杨海波，杨建国，郭庆霞

1.中国地质科学院，北京100037；2.大庆油田高级人才培训中心，黑龙江大庆163458；3.大庆油田勘探开发研究院，黑龙江大庆163712

大庆探区非常规油气资源潜力及勘探开发对策分析

杨海波1，2，杨建国3，郭庆霞3

1.中国地质科学院，北京100037；2.大庆油田高级人才培训中心，黑龙江大庆163458；3.大庆油田勘探开发研究院，黑龙江大庆163712

从大庆探区非常规油气资源潜力分析入手，明确生物气、页岩油、煤层气、致密砂岩气、页岩气等非常规油气资源潜力大，勘探前景好.指出大庆探区非常规油气资源勘探开发面临的探明程度低、技术不完善、政策扶持和资金投入力度不够、矿权归属不够明确、专业人才匮乏等五方面问题.探讨了大庆探区非常规油气资源勘探开发的5项对策措施，确定了提高产量、规模化生产、寻找规模储量、力争获得工业发现四个层次的攻关目标和方向，为大庆探区非常规油气资源合理的勘探开发提供可靠依据.

非常规油气；资源潜力；对策分析；大庆探区；黑龙江省

近几年，美国非常规油气勘探开发取得了突飞猛进的发展，其中煤层气、页岩气和页岩油开采量逐年增加，勘探开发技术也十分成熟.借鉴美国经验，我国在四川盆地开展了页岩气勘探开发，在沁水盆地开展了煤层气勘探开发，见到了较好的效果，也掌握了一些勘探开发技术.作为全国最大产油基地的大庆油田，探区内盆地发育，非常规类型多，资源量大，亟待开展非常规油气勘探开发工作，分析非常规油气资源潜力，探索勘探开发对策，通过开展工作掌握非常规油气勘探开发技术.大庆探区位于黑龙江省全境、内蒙古自治区东北部和吉林省东南部地区，区内发育的盆地有松辽盆地（盆地北部属于大庆探区，南部属于吉林探区）、海拉尔盆地、大杨树盆地、三江盆地等（图1）.大庆探区非常规油气资源种类多，主要有生物气、页岩油、煤层气、致密砂岩气、页岩气等多种资源.非常规油气资源分布广，主要分布在松辽、海拉尔、依舒地堑、三江、鸡西、虎林、勃利、鹤岗、大杨树等盆地，几乎涵盖了大庆探区所有沉积盆地.非常规油气资源量大，生物气总资源量为11.9×1011～25.5×1011m3，页岩油露天可挖掘式开采的资源为161×108t，煤层气总资源量为15.79×1011～25×1011m3，致密砂岩气总资源量为9.500× 108～12.72×108m3，页岩气总资源量为5.9×1012～10.5× 1012m3.非常规油气资源勘探潜力大、前景好，是大庆油田可持续发展的重要后备资源.

图1 大庆探区沉积盆地分布图Fig.1 Distribution of sedimentary basins in Daqing exploration area

1 非常规油气资源潜力分析

1.1 生物气资源潜力

大庆探区生物气主要分布在松辽盆地北部、依舒地堑的汤原断陷和方正断陷内［1］.松辽盆地北部生物气主要分布在西部斜坡区的萨尔图油层和高台子油层,长垣-古龙地区的黑帝庙油层和朝长-王府的葡萄花油层和扶余油层，以及滨北地区，总的生物气资源量为11.4×1011～24.8×1011m3，其中滨北地区生物气资源量达2.35×1011～5.36×1011m3［2］，表明松辽盆地北部蕴含大量的生物气资源.目前，在松辽盆地发现浅层气藏共30余个，其中近10余个确定为热成因天然气；与生物活动有关的浅层气藏有17个，包括阿拉新、平洋、二站、龙南、喇嘛甸、敖南、蒲浅浅层、新站、四站、五站等气藏，这类浅层气环盆地边缘及构造带边缘分布，其中80%以上位于盆地中西部［3］.依舒地堑汤原断陷天然气的资源量为150.7×108～299.7×108m3［4］，目前有4口探井获得工业气流，提交天然气探明地质储量26.21×108m3［5］.方正断陷天然气的资源量为373×108m3，目前有1口探井获得工业气流，提交天然气预测地质储量38.86×108m3.上述表明，大庆探区生物气资源量可观，勘探潜力大，前景好.

1.2 页岩油资源潜力

大庆探区页岩油主要分布在松辽盆地及其周边的外围盆地［6］.根据2005年完成的全国新一轮油气资源评价结果，松辽及外围盆地露天可挖掘式开采的页岩油资源161×108t，其中松辽盆地页岩油资源154×108t，外围盆地的页岩油资源约7×108t［7］.松辽盆地露天可挖掘式和地下原位式开采的页岩油共计578.4×108t，其中埋深小于100 m的资源21.8×108t，埋深100～500m的资源210.5×108t，埋深500～1000 m的资源346.1× 108t，由此可以看出，100～1000 m页岩油的资源量巨大.松辽盆地折算的页岩油资源是石油天然气资源的4.6倍，其中有2/3赋存在大庆油田.大庆探区露天可挖掘式开采的161×108t页岩油在三大盆地群的分布情况是：西部盆地群0.03×108t，中部盆地群159.55× 108t，东部盆地群1.55×108t.由此可以看出，中部盆地群的勘探开发潜力最大.外围盆地页岩油勘探程度高的地区是依兰隆起上的达连河地区［8-9］和宁安盆地柳树河子地区［10］，达连河矿区页岩油特点是厚度较大且分布稳定，平均厚度20 m左右；含油率高，平均为4.50%～9.66%，最高可达17.30%；埋深适宜，小于1000 m；潜在资源量较大，预测4.0×108t，开发条件好，因此，达连河矿区页岩油资源具有较好的开发和利用前景.宁安盆地柳树河子露头区五林、五河矿区页岩油资源量为340.46×104t，五林矿区页岩油资源量为283.42×104t，五河矿区页岩油资源量为57.04×104t.五林矿区作为大庆油田第一个页岩油矿产开发基地（图2），对于指导大庆探区其他地区页岩油矿产勘探、开发具有重要的指导意义.

1.3 煤层气资源潜力

图2 宁安盆地页岩油试验区位置图Fig.2 Location of shale oil test area in Ning'an Basin

我国煤层气资源十分丰富，是仅次于俄罗斯、加拿大的世界第三大煤层气储藏国，2000 m以浅总资源量36.81×1012m3，探明储量仅为1654×108m3，勘探潜力巨大［11］.大庆探区煤层气资源主要分布在黑龙江省东部、内蒙古海拉尔地区［12］.黑龙江省东部煤层气资源主要赋存在鸡西、勃利、三江、鹤岗等盆地，预测煤层气资源总量大于5000×108m3［13］.鸡西盆地煤层气资源丰富，资源量大，总量达862.09×108～1874.87×108m3［11，14-15］.其中,500 m以浅为165.10×108m3，500～1000 m为839.85×108m3，1000～1500 m为539.80×108m3，1500～2000 m为165.18×108m3，2000～2500 m为164.94× 108m3，主要赋存在埋深1500 m以浅，适合煤层气地面开发［15］.在鸡西盆地煤田矿区煤层气资源量为798.9× 108m3，主要分布在鸡西大通沟-杏花区和鸡西-邱家-合作-荣华区，煤层气资源量分别为246.55×108m3和143.91×108m3［13］.勃利盆地煤层含气量平面上具有西高东低特点，七台河-桃山区甲烷含量最高，可达7.6 m3/t，茄子河-铁山区较低，一般小于4.7 m3/t，龙湖外围区最大值为5.5～7 m3/t，煤层气资源量大，总量达1510.79×108m3［11］.三江盆地绥滨拗陷煤层气资源量为1.87×108～3.82×108m3.鹤岗盆地煤层厚、储量大、含气量高，煤层气资源量丰富.鹤岗煤田南山-新一区预测煤层气资源量为155.89×108～346.96×108m3［16］；鹤岗矿区赋煤构造中的煤层气资源量合计83.35×108m3，可采煤层气资源量合计21.69×108m3，是个小而肥的目标区；鹤参3井和鹤煤1井煤层气达到工业标准［16］，初步证实鹤岗盆地煤层气资源可靠.内蒙古海拉尔盆地埋深2000 m以浅区煤层气地质资源量为10.79×1011～20×1011m3［17］，其中呼和湖凹陷约为7.43×1011～16.9× 1011m3［18］，1500 m以浅可采资源量为4.50×1011m3，这远远超过了前人对整个东北区煤层气资源的评价；海拉尔盆地东部呼和湖凹陷的煤层气成藏地质条件为最好，该凹陷具有煤层厚度大、分布面积广、储层孔隙发育、顶底板封盖性能好的特点，煤层气资源量巨大，占全盆地煤层气总资源量大半以上，海参7井煤层气达到了工业气流的标准，呼和湖凹陷煤层气的勘探潜力巨大.鸡西盆地和海拉尔盆地呼和湖凹陷是今后煤层气勘探首选目标，大庆油田即将在鸡西盆地开展煤层井组勘探（图3），以期获得高产煤层气.

图3 鸡西盆地煤层气有利区分布图Fig.3 Distribution of favorable areas of coaled methane in Jixi Basin

1.4 致密砂岩气资源潜力

大庆探区致密砂岩气主要分布在松辽盆地北部和外围鸡西盆地、三江盆地绥滨拗陷.松辽盆地北部致密砂岩气产出层位有沙河子组、营城组四段、登娄库组.沙河子组已有12口井获得低产气流，估算徐家围子断陷和整个松辽盆地北部沙河子组天然气资源量分别为800×108m3和2000×108m3［19］.营城组四段有28口井获得工业气流或低产气流，呈现出大面积含气特征，保守估算徐家围子断陷营四段致密砂岩气资源潜力应超过1000×108m3，推测整个松辽盆地北部营城组四段致密砂砾岩的天然气远景量可超过3000×108m3.登娄库组推测其致密砂岩气远景资源量超过2000×108m3，探明致密砂岩气地质储量101.5×108m3，已投入开发.松辽盆地北部致密砂岩气资源量达8000×108m3，勘探潜力大，勘探前景好.外围鸡西盆地的油气资源应以非常规天然气资源为主,估算下白垩统致密砂岩气远景资源量至少超过500×108～1715×108m3［19-20］，三江盆地绥滨拗陷的天然气资源类型主要是致密砂岩气，估算远景资源量为1000×108～2000×108m3，鸡西盆地和三江盆地绥滨拗陷致密砂岩气，勘探潜力较大，勘探前景较好.

1.5 页岩气资源潜力

页岩气是保留在生油岩层中的天然气，是典型的非常规天然气，其赋存状态有吸附气、溶解气、游离气等.页岩气藏主要是游离气.在全球，北美地区的页岩气资源勘探开发最为成功，2000年北美地区的页岩气年产量突破了100×108m3，2009年美国页岩气年产量接近1000×108m3，超过中国常规天然气产量，至2010年该地区的页岩气年产量达到1500×108m3［21］.中国是全球除北美地区以外率先发现页岩气的国家，页岩气资源丰富，地质资源量为30×1012～166×1012m3，技术可采资源量为7×1012～45×1012m3.中石油探区页岩气资源量为25.5×1012m3，与美国页岩气资源量28.3×1012m3基本相当.松辽盆地中生界页岩气地质资源量用统计法、成因法和特尔菲综合法计算分别为1.12×1012m3、5.290×1012m3和1.95×1012m3.松辽盆地古生界和中生界页岩气预测资源量为5.9×1012～10.5×1012m3［22］.大庆探区页岩气主要分布在松辽盆地北部，总体勘探程度较低，齐家-古龙凹陷中生界青一段泥页岩发育，有机质丰度高，类型好，页岩气有利区主要集中于古龙凹陷，页岩气地质资源量约为3960.71×108m3，勘探潜力较大，前景较好.松辽盆地在昌102井、芳深1井、芳深4井、肇深3井、四深1井古生代石炭—二叠纪地层中见到较好的页岩气显示，气源为石炭—二叠系烃源岩，这都证实了石炭—二叠系页岩气勘探的前景.

2 非常规油气资源勘探开发面临的问题

大庆探区非常规油气资源丰富，资源潜力大，勘探开发前景好，但是，要实施勘探开发的话，将面临很多问题和挑战.一是大庆探区非常规油气资源探明程度低.目前大庆探区生物气、致密砂岩气只在松辽盆地北部中浅层、深层和汤原断陷进行少量的商业开采，其他地区尚未获得工业发现.大庆探区页岩油、煤层气刚刚进行完资源评价，只有少数钻井达到工业标准.大庆探区页岩气则刚刚开始资源评价研究.总体上讲，大庆探区非常规油气资源探明程度还很低，勘探开发工作量投入很少.二是大庆探区非常规油气资源勘探开发技术不完善.目前，非常规油气资源的勘探开发技术还处于起步阶段，技术基础薄弱，与国外存在很大差距，比如，在大庆探区没有完善的煤层气勘探开发配套技术，水平井、丛式井尚未钻探，更不用说水平井、丛式井的压裂和排采了.三是大庆探区非常规油气资源政策扶持和资金投入力度不够.由于非常规油气资源早期投入大，效益差，企业对这部分资源的勘探开发热情不高，国外的策略是对采出非常规油气资源实行国家补贴政策.目前，我国对煤层气和页岩气的勘探开发出台了一些扶持政策，但涉及非常规油气资源的领域不多，地域也不全.四是大庆探区非常规油气资源矿权归属不够明确.大庆探区除生物气、致密砂岩气矿权归属明确外，页油岩、页岩气和煤层气的矿权归属不够明确.页油岩、页岩气审批权限划分不清，矿权归属大多尚未明确.煤层气和煤炭是共生矿产资源，含煤盆地油气矿权区和煤田矿权区重叠，对煤层气勘探开发存在争议.五是大庆探区非常规油气资源勘探开发组织机构不健全、专业人才匮乏.非常规油气资源与常规油气资源相比，是新型的资源行业，从成藏机理、储集模式、勘探手段、开发技术等方面有较大的差别，大庆油田用现有的常规油气勘探开发理论、技术、管理模式都无法适应非常规油气资源的勘探开发需要.对以往从事油气勘探开发的研究人员来说，也是个陌生的领域.目前，大庆油田从事非常规油气资源勘探开发技术专业人员数量少，队伍不完备，专业水平不高.上述五方面问题的存在，制约了大庆探区非常规油气资源的勘探开发.

3 非常规油气资源勘探开发对策分析

3.1 加强非常规油气资源调查

针对大庆探区非常规油气资源探明程度低的问题，总的攻关目标和方向是加大非常规油气资源的研究和投入力度，在已知的地质资源量和预测资源量的基础上，进一步开展非常规油气资源的评价和研究工作，优选有利的靶区，实施钻探，实现非常规油气资源勘探突破，落实探明和可采资源量，实现商业化开采.具体的攻关目标和方向是分4个层次开展工作，第一层次是生物气攻关目标和方向，生物气已经进入商业开采阶段，下一步工作重点是研究落实新的可采储量区及可采储量，提高生物气产量，扩大商业化开采规模.第二层次是页岩油攻关目标和方向，页油岩目前正在开展中试准备，即将投产，下一步工作重点是研究落实可采页岩油储量，优选准备几个可开采的页岩油有利区，对即将投产的牡丹江页岩油厂，实现规模化、效益化生产.第三层次是煤层气和致密砂岩气攻关目标和方向，煤层气和致密砂岩气已经获得工业发现，下一步工作重点是研究落实煤层气和致密砂岩气成藏条件和分布规律，寻找规模储量，落实可探明资源量，预测可采资源量，尽快实现商业化开采.第四层次是页岩气攻关目标和方向，页岩气勘探见到好的苗头，下一步工作重点是加强基础地质研究，确定页岩气的分布规律，落实地质资源量和预测资源量，优选有利的靶区，实施钻探，力争获得工业发现.

3.2 开展非常规油气资源勘探开发技术攻关

针对大庆探区非常规油气资源勘探开发技术不完善的问题，工作重点是加强地质综合评价技术和地质工程技术研发和储备，形成一套完善的非常规油气资源勘探开发技术系列，为大庆探区非常规油气资源勘探开发提供可靠的技术保障.地质综合评价技术主要解决非常规油气的成藏主控因素及其分布规律，预测高产富集有利区.地质综合评价技术主要包括资源与目标一体化的评价技术、储层预测与评价技术、实验室分析测试技术、地球物理解释技术和高精度地震成像技术等，利用这些技术确定非常规油气资源的勘探潜力，评价优选有利发育区，确定钻探目标，为工业发现提供可靠的科学依据.地质工程技术主要解决非常规油气资源勘探开发过程中的勘探发现、资源开采、提高产能等工程问题.地质工程技术主要包括钻井技术、完井与储层改造技术、干馏技术、水洗技术等.钻井技术需要进一步研究开发低污染、低成本钻完井技术，水平井和多分支井钻完井技术，复杂构造条件下的钻完井、多储层复合完井技术.水平井和多分支井技术适用于多种低渗储层的开发，可以使页岩气、煤层气、致密砂岩气气藏得到有效开发.储层改造技术需要加强远距离多分支水平井、多段压裂、低渗储层高效压裂等技术的研发，能够大大提高单井产能.干馏技术可应用于页岩油的开发利用.只有研发和储备了这些技术，大庆探区非常规油气资源的开发利用才能实现，才能真正为大庆油田的可持续发展提供接替资源.

3.3 积极争取政策扶持和资金投入

针对大庆探区非常规油气资源政策扶持和资金投入力度不够的问题，认真做好非常规油气资源的近期工作目标和长远规划，争取国家优惠政策支持，争取国家、中国石油天然气集团公司和股份公司加大资金投入.在发展替代能源方面，国家配套出台了一系列鼓励发展替代能源的相关政策.2011年底，国务院批准将页岩气设为独立矿种，页岩气勘探开发不再受油气专营权约束.2012年6月，国家能源局发布的《关于鼓励和引导民间资本进一步扩大能源领域投资的实施意见》指出，列入国家能源规划的项目，除法律法规明确禁止的以外，均向民间资本开放，尤其支援民间资本进入油气勘探开发领域，以多种形式投资页岩气、页岩油等热门的资源勘探开发项目.2012年，财政部、国家能源局下发通知规定，中央财政对页岩气开采企业给予补贴，2012年至2015年的补贴标准为0.4元/m3，地方财政可根据当地页岩气开发利用情况对页岩气开发利用给予适当补贴.财政部、国家税务总局等部委陆续出台针对煤层气、页岩油、页岩气等产业发展的财税扶持政策，为大庆油田开展非常规油气的勘探开发提供了政策保障.

3.4 加快非常规油气资源的矿权登记

针对大庆探区非常规油气资源矿权归属不够明确的问题，在深入研究的基础上，优选非常规油气资源的有利区，对有利区进行矿权登记.大庆探区的生物气、致密砂岩气的探矿权涵盖在常规油气矿权区内，不需要再进行登记，而页油岩、页岩气和煤层气的矿权归属不够明确.页油岩矿权登记是国家和省政府两级管理，油区之外的要两级矿权登记.页岩气是一个新矿种，对大庆探区内页岩气有利区，需要按照国家规定进行矿权登记.煤层气在含煤盆地内，油气矿权区和煤田矿权区重叠，油田和煤田都有权对煤层气进行勘探开发，需要国家出台相关政策，比如，规定1000 m以浅归煤田开发，1000 m以深归油田开发，或者双方共同开发，利润按照投资分成，解决煤层气矿权争议.

3.5 健全组织机构、培训和引进专业人才

针对大庆探区非常规油气资源勘探开发组织机构不健全、专业人才匮乏的问题，主要对策是健全机构、加强专业人才培训和引进.健全非常规油气资源领域的领导和组织机构，全面规划非常规油气资源勘探开发方案，包括近期的工作重点和中长期的攻关方向，科学的、系统的、有序的开展大庆探区非常规油气资源勘探开发和利用.培训和引进专业人才，成立专业研究团队，首先调研油田内部非常规油气资源相关专业人员分布状况，进行整合培训，依据调研情况确定引进人才数量，建立一支技术过硬的专业队伍，为非常规油气资源的发展提供有力的人才保证.

4 结论

（1）大庆探区非常规油气资源类型多（生物气、页岩油、煤层气、致密砂岩气、页岩气），分布广（松辽、海拉尔、三江、鸡西、虎林、勃利、鹤岗、柳树河等盆地），资源潜力大，是大庆油田可持续发展的重要后备资源.

（2）大庆探区非常规油气资源勘探开发将面临很多问题和挑战.一是非常规油气资源探明程度低；二是非常规油气资源勘探开发技术不完善；三是非常规油气资源政策扶持和资金投入力度不够；四是非常规油气资源矿权归属不够明确；五是非常规油气资源勘探开发组织机构不健全、专业人才匮乏.

（3）大庆探区非常规油气资源勘探开发主要有5项对策措施.加强非常规油气资源调查，开展非常规油气资源勘探开发技术攻关，积极争取政策扶持和资金投入，加快非常规油气资源的矿权登记，健全组织机构、培训和引进专业人才.

（4）大庆探区非常规油气资源勘探开发主要有四个层次的攻关目标和方向.生物气已经进入商业开采阶段，下步重点是提高产量；页岩油目前正在开展中试准备，即将投产，下步重点是规模化生产；煤层气和致密砂岩气已经获得工业发现，下步重点是寻找规模储量；页岩气勘探见到好的苗头，下步重点是力争获得工业发现.

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RESOURCES PROSPECTS AND DEVELOPMENT STRATEGY OF UNCONVENTIONAL OIL AND GAS IN DAQING EXPLORATORY AREA

YANG Hai-bo1,2,YANG Jian-guo3,GUO Qing-xia3

1.Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China;2.The Advanced Personnel Training Center of Daqing Oilfield,Daqing 163458, Heilongjiang Province,China;3.E&D Research Institute of Daqing Oilfield Co.,Ltd.,Daqing 163712,Heilongjiang Province,China

With analysis on the great potential of unconventional oil and gas resources like biogas,shale oil,coalbed methane,tight sandstone gas and shale gas in Daqing exploratory area,the authors point out that there are five problems, namely,low degree of proved reserves,imperfect technology,inadequate policy support and investment,ambiguous mineral right and insufficient professionals in the exploration and development.Five countermeasures and four levels of aims and directions such as output increase,scale production,scale reserves exploration and shooting for industrial discovery are determined,which provide reliable evidence for reasonable exploration and development of unconventional oil and gas resource in the study area.

unconventional oil and gas;resources potential;strategy analysis;Daqing exploratory area;Heilongjiang Province

1671-1947（2015）03-0242-07

P618.13

A

2014－11－20；

2015-02-05.编辑：李兰英．

大庆油田科技攻关项目“大庆外围盆地致密砂岩气和煤层气成藏条件及资源潜力分析”（DQP-2009-KT-KY-008）.

杨海波（1965—），男，博士后，高级工程师，主要从事非常规油气资源研究工作，通信地址大庆油田有限责任公司人才开发院，E-mail// yanghaibo081@cnpc.com.cn