松辽盆地

(一)勘探阶段和勘探领域扩展过程

松辽盆地经过50年的勘探开发,储量和产量高峰已经过去,探明储量和产量处于递减阶段,但勘探开发形势依然乐观。

“十五”期间,大庆长垣外围基本形成了大情字井-乾安、英台-红岗、敖南、古龙凹陷西斜坡、台东卫星、葡西-赵信、徐家围子等储量增长区块,含油范围不断扩大。近五年新增探明石油地质储量5.45×108 t,储量年均增量保持在1×108 t以上。

油田开发方面,老油田综合含水很高,但二次采油年产量仍在3 000×104 t以上,2005年岩性油藏原油产量接近1 000×104t,三次采油年产量贡献在1 000× 104 t以上

根据松辽盆地的勘探历史和油气地质理论技术的发展,松辽盆地的勘探阶段可分为20世纪50-80年代的背斜圈闭勘探阶段、80年代以来的断块和岩性圈闭勘探阶段和90年代以来的深层火山岩圈闭勘探阶段。目前凹陷层已进入背斜圈闭勘探后期、断块和岩性地层圈闭勘探中期,断陷层处于火山岩勘探早期(表5-35)。

表5-35松辽盆地勘探阶段划分

1.背斜圈闭勘探阶段

在陆相生油理论和背斜成藏理论的指导下,1955开始松辽盆地石油地质条件普查,1959在松基3井获得工业油流,发现大庆油田。到1964,证实该油田为长垣圈闭;从1959到1964,年探明地质储量达到4.54×108t,是储量增长的第一个高峰,是陆相生油理论和背斜成藏理论的成功实践。

从1965到1973,勘探重点转向国内其他盆地,勘探项目投入相对较少,主要以少量小构造钻探和石油地质规律总结为主。从1973到1978,三肇地区勘探战役实现了朝阳沟地区上亿个大型背斜构造油田。对升平、龙虎泡、萨西、杏西、高希和浦西等鼻状构造也进行了评价和钻探。松辽盆地南部双坨子构造、郭谦断块、金奎大构造、农安构造和新民构造获得工业油流。

勘探中发现了模范屯、宋芳屯、榆树林、徐家围子、魏星等含油区,初步认识到向斜地区也可以形成多种类型的油藏,从理论和实践上为岩性油藏勘探做好了技术准备。

2.断块和岩性圈闭勘探阶段

20世纪80年代以来,构造圈闭勘探开始从大中型背斜圈闭向中小型断块圈闭发展,并探明了大量断块圈闭。

1979至1983加大了岩性圈闭勘探力度,但地震勘探主要是二维模拟地震,精度较低,影响了勘探进度。松辽盆地北部主要发现了徐家围子、榆树林、宋芳屯、模范屯等葡萄花油层岩性油藏。松辽盆地南部已探明的有英台、红岗和干安油藏。

1984年数字地震勘探取代模拟地震勘探,1988年开始三维地震勘探。地震资料质量明显提高,储层横向预测能力大大提高。松辽盆地北部大庆长垣以东发现了大面积的岩性含油区,储量超过10×108t。西部大安、龙西-巴彦查干、南部大情字井、淘宝、大安倍、缪欣、大老爷府、双坨子等岩性圈闭勘探取得突破。从1984到1988,年探明地质储量达到3.99×108t。

20世纪90年代中后期以来,层序地层学和储层精细描述的不断发展和应用,为准确预测岩性圈闭有利区提供了全新的分析方法,岩性圈闭勘探进入稳步发展阶段。松辽盆地北部年探明石油储量在1×108t左右,南部探明石油储量还在增加。

3.深层火山圈闭勘探阶段

20世纪90年代以来,随着地震技术和高温钻井技术的进步,松辽盆地的勘探开始向深部发展。发现了深层含气地层,在火山岩中发现了天然气资源。其中,徐家围子断陷天然气勘探进展迅速。20世纪90年代,勘探了明昌德井、方深9井等气田。2005年发现许慎1 Igeda,探明储量超过1,000× 108m3,开辟了松辽盆地深层天然气勘探领域。深层天然气勘探的突破,同样是三维地震技术、高温钻井技术的进步,以及对煤系烃源岩生烃和火山岩成藏理论的新认识的结果。

松辽盆地石油储量的每一次大幅度增加,都与当时新的地质理论的指导和地质认识的深化有关。都与新的勘探思路和勘探技术进步,以及勘探目标的前期准备有关;每一次储量的大幅度增加,都带来了产量的大幅增加,促进了油田的发展。

(2)盆地特征和圈闭类型

松辽盆地是一个断陷复合裂谷盆地,经历了早白垩世伸展断陷、中白垩世坳陷和中晚白垩世回归三个演化阶段。

白垩纪中期坳陷阶段,以发育大型坳陷型深湖盆地为特征,在中浅层形成了以青一段、青二段、青三段和嫩一段为优质主力烃源岩的多套烃源岩系。早白垩世断陷阶段属于深部含油气系统,盆地内有近20条断层,呈北北东向展布,大部分被深大断层和大小隆起所分割。沙河子组和营城组为主要烃源岩,混合气(油型裂解气和煤型气)为主要烃源岩,具有油气生成特征。

广泛分布于盆地中上部的青山口组、姚佳组和嫩江组泥岩构成了盆地的区域性盖层,对油气的保存十分有利。大河和三角洲提供了良好的水库;深层火山裂缝为天然气提供了有利的储层。生储盖结构是理想的。

松辽盆地在断陷末期经历了短暂的局部回归,在断陷上部形成不整合和背斜。晚白垩世,盆地开始部分回归,形成中央反转构造带、东部反转构造带等表生构造带。盆地主面完整,升降格局变化不大。

长垣、断背斜、断鼻、断块、岩性地层等圈闭类型多,是均衡的含油气盆地,为不同勘探阶段提供了不同的目标。其中背斜圈闭由同沉积和构造改造形成,是80年代以前勘探的主要目标。探明了大庆长垣、朝阳沟背斜带、阜新构造带等构造油田。断块圈闭处于断陷或拗陷阶段,伸展断层封闭形成。大庆长垣深部及两侧发现了大量断块油田。岩石地层圈闭受湖泊三角洲沉积环境控制,位于湖泊和湖岸沉积的过渡带附近。松辽盆地发育的大型湖盆和浅水湖泊三角洲体系为岩性地层圈闭的发育提供了有利条件。20世纪80年代以来的岩性地层勘探在三肇地区、齐家古龙地区和大情字井地区发现了大量岩性地层油气藏。此外,深层火山岩地层圈闭勘探取得明显进展,徐家围子断陷地层探明天然气地质储量超过1000亿立方米。

(3)流域资源总量、探明程度和资源特征

1.油气资源总量和探明程度

本轮评价结果如下:松辽盆地石油地质资源量为104.47×108 ~ 140.07×108t;截至2005年底,已探明石油地质储量71.35×108吨,待探明石油地质资源量33.12×108 ~ 68.72×108吨,探明程度49% ~ 65.8%。天然气地质资源量10151×108 ~ 18265×108 m3,已探明天然气地质储量1 824×108m3,待探明天然气地质资源量8 327。探明程度为10% ~ 19%(表5-36)。

表5-36松辽盆地石油天然气资源评价结果

2.资源特征

松辽盆地有丰富的石油和天然气资源。石油资源包括常规石油、低渗透石油和重油资源,天然气资源为常规天然气。

资源分布集中性强,有利于油气勘探。松辽盆地的主要石油资源分布在中央坳陷区;其次是西部斜坡区,约占流域总资源的90%。其余三个一级构造单元(东南隆起区、东北隆起区和北部倾倒区)石油资源量相对较少,约占盆地总资源量的4%。

天然气资源主要分布在中央坳陷和东南隆起,其地质资源量分别占总资源量的76%和22%。中央坳陷区和东南隆起区的天然气资源量之和占总资源量的98%,其他三个一级构造单元仅有零星的天然气资源分布。

油气分布不大,各有其主要富集领域。从系列分布来看,石油资源主要分布在坳陷系列,天然气资源主要分布在断裂系列。从深度分布来看,石油资源主要分布在中浅层,占总资源的94%;中深层石油资源之和仅占总资源的6%。天然气资源主要分布在深层,占总资源的88.2%,浅层天然气占总资源的11.8%。

(4)预测油气储量和产量的增长趋势。

根据各子项目的预测结果和盆地资源潜力分析,以及盆地油气储量和产量的历史数据,并参考专家预测结果、石油公司“十一五”规划和中长期发展规划,盆地油气储量和产量增长的高峰期和峰值,以及2030年前后可能出现的储量和产量情况, 通过综合分析确定,利用多旋回harbert模型预测盆地油气储量和产量的增长趋势。

1.石油储量和生产趋势的综合预测

松辽盆地石油资源主要分布在凹陷系列,资源探明程度为49% ~ 66%(见表5-36)。处于构造圈闭勘探的后期,刚刚进入岩性地层圈闭勘探的中期。北部勘探程度高于南部,但北部资源潜力大于南部。萨朴高油藏的勘探程度高于扶杨油藏。一般已进入勘探中期,盆地储量和产量高峰已过。

根据“十一五”规划,未来五年,松辽盆地年探明石油地质储量为1.4×108 ~ 1.59×108t,到2010年石油产量将减少到4000×104t左右。

根据百年大庆国家建设的安排,2010年前后,周年油田的产油量下降到约3 000×104t,之后基本保持稳定。

石油储量和产量预测结果表明,十一五期间盆地探明石油地质储量为每年1.44×108t,2026-2030年缓慢下降至约0.6×108t。松辽盆地的产油量在2010年下降到约4 000×104t,然后一直稳定到2030年(表5-37,图5-23和图5-24)。

表5-37松辽盆地石油地质储量及产量增长趋势综合预测结果

图5-23松辽盆地石油地质储量增长趋势综合预测结果

图5-24松辽盆地石油产量增长趋势综合预测结果

增加储量的领域主要是岩性、地层油气藏、中深层和老油田精细勘探。主要生产领域是有效开发新的低渗透储量和提高已开发油田的采收率。根据以上探明储量和产量,到2030年,盆地石油探明程度约为93.2% ~ 69.5%,石油储采比保持在13以上,处于合理水平。

2.天然气储量和生产趋势的综合预测

松辽盆地天然气资源主要分布在断裂地层中,资源探明程度为10% ~ 19%(见表5-36)。天然气圈闭比较特殊,主要是火山岩圈闭。勘探程度高的断陷为徐家围子和长岭断陷,其他断陷勘探无突破。盆地天然气储量和产量仍处于快速增长阶段。

根据“十一五”规划,未来五年,松辽盆地已探明天然气年产量将超过800×108m3,年产量将上升到50×108m3。

综合预测,“十一五”期间盆地天然气储量年均减少800×108m3,“十二五”期间年均减少近700× 108m3,2026-2030年天然气年探明储量近400×108m3。预计2010年盆地天然气产量将达到67×108 m3;2020年将达到145×108m3(表5-38、图5-25、图5-26)。从探明程度来看,到2030年,5%概率的天然气地质资源探明程度将达到91.6%。

表5-38松辽盆地天然气地质储量及产量增长趋势综合预测结果

增加天然气储量和产量的主要领域是盆地内的深断陷系。目前天然气勘探取得突破的主要断陷是徐家围子和长岭断陷,这两个断陷的探明天然气储量将进一步增加。其他断陷勘探尚未取得突破。一旦取得突破,天然气资源、储量和产量都将发生明显变化。

图5-25松辽盆地天然气地质储量增长趋势综合预测结果

图5-26松辽盆地天然气产量增长趋势综合预测结果

3.预测结果分析

(1)油气当量变化趋势。

松辽盆地石油产量经过“十一五”的下降后,产量趋于稳定,到2030年将维持在4 000×104t的水平。直到2030年,天然气产量一直在上升。按照1 250m3天然气= =1t石油换算,到2030年,盆地油气当量将保持在5000×104t左右。油气当量在2010附近最低,为4 766×104t,2015年为5 000×104t。天然气对该盆地石油和天然气生产的贡献逐渐增加。2023年前后,盆地油气当量达到峰值5 270×104t,之后缓慢下降,2030年保持在5 000×104t以上,仍是油气能源的主要供应基地(图5-27)。

图5-27松辽盆地油气当量预测结果

(2)勘探领域和方向。

北部中浅层。松辽盆地北部中浅层石油地质资源量80.95×108 ~ 109.32×108t,预计石油可采资源量46.8×108t。截至2005年底,已探明石油地质储量60.01×108t,探明程度54.9% ~ 74.5%。处于储量发现的中后期,老区挖潜和提高采收率是储采平衡的主要因素。

近年来,松辽盆地北部石油勘探稳步发展。通过滚动勘探开发,2006年探明、控制和预测新增石油三级储量超过1×108t。目前松辽盆地北部中浅层仍有丰富的剩余油资源有待发现,探明储量将以每年1×108t的水平小幅稳步递减。

目前勘探的圈闭类型主要是岩性圈闭和断块圈闭,储量规模明显缩小,储层孔隙度和渗透率明显变差,对勘探技术的要求明显提高。三维地震、二维高分辨率地震和欠平衡钻井技术是保证华北地区储量稳定增长的关键。

深入北方。北部深层天然气地质资源量为7699×108~8959×108 m3,可采天然气资源量为3988×108~4668×108 m3。

目前,北方深层天然气勘探主要集中在徐家围子断陷。2005年提交探明储量1,000×108 m3后,2006年徐家围子控制和预测二级储量超过1,000×108 m3。同时,西部断陷带和东部断陷带区域勘探取得进展,有望形成深层天然气勘探新区。天然气处于勘探初期,储量上升很快。

深层天然气的主要储层是火山岩。火山岩识别技术、深层高温钻井技术和欠平衡钻井技术是火山岩圈闭天然气勘探成功的关键。

南部中浅层。吉林探区浅层石油地质资源量为23.88×108 ~ 30.75×108t,可采石油资源量为7.81×108 ~ 9.91×108t。其中松南中浅层处于储量发现高峰期,潜力巨大。主要勘探圈闭为岩性和复杂断块,提高地震勘探精度和储层保护能力是储量稳定增长的关键。

在南方的深处。中国南方天然气地质资源期望值为2452×108 ~ 9306×108 m3,天然气可采资源期望值为140108 ~ 5344×108 m3。天然气潜力最大的地区是深断陷,占天然气资源总量的97.2%,尤其是长岭断陷。深层天然气勘探领域仍然十分广阔,中央隆起带的梨树、王宓断陷和东部坳陷带的德惠、玉树断陷具有一定的勘探前景。

火山岩储层和低渗透碎屑岩储层是勘探的主要目的层,火山岩识别、低渗透储层识别和保护是天然气发现的关键。

前中生代世界。经初步分析,盆地深部石炭-二叠系地层基本未变质,具有一定前景,需进一步加固确定其价值。