“超級盆地模式”重塑未來油氣勘探開發方向

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“超级盆地模式”重塑未来油气勘探开发方向

全球油氣工業正重新審視勘探核心理念,新的勘探開發模式在油氣行業中嶄露頭角,“超級盆地模式”正為油氣行業提供了一個新的選擇。

未來石油公司的勘探開發不僅需要著眼於前沿勘探和新興領域,更要回歸現有的開發風險低的成熟盆地和已知資源,實現儲量有序接替、產量有效增長。

1. 超級盆地分佈及現狀

IHS Markit公司將超級盆地定義為:1)已產出50億桶油當量,至少還有50億桶油當量可採資源的盆地,其緻密油氣、非常規油氣資源也很豐富;2)盆地地層中含有多套烴源巖和含油氣系統;3)盆地已有較完善的基礎設施和工程服務,作業者擁有水平井和完井等技術與經驗,用以開發剩餘資源。

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全球超級盆地與次超級盆地分佈狀況

全球有500多個主要盆地,按照超級盆地概念,潛力自高至低分成3類主要油藏:非常規(頁岩)、緻密連續、緻密不連續(包括常規),由此確定了

全球25個超級盆地,其中北美地區7個、拉丁美洲和中東地區各4個、非洲3個、獨聯體地區3個、歐洲1個、亞太3個(渤海灣盆地、松遼盆地和澳大利亞的北卡那封盆地)。這25個超級盆地剩餘儲量潛力達8390億桶油當量,勘探開發歷史最短的也在20年以上。

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超級盆地與次超級盆地的產儲量規模

超級盆地常規油氣產量佔全球產量的35%左右,是全球油氣產量的主要貢獻者。總體來看,超級盆地累計油氣產量為10328億桶油當量,剩餘可採儲量為19753億桶油當量,是累計產量的約2倍。

從區域分佈來看,拉丁美洲、歐洲和亞太地區的累計產量已高於剩餘可採儲量;北美、獨聯體和非洲地區的剩餘可採儲量仍略多於累計產量;只有中東地區還有豐富的剩餘油氣資源待開採。

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超級盆地的鑽井活動

超級盆地鑽井活動隨油價波動而變化。2007-2017年的鑽井活動主要分佈在阿曼盆地、內烏肯盆地、坦皮科-米桑特拉盆地、東委內瑞拉盆地和魯卜哈里盆地。值得注意的是,2017年阿曼盆地、魯卜哈里盆地和渤海灣盆地鑽井活動已經恢復到油價下跌前的水平。鑽井活動反映出石油公司和各國政府對勘探開發成熟油氣田的興趣有增無減。

“超级盆地模式”重塑未来油气勘探开发方向

2. “超級盆地模式”開發及其影響因素

超級盆地的勘探開發分為4個階段:勘探期、上升期、平臺期和下降期。

“超級盆地模式”就是在盆地勘探開發進入平臺期或下降期時,轉變勘探思路,重新認識盆地的地質特徵、儲層類型、儲量基礎等地質因素,關注油氣價格、人力資源、工程服務市場、技術創新、基礎設施建設等經濟因素,特別是政府態度、准入制度、法律法規、環保要求等地上風險因素,可以使盆地的油氣產量不降反升,或保持平穩。

“超级盆地模式”重塑未来油气勘探开发方向

美國二疊紀盆地是“超級盆地模式”的一個成功案例。IHS Markit認為,二疊紀盆地重新“煥發青春”,產量逆勢上漲的模式,可供全球範圍內很多成熟盆地借鑑。“超級盆地模式”成功的主要因素包括資源狀況、經濟性和政策法規等,其中資源是基礎。

“超级盆地模式”重塑未来油气勘探开发方向

長期以來,石油公司對大型盆地的研究重點是地下因素,主要集中在地質和儲量方面。研究發現,地上風險因素也是超級盆地開發前景的重要評價標準。IHS Markit公司將地上風險因素歸納為5個方面,包括政府態度、開放准入、法律條款、市場競爭以及社會包容。

3. 美國二疊紀盆地 VS 中國渤海灣盆地

在低油價下,美國二疊紀盆地非常規油氣生產逆勢而上,以極低的生產成本、巨大的開發潛力和快速的增產能力,成為影響美國能源獨立和全球能源格局的重要力量,並引起國際油價波動,在油價持續低迷的市場環境裡獨放異彩。

中國陸上油田多數已進入開發中後期,呈現高含水、高採出的“雙高”特徵。但是,從中國原油產量構成看,老油田仍然是主要貢獻者。美國二疊紀盆地百年老油田的發展歷史說明,只要資源基礎存在,轉變勘探開發思路,老油田依然可以“煥發青春”。

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美國二疊紀盆地

二疊紀盆地位於美國得克薩斯州西部和新墨西哥州東南部,長420千米,寬500千米,總面積約19.2萬平方千米。在地質演化過程中,形成了一個與廣闊三角洲完全相接的海盆,共發育了3個相互連接但又互不相同的沉積區。

二疊紀盆地擁有獨特的複合產層結構,主力產層多而厚,含油量大,潛在開發油層面積達2萬平方千米。據2014年1月美國能源信息署(EIA)發佈的數據,二疊紀盆地的技術可採儲量包括石油246億桶、天然氣2.24萬億立方米、天然氣液63億桶。

美國二疊紀盆地自1921年鑽出第一口工業油流井以來,經歷過了產儲量上升、穩定、遞減週期,生產理念的創新和技術進步帶來了油氣產量爆發式增長,使盆地再次“煥發青春”。二疊紀盆地早期勘探以常規油氣為主,通過勘探理念的革新,實現了從常規油氣勘探為主向非常規油氣為主的轉變,在認識上完成從傳統常規油氣理論轉向非常規油氣理論的破局。

2012年以後,採用水平井和分段壓裂技術開採緻密油,掀開了二疊紀盆地開發的新篇章。之後持續的技術革新在逆境中有效提高了單井產能,立體開發等創新開發模式實現了降本增效。

此外,美國聯邦政府和州政府為進行頁岩油氣開發的公司提供了眾多的優惠政策,吸引了大量社會資本為頁岩油氣的勘探開發提供資金支持,開放的市場機制和高度發達的金融業也成為二疊紀盆地油氣開發重要的推動因素,發達完善的管網設施為二疊紀盆地的重新崛起提供了有利條件。

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中國渤海灣盆地

渤海灣盆地經過20多年的勘探開發,盆地油氣產量已進入平臺期,具備成為中國超級盆地的條件,包括:

剩餘可採常規資源量為116億桶油當量,非常規資源量還有上升空間;2013年產量達到147萬桶/日;

勘探開發成本不斷下降;不僅長期有國外公司參與盆地技術服務,而且國內工程服務水平在不斷進步;

已具有較完善的管網和基礎設施;勞動力資源豐富,高素質人才聚集;政府支持油氣勘探開發,也制定了相關的扶持政策;

環保要求雖然嚴格,但允許水力壓裂等活動;靠近京津冀油氣消費市場等。

◆ 對影響渤海灣盆地與二疊紀盆地的因素進行綜合對比分析,可以發現兩個盆地在地上因素方面仍然存在著明顯差距,渤海灣盆地還有較大的開發潛力,可以通過爭取和改進地上因素,使渤海灣盆地成為中國“煥發青春”的超級盆地。

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4. 認識與建議

首先要轉變勘探思路,利用數字技術重新認識整個盆地。經過20多年的勘探開發,渤海灣盆地積累了豐富的地質資料和數據,如果採取傳統的實務工作和人工解釋整理,不僅費用高,而且效果差。建議利用大數據、人工智能等數字技術,打破盆地內油氣田界限,重新整理並深度挖掘利用整個盆地的資料,常規與非常規、陸上與灘海、老區與新區並舉,將大數據變成“大油氣”。

其次,依靠技術創新,著力優化技術組合。成熟盆地的勘探開發要依靠技術創新,一方面要利用能夠降低成本、提高效率的實用技術,例如儲層描述、地震處理解釋、自動化鑽井、完井技術,以及數字化、自動化應用技術等。另一方面要積極引進、研發和利用各種成熟技術,並使技術研發與技術組合更好地適應成熟盆地的勘探開發,使難動用的資源變為可動用的資源,增加儲量接替,提高產量。

再次,擴大市場開放,引入競爭機制,調動各方面的主動性、積極性和創造性。適應國家深化油氣體制改革的大趨勢,擴大盆地勘探開發和工程技術服務市場開放,引入競爭機制,開展礦權轉讓,建立資料共享機制,加快探明儲量動用;綜合利用區塊企業內部流轉,參照產品分成等模式,採取與各類主體合資合作開發、礦業權企業間流轉和競爭性出讓等手段,多措並舉盤活儲量存量;建立石油公司與服務公司之間互利共贏的合作機制,適當引入風險投資基金等,推動油氣田挖潛增產的商業模式創新。

最後,成熟盆地的挖潛需要得到國家、地方政策法規的支持,其中涉及資金投入、價格機制、稅收減免、市場準入、環境保護、土地徵用、地面建設、社區關係等。

當前,保障國家能源安全任務重,國內油氣增儲上產難度大,建議進行必要的國家、地方政策調整,給予油氣勘探開發企業更多的政策支持。

全國能源信息平臺聯繫電話:010-65367817,郵箱:[email protected],地址:北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社


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