60余年的珍贵老照片,揭开大海深处的秘密…
我国海洋油气事业从零起步,60多年了,经历了多少海洋物探人的不懈奋斗,才有了今天的成果!现在,让我们共同回顾我国海洋油气调查工作的发展历程,看看是如何崛起的?
首先要关注的必然是:作为海洋科学调查与研究的基础平台——调查船,从简陋到精良,从近海驶向远海、走向大洋、登上南极,在海洋地质、海底矿产、环境工程等方面研究中取得辉煌的业绩。
我国主要的海洋地质调查船和部分科考船
海洋地质调查船
“金星号”海洋调查船
中国第一艘现代化的海洋调查船,总吨位930,满载排水量1700 吨,设有物理、化学、生物、地质等6 个实验室和1 个气象观测室,可分别进行有关海洋的各项研究。1956 年由一艘远洋救生拖轮改装而成,1958 年5 月在中国科学院投入使用,服役20 多年,为研究渤海黄海东海取得了大量资料。
“星火二号”物探调查船
船长29.6m,船宽6.7m,吃水2.7m,排水量250吨,由海军801型渔轮改装,1963年12月始用,1978年1月退役。
“燎原一号”物探调查船
船长36.48 米,船宽6.62 米,吃水3.0 米,排水量300 吨,由海军802 型渔轮改装,1965 年始用,1980 年5 月退役。“燎原号”和上述的“星火号”仅能适用于近海二类航区,调查海区仅限于渤海。
“奋斗一号”勘探船
船长56 米,船宽9.2 米,吃水3.0 米,排水量712 吨,由上海沪东船厂建造,1967 年9 月始用,装备有可变螺距桨和一套可供地震爆炸作业的设施,为在南黄海进行地震作业的主力船。1987年退役。
“奋斗四号”勘探船
船长68.45 米,船宽10 米,吃水3.5 米,排水量1150 吨,续航能力30 天,最大船速12 节,1978 年10 月由广州造船厂建造,主要用于地震调查、各种水文、海洋工程调查。
“奋斗五号”工程调查船
船长68.45 米,船宽10 米,吃水3.5 米,排水量1150 吨,续航能力30 天,最大船速12 节,1979 年12 月由广州造船厂建造,主要用于地震调查、各种水文、海洋工程调查,具有钻探能力。
“奋斗七号”勘探船
船长50.3 米,船宽11.6 米,吃水3.3 米,排水量950 吨,系1979 年从美国引进的二手船,1966 年美国建造。承担着东海的地震普查和详查任务,是东海的主力地震作业船,2011 年12 月退役。
“海洋二号”物探调查船
船长104.25 米,船宽13.74 米,吃水5.0 米,排水量3388 吨,由上海沪东船厂建造,1973 年4 月始用,1986 年退役,为我国南海北部区域综合地球物理调查、台湾海峡油气资源调查等发挥过重要作用。
“海洋四号”综合海洋地质调查船
船长104.81 米,船宽13.74 米,型深7.8 米,吃水4.95 米,排水量3300 吨,最大船速19 节,1980 年11 月由上海沪东船厂建造。1986 年12 月首航中太平洋,1990 年12 月远航南极,先后执行十个航次大洋科考任务,后在天然气水合物调查中承担了大量的综合调查任务。
“海洋六号”综合地质地球物理调查船
船长106 米,船宽17.4 米,型深8.3 米,最大吃水5.7 米,排水量4600 吨,最大航速16 节,自持力60 天,2009 年由武昌造船厂建造成功并入列。主要以海底天然气水合物资源调查为主,兼顾其他海洋地质、海洋矿产资源调查工作, 也是我国首次自行设计集地震、地质调查等多项调查功能于一体的综合地质地球物理调查船。2014年,我国自主研制的首台4500 米级深海遥控无人潜水器作业系统“海马号”搭载“海洋六号”完成海上试验。
“探宝号”勘探船
船长86.63 米,船宽14 米,吃水4.87 米,排水量2619 吨,续航能力60 天,最大船速15.5 节,1978 年9 月日本建造,1993年从美国西部地球物理公司购进。主要用于地震调查,海洋工程调查,最大特色是长排列大容量的地震调查。
“发现号”勘探船
船长72.07 米,船宽16 米,型深6.5 米,最大吃水5.25 米,总吨位2747,排水量1599 吨,系1989 年从美国改装引进的二手物探船,1980 年加拿大纽芬兰船厂建造,自动化程度高,配置了先进地震勘探设备,能够进行二维和三维地震勘探作业,是当时国内唯一实施双缆宽拓地震作业的调查船。
“发现六号”勘探船
船长100.1 米,船宽24 米,最大吃水7.3 米,总吨位10882,2013 年建造,可进行三维和四维地震等多种拖带作业。
“勘407”工程调查船
船长54.96 米,船宽11.6 米,型深5.2 米,吃水3.8 米,总吨位930,1981 年建造,1984 年经上海东海船厂改装,成为一条海洋工程地质调查船,主要在国内外近海海域作业。
“勘探二号”自升式钻井平台
平台长64.9 米、宽64.6 米、高8.2 米,最大作业水深91 米,最大钻井深度6000 米。1974 年10 月21 日,中国机械进出口总公司与新加坡罗宾船厂签约购进。1977 年5 月1 日到达珠江口万山锚地。于1977—1979 年在南海珠江口盆地作业,钻井7 口,其中“珠五井”为珠江口盆地第一口工业油气井。
“业治铮号”海洋地质科学调查船
船长57 米,船宽 8.8 米,吃水2.6 米,总吨位620,是青岛海洋地质研究所投资由山东乳山船厂建造的专业海洋地质科学考察船。2005 年投入使用,主要担负近海和浅海的海洋地质调查任务。
“海洋石油9 8 1 ”深水半潜式钻井平台
船舶总长114.07 米,型宽78.68 米,型深38.6 米,平均吃水19 米,总吨位34483,最大作业水深3000 米,最大钻井深度可达10000 米。由中国海洋石油总公司全额投资,2008 年4 月28 日开工建造,是中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台。2012 年5 月9 日在南海海域正式开钻。2014 年8 月30 日,在南海北部深水区陵水17-2-1 井测试获得高产油气流。
部分科考船
“向阳红0 9 号”海洋综合调查船
船长112.05 米,船宽15 米,型深8.2 米,吃水5.5 米,排水量4435 吨,1978 年12 月服役,由上海沪东造船厂建造。2012 年,搭载我国“蛟龙号”载人潜水器奔赴马里亚纳海沟区域完成了中国“蛟龙号”7000 米级海试的全部试验。
“雪龙号”极地考察船
船长167.0 米,船宽22.6 米,型深13.5 米,吃水9.0 米,排水量21025 吨,于1993 年从乌克兰进口后按照中国需求进行改造而成。至2014 年“雪龙号”已先后31 次赴南极、6 次赴北极执行科学考察与补给运输任务,足迹遍布五大洋,创下了中国航海史上多项新纪录。
“大洋一号”海洋科学考察船
船长104.5 米,船宽 16.0 米,吃水 5.6 米,排水量 5600 吨,1994 年7 月,由中国大洋矿产资源研究开发协会从俄罗斯远东海洋地质调查局购买。从1995 年至今,“大洋一号”曾先后执行了我国大洋矿产资源研究开发专项的7 个远洋调查航次和大陆架勘察多个航次的调查任务,是我国远洋科学调查的主力船舶。
“东方红2 号”海洋综合调查船
船长96.0 米,型宽15.0 米,型深8.0 米,吃水5.37 米,总吨位3235,1995 年12 月由中华造船厂建造。全船共有15 个实验室,可提供物理海洋、海洋大气、海洋化学、海洋生物、海洋地质和海洋地球物理等海洋学科的综合调查和部分专项调查,并可同时进行分析研究工作。
“海研五号”海洋探测船
船长72.6 米,船宽15.4 米,总重2700 吨,最大航速12 节,续航力达50 天,航程可达13000 海里,是台湾航程最远、吨位最大的海洋研究船。2012 年建造完成,2013 年2 月开始出海作业,协助台湾科学家在全球各大海洋开展勘探研究,2014 年10 月触礁进水沉没。
“科学号”海洋科学考察船
船长99.8 米,船宽17.8 米,型深8.9 米,排水量约4600 吨,总吨位4711,最大航速可达15 节。2010 年10 月由武昌船舶重工有限责任公司开工建造,2011 年11 月30 日下水,2012 年交付中国科学院海洋研究所,2014 年9 月正式入列。
“海洋地质八号”船
海洋地质八号科考船总长88米,宽20.4米,深8米,结构吃水6.2米,最大航速不小于15节,续航力16000海里,可以实现全球无限航区的科考工作。 “海洋地质八号”船是世界第一艘六缆高精度短道距地震电缆三维物探船。
"海洋地质九号"船
海洋地质九号总长87.07米,宽17米,深7.8米,将装备一套水下钻探设备,可以在2500米水深的海洋中钻探160米地层进行地质取样。
我国海洋油气调查工作的发展历程
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渤海湾盆地的形成与演化,为油气生成创造了良好条件。早在1916年,我国地质工作者就陆续在渤海周边地区进行过地质调查。1954年3月,时任地质部部长、著名地质学家李四光将渤海湾盆地列为中国三大石油勘探远景区之一。从1959年开始,原地质部对渤海湾及周边地区进行了多次地质概查,并推断渤海是个大坳陷,北与小辽河坳陷相通,南和济阳、黄骅坳陷相连。
1959年12月16日,国家科委将海洋石油天然气调查列入国家科技发展规划,并将开展浅海地质工作列为1960年全国科学技术发展计划重点项目,而开展渤海湾石油地质综合普查是其中心任务。1960年5月12日,原地质部物探局在天津塘沽成立了我国第一支海洋地质专业队伍——渤海综合物探大队,下辖地震队、电法队、测量队和重力队;1962年,该队改名为原地质部第五物探大队。并于1960~1967年基本查明了渤海湾地质构造主要特征,预测了其含油气前景,为石油部门在渤海地区进一步进行油气勘探提供了基础资料和科学依据。
海洋地质调查,装备至关重要。为此,时任原地质部副部长何长工给原总参谋长罗瑞卿写信,请海军给予支援,原总参谋部从海军的运输舰船中调拨两条 “801型”渔船给原地质部使用。1963年两船改装成功。李四光部长将其命名为“星火一号”和“星火二号”。1965年又改装了两条“802型”渔船,命名为“燎原一号”“燎原二号”。1966年还专门设计建造了两条海洋物探地震专业船,命名为“奋斗一号”“奋斗二号”。由此开始,地质部门以“星星之火,可以燎原;只有奋斗,才能发现”之义命名的海洋地质地球物理调查专业船队逐步形成。
1964年12月,原地质部海洋地质科学研究所在南京正式成立,并于1965年在渤海地区开展油气会战,完成了全海区地震概查,指出渤海是一个大型含油气盆地。同年,原石油部也决定组建队伍在渤海开展大规模的油气勘探开发工作。渤海的油气勘探开发迈入了新阶段。
1966年12月,中国第一座海上钻井平台矗立在渤海歧口“凹陷一井”构造带并开钻,1967年6月,“海一井”试出油流,日产油119吨,成为中国第一口海上见工业油气流的开发井。1975年,原石油部海洋石油勘探局在渤海建成“海四井”海上采油平台,成为中国第一个海上油田。
经原地质部、中国科学院和原石油部共同工作,自1959~1999年,渤海全海域累计完成海洋地震测线约25万千米,钻预探井、评价井320多口,发现含油气构造87个,油气田18个。我国海域所发现的8个亿吨级油田,几乎都集中在渤海海域,尤其是“蓬莱19-3”油田,地质储量达6亿吨,是我国近海发现的最大整装油田。渤海周边的胜利油田、大港油田、冀东油田和辽河油田也相继在渤海海域开展海洋油气勘探开发工作并取得显著成效,获得较大产能。目前,渤海已成为我国海上油气资源开发的大型重要基地之一。
1980年开始,渤海油田开展对外合作,并分别于日本和法国石油公司签订了合作勘探合同和开发合同。从1982~2005年,渤海油田共完成二维地震测线96637千米,三维地震18943平方千米,钻预探井和评价井376口,探明石油地质储量近17亿吨,溶解气700多亿立方米,天然气储量400多亿立方米,凝析油600多万吨。目前,渤海已成为我国第二大产油基地。
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黄海的油气地质调查工作略迟于渤海,是我国管辖海域中最后一个尚未实现商业性油气突破的海域。1964年,原地质部第五物探大队就在南黄海部分海域开展了地震初查。第五物探大队于1968年3月20日从天津塘沽南迁上海,改名地质部第一海洋地质调查大队,承担了南黄海的石油地质和地球物理调查工作,开展了1:100万的海底重力、磁力、水深测量和石油地震调查。
1970年4月,国务院业务组决定为原国家计委地质局改装、进口、新建钻井船各一条。1970年6月,原国家计委地质局在上海成立“627工程”筹备组,负责筹备改装钻探船及南黄海施钻工作。上海海运局提供了一对3000吨尾机型旧货船,由沪东造船厂改装成自航式双体钻探船,命名为“勘探一号”。
1973年11月,“627工程”筹备组改名为原国家计委地质局海洋地质调查局。1975年9月,国家地质总局从二普、五普及海军等单位调配人员在上海成立第三海洋地质调查大队,负责海上钻探施工。1974年5~7月,“勘探一号”在南黄海南部坳陷271-3构造上设计施工“黄海1井”。这是我国在外海钻探的第一口石油普查井,首次揭示了南黄海新生代渐新世及其以上地层。1974~1979年间,“勘探一号”在南黄海北部坳陷、南部坳陷6个构造上先后钻探了7口石油普查井,验证了物探成果资料,建立了新生代地层层序,探索了南黄海海区新生代地层的含油气性,推进了我国在外海海洋油气勘探的进程。
通过以油气为主要对象的海洋地质调查工作,基本查明了南黄海18万平方千米海域面积的区域地质构造状况,圈定了南部和北部两个坳陷,发现了一批有利于油气聚集的不同类型的构造带;揭示了海区南、北两个坳陷中有厚达5000~7000米新生代沉积,查明了海区的基本构造特征,并进一步指出了海区南北两个坳陷是寻找中、新生代油气的远景区,为进一步开展油气普查勘探工作提供了地质依据。
1999年,中国地质调查局成立以后,在南黄海盆地持续进行了地质、地球物理、地球化学综合调查;开展了南黄海盆地地震资料采集和处理解释技术攻关,油气地球化学分析测试和解释技术探索,油气地质、地球物理和地球化学的海陆资料对比和综合研究等工作。调查和综合研究工作坚持以海相中—古生界新层系为调查重点,兼顾陆相中—新生界调查。在此基础上,首次创新性地提出了南黄海盆地是下扬子的主体,中古生代有与上扬子四川盆地相似的沉积背景、沉积建造和沉积演化特征,具备形成大中型油气田物质基础的重要认识。
2015年,在南黄海盆地中部崂山隆起古生界首次圈出6个大型构造圈闭,总面积达690 平方千米,并圈定了油气远景区和有利区带。同年完成的大陆架科学钻探项目CSDP-2井证实了南黄海中部崂山隆起存在中—古生代海相地层,并在下三叠统及上古生界多个层段发现油气显示,展示了崂山隆起具有良好的油气资源前景,为锁定南黄海海相古生界钻探目标,落实南黄海的油气发现奠定了有利基础。目前,拟在优选的构造上施工的第一口钻井的井位论证、地质设计及相关综合研究工作都在紧锣密鼓地加紧进行中。
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东海陆架沉积盆地拥有丰富的油气资源,但与韩国、日本存在海域疆界划分争议。为了维护国家海洋权益,原国家计委地质局于1974年8月在上海召开了大陆架调查会议,决定从南黄海石油普查勘探中抽出一定的物探力量挺进东海,开展区域地质调查工作。
1974年9月~1977年,第一海洋地质调查大队对东海38.8万平方千米的海域进行了区域地质概查,圈出了一个沉积巨厚的东海陆架盆地。并于1978年提出了沉积盆地面积大、沉积厚度大、构造带规模大、构造显示多“三大一多”和“今海古海”(现在是海,新生代也是海)的沉积环境推论,首次将东海作为一个统一新生代沉积盆地,称为东海盆地。
1980年8月,原国家地质总局确定了“在近3年内,海洋地质工作应以东海为重点,在全面分析综合评价的基础上,力争尽早实现突破”的方针,对东海第一口普查井井位进行研究,并决定将原在珠江口盆地作业的“勘探二号”钻井平台调往东海。1980年11月,“勘探二号”平台在龙井构造带的2号高点打了“龙井一井”,在井深2565~3505米渐新世地层中钻遇5层油气层,厚达100米,但因事故未能测试。1982年,原地质部第三海洋地质调查大队使用“勘探二号”在龙井构造施工了“龙井二井”发现了多层油气显示,7月4日,“龙井二井”经测试获得了天然气流。
1982年11月,“勘探二号”平台在东海平湖构造施工了“平湖一井”,并于1983年4月完钻。试油后获得工业性油气流,日产原油174立方米,天然气41万立方米,实现了东海油气的首次突破。
1984年,原地质矿产部所属的“勘探三号”钻井平台在浙江省温州以东海域施工,发现了海相古新世和始新世油层,并在变质岩系中见油气显示,扩大了在东海的找油领域。
1986年9月,原地矿部石油地质海洋地质局确定“立足平湖,先南下,后北上,待机出击温东”的战略部署,要求在东海尽快探明天然气储量,以满足华东沿海对能源的需求。在平湖断阶带的八角亭构造上打了“平湖二井”,于1986年4月完井,有6个层位试获工业油气流,共计日产轻质油346立方米、天然气68万立方米。
1980年,我国著名石油地质学家、中国科学院院士朱夏教授提议对东海陆架盆地构造和油气田按西湖名胜命名,这才有了西湖凹陷以及平湖、春晓、宝云亭、天外天、断桥、残雪、孔雀亭等富有诗意的名字。东海油气调查的突破不仅为上海和华东地区经济的发展产生重大影响,而且对于掌握东海资源分布情况和维护国家主权权益具有重大意义。
1989年4月~2001年3月,原地矿部上海海洋地质调查局(1998年更名为中国新星石油公司上海海洋石油局)在残雪构造、春晓构造、天外天构造,先后钻探了残雪一井、春晓一井、春晓二井、春晓三井、春晓四井(评价井)、春晓五井、天外天二井、天外天三井(评价井)、残雪二井(评价井)。其中,1995年3月~5月,在春晓构造钻探的“春晓一井”,试获日产油196.4立方米,天然气126.99万立方米,实现了东海油气勘探的第二次重大突破。在这9口钻井中,除春晓四井外其他都获得高产工业油流,相继发现了天外天、残雪、春晓油气田。目前,西湖凹陷由中海油和中石化合作经营,已成为由4个油田组成的、面积达2.2万平方千米、探明天然气储量700亿立方米的油气基地。
1999年以来,中国地质调查局对东海陆架盆地和台湾海峡盆地西部进行调查,发现东海陆架盆地西部发育中生界新层系、东南部发育新生界油气新区,并圈定出闽江凹陷中生界远景区和闽江—夏澎斜坡带,生烃条件好,油气资源潜力大;开展台湾海峡盆地西部油气资源调查和评价,重新圈定盆地面积约4 万平方千米,以新生界为主,最大沉积厚度超过8 千米,局部存在中生界;在台湾海峡盆地西部坳陷发现3 个大型三角洲—深水扇沉积体系,表明西部坳陷油气成藏条件优越、生烃潜力巨大;优选出晋江凹陷和九龙江凹陷2 个远景区,面积各为4000 平方千米;圈定出晋江凹陷西南断阶带、中部鼻隆构造带,九龙江凹陷北部断阶带、南部洼陷带4 个有利区带,总面积3500 平方千米。
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南海蕴藏有丰富的油气资源,被国内外地质学家誉为“第二个波斯湾”。从20世纪60年代后期起,外国的一些石油公司、科研单位的调查船纷纷非法进入我国南海海域调查。为了改变这种状况,加强南海油气地质调查工作,1970年9月,原国家计委地质局决定将南京海洋地质科学研究所南迁到广东省湛江市,更名为第二海洋地质调查大队,承担南海油气资源调查任务。1971~1974年,第二海洋地质调查大队对北部湾东部海域进行了海洋地质、地球物理综合调查,发现北部湾是一个中新生代的沉积盆地,具有良好的油气远景。
1974年9月,第二海洋地质调查大队建议把珠江口海域作为油气普查的主战场,开展综合性调查工作。1975年11月,该队正式宣布发现了珠江口盆地,是油气勘探需重点关注的对象。1975年12月初,原国家地质总局领导孙大光、张同钰等听取第二海洋地质调查大队的汇报后,决定成立南海地质调查指挥部,组建第四海洋地质调查大队,负责海上钻探,并从国外引进一条物探船加强调查工作。
1977年10月~1979年3月,按照“区域展开、重点突破”的方针,珠江口盆地已完成了4口井,“珠二井”和“珠四井”均已见到油砂。1979年5月31日,由“勘探二号”平台施工的“珠五井”开钻,7月9日完井,井深3124米。8月11日进行射孔,8月13日试获高产工业油流,日产原油295.7立方米。这是首次在珠江口盆地取得具有重大意义的突破。南海北部陆架区油气勘查的重大突破,把整个南海的油气勘探推向了一个新的发展阶段。
1977年8月,石油工业部“南海一号”平台在涠西南1号背斜构造上施工开钻的“湾一井”在第三系中试获工业油流,日产原油28.8立方米,天然气9490立方米,成为北部湾的第一口工业油气井。1979~2005年,中国海洋石油总公司在南海的北部湾、莺歌海、琼东南盆地和珠江口盆地西部实施二维地震测线256452千米、三维地震13498平方千米、钻探井247口,发现含油气构造40个,探明油气田25个。目前,该区成为了中国海洋石油公司的油气主产区。
从1999年开始,中国地质调查局也加强了在南海北部陆架区及西沙盆地的油气地质调查工作。利用自主研发的“长排列大容量”地震探测技术,圈定了西沙海槽、尖峰北、笔架、台西南和双峰5个深水区新生代沉积盆地,总面积约13 万平方千米;首次系统开展南海北部中生界油气调查,圈定1个远景区,远景区内发育10 余个大型局部构造,其中多个构造发现异常明显;通过调查发现西沙海槽盆地是南海北部具有油气远景的深水盆地,其中央坳陷、北部断阶带是油气勘探有利区带;目前已圈定局部构造33个,其中,面积大于50平方千米的20个,最大面积达380平方千米。西沙海槽盆地中心区域为盆地的主力生烃灶,是盆地最有利的油气富集区。在该油气富集区内优选出2个油气钻探有利目标,面积分别为116和123平方千米。其中一目标区,预测天然气地质储量约750 亿立方米,为实现深水区油气勘探新发现奠定了基础。
从1998年开始中国地质调查局开始了对南海北部天然气水合物的调查,并于2007年5月1日第一次发现了可燃冰,证实了我国南海北部蕴藏有丰富的天然气水合物资源,预测资源量达800亿吨油当量。今年5月18日,宣布在南海神狐海域天然气水合物试采成功,截至6月2日已连续22天产出甲烷含量高达99.5%的天然气,日均产气量达到8350立方米。天然气水合物的成功试采为实现天然气水合物商业性开发利用提供了技术储备,积累了宝贵经验。
随着地质调查的继续深入,南海的油气资源将进一步被发现,南海必将成为我国海洋油气勘探开发的主战场。
整理自 | 国土资源科普与文化、国土资源报
作者 | 张 涛 刘守全等
作者单位:中国地质调查局发展研究中心
青岛海洋地质研究所
责任编辑:张佳鹏
监制:朱 泉
审核:雷 雳
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