精确划分沿岸国家海域的界线是有秩序地开发海洋及其资源的关键。北海周围的国家有英国、挪威、丹麦、荷兰、德国、比利时和法国，这些国家之间的海上距离往往不足400海里，北海海域需要在它们之间进行分割。根据1958年《大陆架公约》，相邻国家之间主要按照等距原则来确定各国之间的边界。从l964年开始，北海沿岸国家协商签订了一系列的双边协定。北海水域较浅，整个海床除挪威海槽外，均由水深不超过200米的大陆架构成。挪威海槽是一条深度在200～1650米的水带，它位于挪威南部和西南部海岸的边缘，平均宽度为80～100千米。北海大陆架的绝大部分现已为英国和某些东侧国家，即挪威、丹麦和荷兰所缔结的一系列协定划定疆界。这三起疆界划分是通过划出所谓的“中间线”而实现的。出于目前的目的，这些中间线可被看成是“相向”国家间所划定的大陆架疆界。该疆界在这些国家间平均分配了这些介入空间。这些界线连同一条类似的界线一起展示在图上，这条界线也是通过协定在挪威和丹麦的大陆架区域间划出的。
经过一系列协商，英国获得大部分北海大陆架。英国北海海域包括三大沉积盆地，含油气层厚2500～3500米。南部盆地在北纬54°以南，已发现20多个气田，储气层为二叠纪砂岩；该盆地开发最早，是目前英国天然气的主要产区，中部盆地位于北纬555°～588°，已发现约30个油气田，其中福蒂斯油田为北海三大油田之一，目前产量最大，主要含油气层是古近—新近纪砂岩和白垩纪灰岩。北部盆地又称设得兰盆地，位于北纬59°～61°，这里油气蕴藏量是北海最大的，主要储油层是侏罗纪砂岩，发展潜力巨大，布伦特是北部著名油田。勘探表明，在英国北海海域，石油蕴藏量达30亿吨以上，已探明有开采价值的油田约有80多个。在1964年和1965年，联邦德国与荷兰、丹麦按等距原则划分出两条各长26海里的邻近海岸地区的大陆架边界。后来联邦德国提出扇形区理论，把德国的大陆架地区插在荷兰和丹麦两国海域中间，力求把它的大陆架扩展到油气储量相当可观的北海中部。不久联邦德国、丹麦和荷兰进一步谈判，进而在1971年取消了丹麦和荷兰之间1966年的大陆架划界协议，并缔结了以下新协议：联邦德国—丹麦、联邦德国—荷兰、联邦德国—英国、丹麦—英国四个大陆架划界协议，以及英国和荷兰签订的修正1965年大陆架划界协定的议定书，德国由此获得了较为有利的疆界，其大陆架区域扩展到北海中部地区，一般认为在那里找到具有商业开发价值油田的可能性较大。
北海油气勘探开发从20世纪60年代起步。1963年丹麦首先颁发了开放北海大陆架海域的第一批勘探许可证。1964年德国也相继颁发了北海所属海域油气勘探许可证，并于1965年首先发展钻探，发现了一个无开采价值的气藏。随后，英国石油公司在北海南部区发现了第一个商业性油田——埃科菲斯克。到70年代，随着海洋钻井装置建造业的迅速发展，北海油田的勘探活动进入高潮。相继进入北海进行油气钻探的公司有几十家。从1970年开始，不断有新的重大发现。尤其是从1975年开始，是北海历年来油气勘探成功率最高的一年，共发现油气田20多个。至1982年底，北海证实可采石油储量约为46亿吨，潜在的可采储量估计有66亿～100亿吨。目前，北海共发现了100多个油气田。北海作为一个新兴的大型海上含油气盆地早已为世界石油所瞩目，但其石油勘探和开发历史是十分曲折的，概括起来可划分为如下几个阶段。
一、1959年以前
北海周边陆地上的勘查活动始于1859年，当时在德国北部汉诺威附近发现了维策油田。通过对类似的盐丘和伴生的背斜的系统勘查，发现了约70个油田，年产石油300万桶（50万立方米），大部分产自下白垩统和侏罗系储层。1910年在汉堡附近的一口水井中偶然发现天然气，以后在一些地区的二叠系蔡希斯坦统白云岩中也发现少量天然气。
荷兰的勘查始于1935年，在1943年发现下白垩统绍内比克（Schooncbcck）油田。1948—1953年在荷兰东北部发现一些小气田，并在西部进行小规模石油生产。
英国的勘查活动可追溯到1938年，当时英国石油公司（BP）在埃斯克代尔（Eskdalc）背斜上钻探，发现了蔡希斯坦统白云岩中的天然气。1939年进一步在伊克林（Eakfing）背斜勘探，在纳谬尔阶和威斯特伐利亚阶中发现具商业价值的低硫蜡质原油，在迪克斯伍德·凯勒姆希尔和考通地区进行的地震折射测量发现了其他含油构造，使得东米德兰石油总日产量达2500桶（400立方米）。第二个勘查高潮在1953—1961年，发现了盖恩斯伯勒油田及10个小油田。
二、1959—1964年时期
1959年在荷兰发现了格罗宁根大气田，增强了部分石油公司勘查海域的意向。最终刺激了工业界进入北海工作，对格罗宁根资料的区域地质对比表明，二叠系含气砂岩储层很可能从荷兰的北海下面延展到英国东部，而物探资料已经说明，与德国和荷兰陆地上类似的盐丘构造在海域也存在。1962—1964年，一些公司集团进行了踏勘性海上地震测量，再加上航空磁测，第一次较准确地勾画出了北海的地质格架，同时，早从1961年开始，就从荷兰陆地油气田区向海域甩开钻探，打了少量海上钻井。
三、1964—1970年时期
虽然在北海中央高地英国海域打的第一口井没有见到油气，但1965年在与格罗宁格相类似的二叠系赤底统储层中发现了工业天然气，这就是莱曼大气田。同时，在德国海域打的干井，使人们认识到这套含油组合的地理分布有限，即赤底统砂岩向北过渡为页岩和蒸发岩。钻探表明，赤底统砂岩的上覆层是一套厚的陆架碳酸盐岩，后者向北变薄进入盆地相。
到1968年已经清楚地认识到，在砂柑带内的构造上钻探不一定成功。例如48/13-1井，见到当时最厚的砂岩，致密胶结，含气层有数百英尺。但进一步钻探和详细的岩石学研究表明，该沙丘带某些地区在中生代被埋藏程度深，次生氧化硅和自生伊利石的生长使砂岩孔隙度遭到破坏。这一盆地区的回返发生在白垩纪末期和古近—新近纪中期，结果形成一些宽广的构造高地。业已证明，其他高地也是不含气的，赤底统砂岩的有工业价值范围是在二叠纪南部盆地的南半部，构成一条较狭窄的东西走向的岩带。
人们发现，储集性能极佳的三叠系本特阶砂岩，分布范围要广泛得多，而且，它们受下伏二叠系盐层广泛的构造影响，但对本特阶砂岩抱很大期望的时间很短。这是因为，在大部分地区，二叠系蒸发岩是天然气从石炭系母岩中运移的障碍，这些圈闭或是完全含水，或是只有部分被天然气充填。罕见的例外只是当断层或盐层变薄而破坏这种封闭的地带，直接有工业价值的三叠系气田是1966年发现的休伊特气田和1967年发现的多提气田。
根据德国和荷兰的早期经验，认为二叠系蔡希斯坦统碳酸盐岩是第二个天然气目的层，在钻探更深的赤底统目的层时，在许多情况下发现它是含气的。可是迄今没有一个海域钻井证明它有多大规模，或者证明其有足够的流量可维持工业开发。
尽管蔡希斯坦统和三叠系两个储层可开发的天然气很少，但却获得了丰富的地层信息。业已发现，德国海域以西很远，各种碳酸盐岩、砂体和蒸发岩的岩性地层关系出奇地准确。在海域获得的新证据也为英国二叠纪和三叠纪盆地边缘沉积与陆地同类地层相联系提供了线索。
在北海中央高地以北，勘查兴趣集中在古近系，在这里，根据地震资料，存在类似生长断层的特征。这种生长断层表明可能有三角洲滚动构造，但1967—1969年钻探结果没有重要的发现。大约在同一时期，在挪威水域上白垩统白垩层中发现大的含气油流，油柱高700英尺（213米），而在丹麦水域内，1966年发现非工业油气流，从而证明这套白垩层是有远景的储层。1969年发现了特大型的白垩系中的埃科菲斯克油田石油储量13亿桶，该油田的发现被认为是北海石油勘查工作中一个最重要的里程碑，从而终止了十年来以勘查非伴生气为主的工作，真正开始北海北部的找油阶段。
1970年在英国水域有两处重要发现，一处是福蒂斯油田，在古近系砂岩中揭露118米（386英尺）油层。日产原油750立方米（4720桶）；另一处是奥克油田，从二叠纪坍塌角砾化和多孔白云岩中，流出轻质低硫原油，日产量940立方米（5920桶），白云岩下伏着450米以上的赤底统含水砂岩。这些发现有力地证明这样一种假说：在中央地堑内的中生代或古近—新近系源岩中有希望生成石油。1970年第三口井揭示了新的有意义的石油前景，即中央地堑内更深的前中生代砂岩希望很大，从白垩层之下的砂岩中首次试出了石油，日流量128立方米（800桶），产自3600米深度以下的薄层砂岩中。只是因为石油产量中等和储层较薄，当时并不具有巨大的工业价值。
四、1971—1976年时期
埃科菲斯克油田的发现，导致在南部的挪威和丹麦水域的中央地堑的白垩储层中发现一系列油田。英国水域石油勘查更加积极，在设得兰台地以南地区，以及福蒂斯油田与苏格兰海岸之间地区大力进行地震勘探，发现了多种多样的构造单元，一些在早白垩世以前出现的埋藏“地貌”，提供了大量很有远景的靶区。最大的埋藏高地在北海北部显示很清楚，在该构造上打的第二口井即发现了布伦特油田，产层为侏罗系三角洲砂岩，日产原油1040立方米（6500桶），该油田可采石油储量28亿立方米。布伦特大油田的发现对北海北部的石油勘查有重大影响，导致了一系列类似油田的发现。在随后的四年中，在布伦特型埋藏高地上找到9个大油田（东设得兰盆地），在挪威海域发现斯莱普那气田，其天然气储量02万亿立方米，凝析油409亿桶（6500万立方米），与此同时，钻探工作也提供了大量的有关侏罗纪岩系的新的区域资料。
侏罗系作为新的勘查目标早在1972年就已知道，上侏罗统（牛津阶）是一套引人注目的含油的海岸砂岩。1974年克莱莫尔油田的发现进一步证实了其石油潜力，更北部发现的马格努斯油田中，石油砂岩是启奠里支阶的螺水相，但这种地层单元现普遍认为具源岩特征，而不是重要的储层。1975年，在维金地堑发现上侏罗统的布雷油田，储层是一套很厚的砾岩和砂岩层系，最大厚度450米。同年，在挪威水域的中央地堑东侧侏罗系浅海砂岩中发现尤拉油田，石油储量2亿桶（3100万立方米）。天然气20亿立方米。70年代中期在中侏罗统海退砂岩中没有突破，所以对上侏罗统兴趣增加。
这一时期，也大量积累了古近—新近系的新资料，许多钻井把侏罗系和古近—新近系作为目的层。1971年发现弗里格大气田（南维金地堑），储层是始新统浊积砂岩，在古近—新近系中也发现规模小于侏罗系的油田。
这些年代，有一种主导思想，即在北海中部和北部，唯一重要的生油岩是上侏罗统启奠里支阶黏土层。根据这种概念，马里湾（Inner Moray Firth）大部分地区是无前景的，因为源岩被认为对石油生成作用是不成熟的。然而，1976年比阿特拉斯油田的发现却表明，勘查人员对其他可能性也要保持思想开放。该油田可采储量约162亿桶（2500万立方米），属于中侏罗统储集岩。1976年，还发现了泥盆纪老红砂岩中的巴肯油田，虽然孔隙度低、渗透率低，但因强烈裂隙化而有可观的流量（日产30000桶）。
五、1977—1985年时期
自1977年来，北海中部和北部的油气勘查工作很活跃，勘查的主要目标是上侏罗统，而其他目标，如古生界、下白垩统、古新统和始新统也不断引起人们注意。这一时期的特点是，开展对日益困难的对象的勘查。在上侏罗统中的圈闭和储层产地的地震显示的解释，要比早期对中侏罗统地垒和倾斜断块，或者大型底辟构造和盐丘等主要对象的地震解释困难得多。然而，随着对以白垩系为基底的小型闭合构造上较弱地震指示的识别和钻探经验的积累，在北海北部和中部发现了一些油气田。
在维金地堑南部，继布雷油田之后，又发现了托尼/塞尔马（1976）和蒂法尼（1979）油田；在北海中部，在上侏罗统和下白垩统中继续有发现。在北海南部英国水域，自1982年以后，勘查工作有所加强。在挪威水域，1978年发现古尔法克斯大油田，可采石油储量达13亿桶（2060亿立方米），天然气5000亿立方英尺（140亿立方米）。而挪威水域发现的特罗尔（Trol1）特大型油气田（1979年），更是北海油气勘查史上一个重要的里程碑。该年还发现另一个大型油气田——诺尔斯克·奥锡堡油气田，估计石油储量10亿桶（16亿立方米），并含天然气24万亿立方英尺（670亿立方米）。
在丹麦水域，发现5个油气田，总的石油储量约3亿桶（4600万立方米），天然气39万亿立方英尺（1100亿立方米）。
六、1985年以后的勘探概况
1985年以来，勘探开发活动仍然很活跃，在北海北部地区的主要勘探目标仍然是上侏罗统，但对其他的目的层，如古生界、白垩系、古新统和始新统，仍有一定的兴趣，因而，在某些地区仍取得了可观的勘探效果。但经过一段高峰大型油气田集中发现期以后，这个阶段的主要特点是发现相对较小。
这一阶段的另一特点是勘探开发工作更加困难。上侏罗纪圈闭的地震显示已不那么明显。大的地垒、上覆构造和盐刺穿经前期勘探，已有许多发现，剩下的更加不明显。自此期间维京地堑南部以上侏罗统不莱油田类型具远景目标而富有成效的，有托尼（Toni）油田、蒂法尼（Tiffany）油田。更重要的发现是在挪威海域，发现了上侏罗纪的特罗尔（Troll）大油气田、中侏罗纪的古尔法克斯（Gullfaks）和奥塞贝格（Oseberg）及斯诺里（Snorre）等大油田。这也许与挪威发出招标区块较晚有关。
在中央地堑的阿盖尔（Argyll）油田附近，Homilfon公司成功地圈定了一批小断层圈闭，在侏罗系砂岩中于1981年发现了都坎（Duncan）和东都坎（East Duncan）油田。另外，在默里湾有限的区域内，证实了下白垩统砂岩沉积中亦含有烃类聚集，如1980年发现的北克莱莫尔油田。
古近—新近系的开发集中在设得兰高地的边缘，在那里原油的密度大于英国北海的其他地区的原油密度。在中央地堑也有若干古近—新近系的油层发现，菲利浦公司发现的Joanue就是其中之一。
石油天然气开采包括了矿区的取得、油气勘探、油气开发和油气生产等四个主要环节。因此，油气开采活动中发生的支出可以分为矿区取得支出、油气勘探支出、油气开发支出和油气生产支出四类。 (一)矿区取得支出 矿区取得支出是指为了取得一个矿区的探矿权和采矿权(包括未探明和已探明)而发生的购买、租赁支出，包括探矿权价款、采矿权价款、土地使用权、签字费、租赁定金、购买支出、咨询顾问费、审计费以及与获得矿区有关的其他支出。 (二)油气勘探支出 勘探支出是指为了识别可以进行勘查的区域和对特定区域探明或进一步探明油气储量而发生的地质调查、地球物理勘探、钻探探井和勘探型详探井、评价井和资料井以及维持未开发储量而发生的支出。勘探支出可能发生在取得有关矿区之前，也可能发生在取得矿区之后。 (三)油气开发支出 开发支出是发生于为了获得探明储量和建造或更新用于采集、处理和现场储存油气的设施而发生的支出，包括开采探明储量的开发井的成本和生产设施的支出，这些生产设施诸如矿区输油管、分离器、处理器；加热器、储罐、提高采收率系统和附近的天然气加工设施。 (四)油气生产成本(操作成本) 生产成本是指在油田把油气提升到地面，并对其进行收集、拉运、现场处理加工和储存的活动成本。这里所指的“生产成本”，并非取得、勘探、开发和生产过程中的所有成本，而是在井上进行作业和井的维护中所发生的相关成本。生产成本包括在井和设施上进行作业的人工费用、修理和维护费用、消耗的材料和供应品、相关税费等。
不包括油气的储运、炼制、销售等下游活动的业务处理。
拓展：石油天然气开采包括了矿区的取得、油气勘探、油气开发和油气生产等四个主要环节。因此，油气开采活动中发生的支出可以分为矿区取得支出、油气勘探支出、油气开发支出和油气生产支出四类。
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