“超级盆地模式”重塑未来油气勘探开发方向 | 转载
来源:油气经纬
发布时间:2019-10-24
全球油气工业正重新审视勘探核心理念,新的勘探开发模式在油气行业中崭露头角,“超级盆地模式”正为油气行业提供了一个新的选择。
未来石油公司的勘探开发不仅需要着眼于前沿勘探和新兴领域,更要回归现有的开发风险低的成熟盆地和已知资源,实现储量有序接替、产量有效增长。
IHS Markit公司将超级盆地定义为:1)已产出50亿桶油当量,至少还有50亿桶油当量可采资源的盆地,其致密油气、非常规油气资源也很丰富;2)盆地地层中含有多套烃源岩和含油气系统;3)盆地已有较完善的基础设施和工程服务,作业者拥有水平井和完井等技术与经验,用以开发剩余资源。
全球有500多个主要盆地,按照超级盆地概念,潜力自高至低分成3类主要油藏:非常规(页岩)、致密连续、致密不连续(包括常规),由此确定了全球25个超级盆地,其中北美地区7个、拉丁美洲和中东地区各4个、非洲3个、独联体地区3个、欧洲1个、亚太3个(渤海湾盆地、松辽盆地和澳大利亚的北卡那封盆地)。这25个超级盆地剩余储量潜力达8390亿桶油当量,勘探开发历史最短的也在20年以上。

超级盆地常规油气产量占全球产量的35%左右,是全球油气产量的主要贡献者。总体来看,超级盆地累计油气产量为10328亿桶油当量,剩余可采储量为19753亿桶油当量,是累计产量的约2倍。从区域分布来看,拉丁美洲、欧洲和亚太地区的累计产量已高于剩余可采储量;北美、独联体和非洲地区的剩余可采储量仍略多于累计产量;只有中东地区还有丰富的剩余油气资源待开采。

超级盆地钻井活动随油价波动而变化。2007-2017年的钻井活动主要分布在阿曼盆地、内乌肯盆地、坦皮科-米桑特拉盆地、东委内瑞拉盆地和鲁卜哈里盆地。值得注意的是,2017年阿曼盆地、鲁卜哈里盆地和渤海湾盆地钻井活动已经恢复到油价下跌前的水平。钻井活动反映出石油公司和各国政府对勘探开发成熟油气田的兴趣有增无减。

超级盆地的勘探开发分为4个阶段:勘探期、上升期、平台期和下降期。“超级盆地模式”就是在盆地勘探开发进入平台期或下降期时,转变勘探思路,重新认识盆地的地质特征、储层类型、储量基础等地质因素,关注油气价格、人力资源、工程服务市场、技术创新、基础设施建设等经济因素,特别是政府态度、准入制度、法律法规、环保要求等地上风险因素,可以使盆地的油气产量不降反升,或保持平稳。美国二叠纪盆地是“超级盆地模式”的一个成功案例。IHS Markit认为,二叠纪盆地重新“焕发青春”,产量逆势上涨的模式,可供全球范围内很多成熟盆地借鉴。“超级盆地模式”成功的主要因素包括资源状况、经济性和政策法规等,其中资源是基础。

长期以来,石油公司对大型盆地的研究重点是地下因素,主要集中在地质和储量方面。研究发现,地上风险因素也是超级盆地开发前景的重要评价标准。IHS Markit公司将地上风险因素归纳为5个方面,包括政府态度、开放准入、法律条款、市场竞争以及社会包容。
在低油价下,美国二叠纪盆地非常规油气生产逆势而上,以极低的生产成本、巨大的开发潜力和快速的增产能力,成为影响美国能源独立和全球能源格局的重要力量,并引起国际油价波动,在油价持续低迷的市场环境里独放异彩。中国陆上油田多数已进入开发中后期,呈现高含水、高采出的“双高”特征。但是,从中国原油产量构成看,老油田仍然是主要贡献者。美国二叠纪盆地百年老油田的发展历史说明,只要资源基础存在,转变勘探开发思路,老油田依然可以“焕发青春”。
◆ 美国二叠纪盆地
二叠纪盆地位于美国得克萨斯州西部和新墨西哥州东南部,长420千米,宽500千米,总面积约19.2万平方千米。在地质演化过程中,形成了一个与广阔三角洲完全相接的海盆,共发育了3个相互连接但又互不相同的沉积区。
二叠纪盆地拥有独特的复合产层结构,主力产层多而厚,含油量大,潜在开发油层面积达2万平方千米。据2014年1月美国能源信息署(EIA)发布的数据,二叠纪盆地的技术可采储量包括石油246亿桶、天然气2.24万亿立方米、天然气液63亿桶。
美国二叠纪盆地自1921年钻出第一口工业油流井以来,经历过了产储量上升、稳定、递减周期,生产理念的创新和技术进步带来了油气产量爆发式增长,使盆地再次“焕发青春”。二叠纪盆地早期勘探以常规油气为主,通过勘探理念的革新,实现了从常规油气勘探为主向非常规油气为主的转变,在认识上完成从传统常规油气理论转向非常规油气理论的破局。
2012年以后,采用水平井和分段压裂技术开采致密油,掀开了二叠纪盆地开发的新篇章。之后持续的技术革新在逆境中有效提高了单井产能,立体开发等创新开发模式实现了降本增效。
此外,美国联邦政府和州政府为进行页岩油气开发的公司提供了众多的优惠政策,吸引了大量社会资本为页岩油气的勘探开发提供资金支持,开放的市场机制和高度发达的金融业也成为二叠纪盆地油气开发重要的推动因素,发达完善的管网设施为二叠纪盆地的重新崛起提供了有利条件。
◆ 中国渤海湾盆地
渤海湾盆地经过20多年的勘探开发,盆地油气产量已进入平台期,具备成为中国超级盆地的条件,包括:
剩余可采常规资源量为116亿桶油当量,非常规资源量还有上升空间;2013年产量达到147万桶/日;
勘探开发成本不断下降;不仅长期有国外公司参与盆地技术服务,而且国内工程服务水平在不断进步;
已具有较完善的管网和基础设施;劳动力资源丰富,高素质人才聚集;政府支持油气勘探开发,也制定了相关的扶持政策;
环保要求虽然严格,但允许水力压裂等活动;靠近京津冀油气消费市场等。
◆ 对影响渤海湾盆地与二叠纪盆地的因素进行综合对比分析,可以发现两个盆地在地上因素方面仍然存在着明显差距,渤海湾盆地还有较大的开发潜力,可以通过争取和改进地上因素,使渤海湾盆地成为中国“焕发青春”的超级盆地。
首先要转变勘探思路,利用数字技术重新认识整个盆地。经过20多年的勘探开发,渤海湾盆地积累了丰富的地质资料和数据,如果采取传统的实务工作和人工解释整理,不仅费用高,而且效果差。建议利用大数据、人工智能等数字技术,打破盆地内油气田界限,重新整理并深度挖掘利用整个盆地的资料,常规与非常规、陆上与滩海、老区与新区并举,将大数据变成“大油气”。其次,依靠技术创新,着力优化技术组合。成熟盆地的勘探开发要依靠技术创新,一方面要利用能够降低成本、提高效率的实用技术,例如储层描述、地震处理解释、自动化钻井、完井技术,以及数字化、自动化应用技术等。另一方面要积极引进、研发和利用各种成熟技术,并使技术研发与技术组合更好地适应成熟盆地的勘探开发,使难动用的资源变为可动用的资源,增加储量接替,提高产量。再次,扩大市场开放,引入竞争机制,调动各方面的主动性、积极性和创造性。适应国家深化油气体制改革的大趋势,扩大盆地勘探开发和工程技术服务市场开放,引入竞争机制,开展矿权转让,建立资料共享机制,加快探明储量动用;综合利用区块企业内部流转,参照产品分成等模式,采取与各类主体合资合作开发、矿业权企业间流转和竞争性出让等手段,多措并举盘活储量存量;建立石油公司与服务公司之间互利共赢的合作机制,适当引入风险投资基金等,推动油气田挖潜增产的商业模式创新。最后,成熟盆地的挖潜需要得到国家、地方政策法规的支持,其中涉及资金投入、价格机制、税收减免、市场准入、环境保护、土地征用、地面建设、社区关系等。当前,保障国家能源安全任务重,国内油气增储上产难度大,建议进行必要的国家、地方政策调整,给予油气勘探开发企业更多的政策支持。
题目:“超级盆地模式”—— 成熟盆地油气增储上产新思路
作者:吕建中,刘嘉,孙乃达,李晓光,焦姣,张焕芝
作者单位:中国石油集团经济技术研究院
原文字数:4838字
《国际石油经济》月刊2019年第9期40-48页