世界海相碳酸盐岩勘探开发现状与展望

中国石油天然气集团公司中国石油经济技术研究院个人简介：江怀友，男，1965年出生，山东郓城人。毕业于大庆石油学院，石油地质专业，硕士。高级工程师。油藏精细描述学术带头人，硕士研究生导师，中国地质大学（北京）兼职教授，《中外能源》编委。1998年以来编写宣讲、发表国际、国家、公司级论文76篇，负责主持27个科研项目的研究工作。参加《第十八届世界石油大会》、《世界石油大会首届青年论坛》、《世界石油大会亚洲地区会议》、《第十九届世界石油大会》等多次国际学术会议发表英文论文。参加《中国油气论坛2007》、《中国油气论坛2006》、《中国石油学会油藏地质建模与数值模拟学术会议》、《中国石油学会高含水油田改善开发效果学术会议》、《中国石油学会青年论坛》等多次国内学术会议发表论文。研究方向：研究世界油气资源勘探开发技术，提出中国应用思路，改善勘探开发效果。地址：北京市安外安华里二区三号楼。工作单位：中国石油经济技术研究院科技研究所。邮编100011，联系电话[phone]，email:[e-mail]全球油气资源评价研究中国石油重大科技专项世界海相碳酸盐岩油气勘探开发现状与展望中国石油经济技术研究院2008年7月汇报人：江怀友1、引言2、碳酸盐岩资源现状3、碳酸盐岩油气勘探技术与方法4、碳酸盐岩油气主要开发技术5、碳酸盐岩勘探开发技术展望6、结论与认识汇报内容1引言从世界范围看多数含油气盆地的生油岩是海相沉积，世界上产油量、储量规模最大的含油区在中东地区,石油产量、储量占世界石油总产量、储量的70%以上,而这一地区生油岩是以海相地层为主。海相生成的石油广泛丰富,而陆相生成的石油具局限性。海相盆地具有优越稳定的水下环境。海洋的咸水环境比陆相淡水环境更有利于有机质的保存。陆相沉积盆地多分布在山前、山间活动区域,规模相对较小,受造山运动、断裂活动影响,油藏保存条件不好。而海相盆地规模大,构造运动相对稳定简单、面积大,利于大型构造油气藏的形成,油气藏保存相对好。发达国家碳酸盐岩勘探开发技术日趋成熟。随着油气地质学理论的进展，勘探技术水平的提高，世界碳酸盐岩勘探开发方兴未艾。1、引言2、碳酸盐岩资源现状3、碳酸盐岩油气勘探技术与方法4、碳酸盐岩油气主要开发技术5、碳酸盐岩勘探开发技术展望6、结论与认识汇报内容172.1世界碳酸盐岩油气储量碳酸盐岩分布占全球沉积岩总面积的20%,所蕴藏的油气储量占世界总储量的52%，全球高达90%的油气储量发现于海相地层，世界上现已查明以碳酸盐岩为主要烃源岩的含油气盆地众多，世界碳酸岩油气探明可采总量为1434.5亿吨，探明可采石油750.1亿吨，探明可采天然气684.4亿吨。碳酸盐岩油田的储量一般情况下比较大,碳酸盐岩大油田的平均可采储量为5.6亿吨,而砂岩大油田的平均可采储量是2.9亿吨,两者相差近1倍。目前世界碳酸盐岩油气田313个，油田208个，气田105个。2世界碳酸盐岩资源现状0500001000001500002000002500003000003500001886-19251926-19351936-19451946-19551956-19651966-19751976-19851986-19951996-2005年代最终可采储量(MMBO)探明可采总量：1434.5亿吨探明可采石油：750.1亿吨探明可采天然气:684.4亿吨油气田：313个油田：208个气田:105个1925192519351935194519451955195519651965197519751985198519951995200520050500001000001500002000002500003000003500001886-19251926-19351936-19451946-19551956-19651966-19751976-19851986-19951996-2005年代最终可采储量(MMBO)探明可采总量：1434.5亿吨探明可采石油：750.1亿吨探明可采天然气:684.4亿吨油气田：313个油田：208个气田:105个1925192519351935194519451955195519651965197519751985198519951995200520050500001000001500002000002500003000003500001886-19251926-19351936-19451946-19551956-19651966-19751976-19851986-19951996-2005年代最终可采储量(MMBO)探明可采总量：1434.5亿吨探明可采石油：750.1亿吨探明可采天然气:684.4亿吨油气田：313个油田：208个气田:105个192519251935193519451945195519551965196519751975198519851995199520052005图1全球碳酸盐岩油气探明储量历程182.1世界碳酸盐岩油气储量中国也有近300×104km2的碳酸盐岩分布,约占陆上国土面积的1/3,其中塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地和华北地区广泛发育，为潜在的油气勘探区。中国碳酸岩探明石油15.2亿吨，探明率为6.5%，探明天然气1.36万亿方，探明率为28.65%。2世界碳酸盐岩资源现状图1全球碳酸盐岩油气探明储量历程040008000120001600020000240002800032000360007778798081828384858687888990919293949596979899000102030405任丘五百梯塔河、普光、铁山坡、渡口河、塔中、轮古靖边桩西和田河罗家寨四川罗家寨、渡口河、普光，塔里木轮古－塔河、塔中威远、渤海湾古潜山大油气田尚店苏桥静安堡千米桥塔河探明石油：15.2亿吨，探明率：6.5%探明天然气：1.36万亿方，探明率：28.65%万吨万吨040008000120001600020000240002800032000360007778798081828384858687888990919293949596979899000102030405任丘五百梯塔河、普光、铁山坡、渡口河、塔中、轮古靖边桩西和田河罗家寨四川罗家寨、渡口河、普光，塔里木轮古－塔河、塔中威远、渤海湾古潜山大油气田尚店苏桥静安堡千米桥塔河任丘五百梯塔河、普光、铁山坡、渡口河、塔中、轮古靖边桩西和田河罗家寨四川罗家寨、渡口河、普光，塔里木轮古－塔河、塔中威远、渤海湾古潜山大油气田尚店苏桥静安堡千米桥塔河探明石油：15.2亿吨，探明率：6.5%探明天然气：1.36万亿方，探明率：28.65%万吨万吨192.2世界碳酸盐岩油气产量世界碳酸盐岩储层的油气产量约占油气总产量的60%。中东地区石油产量约占全世界产量的2/3，其中80%的含油层产于碳酸盐岩。碳酸盐岩油田的产量较高。世界目前已确认的7口日产量达到1万吨以上的油井,也都产自碳酸盐岩油气田。至于日产量稳产千吨以上的油井,也绝大多数是在碳酸盐岩油气田中。2世界碳酸盐岩资源现状1102.3世界碳酸盐岩油气藏及分布世界上在一些沉积盆地中发现了大量的岩性地层油气藏。如在美国、加拿大、苏联、墨西哥、利比亚、印度和中国都在碳酸盐中发现了这类油气藏，其中有一些属于大油气田。由于碳酸盐岩沉积体系的多样性及成岩作用的复杂性,很难对碳酸盐岩油气藏的类型进行定义及分类。根据碳酸盐岩储层的分布及几何形态,可以划分出六种油气藏类型，即碳酸盐滩、生物建隆、泥质白云岩/泥灰岩、白垩、不整合及岩溶型、晚期埋藏成岩型（图）。2世界碳酸盐岩资源现状1112.3世界碳酸盐岩油气藏及分布2世界碳酸盐岩资源现状4356211645250102030405060油气田数量（个）碳酸盐滩生物建隆泥质白云岩/泥灰岩白垩不整合及岩溶型晚期埋藏成岩型世界碳酸盐岩油气田类型图世界35个大碳酸盐岩油气藏中,跟裂缝作用有关的有12个,占34%,7个最大的油田其油层产能主要依靠裂缝。裂缝是碳酸盐岩储层中油气流动重要因素,关系到油气田的高产、稳产。裂缝发育成都影响油气田最终采收率。1、引言2、碳酸盐岩资源现状3、碳酸盐岩油气勘探技术与方法4、碳酸盐岩油气主要开发技术5、碳酸盐岩勘探开发技术展望6、结论与认识汇报内容3.1碳酸盐岩地质理论碳酸盐岩油气地质研究的焦点集中在储层性质和圈闭类型上。碳酸盐岩油气藏常常具有形态不规则、成因多样、分布隐蔽和纵横向上的突变等特征。国内外已发现较多的碳酸盐岩油气藏存在于岩性地层圈闭中，因此应用常规的构造圈闭理论和勘探方法行不通。需要用新的油气藏地质理论和特殊的勘探方法及技术。Scholle(1983)通过实验和现场研究，认为碳酸盐岩埋藏过程中发生成岩作用时，其孔隙度的减小主要是由于物理和化学的压实作用的结果。发现在不同的沉积盆地内，碳酸盐岩的成岩作用都有相似的变化趋势。3碳酸盐岩油气资源勘探技术与方法3.1碳酸盐岩地质理论Schmidi(1983)研究指出，成岩作用能在致密岩层内形成“成岩圈闭”。成岩圈闭可以在漫长的成岩过程的各个阶段中形成，包括早期(埋藏前)、中期(埋藏期)及晚期(埋藏后)等阶段。因而成岩作用有可能把各类致密的碳酸盐岩变成有封闭性的“储渗岩体”。称之为“成岩圈闭”，能有效地阻止油气运移并发生聚集而成为油气藏。Dravis(1987)研究了世界上许多沉积盆地内中新生代碳酸盐岩的成岩作用后发现，在埋藏较深的成岩作用时期，会使原生孔隙度降低，同时使储层产生较多的分散的次生孔隙，有时这类孔隙占有较大的优势，有减有增，故碳酸盐岩储层孔隙性变差，不能简单地用压实作用来解释。如欧洲的侏罗系以及中东白垩系碳酸盐岩储层，都是以次生孔隙占优势，四川盆地海相碳酸盐岩储层也是以后生的孔洞缝为主。3碳酸盐岩油气资源勘探技术与方法3.2碳酸盐岩烃原岩碳酸盐岩烃原岩的类型有暗色细粒的、无颗粒或少含颗粒的、富含有机质的石灰岩、藻灰岩、礁灰岩、含泥石灰岩、泥灰岩及部分生物灰岩等。特别是含泥石灰岩及泥灰岩等是最好的碳酸盐岩短源岩。自中、新元古代以来,特别是寒武纪以来,碳酸盐岩发育有减少的趋势，稳定区比活动区碳酸盐岩发育。碳酸盐岩烃原岩的有机质含量比泥质岩中的低,有机碳含量一般为0.3%～0.5%,处于泥质烃原岩的下限附近。碳酸盐岩有机质丰度下限值变化很大,从0.07%～0.5%。在进行勘探地区的对比选择时,应该优先考虑短源岩有机质含量高的地区。中国四川盆地碳酸盐岩有两种情况，一类是巨厚层碳酸盐岩，暗色泥质岩极少；另一类是较薄层的碳酸盐岩和泥质岩共生，组成间互或间夹层。具有多套生油气层系及多套储油气层系的特点。碳酸盐岩生油岩地球化学指标都较低。震旦系到中三叠统海相碳酸盐岩有机炭含量普遍偏低，平均含量为0.19％。氯仿沥青“A”平均含量为0.018％。3碳酸盐岩油气资源勘探技术与方法3.3碳酸盐岩储层碳酸盐岩储层从岩性分为白云岩及石灰岩两大类。大型碳酸盐岩油气田中,晚前寒武纪－奥陶纪及三叠纪碳酸盐岩储层多数为白云岩储层,而白垩纪－第三纪碳酸盐岩储层主要为石灰岩。3碳酸盐岩油气资源勘探技术与方法365818413161521210842611416010203040506070第三纪白垩纪侏罗纪三叠纪二叠纪石炭纪泥盆纪志留纪寒武－奥陶纪油气田数量（个）油田数气田数世界主要碳酸盐岩油气田地质时代分布3.3碳酸盐岩储层3碳酸盐岩油气资源勘探技术与方法世界主要碳酸盐岩油气田地质时代与岩性201777100745647100100808323026445300020406080100120第三纪白垩纪侏罗纪三叠纪二叠纪石炭纪泥盆纪志留纪寒武－奥陶纪所占比例（％）白云岩（％）石灰岩（％）3.3碳酸盐岩储层碳酸盐岩储层发育的沉积环境多样。统计202个碳酸盐岩油气田，除陆棚及碳酸盐缓坡相粒屑灰岩、生物礁灰岩及生屑滩灰岩为较好的储集岩外,陆棚相及盆地相的泥质碳酸盐岩也是较好的储集岩。3碳酸盐岩油气资源勘探技术与方