鄂尔多斯能源基地能源发展概述

一,煤炭发展现状概述

鄂尔多斯以煤炭资源丰富著称,已探明储量2300亿t,约占全国总储量的1/6,内蒙古自治区为1/2。如果按地下1500m计算,总储量约为1万亿t(王在兰,2005)。

(一)鄂尔多斯煤田分布

鄂尔多斯煤田横跨陕、甘、宁、陕、蒙五省(区),是中国最大的多期煤田,按区域大致可分为七个含煤区:

1.鄂尔多斯东缘含煤区

位于山西、陕西两省交界处,基本沿黄河分布,北至晋陕蒙交界处,南至禹门口附近。东边界大致在偏关-离石-蒲县线上,相当于煤层的露头位置,西边界在禹门口-绥德-佳县-神木线上,煤层深2000m。它南北长450公里,东西宽50 ~ 100公里。地理坐标为北纬110 15 ' ~ 111 30 ',北纬35° 55 ' ~ 39° 36 '。包括陕西的府谷、吴堡和山西河东煤田的河津、宝德、偏关、离石、柳林、乡宁,含煤面积18813.7km2..主要含煤地层为石炭-二叠系太原组和山西组。太原组和山西组的煤从长焰煤到无烟煤。

预测可靠水平资源量11941.2亿t,可能水平372.42亿t,推断水平39.045438+0亿t,埋深1000m,浅层资源量626.09亿t,其中可靠水平601.95亿t。

2.鄂尔多斯北部含煤区

位于内蒙古西南部,鄂尔多斯高原北部。北至黄河河套南缘,东至晋蒙交界的黄河南角,西至贺兰山西麓,南至蒙陕交界。地理坐标为东经106 40 ' ~ 111 30 ',北纬37 38 ' ~ 40 65438+。包括准格尔、东胜煤田、乌兰格产煤区,含煤面积62368.5km2。

本区含煤地层为石炭-二叠系太原组、山西组和中侏罗统延安组。太原组为中灰分、超低硫煤;山西组为中灰分、超低硫煤;太原组为中灰分、中硫分煤;延安组为低灰超低硫优质不粘煤。

全区预测资源可靠水平2627.3亿t,可能水平6794.68亿t,埋深小于1000m,资源量985.83亿t,其中可靠水平951.1.4亿t。

3.陕北含煤区

位于陕北中部,西北与陕蒙接壤,与鄂尔多斯北部含煤区相连,东南达中侏罗统延安组和晚三叠世瓦窑堡组可采边界,地跨神木、榆林、横山、靖边、定边、吴起、子长、安塞、延安、富县。地理坐标:东经107 15 ' ~ 110 45 ',北纬36 05' ~ 39 16 '。该区包括新民、沈北、沈雨、榆横、安边、定边六个产煤区,以及子长三叠系煤田的子长、牛屋产煤区,含煤面积28765.1km2。

含煤地层为中侏罗统延安组和晚三叠世瓦窑堡组。其中延安组煤为超低磷、中高热值的不粘煤和长焰煤。

全区有10个预测区,预测的可靠水平资源量为85318亿t,可能水平为1207亿t..埋深1000m,浅层资源量252.43亿t,其中可靠水平240.36亿t。

4.鄂尔多斯西部含煤区

位于甘肃东部、宁夏东南部的固原、灵武、盐池地区,地理坐标为:东经106 25' ~ 108 40 ',北纬35° 25 ' ~ 38° 20 ',包括甘肃华亭煤田和安国-厦门、庆阳、沙井子和固原、盐池、宁夏。

含煤地层为石炭-二叠系山西组和中侏罗统延安组。山西组煤为中灰超低硫气煤。延安组煤多为中低灰低硫长焰煤。

全区预测资源可靠水平181.965亿t,可能水平685.58亿t,推断水平1.6863亿t,埋深小于1.0000m,资源量21.854亿t,其中可靠水平68.88亿t。

5.桌山和贺兰山含煤区

位于宁夏北部,北跨内蒙古的卓资山和阿拉善左奇,南至涠洲,沿黄河两岸分布,包括内蒙古的蒙城、涠洲、石沟驿、横城、石炭井、石嘴山、阿拉善左奇、卓资山。地理坐标:东经105° 46 ' ~ 107 11 ',北纬37° 07 ' ~ 39° 52 '。含煤面积4752.28平方公里

含煤地层为石炭-二叠系太原组、山西组和中侏罗统延安组。石炭-二叠纪煤主要是炼焦煤和贫煤。太原组煤为中灰、中硫、低磷、高热值动力煤和炼焦煤。山西组煤主要为中灰分和超低硫煤。延安组煤为低-超低灰、超低硫、高热值的烟煤和无烟煤。汝箕沟优质无烟煤享誉国内外,是超优质无烟煤基地。

全区预测资源可靠水平296.32亿t,可能水平365.438+0.849亿t,推断水平65.438+0.1.1.4亿t,1000m深度预测资源208.98亿t,其中可靠水平11755亿t

6.渭北含煤区

位于渭河北岸,关中平原东北部。东临黄河,与鄂尔多斯含煤区南端的山西乡宁产煤区相邻,南、西达石炭-二叠系含煤地层露头线,北至太原组埋深- 1300m。含煤区东西长200km,南北宽30 ~ 55 km,含煤面积8010.6km2,横跨韩城、澄城、合阳、白水、蒲城、洛川、黄龙、宜川、宜君、铜川、黄陵、旬邑等12个市(县)。地理坐标:东经107 55' ~ 109 35 ',北纬39 45' ~ 36 05 '。渭北含煤区,即渭北石炭二叠纪煤田,自东向西分为韩城、何澄、白朴和铜川。含煤地层为石炭-二叠系太原组和山西组。

19预测区预测资源可靠水平10557万t,可能水平11305万t,推断水平19463万t,埋深1000m,浅层资源10208万t,其中可靠水平899438+000万t。

7.黄龙含煤区

位于陕西中西部,鄂尔多斯盆地南缘。北起陕甘边界,南至中侏罗统延安组剥蚀露头线,东至葫芦河,西至陇县峡口,横跨黄陵、旬邑、宾县、永寿、麟游、凤翔、千阳、陇县,地理坐标106 35' ~ 109 65438。黄龙含煤区为黄龙煤田。从东到西有黄陵、焦坪、浔窑、常斌、永隆五个矿区和产煤区,含煤面积5230.5km2

含煤地层为中侏罗统延安组,煤多为低灰低硫低磷长焰煤、不粘煤和弱粘煤。

10预测区预测可靠水平资源量40.64亿t,可能水平27.70亿t,推断水平30.36亿t,埋深1000m,预测资源量68.34亿t,其中可靠水平40.64亿t

(二)鄂尔多斯煤矿区分布

鄂尔多斯能源基地煤炭矿区主要分布在陕西韩城-铜川-常斌-黄陵等渭北煤炭矿区,陕西神府、内蒙古东胜,甘肃平凉华亭煤炭矿区,宁夏灵武、石嘴山、石滩井煤炭矿区,内蒙古乌达、乌海、包头石拐煤炭矿区。其中,侏罗纪煤炭矿区主要分布在陕北的焦坪、常斌、黄陵、沈北、新民、沈雨矿区和蒙古西部的东胜矿区。这些矿区储量丰富,煤质优良,煤层埋藏浅且稳定,构造简单,是21世纪初我国主要的煤炭开发地区。

(三)鄂尔多斯煤炭资源开发现状

该区煤炭资源高度开发,跨流域的五省区对该区煤炭进行了不同程度的开发利用。煤炭产能超过200万t/a的主要煤矿区有6个,宁夏石炭系井产能589万t/a,乌达289万t/a,石嘴山270万t/a;陕西铜川5210000 t/a,韩城365万t/a..流域内陕西省有70多家煤炭企业,但一半以上是小煤矿。甘肃省陇东地区位于鄂尔多斯盆地的中西部,2000年煤炭产量达到365438+56万t。目前已开发利用的煤田主要有华亭县华亭煤田和崇信-华亭县安口新窑煤田。2002年两个煤田的产量达到823万吨。宁夏有煤炭企业100多家,以小煤矿为主,占90%以上。2002年煤炭产量达到15310000 t,位于内蒙古鄂尔多斯盆地的大中型企业有40家,2006年产量达到36710000 t(李馨雨,2005)。

二、石油资源开发现状

鄂尔多斯盆地是一个大型综合能源盆地,富含石油、天然气、煤炭、煤层气和砂岩型铀矿。盆地石油资源总量85.88亿t,其中可采储量约24亿t,探明程度仅20%。天然气总资源量为10.70万亿立方米,探明储量为1.1.8亿立方米。苏里格、乌审旗、靖边、榆林四个世界级气田探明储量超过1000亿m3。

(1)勘探历史

盆地石油勘探历史悠久,陕北延长油矿是我国最早发现并投入开发的油田。从1907年在延长县钻出第一口陆上石油井(延1井)开始,石油勘探已走过95个年头,可分为6个开发阶段。

1.初步勘探阶段(1907 ~ 1949)

这一阶段历时42年,经历了清末官营(1907 ~ 1911年)、中美合资(1914 ~ 1919年)和民国官营。国内外许多地质学家对盆地进行了石油地质调查,但工作是零星的,主要局限于陕北浅层油层分布区。共钻浅井52口,进尺65438+29.94万米,产油6035吨..

2.区域勘探阶段(1950 ~ 1960)

新中国成立后,党和政府高度重视陕甘宁地区的石油勘探,着眼全流域,统筹规划,分期实施,投入了大量人力物力。先后成立了94个地质队和68个地球物理队(包括地震、重磁、电法、大地电流),进行区域地质和地球物理调查、详查和全流域详查。朗9井在1954钻遇423面石千峰组,井深2646米,延长组钻遇油层168米..1955所钻的延长井1,钻至奥陶系306米,在盆地东部建立了较为完整的地层剖面。通过上述工作,基本查明了盆地轮廓、地层分布和生储盖组合,在盆地周围发现了265个局部构造和404个地表油苗,对盆地含油远景的认识有了很大进展。1959首次在马家滩构造延长组二段钻遇长8油层,初期产原油0.507 m3/d;1960在李庄子构造延安组延5油层获得工业油流,实现了盆地西部石油勘探的突破。

3.盆地西缘构造油藏勘探阶段(1961 ~ 1969)

20世纪60年代,石油勘探重点从三叠纪转向侏罗纪,以构造油气藏为勘探目标,在灵武、盐池、定边地区发现了一批新油田。

1965年,李庄子构造发现延6 ~ 8新油层,谭力815井分别获得日产19m3和20m3工业油流,打开了盆地石油勘探的新局面。

1966位于马家滩构造的马滩5井首次采用压裂技术,获得工业油流,为改造延长组低渗透储层,提高单井产量开辟了新途径。

1967 ~ 1969进一步向南发展,从1967在于家梁构造获得油流;马坊、大水坑油田发现于1968,王家场、大东油田发现于1969。

此外,地质部第三普查大队在盆地腹地的青阳、华池、吴起地区钻探青神井、镇神井、华神井、申智井、乌神井也见到了良好的含油标志。其中,青深1井延长组油层已压裂,日产油3.1t。发现新的含油区。

4.盆地南部侏罗系古地貌储层勘探阶段(1970 ~ 1979)

1970年,石油部在盆地南部部署了18口区域探井,在庆阳、华池、吴起地区钻探的9口井4000km2范围内均发现油层,6口井获得工业油流,显示了盆地南部良好的石油勘探前景。

为全面加快鄂尔多斯盆地石油勘探步伐,1970年9月,国务院、中央军委决定成立长庆石油勘探指挥部,在盆地南部65438+万km2范围内,以陇东、灵岩、陕北为目标,展开大规模石油会战。按照“区域扩张、重点突破、区域歼灭”的部署原则,先后设置了从区域侦察、包围马岭、扩大华池、发展吴起、进攻济源、钻两江、进军定边等战役。,完成钻石石油探井1.252口,进尺1.983m,520口井获得工业油流,成功率41.5%,建立了侏罗系。探明或控制马岭、程颢、华池、南梁、吴起、直罗、下寺湾、东洪庄、红井子、马坊、大水坑、李庄子、马家滩、白岩井等14油田。发现袁城、油房庄、王洼子等26个新油藏。新增含油面积483.8km2,探明石油地质储量91,71,000 t,为年产65438+30万t打下基础..

5.盆地东部三叠系三角洲储层勘探阶段(1980 ~ 1994)

三叠系延长组勘探始于科技攻关。通过对延长组沉积体系、砂体展布、储层演化及油气富集规律的研究,提出了“东探三角洲,西探水下扇”的战略方针。一是整体解剖安塞三角洲,五年投资71万元,钻井126口,发现安塞油田王耀、王耀。加上侏罗系含油面积206km2,探明地质储量1.0561.00万t,可采储量21.227万t,是盆地第一个亿吨级大油田。加上其他区域,15累计含油面积409.8km2,探明地质储量20923万t。

6.石油勘探的开拓性大发展阶段(1995 ~ 2005)

七年来,石油勘探本着“以经济效益为中心,以商业储量为目标,立足三叠系,探侏罗系;基于“聚焦全盆地,攻坚陕北”的发展战略,陕北、陇东石油勘探取得重大进展,含油面积1411.9km2,探明石油地质储量70356万t,占历年探明石油储量的70%,是盆地石油储量增长最快的时期。

其中陕北勘探以三角洲成藏理论为指导,靖安油田已探明,探明石油地质储量26335万t,是盆地第二个亿吨级大油田。安塞油田二次勘探取得丰硕成果,新增探明石油储量2654.38+0.05亿t,是上次探明储量的两倍。陇东地区发现了西峰、南梁油田吴6井区、镇北等新油田。华池等老油田含油面积进一步扩大,探明储量大幅增加。特别是西峰油田的发现,开创了特低渗透油藏勘探的新局面。

(2)开发流程

1.初始阶段(1907 ~ 1969)

鄂尔多斯盆地具有悠久的石油开发历史。从1907到1949从燕1井获得工业油流发现延长油田虽然石油开发经历了晚清石油官场(1907 ~ 1913)、民国工业部、资源委员会(1914 ~ 1938裸眼完井后,以爆炸含油层段为增产措施,月产量超过10 t..1954投入开发的永平油田埋藏浅,物性差,含水高。埋深仅200 ~ 500米,井距50 ~ 100米,初井裸眼完井,平均日产油0.096吨..

2.初始阶段(1970 ~ 1979)

1970李庄子油田和1973马岭油田的开发,拉开了盆地现代石油开发的序幕。马岭油田在开发中,采用了压裂增产、早期注水、泵抽采油新技术,原油产量稳步增长。鄂尔多斯盆地原油产量从1971年的7万t增加到113万t,突破百万吨大关。

3.稳定阶段(1980 ~ 1990)

20世纪80年代,盆地原油生产处于稳定发展时期。1980年,原油产量上升到1410000 t,但之后虽然华池、元城、油坊庄、樊家川等油田投入开发,但增产幅度不大,盆地原油产量稳定在(160 ~ 180) 000 t。

4.大发展阶段(1991 ~ 2005)

20世纪90年代,随着安塞、靖安油田的投产,鄂尔多斯盆地原油产量进入快速增长期,年年上新台阶,1991年突破200万吨,1996年突破300万吨,1997年突破476万吨,2001年突破476万吨。

(3)发展程度

截至2005年底,鄂尔多斯盆地已发现安塞、靖安、马岭、华池等47个油田,探明含油面积2720.3km2,探明石油地质储量6543.8+3.453亿t,可采储量2406.5438+3.1亿t..已开发油田40个,地质储量769521.4万t,可采储量1.5821.7万t,剩余地质储量5751亿t,可采储量882671万t,总油井数1.9039。

图3-1鄂尔多斯盆地历年产油量直方图

(4)石油开采的现状和特点

改革开放以来,在原石油工业部“多层次开发”政策的指导下,随着安塞北部油区勘探的成功,鄂尔多斯盆地原油开采范围迅速扩大,产量逐年增加,其中延安市原油年产量已近200万吨。

1.发展层次多,管理水平和技术水平参差不齐。

目前,长庆油田、延长石油管理局和县石油钻采公司(已在陕北)在鄂尔多斯盆地形成了联合开发的格局。其中,长庆油田除原油集中外输和污水集中处理回注外,几乎全部采用单井或污水集中排放。延长延长石油管理局所属油井集中外输,含油废水在选油站脱水,外排含油废水经简单隔油处理后排放。由于其开发者来源复杂,县石油钻采公司很难统一操作流程。它们大多使用非常粗糙和落后的脱水技术,并且脱水水中的油浓度非常高。

石油开发管理最混乱的地区是陕北延安的榆林地区。这个地区也是中国石油工业的发源地。1993以来,由于管理混乱,一些县级政府违法越权发放石油开采许可证,导致除国有长庆石油勘探开发局、延长油矿外,还形成了各种形式的县钻采公司和个体采油者。陕北地区成为中国唯一有人从事石油开采的地区。不同企业的采油率见表3-1。

表3-1陕北不同企业采收率

从表3-1可以看出,长庆油田公司和延长油田都在同一地区开采低渗透油。由于民用开采规模小,开采技术水平低,平均采油率为8%。长庆油田公司一次采收率为20.5%,经过水驱等技术后,二次采油累计采收率可达30%,即局部和个体采收率仅为长庆油田公司总采收率的26.67%,换言之,73.33%的资源得不到利用,造成了宝贵的石油资源的浪费和破坏。

2.该油田渗透率低,面积大。

鄂尔多斯盆地主要开采侏罗系延长统和三叠系延长统,这两个油田都是世界上罕见的特低渗透油田,平均渗透率只有0.49 MD,这一特点决定了该区单井产量低,油井产出油含水率波动较大,产出油含水率随着开采时间的发展而增加。此外,油田面积大,油井分散在各种河谷、沟渠、丘陵中,造成的油污范围广,治理难度大。

3.水土流失严重,非点源污染普遍。

鄂尔多斯盆地产油区属于黄土高原丘陵沟壑区,植被贫乏,水土流失严重。石油非点源污染将对该地区的水环境造成严重污染。