2025: The Breakthrough Year for Subbasaltic Hydrocarbon Exploration—How Advanced Imaging and Drilling Tech Will Transform the Energy Sector and Unveil Billion-Dollar Reserves Beneath Basalt Layers

解锁隐藏的油气财富:次火山岩烃勘探将在2029年前蓬勃发展(2025)

目录

执行摘要:市场前景与关键驱动因素(2025–2029)

次火山岩烃勘探——针对火山岩层下方的储层——仍然是全球上游能源部门一个技术上具有挑战性但越来越重要的细分市场。随着常规储量的成熟,解锁新油气区块的驱动力推动了成像和钻探技术的进步,使得次火山岩区域在2025至2029年成为未来烃供应的关键前沿。

到2025年,次火山岩勘探的增长前景得到了对地震创新的重大投资的支持。跨国能源公司正在部署先进的宽方位和宽带地震采集系统,特别是在厚火山岩覆盖的海域,如南大西洋(巴西和西非海域)、北大西洋(英国和挪威边缘)以及印度的部分海域。例如,Equinor ASABP p.l.c.均报告了扩展次火山岩勘探计划,利用全波形反演(FWI)和海底节点(OBN)技术提升复杂火山岩层下方的地下成像。

技术提供商与国家石油公司的合作正在加速。壳牌PGS ASA合作,在西非进行下一代流体和节点基础的地震勘测,目标是以前被认为不可达的次火山岩前景。同样,印度的油气天然气公司(ONGC)正在投资于专有的地震工作流程和基于AI的成像解决方案,以降低在德干层下方的勘探风险——该地区有着全球最广泛的火山岩覆盖。

到2029年,主要的市场驱动因素包括:

  • 对于新储量的持续需求,因为成熟的盆地在下降且能源安全问题仍然突出。
  • 先进地震和钻探技术成本下降与可靠性提高,使次火山岩目标的风险回报差距缩小。
  • 支持性的监管框架和政府激励措施,尤其是在希望利用未开发资源的新兴经济体。
  • 行业财团之间不断增长的经验和数据共享,为次火山岩油气田评估提供了更加坚实的知识基础。

展望未来,次火山岩烃勘探的市场前景乐观。预计在高潜力盆地内将推进大型资本项目,试钻活动计划在2025年末及以后进行。持续的研发,包括运营商与地球物理公司之间的合资企业,将是克服技术障碍和解锁商业规模发现的关键。因此,2025-2029年期间,将见证勘探活动和技术突破的加速,使得次火山岩油气田成为未来全球油气供应的重要贡献者。

地质概述:次火山岩储层中的挑战与机遇

次火山岩烃勘探仍然是一个面临显著技术和地质挑战的前沿领域,但它有望解锁大量未开发储量。主要的地质挑战来自于厚火山岩层的存在,这严重衰减和扭曲了地震信号,使得成像和特征化基岩沉积储层变得困难。这一问题在印度海、北大西洋边缘以及非洲部分地区尤为突出,在这些地区,广泛的火山岩流掩盖了潜在的丰盈烃系统。

到2025年,行业正见证旨在克服这些障碍的先进地球物理技术的融合。全波形反演(FWI)、长偏移多分量地震采集和宽带地震技术正在积极部署,以改善次火山岩的成像。值得注意的是,SLB(斯伦贝谢)和CGG报告其在专有算法和硬件方面取得了进展,使得在火山岩序列下方实现更高分辨率的成像成为可能。这些解决方案正在如印度的克里希纳-戈达瓦里和马哈纳迪盆地等地区进行测试,最近的调查表明,次火山反射体的连续性得到了改善,并促进了新前景的识别。

另一个重要的机会是将电磁(EM)方法(如控制源电磁(CSEM)调查)与地震数据进行整合。PGS等公司正在与运营商合作,在地震旁边部署电磁技术,以增强火山岩下储层特性辨别并降低勘探井的风险。例如,最近在北海的项目表明,地震和电磁数据的联合反演可以划分出在传统地震方法中不可见的饱和烃砂岩。

尽管有这些进展,次火山岩勘探仍然是高风险且资本密集的。由于不确定的地下条件和对专业钻井设备的需求,钻井成本高昂。然而,潜力非常可观:研究估计全球剩余的常规烃资源中,可能有多达20%位于火山岩覆盖之下,特别是在未充分勘探的海上省份(油气天然气公司)。

展望未来几年,预计运营商将更加集中次火山岩的勘探,利用增强的成像和数据整合工作流程。在国家石油公司与技术领导者之间的合作伙伴关系可能加速,如近期在印度和西非的合资企业所示。前景谨慎乐观:虽然技术障碍仍然存在,但持续的研发和协作现场测试正在稳步提高次火山岩烃项目的经济可行性。

突破性的地震成像技术:揭示未见之物

次火山岩烃勘探长期以来对复杂的火山岩覆盖提出了严峻挑战,该覆盖严重衰减和扭曲了地震信号。然而,进入2025年及以后的几年,地震成像技术正在经历关键的进步,极大增强了绘制次火山岩目标和解锁以前无法进入的烃储量的能力。

核心突破是全波形反演(FWI)和先进的宽带地震采集的部署。FWI利用地震数据的全部带宽,即使在厚火山岩下也能创建高分辨率的地下模型。斯伦贝谢报告称在北大西洋地区持续成功,其次火山岩区块显著,有助于更准确地对火山层下的储层进行特征化。此外,CGG在其TopSeis和FWI工作流程方面取得了显著进展,展示了在挪威大陆架下火山岩下的成像能力得到改善。

近年来,海底节点(OBN)技术的崛起也备受关注。OBN阵列允许进行高密度、多分量数据采集,这对于穿透复杂火山序列的成像至关重要。在2024年,TGSShearwater GeoServices在北海和印度海域完成了大规模OBN调查,获得了火山岩流下空前的清晰度。

与采集进展相辅相成的是数据处理的改善。机器学习和人工智能在地震数据中被广泛应用,以增强噪声衰减和信号恢复,尤其是在挑战性火山省份。PGS在其成像工作流中整合了深度学习算法,专门针对如安哥拉和巴西等次火山岩环境。2024年项目的早期结果显示,与以往方法相比,次火山反射体的连续性和幅度保真度提高了多达30%。

展望未来十年的后半段,前景乐观。国家石油公司和国际运营商正在加大对传统从未开发的次火山岩盆地的勘探活动,受益于这些技术进步。FWI、OBN、人工智能驱动的处理和超宽带源的结合预计将进一步降低勘探风险,并扩大火山覆盖下可钻探前景的全球库存。随着这些技术的成熟和成本的降低,次火山岩勘探有望成为烃资源开发的主流细分市场。

针对坚硬火山岩层的创新钻探技术

次火山岩烃勘探面临着由于火山岩层的极高硬度、磨蚀性和异构性所带来的显著挑战。然而,正在进行的钻探技术创新正在使得有效且经济地穿透这些复杂地层成为可能。到2025年,行业目睹了若干专为坚硬火山岩环境设计的先进钻探技术的部署和现场验证,这对未来次火山岩烃资源开发具有积极的意义。

其中最显著的进展是采用聚晶金刚石复合(PDC)钻头,这种钻头采用先进的切割几何形状并优化为高冲击耐受力。这些钻头由如贝克休斯SLB等公司研发并改进,在现场试验中表现出最高30%的钻进速率(ROP)和耐用性等于上一代的改进。其坚固的设计限制了钻头损坏,并减少了所需的钻头更换次数,这是火山岩钻探中历史上磨损率较高的关键因素。

与此同时,旋转可转向系统(RSS)正与实时井下数据采集集成,以在不可预测的次火山岩条件中改善方向控制。哈里伯顿报告称其iCruise RSS在挑战性的火山序列中应用成功,实现了精确的井眼放置并减少了偏离,这是针对薄次火山岩油气区的关键。

高功率泥浆马达和混合钻探方法(结合机械性和冲击能量)也获得了认可。NOV等公司正在推进在钻探时进行击打(PWD)工具的使用。这些系统在钻头处释放高频冲击,有效地破碎和剥离火山岩,进而产生更高的钻进速率并降低机械磨损。2024年和2025年初的现场部署显示,PWD在密集的火山岩段中的表现比传统旋转钻探高出40%。

另一项创新是集成了专门配制的先进钻探液系统,这些系统旨在冷却和润滑钻头,稳定井眼,并有效清除火山岩切屑。斯伦贝谢推出了一系列新型高性能钻探泥,该泥提高了钻进速率和钻头使用寿命,解决了火山岩钻探作业中历史上存在的热量积聚和切屑运输问题。

展望未来,持续开发和现场验证这些技术预计将进一步减少钻探成本和风险。随着主要运营商计划在如北大西洋和东非等地区扩大次火山岩勘探活动,采用创新的钻探技术有望解锁在火山岩覆盖下的大量新烃资源,从根本上重塑火山盆地的勘探策略。

主要行业参与者与近期战略联盟

到2025年,次火山岩烃勘探的格局特征是主要行业参与者之间在专业知识、技术和区域知识上的战略整合。具备先进地震成像能力和经过验证的操作经验的公司正在形成联盟,以降低与次火山岩目标相关的技术风险和高资本要求,尤其是在北大西洋沿岸、印度东部沿海和西非部分地区。

在知名参与者中,Equinor继续在挪威大陆架和英国谢特兰群岛以西的次火山岩勘探中投资,利用全波形反演(FWI)和宽带地震技术。2024年,Equinor与SLB(原斯伦贝谢)合作,部署下一代地震处理平台,旨在解决复杂的火山岩覆盖问题并增强对深层储层的成像能力。预计这一合作到2025年末将产生新的地震数据,为其他火山岩倾向盆地的类似项目提供蓝图。

在印度,国有的油气天然气公司(ONGC)在克里希纳-戈达瓦里和考韦里盆地加大了努力,其中的次火山岩前景仍然未受探索。在2025年初,ONGC扩展了与CGG的合作,利用先进的多方位和宽方位地震采集,以及专为高速度火山岩层设计的专有成像算法。他们正在进行的调查预计将于2025年第三季度完成,结果有望改善区域前景评估并指导未来的钻探活动。

与此同时,TGSPGS强化了针对大西洋边缘和纳米比亚海域的多客户地震计划的战略联盟。他们2025年的活动将利用超长偏移数据和基于机器学习的处理照亮次火山岩前景,吸引了看重多元化前沿勘探组合的超级大公司和国家石油公司的预融资。

展望未来,随着勘探工作在技术上具有挑战性、未充分勘探的次火山岩区域加剧,预计将出现更多联盟。前沿地震技术、数据整合平台和协作项目模式的结合预计将在未来几年加速降低风险和实现次火山岩资源的盈利化,行业利益相关者如BPTotalEnergies正在积极关注事态发展并参与数据许可轮次。

监管环境与环境考虑

次火山岩烃勘探的监管环境正在迅速演变,政府和行业机构对技术进步和日益增强的环境审查做出回应。次火山岩油气层——厚火山岩层下的烃储层——为勘探和开发带来了独特的挑战,这导致专门指南和监督机制的发展。

到2025年,监管机构越来越强调强有力的环境影响评估(EIA)和采纳最佳可用技术,以降低与通过火山岩进行地震采集和钻探相关的风险。例如,挪威石油局(NPD)继续更新其在挪威大陆架(NCS)所发放的许可证框架,包括正在评估的火山边缘。NPD在授予勘探许可证之前,要求进行详细的地球物理研究和利益相关者参与,优先考虑地质成功和环境保护。

在印度,油气总局(DGH)正在监督在德干层等地区的试点项目,要求进行全面的环境清理过程并集成先进的地震成像以最小化生态干扰。DGH的油气勘探和许可政策(HELP)正在不断演变,反映次火山岩环境的复杂性以及对增强监测与报告的需求。

一些地区已经要求采用全波形反演和宽带地震技术等技术改进,以改善成像的同时减少地震调查的环境足迹。像SLB(斯伦贝谢)和CGG这样的组织正在与监管机构合作建立低影响勘探的协议,包括海洋哺乳动物观察要求和在海上操作期间实时监测声波排放。

展望未来,趋势朝向更严格的监管审查,气候相关的披露与甲烷排放控制很可能成为次火山岩勘探项目的标准前提条件。跨界合作预计也将加强,尤其是在多个国家共享火山盆地的北大西洋地区。行业组织如国际石油与天然气生产者协会(IOGP)正在为制定统一的最佳实践和环境管理基准作出贡献。

随着能源转型压力的加大,次火山岩烃勘探的前景将受到资源开发与日益提升的监管和环境期望之间微妙平衡的影响。利益相关者应预期许可流程持续更新,并在未来几年内日益强调可持续性、透明度和先进监测技术。

次火山岩烃勘探因地震成像与钻探技术的进步而重新引起关注,有望解锁以前无法接触的火山岩层下的储量。预计2025年至2029年期间,将出现更多的投资和资金机会,主要由成熟的石油和天然气巨头以及专注于深层和复杂油气区的新兴技术公司推动。

塑造投资格局的关键趋势是将资本战略性分配到前沿盆地,尤其是在北大西洋、西非和印度等海上区域,这里次火山岩目标普遍存在。2024年,Equinor ASATotalEnergies SE宣布扩大在北大西洋的勘探计划,称改进的火山岩下成像是其核心推动因素。这些公司计划在2025年至2029年期间加大活动,利用专有的地震处理和新一代海上采集系统。

国家石油公司(NOCs)也在增加参与度。印度的油气天然气公司(ONGC)将大量资源投入到克里希纳-戈达瓦里盆地和德干沉积槽的次火山岩勘探中。他们2025-2027年的投资计划包括先进的数据采集合作关系和针对次火山岩陷阱的深水评估井。类似地,Sonangol预计将为安哥拉海上勘探分配新的资金,这里有多块厚火山岩覆盖的未探索油田。

  • 风险投资与技术资金: 下一波资金流向专注于全波形反演、用于地下成像的机器学习和创新传感器设计的地球物理技术初创企业。SLB(斯伦贝谢有限公司)已与数家早期初创公司开展合作,以加速次火山岩成像的突破,试点项目计划于2026年开展。
  • 联合行业项目(JIPs): 如北海GeoStreamer JIP由PGS ASA主导,行业财团正在集中资金通过共享研发、多客户地震数据和区域性研究来降低次火山岩前景的风险。这些JIP的资金预计在2029年前将上涨,因为勘探重点将转向更深和更具技术挑战的目标。
  • 政府激励措施: 东道国政府正在引入新的财政激励措施,以吸引对子火山岩区域的勘探投资。印度的油气总局和英国的北海转型管理局均已宣布针对深层火山覆盖油气区进行的许可证和税收激励轮次。

展望2025年至2029年,次火山岩勘探投资预计将强劲增长,后续技术成熟、风险共担框架和有利的政策机制将为其提供支撑。专注于创新地球物理解决方案和协作开发模型的利益相关者,将能够在这一复杂前沿捕捉到新兴机会。

区域热点:新兴市场与勘探许可证

次火山岩烃勘探——针对火山岩层下的油气资源——正在获得战略重要性,尤其是在成熟盆地的产量趋于下降以及对新储量的需求加剧的背景下。到2025年,多个区域热点应运而生,技术在地震成像及持续的许可证获取方面的进展推动了这些热点。

印度油气总局(DGH)在其最新的开放 acreage 许可政策(OALP)轮次中优先考虑次火山岩油气区,重点关注克里希纳-戈达瓦里和马哈纳迪海上盆地。这些地区以厚重的德干层火山岩为特征,历史上曾是勘探的障碍。然而,最近的多客户地震勘探以及全波形反演(FWI)技术使得前火山岩目标的成像更加准确,导致在2023-2025年之间发放了新的勘探许可证。印度政府报告称,国内公司和主要国际石油公司的参与性有所增强,表明火山岩覆盖下的前景得到了改善。

非洲的大西洋边缘,尤其是莫桑比克和坦桑尼亚海域,成为另一个次火山岩勘探活动升级的地区。位于莫桑比克石油局(INP Mozambique)已在其第六轮许可中授予勘探和生产特许权合同,其中多个区块专门针对广泛的卡鲁火山省下的次火山岩结构。国际运营商如埃尼和壳牌扩展了在这些地区的地震采集活动,利用宽带和长偏移技术来缓解火山岩带来的成像挑战。

英国大陆架(UKCS)仍然是次火山岩潜力的前沿,特别是在谢特兰群岛以西。2024年,北海转型管理局(NSTA)在其第33次海上许可轮次中包括了具有已知次火山岩前景的区块,吸引了北海的既定参与者和独立公司的投标。运营商正越来越多地使用海底节点(OBN)地震和先进的处理技术来评估次火山岩聚集区,并有多口勘探井计划在2026年之前开展。

展望未来,次火山岩烃勘探的前景乐观,得益于持续的许可证发放、针对性研发以及政府与行业间的合作。随着更多的面积获得许可,技术逐渐成熟,关键的新兴市场——印度、东非和北大西洋,有望带来新的发现,并在2025年及以后重新塑造全球的油气格局。

市场预测:生产量与收入预期

次火山岩烃勘探,曾因厚火山岩层所带来的地震成像困难而被认为难以进行,现在却在2025年及未来几年内进入再增长的潜力期。最近在地震采集、处理和解释方面的进展,特别是那些利用全波形反演(FWI)和海底节点(OBN)技术的进展,使得运营商能够更好地划分和识别次火山岩目标,尤其是在北大西洋、印度海以及西非部分地区。

在北大西洋,Equinor ASA已表示将在挪威大陆架的次火山岩油气项目中增加投资,基于Aasta Hansteen油田的成功以及在火山岩覆盖区域进行的持续评估活动。这些前景的生产预计将为挪威的稳定海上产出作出贡献,新的次火山岩发现可能在未来五年内增加每天50,000–100,000桶油当量(boepd),具体取决于评估结果和开发进度。

在印度海,油气天然气公司(ONGC)与Cairn Oil & Gas正在推进在克里希纳-戈达瓦里盆地的勘探计划,那里已经利用最先进的地震技术确定了深水次火山岩目标。ONGC的2025-2028年钻探计划包括多个井,目标是次火山岩储层,如果成功,潜在可增加2000-3000万桶油当量(MMboe)的可回收储量。该区域的生产量预计到2028年会因次火山岩的贡献上涨10-15%,这一切都取决于商业发现与开发的速度。

在西非,BPShell等运营商正在利用增强成像技术评估西非加纳和纳米比亚海域火山岩序列下的线索。虽然尚未开展全面的商业生产,但在2025年进行的试验井和持续的地震勘探工作可能会解锁重要的新烃体积,可能会在2020年代后期推进首次生产。行业来源的初步预测显示,预计到2030年,该地区的次火山岩目标可能会增产30,000–60,000 boepd,这取决于勘探的成功与基础设施的发展。

次火山岩烃勘探的收入预期与全球油价和技术采用的速度密切相关。预计2025年布伦特原油价格将平均在75–85美元/桶,即使是适度的次火山岩生产,也可能为运营商带来15-25亿美元的年收入,假设新发现的次火山岩贡献在100,000–150,000 boepd。这一前景受到了对地震技术的持续投资和针对未充分勘探火山盆地的政府激励措施的支持。

未来展望:新一代技术与长期行业影响

次火山岩烃勘探的未来将在新一代地球物理技术和数据分析的引入与成熟下迎来重大变革。到2025年,行业利益相关者正在加速部署专门针对厚火山岩层所带来的复杂挑战的先进地震采集和处理方法,这些挑战历史上曾掩盖了更深的烃储层。

一个主要趋势是全波形反演(FWI)和多分量地震采集的采用,领先服务提供商正在积极优化这些技术以改善火山岩下的成像。尤其是,SLB(斯伦贝谢)正在投资下一代FWI算法,利用高性能计算增强地下清晰度,即使在地质挑战较大的环境中。这些进展预计将在北大西洋边缘和印度部分地区产生可操作的成像结果,常规地震技术曾未能解决的次火山岩目标。

电磁(EM)方法也正在重新受到关注。CGGTGS正在合作将控制源电磁与地震数据整合,从而更强有力地特征化火山岩流下的含油气形成。2025年初在巴西海域和挪威大陆架进行的现场试验将验证这些混合方法在商业勘探中的可行性。

人工智能(AI)和机器学习(ML)正越来越多地被嵌入勘探工作流程中。贝克休斯开发了基于AI的解释工具,自动进行地震信号增强和断层检测,特别适用于典型的次火山省份中噪声大、信号低的环境。这些工具预计在2025年及以后将减少解释周期,并提高前景评估的准确性。

在硬件方面,像Ocean Infinity等公司推出的海底节点(OBN)地震系统将实现更密集、更高保真度的数据采集。OBN调查已计划在法罗-谢特兰盆地和西非海域进行,旨在解锁先前被认为高风险或技术上不可行的新油气勘探目标。

展望未来几年,这些新技术预计将显著降低次火山岩勘探的风险,可能会让广阔的新烃省份开放商用开发。地震、电磁和AI驱动的分析的结合预计将加速发现速度并改善储量估计,从而提升愿意在这些前沿领域投资的运营商的经济和操作可行性。随着监管与环境审查的加剧,减少干井和优化钻井位置的能力也将是持续采用这些创新的关键因素。

来源与参考文献

Breakthroughs in Science: Flying Taxi, Electricity-powered Bacteria, and Dark Matter 17- May 2025

ByQuinn Parker

奎因·帕克是一位杰出的作家和思想领袖,专注于新技术和金融科技(fintech)。她拥有亚利桑那大学数字创新硕士学位,结合了扎实的学术基础和丰富的行业经验。之前,奎因曾在奥菲莉亚公司担任高级分析师,专注于新兴技术趋势及其对金融领域的影响。通过她的著作,奎因旨在阐明技术与金融之间复杂的关系,提供深刻的分析和前瞻性的视角。她的作品已在顶级出版物中刊登,确立了她在迅速发展的金融科技领域中的可信声音。

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *