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六个精细,中国油气资源的二次创业

2019-08-10 作者:能源节能   |   浏览(112)

海相生油是海相沉积发层生成石油的泛称。海相生油将成为世界油气勘探的主要趋势。

主讲人简介

2001年8月17日, 刘光鼎院士给国务院领导写了一份关于中国油气资源第二次创业的报告。这份报告的背景是:上世纪90年代以来,我国的石油消费年平均递增6.7%,而同期国内石油生产的年均增长率仅为1.6%。从1993年中国开始进口石油,当年进口石油3000万吨,近几年来我国石油天然气的进口量逐年增加,石油已成为国家经济建设持续发展的瓶颈。如何保持能源有效供给,我们面临的挑战是十分严峻的。半个世纪以来,我国经历了油气资源的第一次创业,使原油年产量达1.67亿吨,天然气产量达241亿立方米,分别位居世界第五位和第十五位。但截止到2004年我国石油进口量达到了1.2亿吨。而上个世纪末我国预测的石油、天然气资源量都很大,其中石油是940亿吨,却只探明了22%;天然气是38万亿立方米,仅找到了7%。中国油气的出路在二次创业。

刘光鼎院士

·英国《金融时报》称:“这是一个鼓舞人心的利好消息。”

“海相生油”理论认为,浅海之中生活着极小的动物—“浮游生物”,每年都有大量的浮游生物死去并且沉到海底。河流又把大量枯萎的植物和淤泥带到海洋,植物和浮游生物混合在一起,然后淤泥和盐分又把它们覆盖起来,于是在海底形成一种沉积物。当这些植物和动物腐烂时,沉积物中就开始生成油气。这一过程不断地进行着。因此,淤泥沉积物越积越厚。海水加在淤泥上的压力很大,使淤泥变成坚硬的岩石,即海相沉积岩。这种富含有机质的海相沉积岩,就是海相生油岩。欧洲、美洲、中东等许多地区,都找到了海洋环境生成的大量石油。

  中国科学院院士,刘光鼎先生,1952年毕业于北京大学物理系。他长期从事中国海洋大地构造和石油地质、地球物理研究。担任过地质矿产部、石油地质海洋地质局副局长,中国科学院地球物理研究所所长。

此报告发出十天之后,时任国务院副总理的温家宝同志就做出了“要重视油气资源战略勘察工作,争取在前新生代海相碳酸盐岩地层中有新的突破”的批示。

    新中国石油的第一次创业

·美国《福布斯》杂志指出:“这一发现无疑将缓解中国不断增长的石油需求压力。”

海相生油与陆相生油的区别 从世界范围看,有两个基本事实:一是大多数含油气盆地的生油岩是海相沉积地层;二是世界上产油量多,储量规模最大,最丰富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,而这一地区生油岩也都是海相地层。这两个事实清楚地说明,世界范围内海相生成的石油十分广泛,一般情况下也最丰富,而陆相生成的石油较具局限性。

  他先后发表了《海洋油气勘探与开发》、《东海地质与油气勘探》,以及论文80余篇。两次获得国家自然科学二等奖。1992年获中国科学院“竺可桢野外工作奖”。1993年获李四光科学荣誉奖。1997年获香港“何梁何利科学与技术进步奖”。同年获中国科学院技术进步特等奖。

新中国石油的第一次创业

作为新中国石油勘探的经历者,刘光鼎告诉记者,在中国的找油历史中孙建初和潘钟祥两位先生是不应该被忘记的。在20世纪三四十年代之前,全世界的石油都是在海相沉积地层里找到的。海相生油理论认为,在海洋环境里面沉积下来的地层蕴藏着丰富的石油,地质上管它叫做海相生油。中国广泛分布着的是陆相沉积地层,而当时认为陆相生油是不可能的。1937年孙建初先生从国外回来,他跑到了河西走廊去找油,因为他认为河西走廊是一个会有海相地层的山间盆地。他果然在石油沟和白杨河里头看到了油苗,于是他就追踪这个油苗,从而发现了玉门油矿,这就是解放前年产12万吨原油的玉门油矿。但是孙建初发现的石油,却并不是蕴藏在海相地层,而是陆相地层,是在陆相碎屑岩的老第三纪地层里找到的。另一位潘钟祥先生在陕北、四川工作时,就发现中国的湖泊、河流里头的沉积同样也可以生油。潘钟祥先生1941年去美国,才把他的陆相生油理论的文章发表,引起了很大的轰动。潘钟祥的陆相生油理论是说海水从大陆退出去以后,在中国大陆上的河流、湖泊和沼泽中也可以生油。他的文章在亲身实践的基础上论述了陕北和四川的陆相生油,这是中国在世界石油史上的一个极大的贡献。

·《澳大利亚人报》指出,“石油大发现增强了中国的信心。”

首先,海相盆地具有优越的、比较稳定的水下环境。众所周知,沉积物中有机质得以保存的关键因素是环境的缺氧程度。一般来说,海洋的咸水环境比陆相淡水环境更有利于有机质的保存(即便是海洋咸水环境下,沉积物中的有机质也只能保存原始有机质的0.1%)。当陆相湖泊达到半深水?深水湖泊环境时,同样也有利于有机质的堆积与保存,但一般情况下总体规模不如海相盆地。

  他说:促成中国油气“二次创业”是他此生最大的心愿。

作为新中国石油勘探的经历者,刘光鼎告诉记者,在中国的找油历史中孙建初和潘钟祥两位先生是不应该被忘记的。在20世纪三四十年代之前,全世界的石油都是在海相沉积地层里找到的。海相生油理论认为,在海洋环境里面沉积下来的地层蕴藏着丰富的石油,地质上管它叫做海相生油。中国广泛分布着的是陆相沉积地层,而当时认为陆相生油是不可能的。1937年孙建初先生从国外回来,他跑到了河西走廊去找油,因为他认为河西走廊是一个会有海相地层的山间盆地。他果然在石油沟和白杨河里头看到了油苗,于是他就追踪这个油苗,从而发现了玉门油矿,这就是解放前年产12万吨原油的玉门油矿。但是孙建初发现的石油,却并不是蕴藏在海相地层,而是陆相地层,是在陆相碎屑岩的老第三纪地层里找到的。另一位潘钟祥先生在陕北、四川工作时,就发现中国的湖泊、河流里头的沉积同样也可以生油。潘钟祥先生1941年去美国,才把他的陆相生油理论的文章发表,引起了很大的轰动。潘钟祥的陆相生油理论是说海水从大陆退出去以后,在中国大陆上的河流、湖泊和沼泽中也可以生油。他的文章在亲身实践的基础上论述了陕北和四川的陆相生油,这是中国在世界石油史上的一个极大的贡献。

全国解放以后,开展了大规模的油气勘探,李四光、黄汲清先生应用潘钟祥先生首先提出来的陆相生油理论推动了全国的油气勘探工作,取得了巨大的成绩。1959年,在东北松辽平原上发现了大庆油田,1960年《人民日报》的头版头条上发表了一条消息叫《洋油的时代一去不复返了》。大庆油田后来发展到年产5000万吨,而且是稳产、高产30年。1963年,又发现了胜利油田,后来产量达到每年3000万吨,最好的时候达到了3300万吨。1965年又发现辽河油田,后来产量达到2000万吨。到20世纪六七十年代,东部这些油田就有1亿吨的产量。到20世纪80年代,中国的原油年产量已经达到了1.67亿吨,占世界第5位。这是我国油气的第一次创业,陆相生油给中国的石油、天然气的发展奠定了基础。

“石油大发现”不仅吸引了全球财经界的眼球,也成为全国人民关注的焦点。数日之内,相关消息的跟贴达几十万条。

第二是海相生油岩中有机质更有利于油气生成。脂肪物和类脂组分是形成石油的重要物质。海洋浮游生物中含类脂组分较高,而以陆源高等植物为主的陆相沉积地层中的有机质以木质类纤维素为主,含类脂物少。当陆相沉积层发育了深水湖泊为主的盆地时,其有机质性质也会改变,大量的湖生生物得到繁殖,使有机质类脂成分增加,同样会形成较丰富的石油。

  内容简介

全国解放以后,开展了大规模的油气勘探,李四光、黄汲清先生应用潘钟祥先生首先提出来的陆相生油理论推动了全国的油气勘探工作,取得了巨大的成绩。1959年,在东北松辽平原上发现了大庆油田,1960年《人民日报》的头版头条上发表了一条消息叫《洋油的时代一去不复返了》。大庆油田后来发展到年产5000万吨,而且是稳产、高产30年。1963年,又发现了胜利油田,后来产量达到每年3000万吨,最好的时候达到了3300万吨。1965年又发现辽河油田,后来产量达到2000万吨。到20世纪六七十年代,东部这些油田就有1亿吨的产量。到20世纪80年代,中国的原油年产量已经达到了1.67亿吨,占世界第5位。这是我国油气的第一次创业,陆相生油给中国的石油、天然气的发展奠定了基础。

刘光鼎说:“但陆相生油理论也造成了中国油气勘探上的思想禁锢和认识误区,半个世纪以来,我们一直在陆相地层里找油,甚至还把陆相找油的方法和思路应用于海相地层勘探。过去50年来我们只是在新老第三纪里找油,只有大庆是中生代白垩纪的,其他的地层都没有涉及到,那么我们今天是不是应该向前新生代,就是向中生代、古生代,甚至于元古代地层来寻找石油呢?”

那么,到底该如何评价“冀东南堡油田”发现的真实价值?它对中国石油业发展的深层次影响到底体现在什么地方?中石油作为国家石油公司和中国原油生产主力军,发现一个“10亿吨储量规模的油田”,仅仅凭借的是运气,还是观念、理论或方法上的指导?接下来,《国企》将试图解剖这样一个“大发现”的价值、意义与规律

第三是陆相沉积盆地多分布在山前、山间活动区域,规模相对较小,并常受造山活动、断裂活动影响,油藏保存条件不够理想。而海相盆地规模大,构造活动相对稳定,构造简单,面积大,有利于大型构造油气藏的形成,而且油藏保存相对要好。

  石油是工业的血液,也是战略物资。一个国家要是没有石油,或者是石油紧缺,就是个非常危险的问题。实际上中国的原油已经进口到7000万吨,每年要拿出200亿美元,到国际市场上去把原油换回来,这是一个极大的问题。

刘光鼎说:“但陆相生油理论也造成了中国油气勘探上的思想禁锢和认识误区,半个世纪以来,我们一直在陆相地层里找油,甚至还把陆相找油的方法和思路应用于海相地层勘探。过去50年来我们只是在新老第三纪里找油,只有大庆是中生代白垩纪的,其他的地层都没有涉及到,那么我们今天是不是应该向前新生代,就是向中生代、古生代,甚至于元古代地层来寻找石油呢?”

第二次创业的依据

意义非凡 冀东南堡油田大发现的背后

同时,海相地层沉积稳定,沉积相类型少,生油岩和储油岩变化少、分布广,好生油岩和储层在盆地内广泛分布。这就保证了生成的油气资源丰富,并且能及时的运移到优质的储层中,并在适宜的条件下聚集成油气藏。

  温家宝副总理批示。“要重视油气资源战略勘察工作,争取在前新生代海相碳酸盐岩地层中,有新的突破”。这是一个非常重要的问题。

第二次创业的依据

近年,刘光鼎院士从地球物理场出发探讨“中国大陆构造宏观构架”以及“矿产资源的地球物理预测”的问题,在此基础上他提出了前新生代海相残留盆地的认识,为中国油气资源的二次创业提供了理论依据。

冀东南堡油田的发现,其意义绝不仅仅在于储量本身,而在于中国石油界在勘探理论认识和方法上的重大突破,它给中国石油储量和产量的可持续增长打开了富有想象力的空间——

上述的几点基本差异决定了海相盆地含油区的石油产量、储量规模及其丰富程度,在全世界石油分布中占有绝对优势。而无论海、陆相间有多少差异,其中最关键的还是海相沉积盆地油气生成环境与陆相盆地油气生成环境的差异。

  什么叫陆相?什么叫海相呢?我们过去都说中国是陆相生油,就是在海水从中国大陆退出去了以后,还剩了河流、湖泊,还有沼泽,在这些地方同样可以生油,这是中国在世界上的一个极大的贡献。海相就是在浅海里面、海洋的环境里面沉积下来的地层。地质上管它叫做海相,同样也可以生油。

近年,刘光鼎院士从地球物理场出发探讨“中国大陆构造宏观构架”以及“矿产资源的地球物理预测”的问题,在此基础上他提出了前新生代海相残留盆地的认识,为中国油气资源的二次创业提供了理论依据。

刘光鼎说:“中国的石油和天然气的资源潜力都很大。解放以来,做过几次石油预测,上个世纪末对石油的评价是我国石油的总资源量达到了940亿吨,而现在只发现了22%,还有78%没找到。天然气总的资源量有38亿万立方米,现在仅仅探明了7%,绝大多数的天然气还没有发现。所以应该说还有很大的潜力可以挖。因此摆在我们面前的任务是两条,第一条就是新生代油气藏应该继续深化,来发掘隐蔽的地层岩性油气藏。过去我们都是找构造油气藏,就是所谓的背斜或断块,我们找到它,打钻,来发现油气。现在在这种构造油气藏之外,还要找古代的河道,古河道砂里面也会含油气。胜利油田应用高分辨率地震资料和层序地层学,帮助把河道砂找出来了。近年胜利油田的增产,主要是找到了河道砂,在河道砂里发现了新的油气。”

冀东南堡油田——升起“稳定东部”的希望

  在20世纪三、四十年代,全世界的石油都是在海相地层里找到的,1937年,就是咱们国家解放前,年产12万吨原油,就是靠玉门油矿。当时全世界认为,只有在海相地层里找,从没有人提陆相。中国油气第一次创业的成绩是巨大的,1960年人民日报头版头条,发表了一条消息,叫洋油的时代一去不复返了,我们自己的原油能够生产了,1959年开始,我们发现了大庆油田,年产5000万吨。1963年,又发现了胜利油田跟辽河油田,胜利油田产量最好的时候,达到了3300万吨;辽河油田达到2000万吨。等到20世纪六、七十年代,就有1亿吨的产量,等到20世纪80年代以来,中国的原油年产量已经达到了1.67亿吨,占世界第5位。

刘光鼎说:“中国的石油和天然气的资源潜力都很大。解放以来,做过几次石油预测,上个世纪末对石油的评价是我国石油的总资源量达到了940亿吨,而现在只发现了22%,还有78%没找到。天然气总的资源量有38亿万立方米,现在仅仅探明了7%,绝大多数的天然气还没有发现。所以应该说还有很大的潜力可以挖。因此摆在我们面前的任务是两条,第一条就是新生代油气藏应该继续深化,来发掘隐蔽的地层岩性油气藏。过去我们都是找构造油气藏,就是所谓的背斜或断块,我们找到它,打钻,来发现油气。现在在这种构造油气藏之外,还要找古代的河道,古河道砂里面也会含油气。胜利油田应用高分辨率地震资料和层序地层学,帮助把河道砂找出来了。近年胜利油田的增产,主要是找到了河道砂,在河道砂里发现了新的油气。”

其实早在“六·五”期间,刘光鼎就曾经有过向前新生代找油的实验。当时刘光鼎提出了几个课题,其中一个就是在南方碳酸盐岩,也就是在海相地层里寻找油气,但经过10年的奋战没有突破。

冀东油田分公司是中国石油天然气股份公司直属地区分公司,主营石油、天然气勘探、开发及销售业务。南堡油田是冀东油田分公司的主体油田,位于河北唐山曹妃甸港区。

  第一次创业就是陆相生油,给中国的石油天然气奠定了基础。总体上来讲,石油年产量是一直在增加的,但是我们的需求量也在增加,1993年进口原油3000万吨。等到2000年已经进口到7000万吨。预计2010年石油缺口要达1亿吨,而天然气缺口要有400亿立方米。

其实早在“六·五”期间,刘光鼎就曾经有过向前新生代找油的实验。当时刘光鼎提出了几个课题,其中一个就是在南方碳酸盐岩,也就是在海相地层里寻找油气,但经过10年的奋战没有突破。

“七·五”期间,刘光鼎在东海的油气调查中,来到一个名字叫灵峰1井的探井,该井在2800米的深度上,打到了花岗片麻岩,发现了有1桶的原油。在花岗片麻岩里能够有油,这是过去地质学家、地球物理学家都没敢想的问题。这个地层经过同位素测定是17.6亿年,是元古代地层。在地质上认为元古代,就是前寒武纪那个时候还没有生物呢,怎么会有油呢?但是,这却为刘光鼎向前新生代找油的理论提供了现实的佐证。

冀东油田地处京津唐“金三角”地区,总部设在唐山市区。冀东油田工作区域北起燕山南麓,南至渤海5米水深线;西起涧河,东至秦皇岛一带;整个工区纵横两市、七县(唐海、丰南、滦南、乐亭、昌黎、抚宁、滦县)。

  但是,另外一个情况是中国的石油跟天然气的资源潜力都很大,最新一次对石油的评价是总资源量达到了940亿吨,而我们现在只发现了22%,天然气总的资源量有38亿万立方米,现在仅仅探明了7%。海相残留盆地,是我们亟待要开拓的。但是这个问题难度相当高的,于是就提出来一个二次创业的问题。二次创业就是要在前新生代,就是在中生代、古生代,甚至于元古代地层里来找石油和天然气。

“七·五”期间,刘光鼎在东海的油气调查中,来到一个名字叫灵峰1井的探井,该井在2800米的深度上,打到了花岗片麻岩,发现了有1桶的原油。在花岗片麻岩里能够有油,这是过去地质学家、地球物理学家都没敢想的问题。这个地层经过同位素测定是17.6亿年,是元古代地层。在地质上认为元古代,就是前寒武纪那个时候还没有生物呢,怎么会有油呢?但是,这却为刘光鼎向前新生代找油的理论提供了现实的佐证。

有一次刘光鼎去贵州考察,地质队的同志常跟他去贵阳东面100公里左右一个叫麻江的地方,那里有个10亿吨储量的古油藏,现在已经破坏了。刘光鼎说,当时咱们国家的石油拿到手的储量只有14亿吨,而麻江古油藏,如果没有破坏,一个油藏就有10亿吨的储量。虽然这个油藏被破坏了,但是不是可以启发我们应该往古生代探索呢?麻江古油藏已经被抬升暴露到地表而破坏了,所有油气都挥发了,这确实是很遗憾的一个事儿,但是,中国960万平方公里的陆地,近300万平方公里的海域,是不是所有的古生代油气藏都破坏了?古油藏会不会还有没有遭受破坏的?反过来再认识,就发现了破坏的时期,主要是在中生代,就是印支期、燕山期、喜马拉雅期,这三期构造运动破坏得很厉害,但是刘光鼎深信还有残留下来的,所以他就给这种地质构造起名字叫海相残留盆地。“我经过了10年才开始认识了这么一点儿。” 刘光鼎说。

冀东油田即是在“稳定东部”战略下,于1988年成立的新油田。但一直以来,它在中石油十三大油田中属于不起眼的“小弟弟”,2006年原油产量仅为170万吨。在渤海湾盆地的七大油田中,冀东油田更是叨陪末座,是勘探面积最小、产量最少的一个。

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