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全球深水-超深水油气勘探历程与发展趋势

蒋德鑫 张厚和 李春荣 郝婧 李凡异 张文昭 孙迪

蒋德鑫,张厚和,李春荣,等. 全球深水-超深水油气勘探历程与发展趋势[J]. 海洋地质前沿,2022,38(10):1-12 doi:  10.16028/j.1009-2722.2022.047
引用本文: 蒋德鑫,张厚和,李春荣,等. 全球深水-超深水油气勘探历程与发展趋势[J]. 海洋地质前沿,2022,38(10):1-12 doi:  10.16028/j.1009-2722.2022.047
JIANG Dexin, ZHANG Houhe, LI Chunrong, et al. Global deep- and ultra-deep-water oil and gas exploration: review and outlook[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(10): 1-12 doi:  10.16028/j.1009-2722.2022.047
Citation: JIANG Dexin, ZHANG Houhe, LI Chunrong, et al. Global deep- and ultra-deep-water oil and gas exploration: review and outlook[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(10): 1-12 doi:  10.16028/j.1009-2722.2022.047

全球深水-超深水油气勘探历程与发展趋势

doi: 10.16028/j.1009-2722.2022.047
基金项目: 中国工程院战略研究与咨询项目“深海与极地油气开发发展战略研究”(2022-XBZD-08)
详细信息
    作者简介:

    蒋德鑫(1995—),男,硕士,工程师,主要从事油气勘探规划方面的研究工作. E-mail:jiangdx1003@163.com

  • 据石油工程师协会(Society of Petroleum Engineers, SPE)定义,2P可采储量为证实储量(Proven Reserves)与概算储量(Probable Reserves)之和。
  • 中图分类号: P744.4;P618.13

Global deep- and ultra-deep-water oil and gas exploration: review and outlook

  • 摘要: 全球深水-超深水油气勘探经历了深水探索发现(1959—1983年)、深水快速发展与超深水探索(1984—2009年)、深水-超深水稳定发展(2010年至今)3个阶段,形成了以墨西哥湾、巴西东部海域和西非海域为主的深水成熟勘探区,和以拉美东北部、东非、东地中海等为主的超深水新领域的勘探格局。2011年以来,全球深水-超深水勘探投入呈“两段式”特点,2011—2014年勘探投资和探井工作量投入呈现增长态势,处于历史高位;2014年国际油价下跌以来,勘探投入大幅缩减,投资项目多集中于拉丁美洲、北美洲和非洲重点领域。储量发现表现为“集中分布,多点突破”,东非、东地中海、黑海盆地天然气新领域和圭亚那海域石油新领域实现突破,发现时间集中于2011—2015年,水深集中在1500~2400 m超深水。深水-超深水领域油气资源潜力巨大,技术进步使得勘探竞争优势逐渐增强,在国际油价逐步回升的背景下,深水投资不断加大,未来深水成熟区继续挖潜,东非、东地中海、黑海、苏里南等深水-超深水新区不断实现突破,将继续引领全球深水-超深水油气勘探方向,推动深水-超深水油气勘探进入新的储量增长阶段。
    注释:
    1)  据石油工程师协会(Society of Petroleum Engineers, SPE)定义,2P可采储量为证实储量(Proven Reserves)与概算储量(Probable Reserves)之和。
  • 图  1  全球海域历年深水、超深水探井工作量变化

    数据自文献[7]整理

    Figure  1.  Distribution of global deep- and ultra-deep-water exploration wells over the years

    图  2  全球海域历年新增油当量2P可采储量分布

    数据自文献[7]整理

    Figure  2.  Distribution of global offshore 2P recoverable reserves over the years

    图  3  全球2011—2021年不同水深油气田平均储量规模分布

    数据整理自文献[7]

    Figure  3.  Distribution of average reserve of global offshore fields from 2011 to 2021

    图  4  全球深水-超深水2011—2020年勘探投资

    数据整理自文献[8]

    Figure  4.  Global investment to deep- and ultra-deep-water exploration from 2011 to 2020

    图  5  全球2011—2021年深水-超深水新增油气储量水深及地区分布

    数据整理自文献[7]

    Figure  5.  Water depth and regional distribution of global deep- and ultra-deep-water oil and gas reserves from 2011 to 2021

    图  6  非洲2011—2021年深水-超深水新增油当量2P可采储量及主要盆地分布

    数据整理自文献[7]

    Figure  6.  Distribution of 2P recoverable reserves in African deep- and ultra-deep-water, and its main basins from 2011 to 2021

    图  7  拉丁美洲2011—2021年深水-超深水新增油当量2P可采储量及主要盆地分布

    数据整理自文献[7]

    Figure  7.  Distribution of 2P recoverable reserves in Latin America deep-water and its main basins from 2011 to 2021

    图  8  北美洲2011—2021年深水-超深水新增油当量2P可采储量及主要盆地分布

    数据整理自文献[7]

    Figure  8.  Distribution of 2P recoverable reserves in North America deep- and ultra-deep-water, and its main basins from 2011 to 2021

    图  9  中东2011—2021年深水-超深水新增油当量2P可采储量及主要盆地分布

    数据整理自文献[7]

    Figure  9.  Distribution of 2P recoverable reserves in Middle East deep- and ultra-deep-water, and its main basins from 2011 to 2021

    图  10  亚太2011—2021年深水-超深水新增油当量2P可采储量及主要盆地分布

    数据整理自文献[7]

    Figure  10.  Distribution of 2P recoverable reserves in Asia-Pacific deep- and ultra-deep-water, and its main basins from 2011 to 2021

    图  11  全球1991—2020年不同水深油气田发现到投产时间统计

    数据整理自文献[7]

    Figure  11.  The time from discovery to production in global offshore fields from 1991 to 2020

    表  1  全球深水-超深水各勘探阶段典型油气田发现

    Table  1.   Global typical oil and gas discoveries in deep- and ultra-deep-water at different exploration stages

    勘探阶段油气田名称油气田类型发现年份水深/m油当量2P可采储量/108 t国家盆地作业者发现意义
    深水探索
    发现阶段
    (1959—1983年)
    Troll 气田 1979 355 14.56 挪威 北海霍达台地 壳牌 北海最大气田,欧洲第2大气田,约占挪威天然气储量的40%
    Scarborough 1 气田 1979 912 2.52 澳大利亚 北卡那封盆地 埃克森美孚 北卡那封盆地首个深水巨型气田,澳大利亚第2大气田,其发现证实了盆地巴伦组存在分布广泛、品质良好的砂体储层
    Bullwinkle 油气田 1983 412 0.28 美国 墨西哥湾深水盆地 壳牌 其深水浊积砂体储层属盆地较早发现,该油气田研究表明此类储层的单井控制面积能达4 km2
    MC311 油气田 1968 701 0.22 美国 墨西哥湾滨岸盆地 Fieldwood 能源 北美首个深水油气发现
    深水快速发展与超深水探索阶段(1984—2009年) Shtokmanovskoye 气田 1988 340 28.21 俄罗斯 东巴伦支海盆地 俄罗斯天然气公司 全球最大深水气田
    Shah Deniz 气田 1999 600 9.59 阿塞拜疆 里海 BP 中亚地区最大气田,里海地区首个深水油气发现
    Zafiro 油田 1995 850 2.30 赤道
    几内亚
    尼日尔三角洲 埃克森美孚 西非首个深水油田,赤道几内亚首个开发(1997年)的油田,截至2007年,该油田仍是该国最大的产量来源
    Tupi 油田 2006 2126 11.11 巴西 桑托斯盆地 巴西国油 巴西第1大生产油田,其发现揭开了桑托斯盐下碳酸盐岩含油气系统油气勘探序幕,形成了以瓜拉蒂巴盐下含油气系统为主要目标的勘探思路
    Mad Dog 油气田 1998 2053 1.43 美国 墨西哥湾深水盆地 阿莫科 该油田的成功发现为周边区块提供了在中新统盐下褶皱带中寻找目标的勘探思路
    Julia 油气田 2007 2160 0.71 美国 墨西哥湾深水盆地 埃克森美孚 下始新统威尔考克斯含油气区带典型的由盐覆盖的背斜构造
    Tamar 气田 2009 1678 2.76 以色列 黎凡特盆地 诺贝尔能源 东地中海地区首个深水发现,证实了该地区中新统地层生物气成烃气藏的巨大潜力,为东地中海后续天然气田发现提供了指导
    深水-超深水稳定发展阶段
    (2010年至今)
    Buzios 油田 2010 1889 15.62 巴西 桑托斯盆地 巴西国油 巴西海域最大油气发现,是继Tupi油田之后的巴西第2大生产油田
    Mamba Complex 气田 2011 1585 11.49 莫桑比克 鲁伍马盆地 埃尼 东非海域首个超深水油气发现,非洲海域最大油气发现,埃尼全球最大油气发现
    Zohr 气田 2015 1452 4.91 埃及 埃拉托色尼台地 埃尼 埃及最大油气发现,隔层分隔的中新统和白垩系存在不同油源的成藏模式成功指导了埃尼在委内瑞拉和哈萨克斯坦的类似油气田发现
    Liza 油田 2015 1743 3.74 圭亚那 圭亚那盆地 埃克森美孚 圭亚那近海首个油气发现
    Sakarya 气田 2020 2117 3.25 土耳其 黑海盆地 土耳其国油 2020年全球最大油气发现,黑海盆地首个深水商业发现,证实了黑海具有发现巨型油气田的勘探潜力
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    表  2  全球深水-超深水领域近10年重大油气田发现

    Table  2.   Global major oil and gas discoveries in deep- and ultra-deep-water in the past decade

    油气田名称油气田类型发现年份国家盆地作业者水深/m油当量2P可采储量/108 t
    Mamba Complex气田2011莫桑比克鲁伍马盆地埃尼158511.49
    Golfinho/Atum气田2012莫桑比克鲁伍马盆地阿纳达科10276.56
    Zohr气田2015埃及埃拉托色尼台地埃尼14524.91
    Ahmeyim/
    Guembeul
    气田2015毛里塔尼亚/塞内加尔塞内加尔
    盆地
    科斯莫斯27103.90
    Liza油田2015圭亚那圭亚那盆地埃克森美孚17433.74
    Yakaar 1气田2017塞内加尔塞内加尔
    盆地
    科斯莫斯、BP25383.63
    Sakarya气田2020土耳其黑海盆地土耳其国油21173.25
    Atapu油气田2013巴西桑托斯盆地巴西国油22662.83
    Coral气田2012莫桑比克鲁伍马盆地埃尼22612.75
    Sepia油气田2012巴西桑托斯盆地巴西国油21312.68
    Orca 1/Rovuma气田2013莫桑比克鲁伍马盆地阿纳达科10612.39
    Bacalhau油气田2012巴西桑托斯盆地巴西国油21602.25
    Orca 1/Senegal气田2019毛里塔尼亚塞内加尔
    盆地
    BP25102.08
    Yellowtail 1油气田2019圭亚那圭亚那盆地埃克森美孚18431.98
    Aram油气田2021巴西桑托斯盆地巴西国油19051.83
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-02-20
  • 录用日期:  2022-07-20
  • 网络出版日期:  2022-08-02
  • 刊出日期:  2022-10-25

全球深水-超深水油气勘探历程与发展趋势

doi: 10.16028/j.1009-2722.2022.047
    基金项目:  中国工程院战略研究与咨询项目“深海与极地油气开发发展战略研究”(2022-XBZD-08)
    作者简介:

    蒋德鑫(1995—),男,硕士,工程师,主要从事油气勘探规划方面的研究工作. E-mail:jiangdx1003@163.com

  • 据石油工程师协会(Society of Petroleum Engineers, SPE)定义,2P可采储量为证实储量(Proven Reserves)与概算储量(Probable Reserves)之和。
  • 中图分类号: P744.4;P618.13

摘要: 全球深水-超深水油气勘探经历了深水探索发现(1959—1983年)、深水快速发展与超深水探索(1984—2009年)、深水-超深水稳定发展(2010年至今)3个阶段,形成了以墨西哥湾、巴西东部海域和西非海域为主的深水成熟勘探区,和以拉美东北部、东非、东地中海等为主的超深水新领域的勘探格局。2011年以来,全球深水-超深水勘探投入呈“两段式”特点,2011—2014年勘探投资和探井工作量投入呈现增长态势,处于历史高位;2014年国际油价下跌以来,勘探投入大幅缩减,投资项目多集中于拉丁美洲、北美洲和非洲重点领域。储量发现表现为“集中分布,多点突破”,东非、东地中海、黑海盆地天然气新领域和圭亚那海域石油新领域实现突破,发现时间集中于2011—2015年,水深集中在1500~2400 m超深水。深水-超深水领域油气资源潜力巨大,技术进步使得勘探竞争优势逐渐增强,在国际油价逐步回升的背景下,深水投资不断加大,未来深水成熟区继续挖潜,东非、东地中海、黑海、苏里南等深水-超深水新区不断实现突破,将继续引领全球深水-超深水油气勘探方向,推动深水-超深水油气勘探进入新的储量增长阶段。

注释:
1)  据石油工程师协会(Society of Petroleum Engineers, SPE)定义,2P可采储量为证实储量(Proven Reserves)与概算储量(Probable Reserves)之和。

English Abstract

蒋德鑫,张厚和,李春荣,等. 全球深水-超深水油气勘探历程与发展趋势[J]. 海洋地质前沿,2022,38(10):1-12 doi:  10.16028/j.1009-2722.2022.047
引用本文: 蒋德鑫,张厚和,李春荣,等. 全球深水-超深水油气勘探历程与发展趋势[J]. 海洋地质前沿,2022,38(10):1-12 doi:  10.16028/j.1009-2722.2022.047
JIANG Dexin, ZHANG Houhe, LI Chunrong, et al. Global deep- and ultra-deep-water oil and gas exploration: review and outlook[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(10): 1-12 doi:  10.16028/j.1009-2722.2022.047
Citation: JIANG Dexin, ZHANG Houhe, LI Chunrong, et al. Global deep- and ultra-deep-water oil and gas exploration: review and outlook[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(10): 1-12 doi:  10.16028/j.1009-2722.2022.047
    • 全球油气勘探活动不断向浅水、深水、超深水突破,近年来深水-超深水已成为全球油气勘探的重点领域[1-6]。对于深水界限,不同国家标准不一,随着技术进步处于动态变化。当前,中国和巴西将水深>300 m的海域称为深水区,法国把水深>400 m的海域作为深水区,澳大利亚和英国把水深>500 m的海域作为深水区[3]。本文采用标准为:300 m以浅为浅水区,300~1 500 m为深水区,1 500 m及以深为超深水区。本文利用IHS Markit、Wood Mackenize等商业机构数据[7-8],分析总结1959—2021年期间全球深水-超深水油气勘探历程,重点分析2011年以来全球深水-超深水油气勘探特征,并展望未来深水-超深水油气勘探发展趋势。

    • 全球深水油气勘探最早可追溯至20世纪60年代,不同海域开始深水探索的时间不尽相同,根据不同水深探井作业规模和油气储量发现规模将勘探历程划分为3个阶段。

    • 1959年,全球第1口深水探井Inglaterra 2于古巴北部海域497 m水深钻探,但直到1968年起才开始有连续深水钻井工作。1968年,墨西哥湾滨岸盆地701 m水深发现首个深水油气田MC311,标志着全球深水油气发现的起步。1959—1983年期间全球深水探井年均16口,占海域所有探井比例的10%以下(图1);深水年均新增油当量2P可采储量1.21×108 t,对海域新增储量贡献<10%(图2)。该阶段深水探井作业集中在北美洲圣巴巴拉海峡文图拉盆地、墨西哥湾深水盆地、欧洲北海盆地等地区,埃克森美孚、壳牌、BP等公司投入探井工作量较多。1968—1983年在墨西哥湾开展的深海钻探计划(DSDP),证实了该地区深水沉积中存在浊积砂岩;20世纪70年代的勘探研究预测深水浊积砂岩中可能有油气富集,随后的勘探实践证实,深水优质的油气成藏条件能够支持高成本的深水油气田勘探开发[9],Bullwinkle油田便是在这一勘探思路下发现(表1)。此阶段发现的典型油气田有澳大利亚北卡那封盆地Scarborough 1气田(水深912 m)、欧洲北海霍达台地Troll气田(水深355 m),其中,Troll气田于1979年由壳牌公司勘探发现,油当量2P可采储量14.56×108 t,为这一时期全球深水最大发现(表1)。

      图  1  全球海域历年深水、超深水探井工作量变化

      Figure 1.  Distribution of global deep- and ultra-deep-water exploration wells over the years

      图  2  全球海域历年新增油当量2P可采储量分布

      Figure 2.  Distribution of global offshore 2P recoverable reserves over the years

      表 1  全球深水-超深水各勘探阶段典型油气田发现

      Table 1.  Global typical oil and gas discoveries in deep- and ultra-deep-water at different exploration stages

      勘探阶段油气田名称油气田类型发现年份水深/m油当量2P可采储量/108 t国家盆地作业者发现意义
      深水探索
      发现阶段
      (1959—1983年)
      Troll 气田 1979 355 14.56 挪威 北海霍达台地 壳牌 北海最大气田,欧洲第2大气田,约占挪威天然气储量的40%
      Scarborough 1 气田 1979 912 2.52 澳大利亚 北卡那封盆地 埃克森美孚 北卡那封盆地首个深水巨型气田,澳大利亚第2大气田,其发现证实了盆地巴伦组存在分布广泛、品质良好的砂体储层
      Bullwinkle 油气田 1983 412 0.28 美国 墨西哥湾深水盆地 壳牌 其深水浊积砂体储层属盆地较早发现,该油气田研究表明此类储层的单井控制面积能达4 km2
      MC311 油气田 1968 701 0.22 美国 墨西哥湾滨岸盆地 Fieldwood 能源 北美首个深水油气发现
      深水快速发展与超深水探索阶段(1984—2009年) Shtokmanovskoye 气田 1988 340 28.21 俄罗斯 东巴伦支海盆地 俄罗斯天然气公司 全球最大深水气田
      Shah Deniz 气田 1999 600 9.59 阿塞拜疆 里海 BP 中亚地区最大气田,里海地区首个深水油气发现
      Zafiro 油田 1995 850 2.30 赤道
      几内亚
      尼日尔三角洲 埃克森美孚 西非首个深水油田,赤道几内亚首个开发(1997年)的油田,截至2007年,该油田仍是该国最大的产量来源
      Tupi 油田 2006 2126 11.11 巴西 桑托斯盆地 巴西国油 巴西第1大生产油田,其发现揭开了桑托斯盐下碳酸盐岩含油气系统油气勘探序幕,形成了以瓜拉蒂巴盐下含油气系统为主要目标的勘探思路
      Mad Dog 油气田 1998 2053 1.43 美国 墨西哥湾深水盆地 阿莫科 该油田的成功发现为周边区块提供了在中新统盐下褶皱带中寻找目标的勘探思路
      Julia 油气田 2007 2160 0.71 美国 墨西哥湾深水盆地 埃克森美孚 下始新统威尔考克斯含油气区带典型的由盐覆盖的背斜构造
      Tamar 气田 2009 1678 2.76 以色列 黎凡特盆地 诺贝尔能源 东地中海地区首个深水发现,证实了该地区中新统地层生物气成烃气藏的巨大潜力,为东地中海后续天然气田发现提供了指导
      深水-超深水稳定发展阶段
      (2010年至今)
      Buzios 油田 2010 1889 15.62 巴西 桑托斯盆地 巴西国油 巴西海域最大油气发现,是继Tupi油田之后的巴西第2大生产油田
      Mamba Complex 气田 2011 1585 11.49 莫桑比克 鲁伍马盆地 埃尼 东非海域首个超深水油气发现,非洲海域最大油气发现,埃尼全球最大油气发现
      Zohr 气田 2015 1452 4.91 埃及 埃拉托色尼台地 埃尼 埃及最大油气发现,隔层分隔的中新统和白垩系存在不同油源的成藏模式成功指导了埃尼在委内瑞拉和哈萨克斯坦的类似油气田发现
      Liza 油田 2015 1743 3.74 圭亚那 圭亚那盆地 埃克森美孚 圭亚那近海首个油气发现
      Sakarya 气田 2020 2117 3.25 土耳其 黑海盆地 土耳其国油 2020年全球最大油气发现,黑海盆地首个深水商业发现,证实了黑海具有发现巨型油气田的勘探潜力
    • 进入20世纪80年代,深水勘探开始快速发展,同时逐渐向超深水领域拓展,多地区实现突破(表1)。1984—2009年期间,全球深水探井数年均137口,深水年均新增油当量2P可采储量6.93×108 t,深水探井数占海域所有探井比例基本>10%(图1),深水新增储量占海域总体>20%(图2)。墨西哥湾深水盆地、巴西坎波斯盆地、北海伏令盆地、非洲下刚果盆地、尼日尔三角洲等成为深水勘探热点区域,上述地区深水探井工作量和新增储量分别占同期全球深水的53%、49%。墨西哥湾深水油气勘探早期聚焦在新近系中新统、上新统含油气区和古近系威尔考克斯(Wilcox)含油气区,该地区盐岩活动形成的大型局限盆地很好地保存了连续的优质砂体储层,2007年埃克森美孚公司发现的Julia油气田即为典型的由盐封盖的构造圈闭。随后的勘探逐渐向“深层、更深水”转移,近年来白垩系、侏罗系和超深水盐下上新统勘探层系逐渐受到关注[10]。西非深水领域最早由壳牌、埃克森美孚、道达尔等公司涉足,其储量发现始于20世纪90年代中后期[11],埃克森美孚1995年在尼日尔三角洲发现西非首个深水油田Zafiro,其油当量2P可采储量达2.30×108 t;下刚果盆地首个深水大型油田(油当量2P可采储量>100 mmboe[12],下同)−Girassol油田发现于1996年,随后尼日尔三角洲发现了Bonga(1996年)、Bosi(1996年)、Ehra(1998年)、Agbami(1998年)等巨型油田(油当量2P可采储量>500 mmboe[12],下同),下刚果盆地发现一系列小规模油田,使得这两大地区成为西非海域重要含油气区。

      全球超深水油气勘探起步于北美洲,1986年巴西坎波斯盆地发现首个超深水油气田Albacora Leste,随后,墨西哥湾逐渐有超深水油气田发现,其余地区直到2000年前后才陆续开展超深水勘探工作。1984—2009年期间,全球超深水探井年均38口,占海域所有探井比例基本<10%(图1),年均新增油当量2P可采储量2.43×108 t。北美、拉美海域2000—2009年期间超深水油气勘探已形成相对较大规模,主要由BP、壳牌、雪佛龙、巴西国家石油等公司投入大量超深水探井工作,期间超深水探井年均约50口,约占全球超深水探井的62%;年均新增油当量2P可采储量约3.33×108 t,约占全球超深水新增储量的66%。2006年桑托斯盆地超深水发现Tupi油田,揭开了巴西海域盐下碳酸盐岩含油气系统油气勘探序幕,勘探领域由盐上含油气系统逐渐扩大至盐下。道达尔公司于1999年在下刚果盆地钻探了非洲第1口超深水探井,在21世纪首个10年,BP、道达尔等公司开始布局西非超深水领域,多集中于下刚果盆地和尼日尔三角洲,期间超深水年均探井数超20口,年均新增油当量2P可采储量1.20×108 t。

    • 2010年起,全球各海域深水-超深水勘探进入稳定发展,超深水油气田发现数量大幅超过深水的。全球超深水年均新增油当量2P可采储量11.94×108 t,深水年均新增6.08×108 t,合计占海域新增储量比例>70%。此阶段超深水油气田平均储量规模显著大于浅水和深水,且呈逐年增大趋势(图3),这主要得益于巴西盐下、东非、东地中海、黑海等新领域发现的如Buzios、Mamba Complex、Zohr、Sakarya等巨型油气田(表1)。此阶段非洲深水-超深水油气勘探格局由早期的西非中部逐渐向西非北部和东非南部等盆地拓展。西非北部塞内加尔盆地勘探程度较低,2014—2017年多个超深水大发现证实了其广阔的勘探前景,科斯莫斯、BP和卡普里康(Capricorn)公司2014年以来在该盆地获得深水-超深水储量超13.35×108 t;东非鲁伍马盆地深水领域于2010年实现突破,阿纳达科、埃尼公司在该盆地投入近60口探井,获得天然气储量近4×1012 m3。拉丁美洲大西洋陆缘油气勘探由巴西海域向圭亚那和苏里南超深水领域延伸,2015年Liza油田的发现实现了圭亚那近海勘探的突破,同时,2010年以来巴西桑托斯盆地盐下含油气系统勘探热度不减,巴西国家石油公司投入超50口探井,盐下含油气系统为盆地贡献了近80%的石油和近76%的天然气储量。近年来,非洲、拉美东部超深水储量发现的迅速增加,使其成为当前全球深水-超深水勘探最为活跃的地区。

      图  3  全球2011—2021年不同水深油气田平均储量规模分布

      Figure 3.  Distribution of average reserve of global offshore fields from 2011 to 2021

    • 2011年以来,全球深水-超深水油气勘探投入呈“两段式”特征。2011—2014年全球深水-超深水油气勘探投资呈增长态势,总体保持高位,2014年国际油价骤降,上游勘探投资随即减少,深水-超深水勘探投资自2014年高峰271亿美元逐步削减,2019年降至78亿美元,降幅达71%,近5年处于低位波动(图4)。在长期低迷的油价背景下,石油公司为降低勘探风险和技术难度,将投资项目更多地投入到拉丁美洲、北美洲和非洲深水-超深水领域(图4),主要原因是以上地区多个盆地深水-超深水油气资源已得到证实,并且较成熟的深水钻井作业也有助于降低勘探风险[5,13]

      图  4  全球深水-超深水2011—2020年勘探投资

      Figure 4.  Global investment to deep- and ultra-deep-water exploration from 2011 to 2020

      探井工作量方面,2011—2015年深水-超深水探井年均约290口,处于历史高位(图1)。墨西哥湾深水盆地深水-超深水探井年均近50口,其次是东非鲁伍马盆地、巴西坎波斯盆地、西非下刚果盆地、巴西圣埃斯皮里图盆地及桑托斯盆地等,其深水-超深水探井年均在8口以上。2016年以来,深水-超深水探井数削减近半,从2014年的300口降至2020年不足100口,非洲海域降幅最大,东非鲁伍马盆地、西非尼日尔三角洲探井分别减少16口、5口,而西非塞内加尔盆地年均增加近7口;北美洲海域已形成深水、超深水为主的油气勘探格局,其探井数变化幅度较小。2021年国际油价回升,探井工作量也有相应增加。

    • 2011—2021年,全球海域共发现油气田1 367个,新增油当量2P可采储量220.26×108 t,其中,深水石油21.78×108 t、深水天然气4.79×1012 m3,超深水石油42.68×108 t,超深水天然气8.07×1012 m3;发现巨型油气田74个,油当量2P可采储量123.1×108 t,占同期海域勘探新增储量的56%,其中64个位于深水-超深水领域,石油储量34.57×108 t、天然气储量9.02×1012 m3。全球深水-超深水储量发现呈现“集中分布,多点突破”的特点,石油储量发现集中于拉美东部、墨西哥湾海域,天然气储量发现集中于非洲、东地中海、亚太海域,其水深集中在1 500~2 400 m超深水,储量发现时间集中于2011—2015年(表2图5)。

      表 2  全球深水-超深水领域近10年重大油气田发现

      Table 2.  Global major oil and gas discoveries in deep- and ultra-deep-water in the past decade

      油气田名称油气田类型发现年份国家盆地作业者水深/m油当量2P可采储量/108 t
      Mamba Complex气田2011莫桑比克鲁伍马盆地埃尼158511.49
      Golfinho/Atum气田2012莫桑比克鲁伍马盆地阿纳达科10276.56
      Zohr气田2015埃及埃拉托色尼台地埃尼14524.91
      Ahmeyim/
      Guembeul
      气田2015毛里塔尼亚/塞内加尔塞内加尔
      盆地
      科斯莫斯27103.90
      Liza油田2015圭亚那圭亚那盆地埃克森美孚17433.74
      Yakaar 1气田2017塞内加尔塞内加尔
      盆地
      科斯莫斯、BP25383.63
      Sakarya气田2020土耳其黑海盆地土耳其国油21173.25
      Atapu油气田2013巴西桑托斯盆地巴西国油22662.83
      Coral气田2012莫桑比克鲁伍马盆地埃尼22612.75
      Sepia油气田2012巴西桑托斯盆地巴西国油21312.68
      Orca 1/Rovuma气田2013莫桑比克鲁伍马盆地阿纳达科10612.39
      Bacalhau油气田2012巴西桑托斯盆地巴西国油21602.25
      Orca 1/Senegal气田2019毛里塔尼亚塞内加尔
      盆地
      BP25102.08
      Yellowtail 1油气田2019圭亚那圭亚那盆地埃克森美孚18431.98
      Aram油气田2021巴西桑托斯盆地巴西国油19051.83

      图  5  全球2011—2021年深水-超深水新增油气储量水深及地区分布

      Figure 5.  Water depth and regional distribution of global deep- and ultra-deep-water oil and gas reserves from 2011 to 2021

    • 2011年以来全球深水-超深水领域新增天然气储量主要集中于非洲海域,以鲁伍马盆地和塞内加尔盆地为主,排名前4的油气田均位于非洲(表2),发现时间集中于2015年及以前(图6)。2011年以来非洲海域新发现油气田205个,深水76个,超深水68个;新增油当量2P可采储量74.08×108 t,其中天然气7.61×1012 m3,占比高达82%。发现巨型油气田24个,贡献储量近72%,其中23个油气田位于深水-超深水。

      图  6  非洲2011—2021年深水-超深水新增油当量2P可采储量及主要盆地分布

      Figure 6.  Distribution of 2P recoverable reserves in African deep- and ultra-deep-water, and its main basins from 2011 to 2021

      鲁伍马盆地已证实油气主要富集于新生界深水水道和扇体砂体中,古近—新近系浊积扇砂体勘探最为成功,例如埃尼公司2011年发现的Mamba Complex气田,天然气可采储量1.44×1012 m3,是东非海域首个油气勘探突破[14],为近10年非洲海域最大发现,随后连续3年埃尼公司在鲁伍马盆地发现了多个巨型天然气田。2014年,Carin公司和科斯莫斯公司利用最新高品质PSDM资料对塞内加尔盆地陆坡深水盆底扇进行精细刻画,并在该地区深水首次发现重要油气资源[14-15],随后,BP、科斯莫斯、伍德赛德等公司在该地区相继发现Ahmeyim/Guembeul、Yakaar 1、Orca 1等大型油气田,累计发现油当量2P可采储量136.45×108 t,塞内加尔盆地成为非洲深水勘探新的热点区域。2015年埃尼公司在东地中海埃拉托色尼台地发现Zohr巨型气田,油当量2P可采储量为4.91×108 t,研究认为气田储盖组合为中新统生物礁灰岩+盐岩[16],Zohr气田的成功勘探提振了埃尼在该地区的勘探信心,2018年在同一盆地又发现了Calypso 1气田。

    • 拉丁美洲深水-超深水发现储量以石油为主,水深集中在1 500~2 400 m超深水区间。2011年以来拉丁美洲海域发现油气田219个,其中68%位于深水-超深水领域;深水-超深水新增油当量2P可采储量59.78×108 t,其中石油37.82×108 t,占比63%(图7);发现深水-超深水巨型油气田30个,油当量2P可采储量41.23×108 t,占拉美深水-超深水新增储量的69%。圭亚那盆地新发现储量最为瞩目,引领拉美海域新增储量逆势攀升,埃克森美孚公司于1999年获得圭亚那盆地Stabroek区块100%权益,2013年以来,受西非塞内加尔盆底扇勘探启发,公司的勘探重点由陆上逐步向深水领域转移[14,17],2015年对上白垩统深水浊积水道钻探发现Liza油田,获得油当量2P可采储量3.74×108 t。随后针对深水浊积砂体和碳酸盐岩成藏组合持续勘探,至2021年底该区块已发现19个大型油气田,均位于深水-超深水领域,为该地区深水和白垩系勘探打开新局面。巴西国家石油公司针对桑托斯盆地超深水盐下湖相碳酸盐岩含油气系统持续耕耘,2006—2010年期间发现Tupi、Jupiter、Libra、Mero等多个巨型油气田[18-19],2011年以来盆地深水-超深水新增油当量2P可采储量18.15×108 t,占拉美深水-超深水新增储量的30%,储量增长高峰在2012、2013年,相继发现Sepia、Bacalhau、Atapu、Sagitario等油当量储量超1 000 mmboe的油气田。

      图  7  拉丁美洲2011—2021年深水-超深水新增油当量2P可采储量及主要盆地分布

      Figure 7.  Distribution of 2P recoverable reserves in Latin America deep-water and its main basins from 2011 to 2021

    • 北美洲海域于20世纪60年代进入深水领域勘探,80年代进入超深水领域勘探,1993年深水-超深水新增储量超过浅水,2000年底深水油气产量超过浅水[1],2007年深水石油产量已占墨西哥湾海域总产量的70%[20],目前已形成聚焦于墨西哥湾深水盆地深水-超深水领域为主导的油气勘探形势。2011年以来,北美洲深水-超深水新增储量以石油为主,集中于1 200~1 500 m、1 800~2 100 m水深,墨西哥湾发现72个深水-超深水油气田,新增油当量2P可采储量10.73×108 t,其中石油占比86%(图8)。2010年BP公司Macondo油井发生严重漏油事件后墨西哥湾深水油气勘探陷入短暂停滞,2011年开始逐步恢复后在深水盆地取得一系列发现,2012年发现North Platte油田,油当量储量7 981×104 t,居当年全球前30大油气新发现之列[6];2014年陆续发现Anchor、Guadalupe油田;2017年发现Ballymore油田和Whale油气田,其油当量储量分别为9 550×104 t、7 503×104 t,Ballymore油田为近10年北美深水最大油气发现。

      图  8  北美洲2011—2021年深水-超深水新增油当量2P可采储量及主要盆地分布

      Figure 8.  Distribution of 2P recoverable reserves in North America deep- and ultra-deep-water, and its main basins from 2011 to 2021

    • 中东海域深水油气发现重点分布在黑海盆地、东地中海黎凡特盆地和南里海盆地,新领域大型天然气发现获得突破(图9)。2011年以来,中东海域新增油当量2P可采储量13.11×108 t,其中深水-超深水天然气7 206.3×108 m3、石油7 988×104 t。2020年土耳其国家石油公司在黑海盆地超深水领域的上新—中新统地层中钻遇2套含气砂岩,发现了Sakarya大气田,天然气2P可采储量4 050×108 m3,为2020年全球最大常规油气发现[21],该发现打破了黑海盆地深水区无商业发现的历史。2021年又在该地区发现Sakarya North 1气田,获得天然气2P可采储量1 350×108 m3。黎凡特盆地发现的大型油气田主要存在于峡谷和深水浊积扇体系中[16],由于生物气成烃认识的突破,该盆地油气勘探由浅水向深水拓展[6],于2012、2013、2019年超深水领域发现Tanin、Karish、Tamar Southwest 1、Karish North等大型气田。

      图  9  中东2011—2021年深水-超深水新增油当量2P可采储量及主要盆地分布

      Figure 9.  Distribution of 2P recoverable reserves in Middle East deep- and ultra-deep-water, and its main basins from 2011 to 2021

    • 亚太地区深水-超深水领域新发现以天然气为主,集中于900~1 500 m深水领域。2011年以来,亚太深水-超深水新发现油气田113个,占亚太海域新发现油气田的21%;新增油当量2P可采储量10.04×108 t,其中天然气油当量储量8.86×108 t。深水油气田分布于澳大利亚北卡那封盆地、南海琼东南盆地、孟加拉湾若开盆地、曾母(沙捞越)盆地等,发现时间集中于2011—2016年,2017年以来深水-超深水新增储量占比显著减少(图10)。北卡那封盆地深水-超深水新增油当量2P可采储量2.08×108 t,以中小型油气田为主,油气田平均规模为805×104 t。在琼东南盆地中央峡谷2014、2015年依次发现了陵水17-2、陵水25-1、陵水18-1等大型深水气田,天然气2P可采储量合计约1175×108 m3,证实了上新统莺歌海组海底扇与上中新统黄流组浊积水道发育的有利成藏组合。孟加拉湾东西两侧油气勘探程度不一,东侧陆缘勘探程度较低[22],其中若开盆地自2004—2006年韩国浦项制铁公司在陆架浅水区发现3个气田之后,该海域一直未获新发现,直到2016年以来,浦项制铁公司和伍德赛德公司在深水-超深水区连续发现多个大型气田,油当量2P可采储量共计1.04×108 t,揭开了该盆地深水油气勘探的序幕。

      图  10  亚太2011—2021年深水-超深水新增油当量2P可采储量及主要盆地分布

      Figure 10.  Distribution of 2P recoverable reserves in Asia-Pacific deep- and ultra-deep-water, and its main basins from 2011 to 2021

    • 全球深水-超深水油气资源丰富,勘探潜力巨大,是未来石油天然气储量产量增长的重要领域[23-24]。据美国地质调查局(USGS)2012年评估报告显示,全球(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)为548×108 t,待发现天然气资源量为78.5×1012 m3,其中深水待发现石油资源量>300×108 t,待发现天然气资源量>34×1012 m3,占比分别超过55%、43%[25]。国际能源署(IEA)统计[26],截至2018年,全球深水-超深水领域累计探明石油技术可采储量412×108 t、天然气132×1012 m3,分别占全球常规石油和天然气可采储量的7.3%和24.3%,深水-超深水石油和天然气剩余技术可采储量分别为375×108 t和127×1012 m3,剩余储量占比>80%,均高于陆地和浅水领域。

      全球海域天然气剩余可采储量巨大,深水、超深水天然气探明率分别为27.9%和7.5%[27],在全球低碳发展背景下,国际石油公司纷纷加快能源转型,各公司均不同程度加大对天然气、LNG业务的投资,布局重要的天然气勘探领域,预计东地中海、西北非、东非和俄罗斯北极地区的深水-超深水天然气领域将进一步加快勘探步伐,成为未来天然气储量增长的重要来源[28-30]

      随着陆上和浅水油气田开发后期产量增长乏力,深水油气开发变得越来越重要。全球深水油当量产量自1990年的30×104 bbl/d增长至2019年的1030×104 bbl/d,年均增长13%。据Wood Mackenize预测,到2025年将增至1450×104 bbl/d,在海域油气总产量中占比将超过35%,超深水(>1 500 m)油气产量将超过深水(>400 m)总产量的一半,巴西、莫桑比克和圭亚那海域深水油气产量增幅最大,平均增加370×104 bbl/d[31]。据不完全统计,截至2021年全球已发现1676个深水-超深水油气田,已投产油气田376个,在建设油气田609个,合计占比59%[7]。深水-超深水油气田将是未来海洋油气产量的重要来源。

    • 理论和技术进步推动深水油气勘探开发迅猛发展,可供作业的水深不断增加,深水界限将不断向更深处延伸,面对更大的作业范围,勘探成本的持续下降将是深水油气发展的关键[4,25,32]。以探井最大作业水深为例,1991—2000年平均为2 150 m,2001—2010年平均为2 917 m,2011—2020年平均达3 065 m,最大水深突破3 400 m。海洋油气开发生产实际作业最大水深和铺设海底管道水深均已超3 000 m[33-34]。此外,深水油气田发现到开发投产时间周期逐渐缩短,1991—2000年全球深水油气田投入生产时间约在勘探发现后7 a,2011年以来,全球深水油气田发现至投产平均周期缩短至3.6 a,超深水油气田缩短至2.9 a(图11)。投产周期的不断缩短除了后续油气田利用已有设施开发生产外,更多得益于深水地球物理勘探技术和钻井技术的进步。由于成本降低和管理优化,全球深水油气项目平衡油价由2014年的78美元/桶降至2021年的49美元/桶,降幅达37%,大部分深水项目平衡油价低于55美元/桶,以巴西为代表的部分项目平衡油价低于40美元/桶[28],深水项目在全球油气领域竞争优势明显增强,技术进步和成本降低进一步促进了深水油气勘探开发的进程[4]

      图  11  全球1991—2020年不同水深油气田发现到投产时间统计

      Figure 11.  The time from discovery to production in global offshore fields from 1991 to 2020

    • 全球深水油气勘探至本世纪初已逐步形成了以墨西哥湾、巴西东部和西非为主的“金三角”成熟勘探区[35]。近10年东非大陆边缘鲁伍马盆地、拉丁美洲圭亚那盆地、东地中海、黑海盆地等新证实深水含油气盆地的重大突破进一步拓展了未来全球深水油气勘探的接替领域。成熟区继续挖潜、新区不断突破或将是深水油气勘探的重要方向。

      在成熟盆地方面,墨西哥湾在中新统、上新统和古近系的深水油气勘探已趋成熟,近10年在白垩系、超深水盐下上新统和东部深水侏罗系等层系的突破已逐步使其成为勘探接替领域[10,36]。巴西东部坎波斯盆地盐上大型深海碎屑浊积体、桑托斯盆地盐下湖相碳酸盐岩含油气系统将继续引领深水发现。西非海域深水勘探已呈现由尼日尔三角洲和下刚果盆地深水盐上含油气系统逐步转向宽扎盆地盐下和塞内加尔深水盆底扇含油气系统的趋势。

      新兴盆地深水油气勘探潜力业已初现。苏里南盆地深水领域在2020年首次获得油气发现,道达尔公司发现3个大型油气田,油当量2P可采储量合计超2.56×108 t,证实了苏里南盆地上白垩统浊积砂岩成藏组合的油气勘探潜力,预计将带动未来5~10年的储量增长。黑海盆地深水Sakarya气田的大发现将带动周边国家将勘探目光从浅水向各自领海的深水区转移。东地中海深水突破的Zohr、Calypso 1、Glaucus 1(2019年)等生物礁大气田预示着未来该地区生物礁勘探会有更大的发现[14]。东非鲁伍马盆地深水重力流沉积天然气勘探的大获成功,给同样具有“三角洲改造型”被动陆缘背景的莫桑比克盆地深水勘探提供了方向,莫桑比克盆地南部赞比西三角洲重力流沉积砂体极其发育,其沉积中心最大厚度达10 km,与西非尼日尔三角洲盆地相当[37],该领域是未来值得关注的前沿勘探方向。

    • 近年来,在持续低迷的油价背景下,石油公司为降低勘探风险和难度,将更多的资金投入到拉丁美洲、北美洲和西非等深水-超深水成熟项目。2021年以来,国际油价逐步回暖,俄乌地缘冲突更是引起原油价格暴涨,深水勘探投资触底反弹[13]。2022年全球勘探活动回暖,深水勘探成效显著,据Rystad和IHS Markit咨询机构预测,2022年全球勘探焦点在深水-超深水领域,油气储量超70%来自深水-超深水领域,近七成重大影响力探井将位于深水-超深水新领域[38],深水-超深水领域勘探投资预计同比增长近20%。深水-超深水新领域巨大的资源潜力、可观的投资回报仍吸引着石油公司的目光。长期而言,随着深水-超深水新领域投入持续增加、勘探不断突破,深水-超深水新领域将成为全球油气勘探的一大重点领域,或将推动深水油气勘探进入新的储量增长阶段。

    • 全球深水油气勘探自20世纪60年代起步,历经60余年,经历了深水探索发现阶段(1959—1983年)、深水快速发展与超深水探索阶段(1984—2009年)和深水-超深水稳定发展阶段(2010年至今)。早期深水油气勘探活动集中于墨西哥湾、欧洲北海等海域,投入探井及新增储量不足海域总量的10%;深水快速发展与超深水探索阶段形成了以墨西哥湾、巴西东部海域和西非海域的深水成熟勘探区,并且墨西哥湾和巴西东部超深水领域勘探也形成较大规模,储量呈现快速增长趋势;2011年以来,超深水领域储量发现大幅超过深水,圭亚那、巴西盐下、东非、东地中海、黑海等超深水新领域油气发现显著。从当前勘探趋势看,深水-超深水领域巨大的油气资源潜力将对未来全球油气“增储上产”提供强劲动力。未来将继续引领全球深水-超深水油气勘探方向的重点区域仍在以墨西哥湾、巴西东部海域、西非海域为主的成熟区以及以拉美东北部、东非海域、东地中海、黑海等为代表的勘探新区。

参考文献 (38)

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