东北亚地区油气资源潜力分析

东北亚地区油气资源潜力分析

东亚地区是能源和地理政治结合最紧密的地区之一。石油和天然气的出口来源相似，运输路线重叠。2011年1月1日,中俄原油管道正式投入运行,使得东北亚地区能源合作与发展变得更为紧密。东北亚地区油气资源规模与勘探潜力究竟有多大?主要分布在哪里?如此一系列问题关系到该地区能源合作与经济发展的前景。为此,有必要进行东北亚地区油气资源分布状况及勘探开发潜力的研究。一、油气盆地类型东北亚地区一般是指具有种族联系和相似文化背景,并可能受到俄罗斯远东天然气资源影响的欧亚大陆东北部,主要包括中国华北和东北地区、蒙古、俄罗斯东部、朝鲜、韩国和日本。其中俄罗斯东部地区指西西伯利亚盆地及以东地处亚洲的地区,分属于西西伯利亚、东西伯利亚和远东地区三个区,远东地区主要含油气盆地有乃帕勃托巴盆地(Nepa-BotuobaBasin)、北鄂霍次克盆地(NorthOkhotskBasin)、北萨哈林盆地(NorthSakhalinBasin)等。日本含油气盆地主要集中在本岛的北部地区;韩国仅在东南海域的郁陵盆地(UlleungBasin)有油气生产活动。根据IHS的数据,目前东北亚地区已进行油气生产活动的主要盆地共有39个,盆地类型以克拉通盆地、弧前盆地、环太平洋陆内弧后盆地和陆内褶皱带等为主(见图1)。盆地沉积盖层从前寒武系到全新世均有发育,最大地层厚度1000〜40000米,盆地平均地温梯度2.6℃/100米〜5℃/100米。东北亚地区重点含油气盆地(例如西西伯利亚盆地、松辽盆地、北萨哈林盆地和海拉尔盆地等)类型主要为环太平洋陆内弧后盆地、裂谷盆地和克拉通盆地。克拉通型盆地烃源岩常常具有厚度大(例如西西伯利亚盆地、乃帕勃托巴盆地等厚达数百米)、范围广、优质烃源岩体积规模庞大的特点。环太平洋弧后盆地(例如渤海湾盆地等)常具有多套主力生烃层系,盆地多处于热催化生油气阶段,生烃指标优越。虽然东北亚地区含油气沉积盆地具有较好的石油地质基础,但受构造运动和古地理演变的影响,盆地分布并不均衡,其中中国华北和东北以及俄罗斯东部最为明显。二、世界石油探明储量预测油气在世界一次能源消费中的比例占50%以上。根据《BP世界能源统计2011》的数据,截至目前,世界石油探明储量为13832亿桶,天然气为187.1万亿立方米。东北亚地区石油探明储量为2154亿桶,天然气为55.35万亿立方米,分别占世界的15.57%和29.58%,是世界重要油气资源富集区之一。1.油气和天然气储量截至2011年8月,东北亚地区油气探明可采储量5635.95亿桶油当量,以天然气为主,其次为原油和凝析油,三者比例关系分别为61.77%、35.93%和2.3%,主要赋存于俄罗斯东部及中国华北和东北地区。东北亚地区油气探明储量在地理分布上以陆地为主(占92%),其次为滩海和近海(各为4%)(见表1)。韩国油气储量分布在近海地区;朝鲜油气储量最少,仅为50万桶原油。东北亚地区大型和巨型油气田多,储量规模大。2P可采储量大于5亿桶的大油气田有143个,仅俄罗斯就有120个,其中西西伯利亚盆地占101个;中国有23个。2P可采储量大于10亿桶的巨型油气田有86个,俄罗斯有76个,其中西西伯利亚盆地占66个;中国华北和东北地区有10个,分布于渤海湾盆地、松辽盆地和鄂尔多斯盆地。俄罗斯东部油气探明储量为4904.34亿桶油当量,以天然气为主,原油、天然气和凝析油比例分别为30.91%、66.5%和2.5%。其中西西伯利亚盆地油气储量占俄罗斯东部的91.47%;原油、天然气和凝析油探明可采储量分别为1429.69亿桶、1712.07万亿立方英尺和104.67亿桶,在俄罗斯东部的占比分别为94.29%、90.45%和83.87%。北萨哈林盆地油气可采储量占俄罗斯东部的2.21%,原油、天然气和凝析油储量分别为33.18亿桶、40.21万亿立方英尺和6.00亿桶。乃帕勃托巴盆地油气探明可采储量占俄罗斯东部油气资源量的1.98%,可采储量为97.08亿桶油当量。中国华北和东北地区的油气储量居东北亚地区的第二位,探明可采储量为716.34亿桶油当量;以原油为主,其次为天然气和凝析油,储量规模分别为505.24亿桶、120.30万亿立方英尺和3.70亿桶,占比分别为70.53%、28.95%和0.52%,主要分布在渤海湾盆地、松辽盆地和鄂尔多斯盆地,三者储量之和占中国华北和东北地区油气储量的94.33%。原油以渤海湾盆地和松辽盆地为主要分布区,分别占中国华北和东北地区的47.95%和41.38%。渤海湾盆地原油具有密度大、黏稠和含硫的特点:原油API度为4.7〜67.32,平均API度为29.37;原油黏度变化范围大,从0.56×10-3〜33462×10-3帕·秒,平均最大黏度为520.73×10-3帕·秒;含硫量普遍小于2%,最小为0.02%。天然气储量主要分布在鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地,分别占中国华北和东北地区油气储量的62.04%和19.73%;松辽盆地天然气储量为14.21万亿立方英尺,所占比例为11.81%。日本油气探明可采储量为13.45亿桶油当量,其中陆地可采储量占70.36%。日本油气储量以天然气为主,占73.62%,其次为原油和凝析油。从地理分布上,主要集中在日本本岛北部地区的新潟盆地(NiigataBasin)和关东盆地(KantoBasin),这两个盆地分别占日本油气资源量的61.69%和20.27%,原油和天然气均以新潟盆地最多。韩国、蒙古和朝鲜只有少量的油气发现。韩国仅在东南海域的郁陵盆地有生产活动,天然气可采储量为5360亿立方英尺,凝析油可采储量为570万桶。朝鲜仅在北黄海盆地发现了50万桶的原油可采储量。蒙古油气可采储量为8356万桶油当量,以原油为主,为8234万桶,天然气可采储量为70亿立方英尺,分布在海拉尔盆地(HailarBasin)和东戈壁盆地(EasGobiBasin)。值得指出的是,在海拉尔盆地位于中国的一侧近年来已发现1.8亿桶的油气可采储量。因此,位于蒙古的一侧仍可能有很大的油气勘探潜力。2.东北亚地区油气资源潜力俄罗斯东部陆上是东北亚地区未来油气生产的主要接替区。目前东北亚地区剩余储量为3737.98亿桶油当量,主要分布在陆地,其次为滩海和近海区,所占比例分别为88.11%、5.94%和5.96%。主要分布在俄罗斯和中国,两者所占比例分别为88.81%和11.03%(见表2)。俄罗斯西西伯利亚盆地、北萨哈林盆地和乃帕勃托巴盆地是东北亚地区未来的勘探潜力区,待发现油气资源以天然气为主。美国地质调查局(USGS)2000年对东北亚地区待发现油气资源量进行了预测,随后又对该地区部分盆地资源进行了重新评估。到目前为止,美国地质调查局预测东北亚地区待发现油气资源分别为原油662.16亿桶、天然气777.65万亿立方英尺、凝析油271.5亿桶,分别占待发现油气资源的29%、59%和12%。其中,西西伯利亚盆地待发现油气资源最多,为1865.56亿桶当量,占东北亚地区待发现油气资源量的82%。北萨哈林盆地和乃帕勃托巴盆地待发现油气资源均以天然气为主,所占比例分别为64%和67%(见表3)。三、东亚地区的油气勘探和开发现状1.区域地质概况目前东北亚地区共有近百个盆地或构造带进行过油气勘探活动(包括钻井或地震),共有钻井5.9万多口,其中探井4.9万多口。钻井分布以中国华北和东北地区、俄罗斯东部地区为主,两者探井数占该地区总数的51.92%和46.54%。中国华北和东北地区探井集中分布在渤海湾、松辽和鄂尔多斯三个主要含油气盆地,这三个盆地的探井分别占该地区探井总数的48.54%、17.78%和15.08%。中国华北和东北地区探井成功率高,其中渤海湾盆地探井成功率高达61.08%,松辽盆地探井成功率为50.58%,鄂尔多斯盆地为41.89%;整体探井成功率为52.62%,干井为5204口,所占比例不到20%。该地区主要含油气盆地勘探程度偏低,例如松辽盆地探井密度为0.018口/平方千米,二连盆地探井密度为0.005口/平方千米(见图2)。俄罗斯东部地区探井集中分布在西西伯利亚盆地,占东部地区探井总数的84.23%,盆地勘探程度较低(见图3)。据IHS数据,俄罗斯东部地区自1922年在北萨哈林盆地陆上开钻第1口井以来,目前共有探井22917口,探井成功率为44.05%。其中利纳-维柳伊盆地(LenaVilyuyBasin)探井成功率最高,为54.11%;其次为西西伯利亚盆地,该盆地探井中油气井8671口,具有油气显示的井893口,探井成功率为44.92%,探井密度为0.008口/平方千米。近10年,东北亚地区钻井勘探进入相对低谷期。2006-2008年,俄罗斯东部地区出现了钻探小高峰,其中以2008年新增探井最多,为333口。俄东部地区钻探高峰期为1986-1990年,1988年新增探井数达1142口。进入21世纪以来,中国华北和东北地区每年新增钻探活动相对稳定,新增探井基本维持在100口左右,在上世纪80年代末的钻探高峰期,每年新增探井最多可达924口。东北亚地区14个重点含油气盆地均已进行了地震勘探工作,地震工作量主要分布在西西伯利亚盆地和中国渤海湾盆地。截至2011年8月,东北亚地区共采集二维地震91.63万千米,三维地震23.58万平方千米。在二维和三维地震资料中,俄罗斯分别占74.54%和67.59%。西西伯利亚盆地二维和三维地震采集量分别占俄罗斯东部地区的62.61%和75.24%,测线密度为0.18千米/平方千米。渤海湾盆地二维和三维地震工作量分别占中国华北和东北地区的50.38%和31.17%,地震测线密度为0.47千米/平方千米。东北亚地区重点含油气盆地二维地震资料分布以陆地为主,占70.74%;海域主要分布在渤海湾盆地、北萨哈林盆地和西西伯利亚盆地位于北极圈内的部分,分别占东北亚地区海域地震工作量的42.88%、31.46%和12.19%。三维地震工作量以陆地为主,所占比例为72.76%,海域三维地震主要分布在北萨哈林盆地和渤海湾盆地。近5年是东北亚地区地震采集高峰期。中国华北和东北地区以采集三维地震为主,2005-2011年在中国华北和东北地区共采集三维地震56058.12平方千米,相当于之前10年采集总和的两倍。俄罗斯东部地区二维和三维地震均有很大采集量。2004-2011年,俄罗斯东部集中采集二维地震412063.17千米,三维地震133950.73平方千米,分别占总采集量的60.33%和84.06%。勘探程度相对较高的盆地,近期新增油气储量主要靠新增探井和三维地震;勘探程度偏低的盆地,早期新增储量主要靠钻井发现。渤海湾为中高勘探程度盆地,上世纪60-80年代大规模的探井投入,使油气储量快速增加。近10年,随着地震工作的投入,尤其是三维地震技术的应用,盆地海域部分新增储量明显增加。西西伯利亚盆地勘探程度偏低,钻井密度为0.008口/平方千米,地震测线密度为0.18千米/平方千米。早期储量增加与连续密集探井钻探具有很强的一致性,尤其是在上世纪60年代末至70年代初。近5年来,该盆地二维和三维地震资料采集量快速增长,预计该盆地储量在未来5年将再次出现大规模的增长。2.油气生产历程截至目前,东北亚地区已累计生产油气1810.11亿桶油当量,原油、天然气和凝析油所占比例分别为52.74%、46.64%和0.63%(见表4)。东北亚地区已有近2000多个油气田在进行油气生产,大多数油气田位于陆上,并处于在产、在建以及待开发阶段。中国华北和东北地区油气生产基本可以分为四个阶段:产量快速增长期(1958-1984年)、高产维持期(1985-1995年)、产量下降期(1996-2002年)和产量恢复期(2003-2009年)。1989年,中国华北和东北地区油气产量达到高峰期,年产量为9.83亿桶油当量。由于受到1998年洪水的影响,松辽盆地萨尔图油田产量急剧下滑,并在2002年10月暂时停止了生产。2003年后,伴随着中国东部勘探思路的转变以及一系列增产措施(例如钻探加密井)的实施,油气产量逐步回升。俄罗斯东部油气生产活动始于1923年,当时年产6477万桶原油。其历年油气产量变化表现为“一波三折”。上世纪90年代以前,产量稳定快速增加;1988年产量达到高峰,年产59.07亿桶油当量;从1990年开始,产量开始下滑,1997年降到低谷,年产量为17.64亿桶油当量,此后产量开始快速恢复。目前俄罗斯东部油气产量仍处于恢复增长阶段。四、区域油气资源潜力巨东北亚地区油气资源分布存在明显的分区特征,勘探开发潜力也存在分带与分层次的特征。东北亚陆上较为成熟区的勘探潜力主要是寻找深层系油气,例如西西伯利亚盆地、松辽盆地和渤海湾盆地陆上的勘探成熟区。松辽盆地在2000年以后新发现油气多数分布在前白垩系地层中,例如登楼库组、营城子组等。另外,蒙古东部与中国毗邻区油气勘探程度非常低,位于中国一侧的二连盆地和海拉尔盆地已经发现大量油气,据此推测蒙古东部地区也具有较大的油气勘探潜力。东北亚地区海域具有非常大的资源潜力。渤海湾盆地近海新区和深水区、北萨哈