塔里木盆地
2020-01-15 · 技术研发知识服务融合发展。
(一)勘探阶段及勘探领域拓展
塔里木盆地于20世纪50年代开始油气勘探,1958年10月在依奇克里克构造侏罗系中发现小型油田,证实了塔里木盆地是一个含油气盆地。1984年沙参2井在奥陶系钻获高产油气流,使油气勘探由山前走向台地。目前盆地的台盆区和前陆区油气勘探均处于储量、产量增长期,勘探开发形势好。
“十五”期间,5年新增探明石油地质储量6.8×108t,年均探明1.36×108t。塔河油田探明储量不断增加。5年新增探明天然气地质储量2 304×108m3,年均探明460×108m3。
在油气田开发方面,海相碳酸盐岩裂缝、溶洞性储层开发技术不断突破,盆地目前原油产量已经达到1 000×104t以上;天然气产量已经达到100×108m3。
结合塔里木盆地勘探历程和油气地质理论技术发展,可将盆地勘探阶段划分为2000年以前的构造、潜山圈闭为主勘探阶段,2000年以来的构造、潜山、岩性地层圈闭勘探阶段(表5-57),盆地处于构造圈闭勘探早中期,岩性地层圈闭勘探早期。
表5-57 塔里木盆地勘探阶段划分
1.构造圈闭勘探
20世纪80年代以前,塔里木盆地油气勘探主要集中在天山和昆仑山前,主要勘探目标为中浅层陆相沉积,以背斜构造为勘探目标。1958年10月在依奇克里克构造侏罗系中发现小型油田,在吐格尔明西高点钻获工业油气流。
20世纪80年代开始向台地海相沉积扩展,1984年在雅克拉构造上钻探的沙参2井在井深5 391m奥陶系钻获高产油气流,日喷油1 000余立方米,天然气200×104m3,实现了塔里木油气勘探的重大突破。之后,勘探的圈闭类型多样化,断层、岩性、潜山地层圈闭等都成为勘探目标,但主体还是构造圈闭或潜山。
2.构造、岩性兼探
2000年以来,油气勘探开始主动关注岩性地层圈闭,在塔中斜坡区、哈得逊地区、麦盖提斜坡等岩性圈闭勘探中取得成效,打开了非构造圈闭勘探领域。通过多年的勘探,塔里木盆地已基本形成四大油气区:库车—塔北油气区、满加尔西部油气区、巴楚—塔西南油气区和塔东—英吉苏油气区。
3.勘探难点
(1)海相地层油气成藏规律还有待进一步总结;目的层埋深大,勘探成本高;降低钻井成本,是深部勘探开发的关键。
(2)台盆区受多期构造活动影响,圈闭复杂,构造、岩性、地层复合圈闭多;特别是海相碳酸盐岩储层复杂,碳酸盐岩储层成岩和后生改造强,岩溶发育,勘探开发难度大。深层低幅度构造、山前构造成像难度大;前陆区构造圈闭被膏盐层复杂化,识别难度较大。
(3)膏盐层下高压钻井难度大,油气层识别与改造技术难度大,需要进一步突破。
(二)盆地特点及圈闭类型
塔里木盆地早古生代经历了震旦纪—早奥陶世拉张背景下裂陷—克拉通坳陷盆地阶段。中奥陶世—志留、泥盆纪挤压背景下克拉通内挤压挠曲坳陷盆地、前陆盆地阶段。中晚志留世—泥盆纪,塔里木被前陆盆地环绕,西南缘形成规模很大的塔西南—通古孜巴斯前陆盆地。
石炭—二叠纪为拉张背景下克拉通内坳陷盆地。早二叠世末进入陆盆地演化阶段;晚二叠世为山前坳陷发育阶段;三叠纪塔里木盆地再次进入前陆盆地发展阶段,塔西南、塔东南为弧后前陆盆地;北部库车地区为周缘前陆盆地。
侏罗纪进入陆内伸展阶段,断陷发育。早白垩世,库车、塔东北、塔东南地区沉积已连为一体,成为统一的大型塔东北陆内坳陷盆地。古近纪,塔里木盆地内部扩张,伸展、沉降。新近纪—第四纪复合再生前陆盆地阶段。
塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩,包括分布于盆地中西部的中下寒武统台地相碳酸盐岩烃源岩,分布于东部的中下寒武统泥岩、泥灰岩烃源岩;主要发育在满加尔坳陷的上寒武统—下奥陶统烃源岩;中上奥陶统烃源岩分布于塔中低隆、塔北隆起中东段以及阿瓦提凹陷中西部。石炭系—二叠系烃源岩在巴楚西部和塔西南地区丰富。三叠系烃源岩主要分布在库车坳陷,在塔西南和塔东南地区仅有零星出露。侏罗系烃源岩主要发育在库车坳陷、塔北、满加尔—阿瓦提、塔西南、塔东、塔东南和库鲁克塔格等地区。
盆地储层从震旦系到第三系中均有分布。储层类型有碳酸盐岩类和碎屑岩类,古生界以碳酸盐岩储层为主,上部发育有碎屑岩储层,中新生界以碎屑岩储层为主,古近系发育有碳酸盐岩储层。
盆地发育多套盖层,其岩性主要为泥质岩和膏盐岩,中上奥陶统泥岩、中下石炭统膏泥岩、三叠系和侏罗系泥岩和下白垩统、古近系、新近系膏泥岩和泥质岩等。下白垩统、古近系、新近系膏泥岩和泥质岩分布广泛且稳定,是盆地的重要区域性盖层。
盆地发育构造圈闭、构造地层—岩性圈闭和岩性地层圈闭,圈闭类型多,分布上有规律。库车、塔西南等前陆盆地构造圈闭成排成带分布,构成天然气勘探的主要目标;台盆区古隆起和斜坡背景下的构造及构造地层—岩性圈闭发育,构成了石油勘探的主要目标。盆地广大地区具备形成岩性、地层圈闭的条件,是今后接替勘探领域,但埋深较大,勘探开发成本高。构造圈闭、岩性地层圈闭都会成为不同阶段、不同地区油气勘探和储量增长的主要目标。
(三)盆地资源总量、探明程度和资源特征
1.油气资源总量及探明程度
塔里木盆地石油地质资源量区间值64.13×108~113.55×108t,期望值80.62×108t;待探明地质资源量区间值57.53×108~106.94×108t,期望值74.01×108t。天然气地质资源量区间值7.43×1012~11.34×1012m3,期望值8.86×1012m3;待探明地质资源量区间值6.69×1012~10.60×1012m3,期望值8.13×1012m3(表5-58)。
表5-58 塔里木盆地石油与天然气资源评价结果
2.资源特征
石油资源主要分布在台盆区,主要来自古生界海相生油岩,在塔北隆起和中央隆起及其斜坡带最为丰富,其次为北部坳陷和西南坳陷;主要富集层位也主要为古生界海相克拉通沉积地层,并且埋藏普遍较深,在3 500m以下。
天然气资源主要分布在中新生代前陆区,库车坳陷、西南坳陷丰富,富集层位主要位于中生界地层;台盆区深层烃源岩演化程度高,也具有天然气资源潜力,台盆区的中央隆起、塔北隆起和北部坳陷是天然气潜力区。
总体上,塔里木盆地石油和天然气分布有区别、又有交叉,天然气更多地与石油交叉,分布更广、潜力更大。克拉通海相地层既成油又成气,陆相沉积主要成气。
(四)油气储量、产量增长趋势预测
在各子项目预测结果、盆地资源潜力分析的基础上,以盆地石油天然气储量、产量历史数据为基础,结合专家预测结果、石油公司“十一五”规划和中长期发展规划,经综合分析,确定了盆地石油天然气储量、产量增长高峰期和高峰值,以及2030年左右的储量、产量可能情况,采用多旋回哈伯特模型对盆地石油和天然气的储量、产量增长趋势进行了预测。
1.石油储量、产量趋势综合预测
塔里木盆地石油资源主要分布在台盆区的上古生界和下古生界地层中,资源探明程度10%~18%(表5-58);构造圈闭、岩性地层圈闭均很发育,各类圈闭发育均衡;目前处于构造圈闭勘探早中期、岩性地层圈闭勘探早期。总体处于勘探早期,石油地质储量、产量处于上升阶段。
根据“十一五”规划,塔里木盆地在今后5年,年均探明石油地质储量1.0×108t以上,石油产量在1 000×104t水平上继续上升,年增80×104~100×104t。
经综合分析认为,塔里木盆地探明石油地质储量在2025年前一直保持增长趋势,在“十一五”期间年均探明1.1×108t的基础上逐步上升到2021~2025年间的年均近1.5×108t,之后有所下降,2026~2030年间下降到年均1.3×108t(表5-59,图5-46)。到2030年,石油探明程度39%~68%。
表5-59 塔里木盆地石油地质储量、产量增长趋势综合预测结果表
图5-46 塔里木盆地石油地质储量增长趋势综合预测结果
石油产量在未来25年内缓慢上升,从“十一五”期间年均1 269×104t左右,上升到2026~2030年间的年均2 515×104t左右(表5-59,图5-47)。到2030年,储采比保持在11.36。
图5-47 塔里木盆地石油产量增长趋势综合预测结果
2.天然气储量、产量趋势综合预测
塔里木盆地天然气资源在库车和塔西南前陆盆地最为丰富,台盆区深层也有很大潜力;天然气资源探明程度6%~10%(表5-58);前陆区构造圈闭、台盆区构造岩性圈闭是天然气的主要聚集圈闭;目前处于构造圈闭勘探早中期、岩性地层圈闭勘探早期。总体处于勘探早期,天然气地质储量、产量处于上升阶段。
根据“十一五”规划,塔里木盆地在今后5年,年均探明天然气700×108m3左右,天然气产量在100×108m3水平上继续上升,2010年左右达到200×108m3。
经综合预测,塔里木盆地天然气探明地质储量在2020年前一直保持缓慢增长趋势,“十一五”期间年均约750×108m3,2020年左右达到850×108m3左右;之后缓慢下降,2026~2030年间年均探明天然气地质储量约600×108m3左右。到2030年,天然气探明程度23%~35%。
盆地天然气产量在2030年前一直保持上升趋势,从“十一五”期间的年均160×108m3,逐步上升,到2026~2030年间,年均天然气产量达到500×108m3以上(表5-60,图5-48,图5-49)。到2030年,天然气储采比为16.3。
图5-48 塔里木盆地天然气地质储量增长趋势综合预测结果
图5-49 塔里木盆地天然气产量增长趋势综合预测结果
表5-60 塔里木盆地天然气地质储量、产量增长趋势综合预测结果表
续表
3.预测结果分析
油气储量、产量增长趋势。塔里木盆地为油气资源均很丰富的盆地,在2020年以前,石油和天然气地质储量均处于增长阶段,2020年后,储量增长趋势减缓并有所下降。盆地油气资源具有多层系和多区域分布的特点,如果在新领域或层系取得突破,油气储量还会出现新的峰值。
各领域资源潜力及勘探前景。克拉通区长期继承性古隆起、古斜坡是目前石油勘探的主要领域。古隆起和古斜坡是油气运移的主要指向区,已发现的油气田(藏)主要分布在古隆起之上和斜坡区。隆起区及其斜坡部位发育的岩溶型储层为油气的聚集提供了有效的储集空间。石油资源主要勘探目标为轮南低凸起、塔中低凸起、喀什—叶城评价单元和英吉苏—满加尔凹陷;巴楚凸起、库车东部、沙西凸起、塔东低凸起、轮台凸起、麦盖提斜坡和孔雀河斜坡等。
前陆区和台盆区深层天然气资源丰富,库车和塔西南前陆区是天然气勘探的主要领域,台盆区深层是天然气勘探的潜在领域。天然气资源勘探的主要目标区为库车东部、乌什凹陷、喀什—叶城评价单元、轮南低凸起;温宿凸起、塔中低凸起、英吉苏—满加尔凹陷、巴楚凸起、沙西凸起、轮台凸起、麦盖提斜坡等。