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1、哈萨克斯坦天然气资源潜力和产能规模环球石油口中国石油勘探开发研究院徐树宝王素花摘要:哈萨克斯坦油气资源丰富,已证实的有滨里海等5个富油气盆地,探明的油气储量主要分布在里海西部沿岸的含油气盆地.滨里海盆地是主要的油气开采基地,油气主要产自于盆地内的卡拉恰克纳克,田吉兹,扎纳若尔和卡萨甘等几个特大型油气田.在哈萨克斯坦的天然气储量和产量构成中,溶解气储量和产量占较大比例,分别为总储量,总产量的65%和46%67%.近10年来哈国天然气和溶解气的总产量增加了54倍,但商品气不仅增长的速度不快,而且在天然气和溶解气总产量中所占的比例还逐年减少.研究认为,哈国天然气(含溶解气)有相当的产能空间,规模大约
2、为(200300)X10.m,除了满足国内需求和工业用气以外,商品气出口能力约为(501O0)10.m.关键词:滨里海盆地天然气溶解气商品气哈萨克斯坦的油气勘探开发始于20世纪初,从1899年发现滨里海盆地盐上卡拉贡古尔油田起到现在已有100多年的勘探开发历史.早期主要勘探开发滨里海盆地盐上油气田,石油年产规模不大.1960年以后,加强了盆地盐下古生界生物礁油田的勘探,取得了重大突破,发1现了肯基亚克,扎纳若尔,卡拉恰克纳克和田吉兹等几个特大型油气田,还在曼格什套地区探明乌津和热蒂巴1伊等大型油气田,证明哈萨克斯坦油气资源丰富.从20世tg60年代以后,石油产量逐年增加,由1956年200l1
3、0t,很快增加到1991年苏联解体时的2660104t,天J然气产量达7910.iq2,其中商品气产量为73lOSm3.134石油科技论坛2007年第5期受经济危机和财政困难的影响,2O世f?90年代初油气产量略有下降,1994年石油产量降到203010t,天然气产量降到3710m.从1996年起国家对油气工业进行了大力改革,吸引外资(总共引进外资583亿美元),加强与国外石油公司合资勘探开发油气田,从而使石油和天然气工业出现转机,形势越来越好,产量成倍增加,到2000年,石油产量已增加到353010t,2006年达到650010t,天然气产量由1995年的59108m增加到2000年的122
4、10m,2006年天然气产量达到267x10m.与1994年相对比,油气产量增加了34倍.目前,哈国已成为主要石油输出国,2006年石油出口量达5450104t,但天然气出口有限;同时,在里海海域发现卡萨甘等4个大型油气田,这为哈国油气工业快速发展奠定油气储量和产量基础.本文重点介绍哈国天然气资源潜力.一,天然气资源分布特征哈萨克斯坦是一个富油气国家,目前已证实有滨里海,曼格什套(又称中里海),北乌斯丘特一成海,南图尔盖和楚河萨雷苏等5个含油气盆地,同时,还发现了伊犁,斋桑,捷尼兹和锡尔河4个含油气远景盆地,含油气远景勘探面积约17010km.在5个含油气盆地中,已探明油气田约170个,其中油
5、田62个,带气顶油田38个,气田和凝析气田33个,带油环气田37个(图1).截至2006年底,探明A+B+C,级剩余天然气(包括气层气和气顶气)和溶解气储量约2.510m,C级为1.261012In,预测海陆天然气和溶解气资源量约910m.哈萨克斯坦的天然气储量分布有以下几个特征:一是油多气少,纯天然气更少.在哈萨克斯坦,探明的石油资源丰富,而探明的天然气储量有限,油气储量比值为2:1;天然气主要与原油伴生,纯天然气储量较少;在探明的天然气储量构成中,油中的溶解气占有较大比例.据不完全统计,探明剩余溶解气储量:C.级1.3110m和C级1.0610m,占探明天然气和溶解气总储量的52.4%和8
6、4.8%,而气层气和气顶气C,级和C,级探明剩余储量分别为1.1910m和0.1910m,分别占全国总储量的47.6%和15.4%.二是天然气资源和储量主要分布在西部滨里海盆地及其海域.在滨里海盆地哈萨克斯坦境内已探明C.级天然气和溶解气储量22886.710m,占已探明剩余天然气总储量91.55%,是哈国现今主要的天然气开采基地.曼格什套盆地探明C,级储量923.2210m,占全区探明总储量的3.7%,是一个勘探开发程度较高地区.东部地区探明气田规模小,储量有限.三是天然气和溶解气储量主要富集在6个大型油气田(储量在30010m以上的卡拉恰克纳克,田吉兹,扎纳若尔,卡萨甘,伊马舍夫和乌里赫套
7、等),探明C,级储量2124110m,占探明总储量约85%,这是哈国天然气主要生产基地;中型气田9个,探明C,级储量185.7710m,占探明总储量的7.4小型和微型气田和油气田数量众多,有151个,探明C.级储量1902.110m,占探明总储量的7.61%,这些气田和带气顶油田较分散,产量也有限,仅能供当地居民使用.溶解气储量主要分布在4个特大型油气田中,探明C.级溶解气储量1260610m,占探明溶解气储量的图1哈萨克斯坦含油气盆地和主要油气田分布图92.7u/.四是天然气中富含凝析油.已探明凝析气田和带油环凝析气田40个,约占探明天然气总储量90%以上,如卡拉恰克纳克凝析气田剩余储量83
8、77.5110sm,占探明天然气和溶解气总储量32.8%,气中凝析油含量600g/m以上.为了合理开发这类凝析气田,2007年第5期石油科技论坛35环球石油提高开发效果,有效地采出气中的凝析油,必须采用循环注气的开发方式,因而从凝析气田产出的天然气中约50%要回注到气层中,以保持地层压力,提高凝析油采收率,因此,这类气田的产能中只有部分可以用来作为商品气.五是天然气中富含硫化氢和氮气.滨里海盆地的天然气中富含硫化氢,一般为1%6%以上,其中伊玛舍夫气田天然气中硫化氢含量最高达15.66%;中南部楚河一萨雷苏盆地天然气中富含氦气和氮气,其中氦气含量达0.11%0.68%.硫化氢和氦气都是工业原料
9、气,开发气田时积极收集可获得良好的经济利益,同时,为了保护环境,也必须考虑脱硫和脱氦气的问题.六是哈萨克斯坦里海海域天然气勘探开发潜力大.勘探面积1010km以上,已完成海域地震普查工作,局部地区完成地震详查,完钻探井10余口,发现了19个含油气有利构造带,对7个勘探区进行了钻探,钻探井12口,发现了卡萨卡,凯兰,阿克托塔和海上卡拉姆卡斯等4个油田,初步探明石油可采储量约2010t,溶解气储量1.210m.哈萨克斯坦海域石油地质和含油气性与陆上部分十分相似,是寻找大型油气田的有利地区,特别是南部海域是寻找大型气田和凝析气田的有利地区,该区地震已发现海上拉库舍奇大型背斜构造带.经初步评估,哈萨克
10、斯坦海域天然气资源量约510nm.二,天然气和溶解气产量目前,哈萨克斯坦探明气田和油气田储量动用程度高达72%,已投入开发和准备投入开发的油气田和气田102个,动用天然气和溶解气储量约1.810m,占探明储量的72%,其余的64个油气田天然气和溶解气储量规模小.2006年天然气和溶解气产量达26710m,其中,天然气产量为14410sm,溶解气产量为12310m;商品气产量仅为13910m,为总产量的50%.哈萨克斯坦天然气和溶解气产量开采特点:一是增加速度很快.特别是最近十年,产量成倍增长,与1998年相比,目前天然气和溶解气产量增加3倍以上,主要是天然气产量大幅度增加,约34倍,而伴生气产
11、量增加有限,仅提高了2.3倍,这与特大型气田和油气田全面投入开发有关(图2).36石油科技论坛2007年第5期年份图2哈萨克斯坦天然气和溶解气总产量和商品气产量图二是天然气和溶解气产量主要来自于西部滨里海盆地特大型气田和油气田.如2005年天然气和溶解气总产量为26210m,其中滨里海盆地产量为20810m,占总产量的79.4%.目前卡拉恰克纳克凝析气田产量为ll510.m(占全国总产量的47.9%),田吉兹油田溶解气产量为6210m(占23.7%),阿克纠宾油气田溶解气产量为3110m.(占l1.8%).上述3个大型气田和油气田均是由合资勘探开发公司操作,其天然气和溶解气的购销权限都由外国合
12、资公司操控.三是商品气产量增长速度较为缓慢.据不完全统计,自1998年以来,商品气产量在天然气和溶解气产量中所占比例愈来愈低,已由2003年以前占总产量的70%左右降为近两年(20052006年)的52%,商品气产量比例低的主要原因是天然气中高含硫化氢(5%15.7%)以及乙烷以上重烃(约35%);凝析气田和油田开发需要回注的天然气量大,目前,回注气量(6570)10sm,今后主力油气田全面投入开发回注气量将高达76010sm;油气田开发过程中,工业用气量也占去相当的比例.四是溶解气所占比例大.油田溶解气产量在天然气总产量中的比值高达46%以上,因此可以说,哈萨克斯坦天然气总产量的增加与油田原
13、油产量的增加有着密切的关系.当油田开发进入中后期时,地层压力和油田产量开始下降,溶解气产量将会受到减少,这将对天然气的长期稳定供应产生影响.三,供气基地和主要油气田储量,产能规模分析哈萨克斯坦西部滨里海盆地的西哈萨克斯坦,阿特劳和阿克纠宾等3个含油气区是目前天然气和溶解气主要生产基地和供气区,其中,卡拉恰克纳克,田吉兹,伊马舍夫,扎纳若尔,乌里赫套等油气田的天然气和溶解气储量规模大,是主要供气的油气田;哈萨克斯坦的海域及其卡萨甘油田天然气和溶解气资源潜力大,是今后天然气产量和储量增加的潜在地区;曼格什套和乌斯丘特地区的乌津,卡拉姆卡斯,热蒂巴伊,坚格等油气田以及南图尔盖和楚一萨雷为盆地的阿曼加
14、尔迪气田天然气和溶解气储量规模小,产量有限,仅能满足当地需求.1.卡拉恰克纳克气围该气田为凝析气田,位于哈萨克斯坦西部阿克赛地区,在大地构造上属于滨里海盆地西北部卡拉恰克纳克一科勃兰金构造带,1978年发现,1984年投入开发,目前由卡拉恰克纳克联合公司开发.卡拉恰克纳克气田为生物礁块背斜构造圈闭气田,面积约460km.,幅度1700m,埋深36005300m(图3).目前,探明含油气面积280km,探明天然气和溶解气储量C级923210m,是哈萨克斯坦的主要供气基地.该气田主要产层为下二叠统亚丁斯克组至上泥盆统伏尔加组生物礁灰岩和白云岩,在上泥盆统一中石炭统生物礁体基础上,还发育了下二叠统环
15、礁,礁体最大厚度达2000m,储集层类型以孔隙型和孔隙一溶洞型为主,平均孔隙度9.4%10.7%,渗透率5080mD.该气田为一个块状带油环凝析气藏,油气界面为一4950m,油水界面为一5150m,含气高度为1425m,含油高度为200m,原始地层压力为53.856.7MPa,地层温度为6789C,气中凝析油含量为486644g/m,经系统试采,单井日产天然气59104m,日产凝析油430t.天然气中甲烷含量70.6%,乙烷含量为6.1%,丙烷含量2.9%,丁烷含量1.8%,戌烷以上含量8.5%,硫化氢含量3.96%3.84%,CO含量5.6%,氮气含量0.2%.凝析油密度0.7780.814
16、g/cm,含硫量为0.55%2.16%.该凝析油田在19841985年期间进行系统试开发生产,1995年天然气产量为25.8X10m,凝析油产量为247X104t.2003年天然气产量达60X10m,原油和凝析油产量588104.采用循环注气方式开发,保持地层压力,提高凝析油采收率.按探明天然气储量,准备分三个阶段上产:2007年天然气产量达13610m,回注一3500-4000-4500-50005500mlI牟:JtLLI4L:上:#盟:直匿七jj班sL厂L上.1TA割翥群;*一一1.C1tD3天然气6610m;2010年天然气产量达172.510m,回注气量达69108In,商品气产量约
17、90108In;20152025年达天然气年产量高峰(355386)108In,回注气量达(168200)108In,商品气产量162108In.根据哈俄两国协议,该气田的天然气160108In输向俄罗斯奥伦堡脱硫,经处理后仅70108In商品气回输给哈萨克斯坦,其余天然气直接由俄罗斯支配,或出口西欧.2,困吉兹滴团田吉兹油田位于哈萨克斯坦西部阿特劳地区,在大地构造上属于滨里海盆地东南部滨海隆起区的古尔耶夫前泥盆纪古隆起,为一个生物礁背斜构造圈闭,其圈闭形态顶部平缓而翼部较陡(图4).1979年发现,含油面积420km,探明石油地质储量31.3310.t,石油可采石炭系顶构造图图4WSNE地质
18、剖面田吉兹油田综合图2007年第5期石油科技论坛37环球石油储量约9.510t,探明溶解气剩余储量C级526010m,C级1318.510m.上泥盆统一中石炭统生物礁灰岩为该油田主要产层,含油高度约1550m,为一套孔隙一溶洞一裂缝型储集层,孔隙度10%24.5%,渗透率101500mD,油田埋藏深度为38705420m,原始地层压力为84.3MPa,饱和压力25.34MPa,原始地层温度为105,原始油气比为487m/t,单井石油产量达500t/d,原油中高含硫化氢,原油密度0.789g/cm,含硫量达0.7%.溶解气成分:甲烷56.22%,乙烷l1.21%,丙烷5.84%,丁烷3.18%,
19、硫化氢15.72%,氮气0.02%.目前,该油田处于开发初期,1994年投入开发,199-44005610m.根据油田开发方案,采用直接回注溶解气方式保持油田地层压力,回注气量为当年溶解气产量45%,从2009年起回注气量44.210sm,天然气总产量为123.510m,商品气产量为55.410m.2010-2038年回注气量保持7210sm,溶解气产量逐年增加,由2010年的15010m,增加到2020年的高峰产气总量16010m,商品气产量相应为5310m;N5710m,2020年溶解气产量为16510m,商品气产量为6510m.从2031年起由于油田地层压力逐年下降,溶解气总产量也开始逐
20、年下降,由2031年15010m,到2038年降为130108m,商品气产量相应由5510sm降为4010m.3.扎纳若尔带气顶油E习该油气田位于阿克纠宾州穆格贾尔区,在大地构造上它处于盆地东缘隆起带,为一个短轴背斜构造带,由南北两个穹窿构造组成,构造规模29kin8kin,构造幅度200400m.1978年发现,为一个带气顶油田,探明气顶面积约50kin.,探明C级天然气和溶解气储量1276108m,累积产气167.410sin3,年产气约3110m(图5)中,下石炭统KTI和KT-II层为主要产层,岩38石油科技论坛2007年第5期图5扎纳若尔油田综合图性上为一套生物碎屑灰岩和白云岩,以孔
21、隙一溶洞型为主,孔隙度l1%14%,渗透率80170roD,单井产气量21.9104m/d;油气藏类型以生物礁块状为主,油气界面为-2560m,含气高度达200m.地层压力37.539.6MPa,地层温度7781,凝析油含量283614g/m;天然气成分:甲烷含量73.24%86.2%,重烃含量18.5%,硫化氢含量2.94%.根据气顶气开发方案,采用注水方式开发,年高峰天然气和溶解气总产量达42108m,考虑到肯基亚克油田的溶解气产量,高峰总天然气产量约5010m,商品产量为42108m.4卡萨甘油豳该油田位于哈萨克斯坦里海海域北部,阿特劳以南75kin,平均水深5m,在大地构造上它处于盐下
22、普罗尔文隆起带,又与田吉兹油田一起属于同一生物礁带,区块面积约5600km.按中石炭统巴什基尔组生物礁顶面构造形态,该油田为一个背斜构造带,由东,西两个构造高点组成,两翼较陡(呈北东走向),按一5000m等值线闭合,长70kin,宽810kin,构造面积1420km2,构造幅度9001300m中,下石炭统一上泥盆统生物礁为油田主力产层,岩性为一套藻灰岩,生物碎屑灰岩和重结晶白云岩,裂缝和溶洞发育,物性好.产层埋深42004600m,单井石油产量540630m/d.该油田为一个生物礁块状油藏,油水界面一4600m,探明含油面积约1000km,初步评估,探明石油地质储量5510t,石油可采储量l7
23、10t.溶解气储量:C级489010m,C,级805310m.原油性质较轻,原油密度0.798g/cm,气油比高达588m/t.气中重烃和硫化氢含量高,甲烷含量49%,乙烷含量7%,丙烷含量为4%,硫化氢含量l5%,二氧化碳含量4%.根据该油田开发预方案,准备回注溶解气保持地层压力.计划2010年投入开发,回注气量2310m,到2018年回注溶解气增加约30010m,商品气量由1010m增加到5510m,到2040年将一直保持3810m.四,国内需求和出口能力哈萨克斯坦国内天然气需求量不大,在能源消费结构中所占比例仅l5%左右,2006年需求量为7010m.与俄罗斯,乌兹别克斯坦和土库曼等国家
24、不同,哈萨克斯坦国城市和农村天然气化程度不高,阿拉木图和阿斯塔奈等大城市用气还需靠国外进口,其主要问题是尚未建成全国统一的天然气管网,在哈国l4个行政区中尚有9个地区无法通过输气管网供应本国天然气.仅西部西哈萨克斯坦,阿特劳,阿克纠宾和曼格什克等4个地区天然气主要靠自己的油气田供应,此外,克兹洛尔金地区天然气需求量部分来自中南部图尔盖盆地油田溶解气和阿曼格尔金气田供应.南部阿拉木图,南哈萨克和扎姆贝克等3个行政区天然气需求主要靠乌兹别克斯坦供应.最近,俄罗斯天然气工业股份公司,乌兹300别克油气公司与哈萨克斯坦油气工业公司签署天250然气串换协议,乌兹别克斯坦卖给俄天然气股份200公司天然气中
25、每年有35l012m输到乌哈边境莹150后,再由俄罗斯天然气工业股份公司转供给哈萨克斯坦国南部地区,而哈萨克斯坦国卡拉恰克纳克气田生产的天然气产量中,每年有3510m气作为串换天然气,输向俄罗斯境内.为此,哈萨克斯坦国北部阿斯塔奈地区以及东中部天然气供应问题,暂时利用压缩气,或者新建东西向输气管道.哈萨克斯坦境内现有6条长距离输气主干线:(1)中亚一俄罗斯中部输气管线;(2)乌兹别克斯坦布哈拉一俄罗斯乌拉尔输气管线;(3)布哈拉一塔什干一吉尔吉斯比什凯克一阿拉木图输气管线;(4)奥伦堡一诺沃普斯夫克输气管线(或称联盟输气管线);(5)哈萨克斯坦阿克萨布拉克克兹洛尔达输气管线;(6)哈萨克斯坦阿
26、曼格尔迪气田一塔拉兹输气管线.前4条均为中亚地区各国向俄罗斯和西欧各国外输出口天然气的通道,途经哈萨克斯坦.后2条输气管线是哈萨克斯坦国内局部地区供气管线.现有输气管线总长ll04km,年输气能力190010m.2006年全年输送天然气l21910m,其中大量天然气(107610m)属外输过境气.同时,哈萨克斯坦出口外输天然气7810m,国内需求管线输气量仅65l08m.随着哈萨克斯坦经济的发展,国内天然气需求量会逐年增加,预计2010年约l1010m,2020年13510m,2030年15010m,2038年16010m.根据哈萨克斯坦天然气产量预测,20l0年商品气为l88.510m,20
27、20年为24210m,2030年约30010m,2038年为22510m;天然气出口量2006年为5610m,2010年为7710m,2020年为10810m,2030年约15010m3,2038年仅6510Sm.哈萨克斯坦历年天然气出口量变化幅度较大,主要受油田溶解气产量,油气田回注气量规模控制,还与高含硫化氢气外输俄罗斯奥伦堡脱硫厂处理有关,较可靠出口天然气商品气量为(50l00)10m(图6).-商品气产量301.70【-国内需求量2770l,.一238.60241.80236.30luJuj188.50121.70i囊卜.i于_卜lI20062010201520202025203020352038年份图6哈萨克斯坦商品气产量,国内需求量,出口量图参考文献(略).2007年第5期石油科技论坛39
