編者按

世界上很多含油氣盆地在經(jīng)歷了長(zhǎng)期的勘探開發(fā)后成為所謂成熟的“老盆地”，言外之意就是這些盆地已度過發(fā)現(xiàn)黃金期，風(fēng)華不再。但在2023年9月舉行的第三屆國(guó)際應(yīng)用地球科學(xué)與能源會(huì)議上，成熟盆地的新發(fā)現(xiàn)再次成為討論焦點(diǎn)，東地中海、阿拉斯加北坡、納米比亞和黑海等幾個(gè)成熟探區(qū)都在近20年獲得了震驚世界的大型油氣發(fā)現(xiàn)，充分展現(xiàn)了成熟盆地的新魅力。今年3月，Galp能源公司在納米比亞Orange盆地的兩個(gè)區(qū)塊找到重大優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)油發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)與東地中海的Zohr、阿拉斯加的Pikka、黑海盆地的Sakarya發(fā)現(xiàn)一起再次激發(fā)了業(yè)界對(duì)“老盆地”的新興趣。本版文字由 盧雪梅 提供

（作者單位：中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院）

東地中海盆地： 幾度煥發(fā)生機(jī)

意大利埃尼公司在東地中海盆地已深耕70年，迄今為止，在此共鉆600多口井，找到約200個(gè)發(fā)現(xiàn)、150萬億立方英尺天然氣資源量，多數(shù)發(fā)現(xiàn)都位于尼羅河三角洲近海的漸新統(tǒng)和下中新統(tǒng)地層。

1967年，埃尼公司在東地中海盆地的Messinian區(qū)帶找到第一個(gè)商業(yè)發(fā)現(xiàn)——Abu Madi，其后該區(qū)帶幾經(jīng)興衰，先后鉆了146口探井。2015年，埃尼公司在該區(qū)帶找到Nooros發(fā)現(xiàn)。迄今為止，該區(qū)帶已為埃尼公司貢獻(xiàn)了約25億桶油當(dāng)量的油氣資源，是該公司在東地中海盆地最長(zhǎng)青的區(qū)帶。

1997年，埃尼公司在尼羅河三角洲東部找到第一個(gè)上新統(tǒng)天然氣發(fā)現(xiàn)Denise，接著又獲得Ha'py和Sapphire發(fā)現(xiàn)。1997年~2006年，被埃尼公司稱為上新統(tǒng)天然氣勘探的“黃金時(shí)代”，共計(jì)發(fā)現(xiàn)35萬億立方英尺的可采天然氣資源量。

漸新統(tǒng)—中新統(tǒng)鹽下區(qū)帶也是埃尼公司在東地中海盆地的重要勘探目標(biāo)，其構(gòu)造圈閉和地層圈閉中的碎屑巖儲(chǔ)層可產(chǎn)出天然氣和凝析油。截至2023年，埃尼公司在此共鉆145口探井，找到60萬億立方英尺的可采天然氣資源量。2009年~2011年， Aphrodite（3.5萬億立方英尺）、Leviathan（21萬億立方英尺）和Tamar（10萬億立方英尺）等大型天然氣藏依次在此問世。

2015年至今，埃尼公司又在東地中海盆地中生界碳酸鹽巖區(qū)帶的勘探領(lǐng)域取得巨大成功，2015年找到該盆地有史以來最大的天然氣發(fā)現(xiàn)——Zohr（30萬億立方英尺）。繼Zohr之后，埃尼公司于2017年、2018年又在東地中海盆地找到Onesiphoros和Calypso發(fā)現(xiàn)，2022年找到Cronos和Zeus發(fā)現(xiàn)。

但東地中海盆地的勘探并非一帆風(fēng)順，所有找到大型發(fā)現(xiàn)的地層或區(qū)帶的勘探都曾因各種原因一度被擱置，如上新統(tǒng)的勘探曾因埃及天然氣市場(chǎng)尚未成熟而被推遲；Levantine的勘探曾因地緣政治原因而延后；漸新統(tǒng)的勘探則受阻于作業(yè)難度過高和地緣政治的復(fù)雜性；而中生界的勘探被推遲僅僅是因?yàn)闆Q策者缺乏了一點(diǎn)冒險(xiǎn)精神。

在近70年的勘探史中，東地中海盆地曾多次被視為成熟盆地，但在基于以往勘探經(jīng)驗(yàn)而形成的新勘探理念和思路的推動(dòng)下，又?jǐn)?shù)度煥發(fā)生機(jī)，鉆井?dāng)?shù)—累計(jì)資源量曲線在近70年后的今天仍呈階梯狀不斷延展，其多數(shù)發(fā)現(xiàn)都誕生于過去20年，其中最大的發(fā)現(xiàn)Zohr是在東地中海盆地經(jīng)歷了50多年勘探后才被找到。取得這一成就，除了理論技術(shù)的不斷進(jìn)步和勘探理念的持續(xù)更新，耐心、毅力和永不放棄的精神被認(rèn)為是在成熟盆地找到大發(fā)現(xiàn)的不二法門，這或許也能為我國(guó)成熟盆地的勘探帶來啟示。

納米比亞海域： 世界級(jí)石油勘探藍(lán)海

Walvis、Lüderitz和Orange是南大西洋被動(dòng)陸緣西非撒哈拉以南部分納米比亞海域的3個(gè)含油氣盆地，總面積約6.5萬平方公里，最大水深約2000米。這些盆地并非傳統(tǒng)意義上的成熟油氣盆地，雖然這里的油氣勘探始于20世紀(jì)60年代，后又以1974年雪佛龍找到Kudu天然氣發(fā)現(xiàn)為重要里程碑事件，但由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的限制，過去幾十年，這里的勘探主要局限于淺水。

1974年，雪佛龍的發(fā)現(xiàn)井9A-1水深僅170米，在約4400米埋深處鉆遇厚50米含巴列姆期玄武巖夾層的風(fēng)成砂巖?；?口評(píng)價(jià)井的鉆探和盆地模擬結(jié)果分析認(rèn)為，該地區(qū)探明天然氣儲(chǔ)量為1.3萬億立方英尺（最近的3D含油氣系統(tǒng)模擬認(rèn)為Kudu發(fā)現(xiàn)的天然氣儲(chǔ)量高達(dá)3萬億立方英尺）。

此后50年，納米比亞海域共鉆探27口井（20口探井+7口評(píng)價(jià)井），其中只有7口井位于深水區(qū)。截至2013年，在淺水區(qū)鉆探的15口探井均為干井，這導(dǎo)致地質(zhì)界形成了持續(xù)近40年的主流認(rèn)識(shí)，即納米比亞海上盆地?zé)N類充注不足、富含火山巖、烴源巖有機(jī)質(zhì)含量低且成熟度過高，不可能形成富油區(qū)，只可能發(fā)育氣區(qū)。這種認(rèn)識(shí)疊加油價(jià)小周期，一定程度上阻礙了后續(xù)向深水區(qū)域的探索，但2013年后，納米比亞海上油氣勘探出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折。

2013年，結(jié)合3D-PSDM地震數(shù)據(jù)解釋和地化分析，巴西HRT石油公司在Walvis和Orange盆地圈定了幾個(gè)遠(yuǎn)景區(qū)，并在Walvis盆地深水區(qū)部署了Wingat-1和Murombe-1兩口探井，還在Orange盆地深水區(qū)鉆探了Moosehead-1井，鉆探結(jié)果證實(shí)，所在盆地發(fā)育了世界級(jí)的烴源巖及其相關(guān)的含油系統(tǒng)。

Walvis盆地的2口探井鉆遇3套發(fā)育良好的烴源巖層，其中一套是以森諾曼階—土倫階海相烴源巖為代表的未成熟烴源巖，另外兩套是位于生油窗內(nèi)的阿爾布—阿普特階成熟烴源巖。最重要且最具勘探潛力的烴源巖是Kudu組地層，由厚達(dá)100~200米的海相黑色頁(yè)巖組成，處于生油高峰的晚期。

在Orange盆地鉆探的Moosehead-1井也鉆遇海相黑色頁(yè)巖，生烴潛力巨大，這套烴源巖正處于生油窗的初始階段。分析表明，這種傾油型烴源巖不僅廣泛分布于Walvis和Orange盆地，而且可能遍布整個(gè)南非，甚至延伸進(jìn)入南極洲的馬爾維納斯盆地。

HRT石油公司這3口探井取得的最重要成果是Wingat-1井在濁積砂巖中獲得的輕質(zhì)油發(fā)現(xiàn)。分析顯示，采出油類型為低硫含量的輕質(zhì)油。HRT石油公司的發(fā)現(xiàn)雖不具備商業(yè)開發(fā)價(jià)值，但卻證實(shí)了納米比亞海上盆地發(fā)育了以輕質(zhì)油為主的含油氣系統(tǒng)，徹底扭轉(zhuǎn)了以往關(guān)于該區(qū)域偏氣的認(rèn)識(shí)。

受此鼓舞，2022年2月~2024年3月，多家公司在納米比亞深水區(qū)進(jìn)行鉆探，先后鉆了7口井，接連找到6個(gè)大型輕質(zhì)油發(fā)現(xiàn)，包括2022年道達(dá)爾能源和殼牌分別在Orange盆地找到的Venus-1X和Graff-1白堊系富砂濁積巖輕質(zhì)油油藏，2023年殼牌找到的Rona 1、Jonker-1和Lesedi-1等3個(gè)大型石油發(fā)現(xiàn)，以及2024年3月Galp能源公司找到的Mopane-1發(fā)現(xiàn)。這一系列發(fā)現(xiàn)使得納米比亞成為繼圭亞那之后又一片世界級(jí)的石油勘探藍(lán)海。

阿拉斯加北坡盆地： 勘探黃金時(shí)期已過？

阿拉斯加北坡盆地的油氣勘探開發(fā)最早可追溯至20世紀(jì)20年代，但嚴(yán)酷的氣候條件和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)限制，使得該地區(qū)的勘探直至1963年才真正取得進(jìn)展。彼時(shí)，Humble能源公司（后被?？松梨谑召?gòu)）基于傳統(tǒng)的二維地震技術(shù)首次圈定了普拉德霍灣和庫(kù)帕魯克河遠(yuǎn)景區(qū)，前者最終成為目前美國(guó)陸上最大的常規(guī)油田，也是迄今為止美國(guó)產(chǎn)量最高的常規(guī)油田。由于缺乏基礎(chǔ)設(shè)施，普拉德霍灣石油發(fā)現(xiàn)雖于1968年對(duì)外宣布，但直到1977年跨阿拉斯加輸油管道鋪設(shè)完成并投運(yùn)后才真正投產(chǎn)，自此便一直是阿拉斯加北坡盆地油氣生產(chǎn)的主力。

阿拉斯加北坡盆地發(fā)育了3套不同成因的沉積層序，自下而上分別為密西西比系—三疊系Ellesmerian層序、侏羅系—白堊系Beaufortian層序和白堊系—新近系Brookian層序。以普拉德霍灣為中心的區(qū)域的石油主要產(chǎn)自Ellesmerian層序。阿拉斯加北坡盆地的石油日產(chǎn)量20世紀(jì)80年代達(dá)到200多萬桶的峰值，其中來自普拉德霍灣的產(chǎn)量占比為2/3，但此后阿拉斯加北坡盆地的石油產(chǎn)量一直呈下降態(tài)勢(shì)。美國(guó)能源信息署（EIA）截至今年3月的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，阿拉斯加北坡盆地的石油日產(chǎn)量?jī)H40多萬桶，早已不復(fù)往日輝煌。業(yè)內(nèi)有不少聲音認(rèn)為，阿拉斯加北坡盆地的勘探黃金時(shí)期已過。

但仍有部分勘探公司一直嘗試尋找新的有利區(qū)帶。2008年，阿姆斯特朗能源有限公司、雷普索爾和GMT勘探公司組建的合資企業(yè)開始在阿拉斯加北坡的Pikka區(qū)塊進(jìn)行研究?；谝延械亩S和三維地震數(shù)據(jù)，地層圈閉無法準(zhǔn)確成像，所以地質(zhì)人員利用區(qū)域地質(zhì)資料，并結(jié)合其他公司在附近上傾方向鉆探井的油氣顯示進(jìn)行綜合分析，最終在2013年部署了勘探井Qugruk 3。該井在Nanushuk組鉆遇約250英尺（76米）厚的凈產(chǎn)層，平均孔隙度為20%。

此后，該合資公司對(duì)所有舊三維數(shù)據(jù)進(jìn)行了再處理，同時(shí)針對(duì)Nanushuk組重新采集了高分辨率三維地震數(shù)據(jù)。研究人員將地震資料與新鉆井資料結(jié)合，深入研究了Nanushuk組儲(chǔ)集砂巖的分布，2017年在距離Qugruk 3勘探井以南21英里部署了勘探井Horseshoe-1，同樣鉆遇Nanushuk組含油砂層。經(jīng)過多輪次的地層圈閉分布預(yù)測(cè)和多口評(píng)價(jià)井的鉆探，目前確定Pikka石油發(fā)現(xiàn)分布范圍約40英里長(zhǎng)、10英里寬，估計(jì)蘊(yùn)藏33億桶可采石油儲(chǔ)量，有望成為美國(guó)歷史上的第三大油田。Nanushuk組屬于Brookian層序，埋藏較淺，就地質(zhì)年代而言，也較該盆地的主力產(chǎn)層“年輕”很多，因此此前很少被視為勘探目的層。

Pikka石油發(fā)現(xiàn)的獲得再次打開了阿拉斯加北坡盆地的勘探新局面，此后以Nanushuk組為目標(biāo)的探井成功率高達(dá)94%，34口井中有31口獲得了規(guī)模不一的油氣發(fā)現(xiàn)。近年來，幾乎所有油氣斬獲都位于Nanushuk組有利層帶之上，包括康菲石油2016年發(fā)現(xiàn)的Willow油田（7.5億桶石油儲(chǔ)量），以及Oil Search和雷普索爾分別在2020年發(fā)現(xiàn)的Mitquq油田（9億桶石油儲(chǔ)量）和Stirrup油田（6億桶石油儲(chǔ)量）。經(jīng)驗(yàn)總結(jié)顯示，對(duì)現(xiàn)代地震數(shù)據(jù)的合理利用是在阿拉斯加北坡這個(gè)成熟盆地再次找到油氣發(fā)現(xiàn)的主因。

然而，這些新發(fā)現(xiàn)并沒有立刻扭轉(zhuǎn)阿拉斯加北坡盆地石油減產(chǎn)趨勢(shì)。Pikka石油發(fā)現(xiàn)是Nanushuk組的首個(gè)開發(fā)項(xiàng)目，曾被視為遏制阿拉斯加北坡盆地石油減產(chǎn)的希望。但Pikka石油發(fā)現(xiàn)的開發(fā)并不順利，經(jīng)營(yíng)權(quán)兩度易手，最終被澳大利亞桑托斯公司購(gòu)得，2022年8月才做出最終投資決定，計(jì)劃2026年投產(chǎn)；康菲石油的Willow油田則遭遇了一系列與環(huán)境有關(guān)的訴訟，亦未能按計(jì)劃推進(jìn)。

此外，美國(guó)本土非常規(guī)油氣產(chǎn)量的大幅增長(zhǎng)多少也削弱了從極寒地區(qū)高價(jià)開采石油的需求，而不斷加劇的氣候變化則意味著，阿拉斯加北坡盆地的石油開采將面臨更加高漲的反對(duì)聲浪。

黑海盆地： 沉寂多年再次破局

黑海盆地位于西亞和東南歐之間，被阿塞拜疆、亞美尼亞、格魯吉亞、保加利亞、羅馬尼亞、土耳其、希臘等國(guó)家圍繞，地質(zhì)上獨(dú)立，油氣潛力巨大，但大多位于深水，因此勘探程度不高。

對(duì)黑海盆地油氣資源感興趣的公司不在少數(shù)，道達(dá)爾能源、奧地利石油天然氣公司（OMV）、雷普索爾、土耳其國(guó)家石油公司（TPAO）、殼牌和?？松梨诘榷紝?duì)其“垂涎三尺”。土耳其國(guó)油預(yù)測(cè)，黑海盆地的石油資源量可能高達(dá)100億桶。2012年，羅馬尼亞的石油公司在Neptun區(qū)塊獲得Domino-1天然氣發(fā)現(xiàn)，估計(jì)擁有840億立方米的天然氣資源量，從而引發(fā)了對(duì)黑海盆地的一輪勘探熱潮。

此后，?？松梨谂c奧地利石油天然氣公司也加入了Neptun區(qū)塊的開發(fā)，并鉆了幾口井，但未找到大發(fā)現(xiàn)。2014年，土耳其國(guó)油和殼牌合伙在伊斯坦布爾沿岸100公里處的潛水區(qū)鉆探井。土耳其能源部部長(zhǎng)對(duì)這次勘探充滿希望，認(rèn)為一定能找到大油氣發(fā)現(xiàn)，卻未能如愿。

2016年，道達(dá)爾能源、奧地利石油天然氣公司和雷普索爾在保加利亞水域擁有最大的海上區(qū)塊Han Asparuh，并鉆了兩口深達(dá)5000米的探井，但未找到任何發(fā)現(xiàn)。保加利亞也與殼牌合作在黑海深水區(qū)鉆探，該國(guó)有意減少對(duì)單一國(guó)家能源的依賴，殼牌是其面積達(dá)7000平方公里的Silistar區(qū)塊唯一的競(jìng)標(biāo)者，并承諾將投入2100萬美元。保加利亞官方對(duì)勘探結(jié)果也持樂觀態(tài)度。一時(shí)間針對(duì)黑海盆地的投資成為熱門，但勘探熱潮并未持續(xù)太久。

當(dāng)時(shí)的投資環(huán)境因油價(jià)下降而持續(xù)不振，投資者開始紛紛撤離，不少區(qū)塊的勘探因缺乏投資而被迫停工。保加利亞Khan Asparuh區(qū)塊的勘探計(jì)劃被推遲了一年之久。深水區(qū)因風(fēng)險(xiǎn)大、投資高而被冷落，黑海盆地自此沉寂多年，直到2020年才再次破局。

2020年，土耳其國(guó)油在黑海西部超深水域鉆探的Tuna-1井鉆遇超過100米的上新世和中新世含氣砂巖，即Sakarya天然氣大發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)量或高達(dá)3200億立方米，是土耳其經(jīng)濟(jì)特區(qū)和黑海盆地有史以來最大的天然氣發(fā)現(xiàn)。土耳其國(guó)油計(jì)劃與阿塞拜疆同行共同開發(fā)該發(fā)現(xiàn)，其生產(chǎn)的天然氣將滿足土耳其30%的天然氣需求。土耳其國(guó)油的好運(yùn)似乎剛剛開始。

兩個(gè)月后，土耳其國(guó)油又在該井下部找到第二個(gè)天然氣發(fā)現(xiàn)，使含氣砂層厚度新增30米，儲(chǔ)量新增850億立方米。2021年，在Sakarya天然氣大發(fā)現(xiàn)北部不遠(yuǎn)處又找到Amasra-1發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)量達(dá)1350億立方米，該地區(qū)天然氣儲(chǔ)量合計(jì)達(dá)到5400億立方米。隨后，土耳其國(guó)油相繼找到Amasra和Aycuma兩個(gè)發(fā)現(xiàn)，使得這一海域大放異彩。

土耳其國(guó)油表示，高質(zhì)量的三維地震數(shù)據(jù)功不可沒，通過其識(shí)別了所有海底扇元素及其作為烴源巖和儲(chǔ)層的潛力，確定了圈閉機(jī)制，為順利找到發(fā)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。而采用先進(jìn)的地震處理技術(shù)，如全波形反演可提高成像質(zhì)量和巖石屬性識(shí)別的準(zhǔn)確性，使以往因深水和后勤補(bǔ)給不利等條件限制而充滿神秘色彩的黑海盆地，更清晰地呈現(xiàn)在油氣從業(yè)者的眼前。