井、地震等工程技术难题[11]。超深埋藏对安全高效钻井、支撑油气发现和经济开发难度更大；超高温、超高压对工具仪器以及钻井液、水泥浆、酸液体系的性能及指标要求更高；高非均质性储层对井筒喷漏同层的压力控制、缝洞型储层测井评价和测试解释精度、有效的储层体积改造等造成很大影响；高陡构造对防斜打快、井眼轨迹控制更难。深层-超深层目的层埋深大，地震资料信噪比和分辨率普遍偏低，勘探目标成像精度不够，针对性的地震预测、流体检测、深层复杂储集层深度改造与开发配套、安全快速钻井技术等需要进一步发展和完善。

4.3 深层油气勘探开发经济效益亟待提高

中国含油气盆地虽然经过多期叠加改造，但深层-超深层仍发育有良好的储集层，埋深可达8000米，一般单井产量较高、油气藏规模大。但深层油气由于目的层埋藏深、地质条件复杂，对勘探开发技术要求比浅层更高，而目前针对深层油气勘探开发的工程技术刚刚起步，造成勘探成功率普遍偏低、建井周期较长，勘探开发成本普遍较高[12]，如元坝、克深等气田钻井成本普遍高于3万元/米进尺，实现高效、规模效益开发的难度较大，经济效益还有待进一步提高。

5 对策与建议

5.1 加大油气地质理论与关键技术创新支持力度

深层油气勘探开发对理论、技术要求比较高。在低油价下石油企业的经营压力大，为促进深层油气开发，建议国家加大对深层、超深层油气资源开发的科技投入，组建国家级产学研一体化创新平台，鼓励企业加大自主创新力度。重点研发和攻关深层-超深层油气成藏地质理论、地震储层预测及安全快优钻井、超高压流体评价，以及复杂储层改造和开发配套技术等，以期获得深层、超深层油气地质理论认识和关键技术的新突破，实现深层油气高效开发，保障我国油气持续增储上产。

5.2 给予深层、超深层油气开发财税政策支持

深层油气勘探开发经济效益相对较差。建议国家借鉴对稠油、高含硫气、三次采油、低丰度油气田等给予的不同比例资源税减征政策，对深层油气资源也给予相应的优惠政策进行扶持。对于深层天然气，可参照页岩气给予直接财政补贴；对深层油气勘探开发所需的国内不能生产或性能达不到要求而只能依靠进口的设备、仪器、零附件和专用工具等，可免征进口关税和进口环节增值税；给深层油气勘探开发关键技术创新可单列给予财政补贴；对西部地区埋深超8000米、东部地区埋深超6000米的勘探战略大目标，建议设立国家级风险勘探基金进行支持，不断推动深层油气勘探开发取得新的进展。

5.3 研究鼓励国内合作开采深层油气资源的相关政策

深层、超深层油气资源勘探开发虽然风险大、成本高[12]，但一旦获得突破，资金回报率也很高。为降低风险，可参照对外合作的相关法规，研究制定支持国内深层油气合作开采的政策，明确深层油气勘查开采市场的合作经营范围、合作方式等条款，使深层油气资源国内合作开采有章可循、有法可依，保障合作双方的权力义务，实现风险共担、成果共享、合作共赢，做大深层油气资源开发规模，摊薄开发成本，推动我国深层油气资源的规模效益开发。

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