世界深水油气勘查

2024-12-09 03:05:18

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回答1：

一、内容概述

全球海洋石油蕴藏量超过1000×10⁸ t，其中已探明储量约为380×10⁸t，占全球石油资源总量的34%，目前已有100多个国家在进行海上石油勘探与开发，其中对深海进行勘探的有50多个国家。在深水领域，随着钻探技术的进步，钻井深度不断加深，深水的定义也在不断扩大。1998年以前，只要离开大陆架即水深大于200m就被认为是深水，1998年以后水深定义扩大到300m，而现在普遍认为水深大于500m才为深水。始于20世纪40年代的海上石油工业，用了近30年的时间实现了在100m水深的海域生产油气，又用了20多年实现了近2000m水深的海域的油气生产，最近10年油气生产已接近3000m水深的海域。深水油气勘探开发，已成为当今世界油气增储生产及油气资源战略接替的重要新领域和油气勘探开发的发展趋势与新亮点（何家雄等，2006；林闻等，2009）。近年来，深水油气勘探取得了重要进展，在西非（图1）、澳大利亚西北大陆架集中发现了一批油田。深水油气在盆地分析、烃源层、油气圈闭等方面取得了一定的进展。

图1 2000～2007年西非近海油气大发现

（据Database，2012）

Worrall et al.（2001）把全球深水盆地划分为四类：①由大型河流供应沉积物的具塑性层（盐、泥）的盆地；②由小型河流供应的具塑性层盆地；③由小型河流供应的无塑性盆地；④发育非深水储层的盆地。目前，世界75%的深水储量发现分布在前两类盆地中。与其他含油气盆地相比，深水盆地具有一些显著特征：它们的油气是近期生成和运移的（5～10Ma以来），并且所有的油气系统构成要素，包括构造、地层结构、运移路径和盖层的封闭能力等，都在不断地变化中（Paul Weimer et al.，2011；姚根顺等，2012）。

深水储层体系中的产层包括不同的结构单元，每个盆地不同结构单元的产量所占比例变化很大，油气产能主要来自席状砂、水道沉积和薄层状天然堤。例如墨西哥北部深水区，60%的产能来自席状砂，25% 来自水道沉积，15% 来自天然堤中的薄层沉积（Lawerene，2000）。

烃源岩定义为能够生成和排除足够油气，并形成气藏和油藏的任何岩石。深水潜力烃源岩既可以是陆相的也可以是深海相的。裂谷期湖相烃源岩已证实为良好烃源岩，如巴西坎普斯盆地和西非的安哥拉裂谷盆地都是由湖相烃源岩生油的深水盆地（姚根顺等，2012）。有机质丰富的烃源岩提供了该区深水油气系统最好的油气来源，而且可以垂向运移到比湖相储层具有更好孔隙度和渗透率的上覆储层中。海相烃源岩可以在张裂后任何时期形成，在同一盆地有不同的时代变化。另一种可能的超深水烃源岩是再搬运的有机质，来源于赤道地区的三角洲平原。在新生代低位域，分散有机质被搬运到深水区（Guritno et al.，2003）。在深水陆坡盆地，这类烃源岩比原来想象的要普遍，能够形成相当数量的油气，如文莱西北和文莱东部的Kutei盆地。如果埋深足够大，深水盆地往往可以有多套烃源层或生油层，例如加蓬和安哥拉之间的西非大陆边缘深水区至少有3套生油层（Tari，2006）。

深水油气圈闭类型以大型构造为主，最典型的构造特征是发育在深水区或超深水区由盐塑性运动或滑脱运动形成的各类圈闭，如龟背斜、滚动构造、盐岩构造以及由三角洲砂体或浊积砂体形成的岩性和复合圈闭等。近年来的研究强调各种深水页岩封堵能力的差异，并将这些差异同盖层岩石与体系域的沉积位置联系起来。Almon et al.（2002）分析了美国Wyoning南部上白垩统lewis组中页岩的封堵能力，它们根据岩石学和汞柱毛细管压力确定了6种主要微相。Soyinka和Slatt（2004）用激光粒度分析了页岩中粒度频率分布曲线的细微变化，并将其与深水沉积过程联系起来。所有的研究表明封堵能力随黏土含量的增加而升高，不同体系域中的页岩具有不同的封堵能力。在海侵体系域顶部的页岩由于它们的沉积速率低，不含粉砂，通常具有好-极好的封堵能力。在高位体系域和低位体系域的陆坡扇和进积复合体部分的页岩，都富含粉砂，所以封堵能力差。Tari et al.（2003）总结了各种与产油圈闭有关的盐构造，主要包括3种：与盐底劈相邻或相关的圈闭；不与盐相邻但与盐层流动有关的圈闭；位于岩层下方的圈闭。

二、应用范围及应用实例

巴西大坎普斯盆地深水区已经成为全球近年来大发现的一个热点和亮点。2000～2007年发现了10个大型油气田。目前，探明油气储量达6.25×10⁸t。大坎普斯盆地包括坎普斯盆地、桑托斯盆地和埃斯皮里图桑托盆地3个盆地，由于盆地相邻，且地质特征相似，统称为大坎普斯盆地。大坎普斯盆地属于典型的大西洋型被动大陆边缘盆地，沉积了非海相、海陆过渡相和海相3套巨厚层序。大坎普斯盆地烃源岩为下白垩统纽康姆阶拉格菲组湖相黑色页岩；储层为上白垩统、中始新统、上渐新统的厚层海相浊积砂岩，盐下储层及古近系圈闭是重要的勘探目标；盖层为泥岩夹层和蒸发盐岩。其圈闭类型以盐构造圈闭和岩性地层圈闭为主。大坎普斯盆地生储盖层匹配完美，其主力烃源岩为下白垩统黑色湖相页岩，有机碳含量高达5%～6%，厚达数百米，分布范围广，是罕见的优质生油岩。主力产层的岩性为浊积砂岩，并被致密盐岩层分隔为盐上和盐下2套储集体系。大坎普斯盆地位于水深3000m的圣保罗地台之上，且整体处在断裂转换带上，断层发育且未切穿上覆盖层，同时该区发育4个大的不整合面，与转换断裂一起为油气提供了良好的输导条件，下部烃源岩中的油气通过断层和不整合面经垂向和侧向运移聚集在油气圈闭中（图2）。

该矿床主要特点为：①在被动大陆边缘，具备油气生成和保存的物质条件，且盆地深部容易形成大量的裂隙和破裂，以便增加储层的孔隙度和渗透率，利于油气排出和运聚；②含油气系统的油气成藏事件匹配良好，特别是良好的烃源岩、断裂构造和不整合面为油气生成、运移与聚集提供了途径与动力条件；③蒸发相膏盐岩可塑性强，可有效化解后期断裂的破坏作用，同时为油气成藏充当绝佳盖层。

图2 巴西大坎普盆地油气藏及油气疏导体系模式图

（据Mello，1997）

三、资料来源

何家雄，夏斌，施小斌等.2006.世界深水油气勘探进展与南海深水油气勘探前景.天然气地球科学，17（6）：747～752

林闻，周金应等.2009.世界深水油气勘探新进展与南海北部深水油气勘探.石油物探，48（6）：602～620

王宇，苏劲，王凯等.2012.全球深层油气分布特征及聚集规律.天然气地球科学，23（3）：526～534

姚根顺，吕福亮等.2012.深水油气地质导论.北京：地质出版社，1～608

Cardador M H，CuevasA L，Watanabe H et al.2003.ExPerimental evaluation of hydrocarbon detection with the long⁃offset time⁃domaineleetr magnetie method in the eretaeeous carbonates of the Tam Pie⁃Misantla basin，Mexico.Journal of Applied Geophysics，52（2～3）：103～122

Guritno E，Salvadori L，Syaaiful M et al.Deep water Kutei basin：A new petroleum province.Proceedings of the Indonesian petroleum association，29th annual convention，October 22

Mello M R，Katz B J.1997.Petroleum Systems of South Atlantic Margins.AAPG Memoir 73

Tari G，Molnar J，Ashton P.2003.Examples of salt tectonics from West Africa：a comparative approach Arthur，D S Macgregor and N R Cameron，eds.，petroleum geology of Africa：New themes and developing technologies.Geological Society，London，Special Publication 207，85～104

Worral D M，Bourque M W et al.2001.Exploration in deep water basins，Petroleum system of deep basins：Global and Gulf of Mexio experience.Gulf coast section⁃SEPM foundation Bob F.Perkins Twenty⁃first Annual research conference，21st Annual Gulf coast section⁃SEPM research conference，71～86

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