东西伯利亚含油气盆地石油地质特征和资源潜力

东西伯利亚含油气盆地石油地质特征和资
源潜力
口中国石油天然气勘探开发研究院徐树宝王素花
摘要:东西伯利亚盆地是一个古生界地台型含油气盆地,油气资源十分丰富,已探明10余个大型和特
大型油气田.俄罗斯能源部准备全面开发东西伯利亚和萨哈地区油气田,计划建设尤罗勃钦一库尤姆宾,科维
克金,上乔一塔拉坎和恰扬金～中鲍图奥等4个采油基地,在2020～2050年全区石油年产量达8500×104t,
天然气年产量达1000X108m,不仅满足当地油气需求,还能向亚太地区和中国出口.
关键词:东西伯利亚油气资源储量潜力产能规模
东西伯利亚含油气地区位于叶尼塞河与勒拿河之间,
在行政区域上包括克拉斯诺雅尔斯克边区,泰梅尔和埃
文斯基自治州,伊尔库茨克州以及萨哈自治共和国(雅
库特州),总面积约400×10km.
东西伯利亚地区的油气勘探始于20世纪20—30年
代.50～60年代完成全区重力,磁力和电法等区域性地
球物理勘探工作,先后在不同含油气盆地中发现了一批
有利构造和油气流,证实东西伯利亚地区含油气盆地是
一
个具有中,古生界含油气远景的盆地.
1956年首先在萨哈地区维柳伊盆地发现乌斯基一维
柳伊气田,1961年又在伊尔库茨克地区发现阿托夫和马
尔科夫油气田,这两个油气田的发现使地台内部盆地古
生界及其边缘坳陷中生界油气勘探有了突破.
目前已发现13个含油气有利地区,其中涅普一鲍图
奥宾,巴伊基特,勒拿一维柳伊,伊尔库茨克,叶尼塞一
哈坦格和通古斯等6个最有利的含油气区已发现和探明油气田约60个,有3个(尤罗勃钦一托霍姆,上乔和塔
拉坎)是特大型带气顶油田,7个(中鲍图奥宾等)大型
油气田.全区探明石油可采储量约5.1×10t,探明天然
气储量约3.0×10挖m.预测该盆地油气资源量约520×10st石油当量,其中石油可采资源总量约128×10t,天
然气资源总量约50×10挖m.已发现的特大型油气田尚未投入开发,正在进行详探.该盆地勘探开发后发现新
油气储量的潜力很大.
一
,石油地质主要特征
东西伯利亚地区属前里费纪古老地台,除地台西边
以大断裂与西西伯利亚年青地台相接外,周缘均以不同时代的褶皱带为界,北界太梅尔海西期褶皱带,南界萨
彦太古代褶皱带及元古代贝加尔褶皱带,东临维尔霍扬2007.2石油科技论坛33
环球石油
中生代褶皱带.地台基本构造单元有:阿纳巴尔,阿尔
丹隆起(核部已出露基底,为地盾),叶尼塞地块(寒武
系出露),通古斯坳陷,安加拉一勒拿(或称伊尔库茨克)
阶地,以及哈坦格和维柳伊边缘坳陷;地台基底属太古
界和中下元古界变质岩系,在隆起区其埋深2～3kin,盆地中部其埋深7～12kin.沉积岩分四大构造层:深部古
拗拉槽构造层,包括上元古界里费系,文德系;下部构
造层,中,下古生界主要为碳酸盐岩,有部分碎屑岩及
硫酸岩,地层厚度4.Okra;中构造层,为上古生界及三
叠系陆相碎屑岩沉积,地层厚度1.Okra,在通古斯盆地
广泛发育三叠系基性火山岩系;上构造层,为中生代陆相及部分海相地层,仅限于哈坦格,维柳伊边缘坳陷和一
些含煤的山间盆地,含油气岩系分布范围较广,包括
里费系至白垩系.
该盆地内部隆起区主要油气产层为里费系和寒武一
文德系砂岩和碳酸盐岩,而边缘坳陷主要产气层系为侏罗系和三叠系砂岩,其次为石炭一二叠系砂岩.现将该盆地石油地质特征分述如下.
1.东西伯利亚地台盆
地是一个古生代沉积盆地
基底是由太古界花岗岩组
成,地台盆地经历了晚元古代
里费期拗拉谷和古生代地台盆
地等两个主要发育阶段,现今
构造面貌是印支运动以后多期
构造运动改造的结果,大致分
布以下几种类型的一级构造单
元:早期沉陷后期抬升的隆起
区,如涅普一鲍图奥滨,巴伊
基特等低隆起区;勒拿一维柳
伊和叶尼塞—哈坦格等中生界
边缘坳陷;通古斯中生界坳
陷;阿纳巴尔和阿尔丹高隆起
区.在这些大型构造单元都见
到了中,古生界油气显示,发
现了油气田和古油藏,其中低
隆起区和边缘坳陷业已证实为
富油气区,台内中生界坳陷是
34石油科技论坛2007.2
有利含油气区,而高隆起区围斜部分是稠油,沥青和古
油藏分布区(图1).
2.古拗拉槽和地台内部裂谷盆地是古老地层中
烃源岩主要发育区
在东西伯利亚地区里费系下部马德林组和文德统下
部帕尔菲诺夫组深黑色泥页岩和高碳泥岩属于海盆内部陆棚沉陷区的沉积,具有稳定还原的沉积环境,富含海
洋浮游生物和原核生物(细菌和深兰植物),还有多细胞
水生植物,菌类等,有机质以腐泥型和偏腐泥型为主.有
机质丰度较高,黑色泥页岩有机碳平均含量为0.7%,最
高可达2.0%,干酪根中富含碳同位素812C,碳同位素值813C为一34%～一30%.经油源对比分析研究,尤罗勃钦一托霍姆油气田里费系原油可能来自下伏马德林组烃源岩. 该油气田原油属于轻质油,具有高芳香烃,高胶质,低硫
和不含沥青质的特征,原油中也富含轻质碳同位素812C, 而饱和烃和芳香烃中碳同位素值为-33.5040～-32.904o,
原油中正构烷烃中以脂肪族化合物为主,低分子正构烷
烃(C一C)含量高,在异戊问二烯烷烃中姥/植比小
图1东西伯利亚古生代盆地构造单元和油气田分布图
于1.0,姥/正17烷比为0.11～0.15,植/正18烷比
为0.16～0.25.在C,～C,.甾烷中C,.乙基胆甾烷含量
最大,在藿烷类化合物中以C藿烷和C,.藿烷为主,C,
降藿烷含量较低,在萜烷系列中三环萜烷含量相对较高.
这些生物标志物说明,生油母质为原核生物和原始简单
真核生物,如细菌,浮游生物和底栖生物等.经分析,巴
伊基特隆起区尤罗勃钦一托霍姆油气区的原油与里费系烃源岩具有相同的地球化学和生物标志特征,油源对比
关系明显,完全可以说明里费系和文德统泥岩是东西伯利亚地区的主要烃源岩.
3.生储盖组合和储集岩体性能都很好
在东西伯利亚地区南部主要发育下里费系碳酸盐岩,
盐下文德统碎屑岩和盐间碳酸盐岩等三套生储盖组合; 而地台边缘前陆盆地主要为二叠,三叠系和侏罗一白垩系2套生储盖组合,储集层以砂岩和粉砂岩为主.经分析, 里费系碳酸盐岩储集层溶洞一裂缝发育,但非均质性较大,这是盆地西部巴伊基特含油气区的尤罗勃钦一托霍姆巨型油气田主要产层;文德统底砂岩层是涅普一鲍图奥宾隆起区的区域性储集层;中生界砂岩是地台边缘两个边缘坳陷主要产气层,具有物性好,产量大的特征.
在古老地层中,储集层可分为碎屑岩和碳酸盐岩两
大类型:
古生界和元古界碎屑岩储集层绝大部分属沿岸滨海
相沉积,是高能条件下的沿岸砂坝,滩砂,三角洲的河
口砂坝,为良好的储集岩体,具有颗粒分选好,矿物成
熟度高,砂岩厚度大,分布稳定等特征.与陆相砂岩对
比,在相同地质条件下,海相砂岩成分中石英含量高达50%～90%,抗压性能强,不易压实;又因地温梯度相对
较低,能在较大埋深范围内保持较好储集物性.东西伯
利亚南部科维克金等气田文德统底部砂岩为一套沿岸砂坝沉积,砂岩石英含量高达90%,平均孔隙度为11%～18.5%,渗透率为(15～183.5)×103gin.
碳酸盐岩储集层发育程度主要与沉积岩相带以及后
生改造作用有关,大致可分为溶蚀孔洞型和裂缝型两种储集空间.岩性岩相带是控制碳酸盐岩储集层发育的重要因素,一般情况下,开阔台地边缘滩相生物灰岩,鲕
状灰岩以及生物礁灰岩具备良好储集性能.
4.里费系和古生界油气田主要富集和分布在大
型隆起区高部位及其斜坡带
油气藏类型以构造背景下地层岩性圈闭油气藏为主,
油气储量规模大,属于特大型或大型油气田;背斜型油
气藏规模有限,以中小型油气田为主.在东西伯利亚盆
地中油气主要分布在大型古隆起区(涅普一鲍图奥宾隆起区和巴伊基特隆起区),它们都紧邻元古界拗拉槽烃源岩区,具有良好生储盖组合条件,巨厚盐膏岩层,保存
条件好.古隆起区及其周缘是储集层发育的有利地区,不仅有利于古岩溶区的形成,碳酸盐岩缝洞十分发育,又
有利于古隆起区沿岸砂坝和滩砂形成,成为砂岩储集发育区,这为形成古潜山和岩性,物性封闭油气藏创造了
极为有利的条件,如涅普～鲍图奥宾隆起区特大型上乔岩性油气田和特大型科维克金气田,巴伊基特隆起区高部位尤罗勃钦一托霍姆油气田古潜山油气藏(带气顶油田,面积约3750km,里费系碳酸盐岩是主要产油气层,
储集层为裂缝溶洞型)(图1).叶尼塞一哈坦格和维柳伊边缘坳陷是富气区.
5.保存条件是古老地层中油气藏形成的关键
东西伯利亚地区南部存在大面积的膏盐岩分布区,
区域性膏盐岩层厚度达1000～2000m,使东西伯利亚地区南部隆起区和断阶带油气田具有了良好的保存条件, 油气田地层水矿化度高达数十万毫克/升.
二,油气勘探开发远景和产能规模
东西伯利亚地台是一个元古代和古生代沉积盆地,
具有十分有利的石油地质和油气藏形成条件,是一个富含油气区,是俄罗斯21世纪油气勘探开发的主要地区和向东北亚以及我国出口油气的重要供应地.
近年来,俄罗斯政府组织油气公司及其有关专家,对
东西伯利亚地区石油和天然气资源潜力和产能规模进行了深入评估研究,先后编制了((2020年以前俄罗斯东部地
区油气能源发展策略))和(《东西伯利亚和萨哈地区油气生产规划,拟建立俄罗斯东部地区油气开采基地,开发已
探明的特大型油气田.同时,加强了油气田周围有利远景
区块的勘探工作,争取再发现一批大型油气田,使石油可
采储量由目前的5.1×10t,2030年达到13.5×10t,新
增8.4×10t;天然气储量相应由3.06×10m,增加到
5.7×10m,新增2.7×10m;准备形成尤罗勃钦一
2007.2石油科技论坛35
环球石油
托霍姆油气田,科维克金气田,上乔一塔拉坎油田以及
恰扬金一中鲍图奥宾气田等4个采油气基地,到2020—2030年东西伯利亚地区建成石油年产量8500X104t和天然气年产量约1000X10m的生产规模.为此,2004年
12月俄罗斯政府批准建设东西伯利亚一斯科沃罗季诺
一
佩列沃兹港口输油管线,并建设由斯科沃罗季诺一大
庆输油管线支线,向中国供应为3000X10t原油.确定
这个目标是有石油地质基础的,只要有足够投资,也是
可以实现的.
1.东西伯利亚地区含油气远景和新增储量潜力
经深入评估分析认为,东西伯利亚和萨哈地区油气
远景资源丰富,油气田产能规模大,将是俄罗斯陆上唯
一
的大型油气勘探开发后备区和弥补西西伯利亚老油气
田产量下降的接替区.
为了建成上述规模的大型采油气基地,仅靠现今
已探明的油气田和油气储量是不够的,需要加强主力
油气田周缘勘探区块的普,详探工作,新增石油可采储
量8.4×10st,新增天然气储量2.7×10m,以便使
该地区有充足的石油和天然气后备储量.为此,必须加
强以下几方面的工作:
一
是加强现有油气田的详探工作,确保油气田稳产的
储量升级.对克拉斯诺亚尔斯克,埃文斯基,伊尔库茨克
和萨哈等4个地区的尤罗勃钦—托霍姆,科维克金,上乔, 塔拉坎,恰扬金和中鲍图奥宾等44个油气田进行详探,落实含油气面积,将C2级石油可采储量6.08×10t,天然
气控制储量2.67X10m,升级为C1级探明储量:石
油可采储量为3.65X10t,天然气储量为1.6X10m,
为油气田全面开发和建产能做好储量准备.
二是加强勘探区块普查工作,预探有利构造圈闭,力
争再发现一批新油气田,增加油气储量,确保全区油气
产量长期稳定.
近几年来,已经加强了油气勘探工作,在伊尔库茨
克地区科维克金气田西南部,发现了一个规模较大的新气田,含油气面积可能有数千平方千米,圈闭储量约数
千亿立方米;在萨哈地区塔拉坎油田西部蒂姆普奇坎区块钻探结果,发现了一个类似生物礁的油田,有可能是
一
个规模大的油田.这些情况说明,该地区主力油气田
周缘勘探区块进一步做工作,可望发现新的大型油气田. 36石油科技论坛2007.2
据专家评估,在东西伯利亚西南部地区有利含油构造圈闭58个,预测C3级圈闭储量:石油可采储量15.54X
10t,天然气储量3.5X10m,考虑勘探风险后,预测
全区还可再探明C1级储量:石油为4.3X10t,天然气
为1.04X10m.
三是加强地震普,详查工作,争取在有利含油气区带
再发现一批新的有利圈闭.经全区评估结果,预计该区
不同层系远景总资源量,石油为33.5x10t,天然气为
l1.5X10m.经地震勘探和预探井钻探后,可发现一
批新的含油气圈闭,预测可升级为C3级圈闭资源量,石油为16.75X10t,天然气为5.76X10m.这些可作
为进一步油气勘探的后备资源(表1).
表1东西伯利亚和萨哈地区油气资源量升级统计表
石油资源量(104t)天然气资源量(1O.m.)
地区远景升级为匿闭远景升级为匿闭
(O1级)(C3级)(O1级)(C3级)
埃文斯基自治州68670343402209011045
克拉诺亚尔斯克509802549046212311
伊尔库茨克州18401092O1O5828729144
萨哈自治共和国3137O156903O29815149
总计33503016752011529657648
四是加大资金投入.按俄罗斯2030年能源发展规划
要求,为了新增石油可采储量8.0X10t以上,新增天
然气2.6X10m以上,大约需要做三维地震43.2X
104kin,钻井671.4×10m,勘探总投资约170亿美元,
其中钻井费用124{L美元,每吨石油储量勘探费用约5～6美元,每千立方米天然气储量勘探费用1.3美元.据此认为,油气地质资源量基础是雄厚的,只要加大勘探费
用投入,完成油气田勘探和详探工作量,新增探明油气
储量的目标是可以实现的.
2.东西伯利亚地区油气产能规模
该地区具有油气共生和气中富含凝析油和氦气的特
征,为此,在油气田开发过程中,可采用油气田同时开
发和油气综合利用方式.对全区已探明油气田储量进行深入分析研究后,俄罗斯准备将特大型油气田作为主要油气田,与其周缘已发现的油气田和有利勘探区块结合
表2东西伯利亚和萨哈地区天然气产量规划表
名称2005芷2010在2015在2020在2025在2030在恰扬金一中鲍图奥宾17.O33.O255367367363
科维克金等1.O61.O36O42342342O
尤罗勃钦～库尤姆宾5.O128168173165
诺里尔地区38404040404O
勘察加地区46677
合计581437891004101O995
表3东西伯利亚和萨哈地区石油产量规划表
油田名称2005在2010在2015芷2020在2025~2030年尤罗勃钦～库尤姆宾1O71O2250325O32503250
J
上乔8.O897751O2O1020959
塔拉坎一中鲍图奥宾3.025O83O83O940840
新油田104023O0331O3420
合计21.O10494895752085208469
E
l
u200520102015202020252030年份
●诺里尔地区●勘察加地区
口恰扬金一中鲍图奥宾口科维克金等
●尤罗勃钦一库尤姆宾
图2东西伯利亚和萨哈地区天然气产量规划图
10000
8OOO
06000
叫删
40.O
2000
O
蘑塔拉坎一中鲍图奥宾一上乔
口尤罗勃钦一库尤姆宾口新油田
2030年份
图3东西伯利亚和萨哈地区石油产量规划图
起来,组建成4个采油气基地.预计2020--2030年建成
石油年产量8500X10t和天然气产量约1000X10m的
生产规模.俄罗斯能源部及其所属油气公司和地区油气
研究院(所)编制了全区和油气田分区长期油气产量规
划(表2,表3,图2,图3).现分区分述如下.
尤罗勃钦一库尤姆宾采油气区该区位于克拉斯诺亚
尔斯克地区,为卡莫夫隆起区特大型古潜山油气田,勘探程度高,已探明C1和C2级石油可采储量4.72XlOSt,天然
气储量约8000X10m,准备2010年投入开发,预计2020
年石油年产量达3250X10t,天然气产量达170X10m,
可稳产~J2o3o年以后.该地区还有新增油气储量潜力,以使全区后期稳产和高产.
上乔一塔拉坎采油区:它位于伊尔库茨克州东部和
萨哈自治共和国西南部,是由上乔和塔拉坎两个大型油
气田以及杜里斯明,亚拉克金,中鲍图奥宾和恰扬金等
油田共同组成的采油区,动用探明C1和C2级石油可
采储量4.2X10t,从2010—20]5年起先后投入开发, 2020—2030年石油年产量约2000X104t.
科维克金气田及其周缘采气区:位于伊尔库茨克州
南部,科维克金气田是一个巨型岩性气田,探明含气面
积5400k~3,探明天然气C1和C2级储量约2X10m3.
已具备投入开发的储量基础.由于该气田富含氦气,在
开发气田同时,需建脱氦气处理厂和地下储氦气库工程. 因此,2008年才开始小规模开发,天然气产量仅供伊尔
库茨克州当地需求,进行氦气处理的试生产工作,预计
在20]5年全面开发该气田,相继还将对其周缘杜里斯明和亚拉克金气田气顶投入开发,在2020--2030年产量可达420X10m生产规模.近期在该地区数个有利勘探区
块都发现高产气流,全区建成(400～500)×]08m生产
规模是有储量和资源量基础的.
恰扬金一中鲍图奥宾采气区位于萨哈自治共和国西
南部,又处于涅普一鲍图奥宾隆起东北部,是由恰扬金,
中鲍图奥宾,塔斯一尤里亚赫和上维柳伊等4个大型气田组成,探明天然气C1和C2级储量约(2.0～2.5)X
102Tn.该地区还有一批含气区块,有一定新增天然气储
量潜力,大部分气田已做好投入开发天然气储量的准备工作.按俄罗斯国家计划,从20]5年以后全面投入开发,预
计2020—2030年天然气产量达370X10.m生产规模. 2007.2石油科技论坛37
环球石油
此外,萨哈地区维柳伊盆地已探明中维柳伊和中丘恩格等10个气田,探明天然气储量约3000×108m,目前,
每年仅生产天然气50×10m,满足当地天然气需求.该
区有增长天然气产量的潜力.
总之,要全面建成4个采油气区,建成石油年产量
8500×104t和天然气年产量l000×l08m生产规模,初
步估计,开发投资要1000～1250亿美元,同时,还要建
设输油管线和输气管线系统,当然也要一定资金投入.科
维克金气田生产能力达300×10m,天然气出lZl价为100 美元/10In.
三,东西伯利亚和萨哈地区油气需求
和出口潜力
随着世界经济不断发展,亚太地区对油气能源需求量
愈来愈大,俄罗斯有关专家对亚太地区各国油气需求量做了预测,他们认为石油需求量由目前10.5×10t到2020
年和2030年将分别增加到l1.4×10t和12.5×10t,天
然气需求量由目前3500×10m分别增加到7950×10m
和10500×10m,其中,中国石油需求量由目前2.8×
10.t增加到2020年和2030年的5.7×10t和6.35×10t,
天然气需求量由目前350×10m增加到2020年和2030
年的2050×l08m~N35oo×10m.东西伯利亚和萨哈地
区将成为油气需求量越来越大的亚太地区和中国进口油气的主要来源地之～.
对东西伯利亚和萨哈地区油气产量和当地需求量进
行分析后估计,2010年出口原油量550×104t,2020年
和2030年将分别增加到5800×10t和6250×10t,天
然气出口量从2010年起逐年增加,到2020年和2030年
表4东西伯利亚和萨哈地区油气需求量和出口预测表
年份2005在201o在2015在2020在2025在2030在
原油产量2110494895752085208469
需求量2150014oo200027003700
原油出口量5503500552058006250
天然气产量5814378910041010995
需求量58143175200225250
天然气出口量614804785745
(单位:油1o4t,气1o8m)
38石油科技论坛2007,2
口】出口(750～800)×l08m.
东西伯利亚和萨哈地区油气资源十分丰富,俄罗斯
准备加强该地区油气勘探开发力度,10多年后将建成石油年产量8500×lOnt和天然气年产量1000×10m的油气生产基地,届时,不仅可以满足当地油气需求,而且
还可成为向亚太地区和中国出口油气的主要地区.
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