東西伯利亞盆地油氣資源潛力分析

東西伯利亞盆地油氣資源潛力分析

東西伯利亞的石油和天然氣地區(qū)位于雅庫(kù)斯和萊納之間。在行政區(qū)域方面，它包括克拉斯諾亞爾斯克邊境地區(qū)、泰米爾和埃文斯基自治州、伊爾庫(kù)茨克縣和薩哈自治共和國(guó)（雅克茨克縣），總面積約400公里。東西伯利亞地區(qū)的油氣勘探始于20世紀(jì)20—30年代。50—60年代完成全區(qū)重力、磁力和電法等區(qū)域性地球物理勘探工作,先后在不同含油氣盆地中發(fā)現(xiàn)了一批有利構(gòu)造和油氣流,證實(shí)東西伯利亞地區(qū)含油氣盆地是一個(gè)具有中、古生界含油氣遠(yuǎn)景的盆地。1956年首先在薩哈地區(qū)維柳伊盆地發(fā)現(xiàn)烏斯基—維柳伊氣田,1961年又在伊爾庫(kù)茨克地區(qū)發(fā)現(xiàn)阿托夫和馬爾科夫油氣田,這兩個(gè)油氣田的發(fā)現(xiàn)使地臺(tái)內(nèi)部盆地古生界及其邊緣坳陷中生界油氣勘探有了突破。目前已發(fā)現(xiàn)13個(gè)含油氣有利地區(qū),其中涅普—鮑圖奧賓、巴伊基特、勒拿—維柳伊、伊爾庫(kù)茨克,葉尼塞—哈坦格和通古斯等6個(gè)最有利的含油氣區(qū)已發(fā)現(xiàn)和探明油氣田約60個(gè),有3個(gè)(尤羅勃?dú)J—托霍姆、上喬和塔拉坎)是特大型帶氣頂油田,7個(gè)(中鮑圖奧賓等)大型油氣田。全區(qū)探明石油可采儲(chǔ)量約5.1×108t,探明天然氣儲(chǔ)量約3.0×1012m3。預(yù)測(cè)該盆地油氣資源量約520×108t石油當(dāng)量,其中石油可采資源總量約128×108t,天然氣資源總量約50×1012m3。已發(fā)現(xiàn)的特大型油氣田尚未投入開(kāi)發(fā),正在進(jìn)行詳探。該盆地勘探開(kāi)發(fā)后發(fā)現(xiàn)新油氣儲(chǔ)量的潛力很大。一、開(kāi)大期太-大石山組盆地內(nèi)基性巖群東西伯利亞地區(qū)屬前里費(fèi)紀(jì)古老地臺(tái),除地臺(tái)西邊以大斷裂與西西伯利亞年青地臺(tái)相接外,周緣均以不同時(shí)代的褶皺帶為界,北界太梅爾海西期褶皺帶,南界薩彥太古代褶皺帶及元古代貝加爾褶皺帶,東臨維爾霍揚(yáng)中生代褶皺帶。地臺(tái)基本構(gòu)造單元有:阿納巴爾、阿爾丹隆起(核部已出露基底,為地盾)、葉尼塞地塊(寒武系出露)、通古斯坳陷、安加拉—勒拿(或稱伊爾庫(kù)茨克)階地,以及哈坦格和維柳伊邊緣坳陷;地臺(tái)基底屬太古界和中下元古界變質(zhì)巖系,在隆起區(qū)其埋深2~3km,盆地中部其埋深7~12km。沉積巖分四大構(gòu)造層:深部古拗拉槽構(gòu)造層,包括上元古界里費(fèi)系、文德系;下部構(gòu)造層,中、下古生界主要為碳酸鹽巖,有部分碎屑巖及硫酸巖,地層厚度4.0km;中構(gòu)造層,為上古生界及三疊系陸相碎屑巖沉積,地層厚度1.0km,在通古斯盆地廣泛發(fā)育三疊系基性火山巖系;上構(gòu)造層,為中生代陸相及部分海相地層,僅限于哈坦格、維柳伊邊緣坳陷和一些含煤的山間盆地,含油氣巖系分布范圍較廣,包括里費(fèi)系至白堊系。該盆地內(nèi)部隆起區(qū)主要油氣產(chǎn)層為里費(fèi)系和寒武—文德系砂巖和碳酸鹽巖,而邊緣坳陷主要產(chǎn)氣層系為侏羅系和三疊系砂巖,其次為石炭—二疊系砂巖。現(xiàn)將該盆地石油地質(zhì)特征分述如下。1.構(gòu)造單元類型基底是由太古界花崗巖組成,地臺(tái)盆地經(jīng)歷了晚元古代里費(fèi)期拗拉谷和古生代地臺(tái)盆地等兩個(gè)主要發(fā)育階段,現(xiàn)今構(gòu)造面貌是印支運(yùn)動(dòng)以后多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造的結(jié)果,大致分布以下幾種類型的一級(jí)構(gòu)造單元:早期沉陷后期抬升的隆起區(qū),如涅普—鮑圖奧濱、巴伊基特等低隆起區(qū);勒拿—維柳伊和葉尼塞—哈坦格等中生界邊緣坳陷;通古斯中生界坳陷;阿納巴爾和阿爾丹高隆起區(qū)。在這些大型構(gòu)造單元都見(jiàn)到了中、古生界油氣顯示,發(fā)現(xiàn)了油氣田和古油藏,其中低隆起區(qū)和邊緣坳陷業(yè)已證實(shí)為富油氣區(qū),臺(tái)內(nèi)中生界坳陷是有利含油氣區(qū),而高隆起區(qū)圍斜部分是稠油、瀝青和古油藏分布區(qū)(圖1)。2.里費(fèi)系原油—古拗拉槽和地臺(tái)內(nèi)部裂谷盆地是古老地層中烴源巖主要發(fā)育區(qū)在東西伯利亞地區(qū)里費(fèi)系下部馬德林組和文德統(tǒng)下部帕爾菲諾夫組深黑色泥頁(yè)巖和高碳泥巖屬于海盆內(nèi)部陸棚沉陷區(qū)的沉積,具有穩(wěn)定還原的沉積環(huán)境,富含海洋浮游生物和原核生物(細(xì)菌和深蘭植物),還有多細(xì)胞水生植物、菌類等,有機(jī)質(zhì)以腐泥型和偏腐泥型為主。有機(jī)質(zhì)豐度較高,黑色泥頁(yè)巖有機(jī)碳平均含量為0.7%,最高可達(dá)2.0%,干酪根中富含碳同位素?12C,碳同位素值?13C為-34%~-30%。經(jīng)油源對(duì)比分析研究,尤羅勃?dú)J—托霍姆油氣田里費(fèi)系原油可能來(lái)自下伏馬德林組烴源巖。該油氣田原油屬于輕質(zhì)油,具有高芳香烴、高膠質(zhì)、低硫和不含瀝青質(zhì)的特征,原油中也富含輕質(zhì)碳同位素?12C,而飽和烴和芳香烴中碳同位素值為-33.5‰~-32.9‰,原油中正構(gòu)烷烴中以脂肪族化合物為主,低分子正構(gòu)烷烴(C8—C10)含量高,在異戊間二烯烷烴中姥/植比小于1.0,姥/正17烷比為0.11~0.15,植/正18烷比為0.16~0.25。在C27—C29甾烷中C29乙基膽甾烷含量最大,在藿烷類化合物中以C30藿烷和C29藿烷為主,C28降藿烷含量較低,在萜烷系列中三環(huán)萜烷含量相對(duì)較高。這些生物標(biāo)志物說(shuō)明,生油母質(zhì)為原核生物和原始簡(jiǎn)單真核生物,如細(xì)菌、浮游生物和底棲生物等。經(jīng)分析,巴伊基特隆起區(qū)尤羅勃?dú)J—托霍姆油氣區(qū)的原油與里費(fèi)系烴源巖具有相同的地球化學(xué)和生物標(biāo)志特征,油源對(duì)比關(guān)系明顯,完全可以說(shuō)明里費(fèi)系和文德統(tǒng)泥巖是東西伯利亞地區(qū)的主要烴源巖。3.文德統(tǒng)底砂巖層在東西伯利亞地區(qū)南部主要發(fā)育下里費(fèi)系碳酸鹽巖、鹽下文德統(tǒng)碎屑巖和鹽間碳酸鹽巖等三套生儲(chǔ)蓋組合;而地臺(tái)邊緣前陸盆地主要為二疊、三疊系和侏羅—白堊系2套生儲(chǔ)蓋組合,儲(chǔ)集層以砂巖和粉砂巖為主。經(jīng)分析,里費(fèi)系碳酸鹽巖儲(chǔ)集層溶洞—裂縫發(fā)育,但非均質(zhì)性較大,這是盆地西部巴伊基特含油氣區(qū)的尤羅勃?dú)J—托霍姆巨型油氣田主要產(chǎn)層;文德統(tǒng)底砂巖層是涅普—鮑圖奧賓隆起區(qū)的區(qū)域性儲(chǔ)集層;中生界砂巖是地臺(tái)邊緣兩個(gè)邊緣坳陷主要產(chǎn)氣層,具有物性好、產(chǎn)量大的特征。在古老地層中,儲(chǔ)集層可分為碎屑巖和碳酸鹽巖兩大類型:古生界和元古界碎屑巖儲(chǔ)集層絕大部分屬沿岸濱海相沉積,是高能條件下的沿岸砂壩、灘砂、三角洲的河口砂壩,為良好的儲(chǔ)集巖體,具有顆粒分選好、礦物成熟度高、砂巖厚度大、分布穩(wěn)定等特征。與陸相砂巖對(duì)比,在相同地質(zhì)條件下,海相砂巖成分中石英含量高達(dá)50%~90%,抗壓性能強(qiáng),不易壓實(shí);又因地溫梯度相對(duì)較低,能在較大埋深范圍內(nèi)保持較好儲(chǔ)集物性。東西伯利亞南部科維克金等氣田文德統(tǒng)底部砂巖為一套沿岸砂壩沉積,砂巖石英含量高達(dá)90%,平均孔隙度為11%~18.5%,滲透率為(15~183.5)×10-3?m2。碳酸鹽巖儲(chǔ)集層發(fā)育程度主要與沉積巖相帶以及后生改造作用有關(guān),大致可分為溶蝕孔洞型和裂縫型兩種儲(chǔ)集空間。巖性巖相帶是控制碳酸鹽巖儲(chǔ)集層發(fā)育的重要因素,一般情況下,開(kāi)闊臺(tái)地邊緣灘相生物灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r以及生物礁灰?guī)r具備良好儲(chǔ)集性能。4.基本型儲(chǔ)集區(qū)發(fā)育模式油氣藏類型以構(gòu)造背景下地層巖性圈閉油氣藏為主,油氣儲(chǔ)量規(guī)模大,屬于特大型或大型油氣田;背斜型油氣藏規(guī)模有限,以中小型油氣田為主。在東西伯利亞盆地中油氣主要分布在大型古隆起區(qū)(涅普—鮑圖奧賓隆起區(qū)和巴伊基特隆起區(qū)),它們都緊鄰元古界拗拉槽烴源巖區(qū),具有良好生儲(chǔ)蓋組合條件,巨厚鹽膏巖層,保存條件好。古隆起區(qū)及其周緣是儲(chǔ)集層發(fā)育的有利地區(qū),不僅有利于古巖溶區(qū)的形成,碳酸鹽巖縫洞十分發(fā)育,又有利于古隆起區(qū)沿岸砂壩和灘砂形成,成為砂巖儲(chǔ)集發(fā)育區(qū),這為形成古潛山和巖性、物性封閉油氣藏創(chuàng)造了極為有利的條件,如涅普—鮑圖奧賓隆起區(qū)特大型上喬巖性油氣田和特大型科維克金氣田,巴伊基特隆起區(qū)高部位尤羅勃?dú)J—托霍姆油氣田古潛山油氣藏(帶氣頂油田,面積約3750km2,里費(fèi)系碳酸鹽巖是主要產(chǎn)油氣層,儲(chǔ)集層為裂縫溶洞型)(圖1)。葉尼塞—哈坦格和維柳伊邊緣坳陷是富氣區(qū)。5.膏鹽巖地層厚度東西伯利亞地區(qū)南部存在大面積的膏鹽巖分布區(qū),區(qū)域性膏鹽巖層厚度達(dá)1000~2000m,使東西伯利亞地區(qū)南部隆起區(qū)和斷階帶油氣田具有了良好的保存條件,油氣田地層水礦化度高達(dá)數(shù)十萬(wàn)毫克/升。二、建設(shè)區(qū)域性油氣開(kāi)采基地東西伯利亞地臺(tái)是一個(gè)元古代和古生代沉積盆地,具有十分有利的石油地質(zhì)和油氣藏形成條件,是一個(gè)富含油氣區(qū),是俄羅斯21世紀(jì)油氣勘探開(kāi)發(fā)的主要地區(qū)和向東北亞以及我國(guó)出口油氣的重要供應(yīng)地。近年來(lái),俄羅斯政府組織油氣公司及其有關(guān)專家,對(duì)東西伯利亞地區(qū)石油和天然氣資源潛力和產(chǎn)能規(guī)模進(jìn)行了深入評(píng)估研究,先后編制了《2020年以前俄羅斯東部地區(qū)油氣能源發(fā)展策略》和《東西伯利亞和薩哈地區(qū)油氣生產(chǎn)規(guī)劃》,擬建立俄羅斯東部地區(qū)油氣開(kāi)采基地,開(kāi)發(fā)已探明的特大型油氣田。同時(shí),加強(qiáng)了油氣田周圍有利遠(yuǎn)景區(qū)塊的勘探工作,爭(zhēng)取再發(fā)現(xiàn)一批大型油氣田,使石油可采儲(chǔ)量由目前的5.1×108t,2030年達(dá)到13.5×108t,新增8.4×108t;天然氣儲(chǔ)量相應(yīng)由3.06×1012m3,增加到5.7×1012m3,新增2.7×1012m3;準(zhǔn)備形成尤羅勃?dú)J—托霍姆油氣田、科維克金氣田、上喬—塔拉坎油田以及恰揚(yáng)金—中鮑圖奧賓氣田等4個(gè)采油氣基地,到2020—2030年?yáng)|西伯利亞地區(qū)建成石油年產(chǎn)量8500×104t和天然氣年產(chǎn)量約1000×108m3的生產(chǎn)規(guī)模。為此,2004年12月俄羅斯政府批準(zhǔn)《建設(shè)東西伯利亞—斯科沃羅季諾—佩列沃茲港口輸油管線》,并建設(shè)由斯科沃羅季諾—大慶輸油管線支線,向中國(guó)供應(yīng)為3000×108t原油。確定這個(gè)目標(biāo)是有石油地質(zhì)基礎(chǔ)的,只要有足夠投資,也是可以實(shí)現(xiàn)的。1.油氣勘探方向經(jīng)深入評(píng)估分析認(rèn)為,東西伯利亞和薩哈地區(qū)油氣遠(yuǎn)景資源豐富,油氣田產(chǎn)能規(guī)模大,將是俄羅斯陸上唯一的大型油氣勘探開(kāi)發(fā)后備區(qū)和彌補(bǔ)西西伯利亞老油氣田產(chǎn)量下降的接替區(qū)。為了建成上述規(guī)模的大型采油氣基地,僅靠現(xiàn)今已探明的油氣田和油氣儲(chǔ)量是不夠的,需要加強(qiáng)主力油氣田周緣勘探區(qū)塊的普、詳探工作,新增石油可采儲(chǔ)量8.4×108t,新增天然氣儲(chǔ)量2.7×1012m3,以便使該地區(qū)有充足的石油和天然氣后備儲(chǔ)量。為此,必須加強(qiáng)以下幾方面的工作:一是加強(qiáng)現(xiàn)有油氣田的詳探工作,確保油氣田穩(wěn)產(chǎn)的儲(chǔ)量升級(jí)。對(duì)克拉斯諾亞爾斯克、埃文斯基、伊爾庫(kù)茨克和薩哈等4個(gè)地區(qū)的尤羅勃?dú)J—托霍姆、科維克金、上喬、塔拉坎、恰揚(yáng)金和中鮑圖奧賓等44個(gè)油氣田進(jìn)行詳探,落實(shí)含油氣面積,將C2級(jí)石油可采儲(chǔ)量6.08×108t,天然氣控制儲(chǔ)量2.67×1012m3,升級(jí)為C1級(jí)探明儲(chǔ)量:石油可采儲(chǔ)量為3.65×108t,天然氣儲(chǔ)量為1.6×1012m3,為油氣田全面開(kāi)發(fā)和建產(chǎn)能做好儲(chǔ)量準(zhǔn)備。二是加強(qiáng)勘探區(qū)塊普查工作,預(yù)探有利構(gòu)造圈閉,力爭(zhēng)再發(fā)現(xiàn)一批新油氣田,增加油氣儲(chǔ)量,確保全區(qū)油氣產(chǎn)量長(zhǎng)期穩(wěn)定。近幾年來(lái),已經(jīng)加強(qiáng)了油氣勘探工作,在伊爾庫(kù)茨克地區(qū)科維克金氣田西南部,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)規(guī)模較大的新氣田,含油氣面積可能有數(shù)千平方千米,圈閉儲(chǔ)量約數(shù)千億立方米;在薩哈地區(qū)塔拉坎油田西部蒂姆普奇坎區(qū)塊鉆探結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)類似生物礁的油田,有可能是一個(gè)規(guī)模大的油田。這些情況說(shuō)明,該地區(qū)主力油氣田周緣勘探區(qū)塊進(jìn)一步做工作,可望發(fā)現(xiàn)新的大型油氣田。據(jù)專家評(píng)估,在東西伯利亞西南部地區(qū)有利含油構(gòu)造圈閉58個(gè),預(yù)測(cè)C3級(jí)圈閉儲(chǔ)量:石油可采儲(chǔ)量15.54×108t,天然氣儲(chǔ)量3.5×1012m3,考慮勘探風(fēng)險(xiǎn)后,預(yù)測(cè)全區(qū)還可再探明C1級(jí)儲(chǔ)量:石油為4.3×108t,天然氣為1.04×1012m3。三是加強(qiáng)地震普、詳查工作,爭(zhēng)取在有利含油氣區(qū)帶再發(fā)現(xiàn)一批新的有利圈閉。經(jīng)全區(qū)評(píng)估結(jié)果,預(yù)計(jì)該區(qū)不同層系遠(yuǎn)景總資源量,石油為33.5×108t,天然氣為11.5×1012m3。經(jīng)地震勘探和預(yù)探井鉆探后,可發(fā)現(xiàn)一批新的含油氣圈閉,預(yù)測(cè)可升級(jí)為C3級(jí)圈閉資源量,石油為16.75×108t,天然氣為5.76×1012m3。這些可作為進(jìn)一步油氣勘探的后備資源(表1)。四是加大資金投入。按俄羅斯2030年能源發(fā)展規(guī)劃要求,為了新增石油可采儲(chǔ)量8.0×108t以上,新增天然氣2.6×1012m3以上,大約需要做三維地震43.2×104km,鉆井671.4×104m,勘探總投資約170億美元,其中鉆井費(fèi)用124億美元,每噸石油儲(chǔ)量勘探費(fèi)用約5~6美元,每千立方米天然氣儲(chǔ)量勘探費(fèi)用1.3美元。據(jù)此認(rèn)為,油氣地質(zhì)資源量基礎(chǔ)是雄厚的,只要加大勘探費(fèi)用投入,完成油氣田勘探和詳探工作量,新增探明油氣儲(chǔ)量的目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的。2.伊爾庫(kù)茨克州該地區(qū)具有油氣共生和氣中富含凝析油和氦氣的特征,為此,在油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中,可采用油氣田同時(shí)開(kāi)發(fā)和油氣綜合利用方式。對(duì)全區(qū)已探明油氣田儲(chǔ)量進(jìn)行深入分析研究后,俄羅斯準(zhǔn)備將特大型油氣田作為主要油氣田,與其周緣已發(fā)現(xiàn)的油氣田和有利勘探區(qū)塊結(jié)合起來(lái),組建成4個(gè)采油氣基地。預(yù)計(jì)2020—2030年建成石油年產(chǎn)量8500×104t和天然氣產(chǎn)量約1000×108m3的生產(chǎn)規(guī)模。俄羅斯能源部及其所屬油氣公司和地區(qū)油氣研究院(所)編制了全區(qū)和油氣田分區(qū)長(zhǎng)期油氣產(chǎn)量規(guī)劃(表2、表3、圖2、圖3)。現(xiàn)分區(qū)分述如下。尤羅勃?dú)J—庫(kù)尤姆賓采油氣區(qū):該區(qū)位于克拉斯諾亞爾斯克地區(qū),為卡莫夫隆起區(qū)特大型古潛山油氣田,勘探程度高,已探明C1和C2級(jí)石油可采儲(chǔ)量4.72×108t,天然氣儲(chǔ)量約8000×108m3,準(zhǔn)備2010年投入開(kāi)發(fā),預(yù)計(jì)2020年石油年產(chǎn)量達(dá)3250×104t,天然氣產(chǎn)量達(dá)170×108m3,可穩(wěn)產(chǎn)到2030年以后。該地區(qū)還有新增油氣儲(chǔ)量潛力,以使全區(qū)后期穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。上喬—塔拉坎采油區(qū):它位于伊爾庫(kù)茨克州東部和薩哈自治共和國(guó)西南部,是由上喬和塔拉坎兩個(gè)大型油氣田以及杜里斯明、亞拉克金、中鮑圖奧賓和恰揚(yáng)金等油田共同組成的采油區(qū),動(dòng)用探明C1和C2級(jí)石油可采儲(chǔ)量4.2×108t,從2010—2015年起先后投入開(kāi)發(fā),2020—2030年石油年產(chǎn)量約2000×104t?？凭S克金氣田及其周緣采氣區(qū):位于伊爾庫(kù)茨克州南部,科維克金氣田是一個(gè)巨型巖性氣田,探明含氣面積5400km2,探明天然氣C1和C2級(jí)儲(chǔ)量約2×1012m3。已具備投入開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)量基礎(chǔ)。由于該氣田富含氦氣,在開(kāi)發(fā)氣田同時(shí),需建脫氦氣處理廠和地下儲(chǔ)氦氣庫(kù)工程。因此,2008年才開(kāi)始小規(guī)模開(kāi)發(fā),天然氣產(chǎn)量?jī)H供伊爾庫(kù)茨克州當(dāng)?shù)匦枨?進(jìn)行氦氣處理的試生產(chǎn)工作,預(yù)計(jì)在2015年全面開(kāi)發(fā)該氣田,相繼還將對(duì)其周緣杜里斯明和亞拉克金氣田氣頂投入開(kāi)發(fā),在2020—2030年產(chǎn)量可達(dá)420×108m3生產(chǎn)規(guī)模。近期在該地區(qū)數(shù)個(gè)有利勘探區(qū)塊都發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)氣流,全區(qū)建成(400~500)×108m3生產(chǎn)規(guī)模是有儲(chǔ)量和資源量基礎(chǔ)的。恰揚(yáng)金—中鮑圖奧賓采氣區(qū):位于薩哈自治共和國(guó)西南部,又處于涅普—鮑圖奧賓隆起東北部,是由恰揚(yáng)金、中鮑圖奧賓、塔斯—尤里亞赫和上維柳伊等4個(gè)大型氣田組成,探明天然氣C1和C2級(jí)儲(chǔ)量約(2.0~2.5)×1012m3。該地區(qū)還有一批含氣區(qū)塊,有一定新增天然氣儲(chǔ)量潛力,大部分氣田已做好投入開(kāi)發(fā)天然氣儲(chǔ)量的準(zhǔn)備工作。按俄羅斯國(guó)家計(jì)劃,從2015年以后全面投入開(kāi)發(fā),預(yù)計(jì)2020—2030年天然氣產(chǎn)量達(dá)370×108m3生產(chǎn)規(guī)模。此外,薩哈地區(qū)維柳伊盆地已探明中維柳伊和中丘恩格等10個(gè)氣田,探明天然氣儲(chǔ)量約3000×108m3,目前,每年僅生產(chǎn)天然氣50×108m3,滿足當(dāng)?shù)靥烊粴庑枨?。該區(qū)有增長(zhǎng)天然氣產(chǎn)量的潛力?？傊?要全面建成4個(gè)采油氣區(qū),建成石油年產(chǎn)量8500×104t和天然氣年產(chǎn)量10