编者按:海洋约占地球表面积的71%,是一个巨大的资源宝库,蕴藏着约占全球石油资源总量34%的石油资源量。
1887年,在美国加利福尼亚海岸数米深的海域钻探了世界上第一口海上探井,拉开了海洋石油勘探的序幕。海洋油气勘探开发是陆地油气勘探开发的延续,但其技术要求、投资额度、面临风险等,都比陆地要高得多。海洋石油工业经历了由浅水到深水、由简易到复杂的发展过程。近年来,随着陆上常规油气资源潜力逐渐减弱,海域正成为全球油气勘探的重点潜力领域,成为油气储量增长的主体。

我国是一个海洋大国,有1.8万公里海岸线,300万平方公里蓝色国土。新中国成立后,我国海洋石油工业从零起步,几经探索,积极创新,实现了高速高效发展。本期我们一起回顾我国海洋石油工业发展的辉煌历史。
海1井:我国第一口海上深探井
大港油田的建设发展始于1964年,早期名为“河北勘探指挥部”,代号石油工业部六四一厂。
1965年2月,河北勘探指挥部成立海洋勘探室(1966年更名为六四一厂海洋勘探指挥部),迈出了进军海上的步伐。
创业的历程十分艰难,在一无设备二无技术的情况下,石油人战严寒、迎巨浪、斗海啸,自力更生、克服困难搞会战。最初的地震勘探是租用木制机帆船下海完成的,最初的探井是用海军的登陆艇装上车载钻机打的。
1965年11月7日,渤海湾地区发生40年未遇的特大风暴潮。海洋勘探遭遇巨大险情,在曹妃甸施工的1806钻井队试钻曹1井,因小岛被潮水淹没,钻至97米处被迫停钻,53人坚守在航标灯下的小木屋里,3天后被搭救脱险。
随后,在兄弟单位的支持援助下,开建我国第一座自行设计、自行制造、自行安装的海上桩基固定式钻井平台。职工们露宿码头工地,连续奋战100多个昼夜,完成了平台预制和海上安装,在渤海湾竖起了渤海1号钻井平台。
据《中国石油企业文化辞典》记载,利用1号平台,在歧口凹陷17-2构造上钻探出我国第一口海上深探井——海1井。1967年6月14日,海1井顺利钻至2435米完钻,并于明化镇油层喜获工业油流,日产原油49.15吨。这是我国发现的第一个海上含油构造。国务院专门给六四一厂发来贺电:“这是你们创造的我国海上打探井出油的先例,标志着我国石油工业钻井技术的新发展。”钻探海1井的1号钻井平台后来改造为试验采油平台,开始了我国海上产油的历史。1968年5月至11月,在1号平台钻成我国海上第一口定向井——海斜1井。之后,又打成海1-1、1-2、1-3三口斜井,最大斜度45度15分,是我国海上第一批定向井。
截至1972年,共在渤海海域建造4座固定式钻井平台和一座沉浮式钻井平台,钻探井14口,发现了3个含油构造,为我国海上石油勘探积累了经验。(刘英)
张巨河人工岛:“中华第一人工岛”
从设计之初到建造完成,原滩海勘探公司总工程师纪作民全程见证了“中华第一人工岛”的诞生。“上世纪90年代初,石油部把渤海湾滩海区列为新区勘探重点。物探地震采集能克服困难进去,钻井却怎么也到不了,打井就更不可能了。”纪作民介绍。基于这个原因,自建人工岛的想法得以实施。
为推进大港油田滩海勘探开发,1991年5月21日,中国石油天然气总公司批准大港石油管理局建设我国第一座极浅海人工岛——张巨河人工岛。这个人工岛也被称为“中华第一人工岛”。
纪作民介绍,此前国内从未有过此类工程设计施工的经验。油田工程建设人员解放思想,勇于创新,坚持自行设计、自行制造、自行施工。“中华第一人工岛”底座为气垫方式,初时从歧口海上拖航运抵,后由绞车接力拉送至张巨河河岸4公里左右的滩涂区域,位置相对平整,坡度仅为2%。。为防止浪潮使人工岛产生晃动、造成位置偏移,大港油田为其加固了底座,即单环双壁网架钢板模结构,内径60米,采用凝土填充,防浪墙高7.5米,总重量700多吨,岛上可打井72口。
1992年5月21日,“中华第一人工岛”定位成功。大港油田自建的人工岛,开辟了浅海和极浅海勘探开发油气资源的新领域。
随后,人工岛进入建设时期。据原滩海开发公司经理李承虎回忆,人工岛上建有两层小楼,为工作人员办公所用。涨潮时,浪高2米多,作业人员乘皮筏子登岛。离岛四五公里是生活基地。
在“中华第一人工岛”上,原滩海工程公司经理李国良参与了首口井——张参1井的钻探。1993年8月,这口井在2650米沙一、二段地层获高产油气流,除大量天然气外均为黄色轻质油,发现了以沙二段为主力的张东含油构造,良好的勘探成果令人振奋。(刘英)
征战滩海:渤海湾迎来大发展
20世纪80年代中期,辽河油田开始将目光投向辽东湾滩海区域。按照中国石油天然气总公司关于“加强渤海湾海域勘探”的战略部署,1989年5月2日,勘探局决定成立浅海勘探公司,正式拉开辽东湾滩海地区大规模勘探的序幕。
滩海的勘探开发远比陆地复杂。现年50多岁的辽河金海采油厂(原浅海公司)地质所副所长张顺利谈起辽河滩海开发的历程如数家珍。浅海勘探开发属于高难度、高风险、高投入的“三高”项目,在海上部署一口井比陆上要难得多。这也要求科研人员必须极其谨慎,往往要经过无数次推导反演,多轮论证,有一定把握后才敢布井。一开始,由于滩海勘探地震资料品质差、基础资料不足,导致前期研究工作步履维艰。海上作业安全环保的标准也更为严苛,客观上为滩海勘探开发增加了不小难度。
上世纪90年代,是辽河滩海开发大发现、大发展的时代。1992年9月27日,位于辽河东部凹陷葵花岛辽海18-1-1井海上钻井裸眼中途测试,获得高产油气流。完井试油后,日产原油384.36吨,日产天然气3.95万立方米。这是辽河浅海地区自1990年在海上水深5米以内勘探以来,最高产的探井,也是滩海地区勘探的又一重大突破。
经过近30年的勘探开发,目前辽河滩海开发已发现笔架岭、月海、太阳岛和葵花岛4个油气田,建立起砂石平台、海上人工岛、导管架平台及移动平台多种生产方式,并应用现代化的现场数字化控制技术,实现卫星平台无人值守。(杨碧泓)
海洋油气资源是如何形成的
浩瀚海洋,蕴藏着约占全球石油资源总量34%的石油资源量。
千万年前甚至上亿年前,鱼类、浮游生物、软体动物等海洋生物,在充足的氧气和阳光,以及大量流入海洋的有机质的滋养下,迅速繁衍、大量繁殖。这些海洋生物的遗体所产生的有机碳,就是生成海底石油的原料。
大自然的“搬运”让沉积物不断涌向海洋,年复一年,大量生物遗体被掩埋。海洋中有些地区不断下沉,堆积的沉积物和掩埋的生物遗体便越来越厚。这些富含有机质的生物遗体被深埋地下,与空气隔绝,开始腐烂变质。在上覆地层压力、适宜的温度及细菌作用下,有机质开始慢慢分解。经过漫长的地质时期,这些生物遗体逐渐演变成分散的石油和天然气。
分散的石油和天然气并不利于开采。海底油气富集区才是有开发价值的“宝地”。一般来说,大陆架和大陆坡是海底石油和天然气这对“孪生兄弟”的栖身之所,因为这些地方既发育朝上的锅底部位,在这些“储油构造”上部又有防止油气逃逸的盖层。海洋石油专家们估计,全球水深在300米以内的大陆架面积约为2800万平方公里,其中57%的面积是可能蕴藏石油的沉积盆地。在4000多万平方公里的位于大陆架之外的大陆坡和大陆隆起内,已发现有石油资源。世界油气剩余可采储量为4300亿吨,其中有1700亿吨在大陆架内。另据中国石油勘探开发研究院预测,全球还有3065亿吨油气资源量未发现,其中1293亿吨位于大陆架。
海域是油气新储量增长主体
2000年以来,随着被动大陆边缘油气勘探理论及深水钻井技术的进步,全球大油气田发现以海域为主,而且深水、超深水发现所占比例越来越高。
》》2001年,全球油气新发现储量分布中,海域占不到50%。
》》2003年,全球油气新发现储量分布中,海域超过65%。
》》2008年,全球油气新发现储量分布中,海域接近70%。
》》2010年,全球油气新发现储量分布中,海域接近85%。
》》2012年,全球油气新发现储量分布中,海域超过90%。
我国海域油气田主要分布
我国海域油气田主要分布在渤海湾盆地、东海盆地、台西盆地、珠江口盆地、北部湾盆地、莺歌海盆地、琼东南盆地。
渤海湾盆地是目前海上发现油气田最多的地区,主要集中分布在辽东坳陷、渤中坳陷和埕宁隆起。
东海盆地油气资源主要分布在东部坳陷中的西湖凹陷和丽水凹陷之中。
珠江口盆地发现的第三系背斜构造油气田探明石油储量丰富。
琼东南盆地找到了崖13-1气田和松32-2含油构造。
莺歌海盆地已发现3个气田和7个含气构造。
北部湾盆地是富含石油的地区,已找到10个油田。
试采可燃冰:
点亮深海新曙光
截至7月9日14时52分,由国土资源部中国地质调查局组织实施、中国石油积极参与合作的南海天然气水合物(俗称可燃冰)试采工程全面实现预期目标,连续试开采60天,累计产气超过30万立方米。此次试开采成功是世界首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采,创造了产气时长和总量的世界纪录。
可燃冰,被认为是21世纪最具潜力的新型洁净能源之一。早在20世纪60年代,国际上就开始对其进行勘探与研究。自20世纪80年代初起,美国、日本、印度等国家纷纷将天然气水合物资源勘查和开发利用纳入其国家能源中长期发展规划,并编制了详细的发展路线图。
■ 1998年12月,以新一轮国土资源大调查为契机,中国地质调查局广州海洋地质调查局开始在南海寻找可燃冰。
■ 2002年,我国批准设立天然气水合物资源调查与评价专项,正式拉开了我国大规模、多学科、多手段开展海域水合物资源调查评价的大幕。
■ 2007年4月至6月,我国实施南海水合物首次钻探,并在神狐海域钻获高甲烷含量的水合物实物样品。这也使得我国成为继美国、日本、印度之后第4个在海底钻获水合物实物样品的国家。
■ 2011年开始,我国启动新的国家天然气水合物勘查与试采专项。2013年5月至9月,我国在珠江口盆地东部海域实施水合物钻探,钻获了大量块状、脉状、分散状等多种类型的水合物样品。
■ 2015年3月至5月,我国使用自主研制的“海马”号4500米级非载人遥控潜水器,在珠江口盆地西部海域发现了海底巨型活动性“冷泉”,被命名为“海马冷泉”,随后通过大型重力活塞取样器直接在“海马冷泉”区海底浅表层采获天然气水合物实物样品。
■ 2017年3月起,国土资源部中国地质调查局组织实施我国首次海域天然气水合物试采,从5月10日试采点火,截至7月9日,试采实现60天连续产气,累计产气超过30万立方米,实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。
目前,全球范围内已直接或间接发现的天然气水合物矿点中97%集中在海洋,其余3%主要位于陆地冻土带。
(据新华社综合报道)
专家支持:中国石油勘探开发研究院全球油气资源与勘探规划研究所吴义平