油气勘探开发中的沉积学创新与挑战

根据沉积学研究进展及在实践中的应用成效,梳理未来油气勘探开发对沉积储集层研究的需求,并提出未来研究的重点方向和领域。近年来,中国沉积学研究取得多项重要成果:建立跨重大构造期沉积盆地岩相古地理与浅水三角洲砂体发育新模式,扩展了油气勘探领域;深水沉积砂体分布规律的新认识促使深水—超深水区与湖盆中心持续获得重大油气发现;深层—超深层储集层发育机理的新认识拓展油气勘探开发深度;富有机质页岩发育模式与非常规储集层研究新进展,促进非常规油气勘探开发取得重大突破;多尺度开发地质建模有效预测剩余油分布。沉积储集层研究的新技术与新方法为沉积学理论发展及其工业化应用提供了基础。未来沉积学研究中,应发展传统沉积学、创新细粒沉积学和非常规储集层地质学,为沉积原型盆地恢复、富有机质页岩富集区评价、有利储集层预测和有利目标区优选提供依据,推动沉积学不断创新。     

论非常规油气对经典石油天然气地质学理论的突破及意义

面对非常规油气规模快速发展引发的全球能源行业诸多重大转变,亟需深入思考非常规油气革命对经典石油天然气地质学理论的深刻影响,重新审视油气成藏要素地质概念和油气系统理论框架,赋予石油天然气地质学新时期全新的学科内涵。基于此,总结了近期全球非常规油气勘探开发的重大进展,指出非常规油气革命不仅具有油气资源大幅增加的经济意义,而且对石油天然气地质学理论带来重大革新,因此具有重要的科学意义。归纳了经典石油天然气地质学生烃、储集层、分布和开发等4方面的理论核心内容,全面回顾了石油天然气地质学理论发展历史中的5个重要节点,包括背斜与圈闭理论、有机质生烃与油气系统理论、陆相油气地质、海洋深水油气地质、连续型油气聚集与非常规油气地质理论。非常规油气对经典石油天然气地质学在圈闭、储集层、盖层、资源分布、富集规律等基本理论概念方面产生了重大突破,推动油气地质基础研究向全过程生烃、全类型储集层、全成因机制、全种类油气资源转变,深化非常规油气地质理论研究,推动石油天然气地质学理论体系发展与重构,对中国乃至世界油气从常规向非常规战略发展具有重要意义。     

陆相盆地系统与岩性地层油气藏勘探国际研讨会

会议宗旨：中国陆相沉积盆地广泛分布、蕴藏着丰富的油气资源。20世纪中叶伴随着大庆油田的发现，产生了以陆相生油与复式油气聚集带理论为核心的陆相石油地质学，不仅丰富了世界石油地质学的理论宝库，而且有效地指导了中国陆相盆地油气勘探，发现了大量以构造型油气藏为主体的油气储量，建成了大庆、渤海湾、长庆、新疆等十几个重要油气生产基地，有力地支撑了中国国民经济的建设和发展。进入21世纪，中国陆上油气勘探已进入了构造与岩性地层油气藏并重的新阶段，部分盆地已进入岩性地层油气藏勘探的新时代。岩性地层油气藏勘探领域不断扩大，盆地从陆相断陷一种类型，扩展到陆相坳陷和前陆等多种盆地；层段从源内一种成藏组合，扩展到源内、源上和源下三种成藏组合；地域从东部老油区，扩展到中西部新油气区，已相继在松辽、渤海湾、鄂尔多斯、四川、准噶尔等盆地的碎屑岩和火成岩等储层中，发现了一批大型或特大型岩性地层油气田。最近几年，中国石油探明储量中岩性地层油气藏占60％以上；从剩余资源潜力看，岩性地层油气藏在今后相当一个时期内，是我国陆上最现实、最重要的油气勘探领域。为了进一步推动我国岩性地层油气藏勘探的发展，广眨交流不同类型盆地沉积、成藏和油气分布规律方面取得的理论认识，相互学习，借鉴国内外关于岩性地层油气藏勘探的技术、方法和经验，中国石油勘探开发研究院：美国斯坦福大学、中国沉积学会与中国石油长庆油田公司联合，拟于2007年5月在北京召开“陆相盆地系统与岩性地层油气藏勘探”国际研讨会。     

中国沉积盆地油气勘探开发实践与沉积学研究进展

从近期中国油气发现的特点看,陆相碎屑岩仍是中国石油增储上产最主要的领域,碳酸盐岩勘探正处于大发现期,台缘礁滩复合体与台内礁、滩勘探成果显著,沉积盆地中火山岩储集层已成为油气勘探的现实领域。高含水老油田是中国油田开发的主体,持续的储集层精细表征研究和改善水驱条件、提高采收率技术攻关,突破了高含水老油田的稳产技术瓶颈。中国石油天然气集团公司在陆相湖盆浅水三角洲沉积模式建立、砂质碎屑流成因与分布、深部有利储集层发育机理与分布预测、低孔渗砂砾岩储集层成岩相评价与有利储集层预测,海相碳酸盐岩岩相古地理重建、碳酸盐岩台地边缘精细刻画与台地内部结构细化、碳酸盐岩储集层多期叠加改造机理、岩溶储集层成因分类,非常规储集层评价、开发储集层沉积学、沉积储集层研究新技术与新方法、储集层改造技术等领域不断取得新的进展,为今后油气勘探开发提供了重要的理论和技术支撑。图6表2参62     

关于研究中国中、新生代陆相含油气盆地几个问题的讨论

随着我国石油地质普查勘探工作的日益发展,中、新生代陆相含油气盆地的研究工作也在不断深入。在研究工作中,应用某一种构造地质理论,尤其是引进一些新的构造理论,必然可以启发我们的思路,促使研究工作更为深入。但是也应该看到,一些不同派别的构造理论,往往分别强调了某一种某一类构造现象或特点,而忽略了着眼于我国许多陆相盆地在普查勘探过程中所积累的大量地质资料和它所显示的许多盆地的共同性。实践表明,我国若干大型或中、小型陆相含油气盆地的地质构造、沉积建造和含油气性均独具特征。进一步探索盆地的形成机理、发展规律、划分对比,研究盆地的沉积模式、成盆成油期和进行远景预测评价,是为继续在陆相盆地中扩大和发现新的油气田(藏)所必不可少的研究内容。     

鄂尔多斯盆地长庆油田油气勘探历程与启示

在系统总结梳理鄂尔多斯盆地油气成藏地质理论和勘探成果的基础上,将鄂尔多斯盆地勘探历程划分为盆地及周边构造油气勘探阶段(1907—1969年),侏罗系古地貌石油勘探阶段(1970—1979年),三叠系三角洲和奥陶系岩溶古地貌油气勘探阶段(1980—1999年),大型岩性油气藏油气勘探阶段(2000—2012年),致密油气和非常规油气勘探阶段(2013年至今)。在50余年的勘探实践中,形成了多项地质理论,如侏罗系古地貌油藏群成藏理论、内陆坳陷湖盆大型三角洲成藏理论、陆相淡水湖盆页岩油成藏理论、致密砂岩气成藏理论、岩溶古地貌天然气成藏理论和盆地东部多层系成藏理论,推动了鄂尔多斯盆地油气勘探的持续突破。     

陆相断陷盆地油气藏形成控制因素及分布规律概述

我国东部陆相断陷盆地经过多年的勘探实践，已经逐步形成了以“陆相生油”、“源控论”为代表的陆相石油地质理论。从最初的背斜油气藏勘探到现今的隐蔽油气藏勘探，中国陆相断陷盆地油气形成和分布规律经历了以下历程：在大庆油田发现的基础上总结出来“源控论”（20世纪60-70年代）；在以渤海湾盆地为代表的陆相断陷盆地勘探成果的基础上提出的“复式油气聚集带理论”（20世纪80年代）；胜利油田地质工作者在东营凹陷的勘探过程中总结的“环洼聚油”理论（20世纪90年代）；在对二连盆地的隐蔽油气藏形成及分布特征研究时提出的“互补性”特征（2003年）、“优势论”特征（2005年）以及“多元控油-主元成藏”新观点（2006年）。这一系列认识和新观点不仅在指导我国陆相断陷盆地的油气勘探中起到了重要作用，也大大丰富了我国以陆相生油为主线的石油地质理论。     

准噶尔叠合盆地复式油气成藏规律

准噶尔盆地是中国西部重要的含油气叠合盆地,近50年来的油气勘探开发不断取得突破,是叠合盆地复式油气成藏的一个典型实例.基于准噶尔盆地最新勘探发现和已有研究认识,文章总结了油气成藏规律,分析了重大勘探领域,以此为勘探战略选区提供依据,丰富和发展陆相石油地质理论.结果 表明,准噶尔多期盆地类型叠加演化过程中,纵向上形成了"...     

试论中国油气地质条件的特殊性

中国油气资源丰富,但石油地质构造背景特殊,油气田形成条件复杂。本文从中国板块构造演化控制成盆条件、盆地类型影响石油地质成藏因素这一思路,分析了中国区域地质结构、板块构造演化、盆地类型和沉积建造、中新生代大陆构造活动、陆相盆地热结构等的特殊性,及其对中国油气藏形成和勘探工作产生的影响。     

中国页岩气勘探领域和发展方向

我国油气对外依存度较高,勘探开发页岩气是缓解能源和环境压力的重要途径。尽管我国页岩气在短时间内已经取得了一系列重大进展,但目前仍然处于勘探发展方向选择的"十字路口"。为此,系统梳理了我国页岩气地质条件的特殊性,结合页岩气成藏机理研究成果,指出了我国不同领域的页岩气勘探方向。研究结果表明:(1)中国页岩气勘探可分海相、陆相及海陆过渡相3大基本领域,华北、扬子及塔里木3大板块页岩气地质特点各异,构造沉积演化、页岩生气成藏、后期改造破坏等多因素相互作用,形成了中国页岩气地质分布的复杂性及勘探领域的多样性;(2)海相页岩有机孔缝发育,奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩仍将是未来一段时间内页岩气勘探的主体,扬子地区的寒武系牛蹄塘组和震旦系陡山沱组、滇黔桂地区的泥盆系罗富组和石炭系旧司组、华北地区的蓟县系洪水庄组和中元古界下马岭组等可以作为页岩气勘探战略突破的对象;(3)大中型陆相盆地的构造深部位和斜坡部位、中小型盆地的沉降—沉积中心是陆相页岩气勘探的两大主要方向,页岩层理缝和粒间孔发育,多类型有机质与热演化程度的匹配常使得页岩油、页岩气共生,将成为陆相页岩气进一步探索的重要领域;(4)海陆过渡相页岩主要形成于晚石炭世—二叠纪,页岩与砂岩、泥岩、煤层及碳酸盐岩地层之间的旋回组合特点明显,页岩中成岩裂缝发育,较好的构造保存条件与成岩保存条件是该类型页岩气富集的两大要素,潮坪—潟湖沉积体系和三角洲沉积体系、大中型叠合盆地和中小型残留盆地,以及盖层发育且构造保存条件好的深层是海陆过渡相页岩气勘探的有利方向。     

试论中国油气地质条件的特殊性

中国油气资源丰富,但石油地质构造背景特殊,油气田形成条件复杂。本文从中国板块构造演化控制成盆条件,盆地类型影响石油地质成藏因素这一思路,分析了中国区域地质结构,板块构造演化,盆地类型和沉积建造,中新生代大陆构造活动,陆相盆地热结构等的特殊性,及其对中国油气藏形成和勘探工作产生的影响。     

中国多旋回叠合盆地立体勘探论

中国大陆长期处于全球动力学体系复合、汇交部位,具有多块体拼合、长期多阶段发展的特点,形成了一系列具有多旋回叠加地质结构的沉积盆地。在这些盆地中,海相、海陆过渡相和陆相烃源岩随热体制演变差异成熟,表现出多期生、排烃特征;海相碳酸盐岩、火山岩、碎屑岩等在成岩、构造改造等机制作用下形成多类型有效储集体,与膏盐岩、膏泥岩、泥岩等形成多套储盖组合;沿不整合面、断裂带等运移的油气在多个层系中多期聚集,受新生代构造运动的影响,油气多晚期成藏或晚期调整成藏;油气在隆起带、凸起带及其斜坡带,断裂带和不整合面相关的圈闭中富集。油气多层系聚集和多类型聚集使油气发现出现多个高峰期。中国的油气勘探不但在上覆陆相地层中发现了一系列大中型油气田,而且在下伏海陆过渡相与海相层系中也发现了苏里格、靖边、塔河、普光、龙岗等多个大油气田,在盆地深层火山岩中也发现了徐深、克拉美丽、牛东等大油气田,油气勘探呈现出立体、整体与综合勘探趋势。“立体勘探”是对叠合盆地的不同含油气领域、不同含油气层系、不同类型油气藏的整体、综合勘探。立体勘探的深度为0～10000m,平面上跳出上覆陆相盆地的边界,探索多成因类型的油气藏。已建立的富有中国特色的滚动勘探开发、复式油气藏与复式油气聚集（区）带理论构成立体勘探的理论雏形,正在发展的多旋回叠合盆地油气地质理论是立体勘探的理论基础,现代地球物理、钻探、测试、采油等先进适用技术是实现立体勘探的桥梁。立体勘探的思维与实践是对成熟探区、岩性-地层、前陆盆地、叠合盆地中下组合、陆上新盆地、近海海域、非常规油气等中国未来7大油气勘探领域开展有效、高效油气勘探的重要保证。     

管窥世纪之交的中国油气勘探

过去的半个世纪中国油气勘探在被世界公认“贫油”的陆相湖盆创造了奇迹。本文通过对我国目前油气资源状况、勘探形势以及技术现状等焦点问题的分析认为,21世纪中国的油气勘探将会有更大发展。含油气系统、层序地层学、储集层预测等基础地质理论研究和特殊地表、地质条件下的地震技术、定向井和测井技术攻关必将在东部老区、中西部新区以及海域取得丰硕成果。     

关士聪院士地质工作风格和风范

著名区域地质和石油地质学家关士聪院士,在长达60多年的地质活动中,为中国地质事业作出了杰出的贡献。区域地质方面主要体现在:首次确立了西秦岭地区存在陇南龙山运动;建立了桌子山地区的奥陶纪地层系统。石油地质方面主要体现在:促进了华北盆地新生界油气突破;主编了《中华人民共和国石油地质图集》;首倡中国陆相白垩系三分,为白垩纪沉积分型及油气的选型和选区指明了方向;倡导并推动了包括煤成气在内的天然气的科技攻关及普查勘探工作;参与和制定了二轮石油普查的总体部署,在其指导下,鄂尔多斯、川西北、南海珠江口、东海陆架,塔北等重要含油气区先后取得重大进展。关士聪院士立足于实践,善于理论总结,在《中国海相陆相和海洋油气地质》一书中,建立了由两个相组、6个相区和16个相带组成的中国古海域沉积环境综合模式,精辟地展望了海相找油前景。针对中国中新生代陆相盆地都为板内盆地的特点,建立了有别于前人的中国中新生代陆相沉积盆地分类原则,指导了中国陆相油气的勘探。     

中国陆相盆地层序地层格架及模式

陆相盆地与海相盆地的层序地层之间存在地质基础的差异性，主要体现在构造、沉积、层序形成的主控因素和油气生成、运移诸方面。在陆相盆地层序地层的研究中，划分、对比层序以及建立等时格架与模式，需要新的思路和更精细有效的方法。在凝缩体的概念、陆相盆地中湖相沉积层序形成的主控因素、体系域的划分以及陆相层序地层学的研究方法等方面，提出了探讨性的意见。在对各类陆相盆地层序特征分析的基础上，结合近年来的实际勘探情况和建立陆相盆地层序地层模式的可能，根据坡折带的有无，将陆相盆地划分成2个或3个体系域，建立了断陷型盆地、坳陷型盆地和陆内前陆盆地的沉积体分布格架和地层层序模式，为在陆相盆地中进行油气勘探提供了理论指导。     

中国东部中、新生代陆相断陷盆地沉积充填模式及其控制因素 ——以济阳坳陷东营凹陷为例

中国已发现的油气储量大多来源于中、新生代陆相断陷盆地,这些盆地大小各异、类型众多,储量相差悬殊,但大多已发现并开发的油田为明显的构造圈闭。随着我国油气勘探的不断进行及难度的增加与转型,当前油气勘探的目标已转移到隐蔽岩性地层圈闭中,因而很有必要对这些断陷盆地不同区带和各演化阶段的沉积充填特征进行认真分析和研究,以便为进一步的岩性地层圈闭勘探提供地质理论与科学依据。东营凹陷隶属于渤海湾盆地济阳坳陷,是一个典型的以陆源粗碎屑沉积为主的断陷湖盆,其沉积充填型式和砂体展布特征都具有代表性。因此,该文将着重在空间和时间2个方面从沉积学角度对东营凹陷进行剖析,阐述构造特征直接控制沉积充填特征、气候主要控制沉积物性质、沉积物补偿和湖平面升降主要控制沉积充填的空间展布型式这样一组对应关系,最后总结出不同构造区带各演化时期沉积充填模式及其对比关系,为丰富陆相断陷湖盆中油气生成和分布规律提供帮助与依据。     

中国已建立起有自己特色的油气勘探理论

中国石油工作者经过近40年的实践和探索，从本国油气资源分布和地藏的实际出发，现已建立起一套完整的有中国特色的油气勘探理论，中国特色的油气勘探理论主要包括：陆相生油理论，复式油气聚集（区）带理论，中国含油气盆地构造分析以及中、新生代陆相湖盆沉积储层研究等。中国科学院院士李德生认为，陆相生油理论在中国研究最早，也是最成熟的油气理论。以这一理论找到大庆油田使中国摘掉了“贫油”国的帽子，从50年代到70年代的准噶尔盆地油田、大庆油田、胜利油田等油田的发现和开发，不仅证实了陆相生油的理论，而且揭示了陆相生油储藏…     

中国东部陆相盆地隐蔽油气藏成藏机理与模式

以渤海湾盆地、松辽盆地为研究对象,在对盆地构造演化和构造类型、沉积演化和沉积特征、储集性能与烃源岩生烃潜力等成藏地质要素进行分析的基础上,揭示了中国东部陆相盆地隐蔽油气藏的发育特征与勘探潜力.渤海湾断坳型盆地内隐蔽油气藏类型多,资源丰富;松辽盆地断陷结构发育早,坳陷结构发育明显,但该大型盆地内隐蔽油气藏勘探潜力大.在对隐蔽圈闭形成、油气运移及时空配套史等成藏作用分析的基础上,结合已发现油气藏的类型、空间分布特点,对中国东部陆相盆地隐蔽油气藏总结出5类基本成藏模式,包括潜山、地层超覆、地层不整合遮挡、岩性圈闭及火山岩等.图3表1参18     

新疆油气分布地质特征

新疆油气勘探开发已有50多年历史,特别是近10年取得了重大进展,运用新理论和成果进一步研究总结了区内主要含油气盆地两类基底性质,不同原型盆地的沉积特征,盆地演化阶段及构造特征,油气资源及含油气系统,以及油气藏类型及油气分布规律等。     

中国陆相页岩油研究进展与关键科学问题

中国陆相盆地页岩油资源丰富,是中国油气增储上产的重要战略接替领域。限于陆相盆地特殊复杂的地质条件,陆相页岩油的富集规律与主控因素不够明确,中国陆相页岩油勘探所面临的关键科学问题仍然有待进一步研究。通过充分调研国内外以细粒沉积、烃类赋存以及流体运移为重点研究页岩油的最新进展,结合中国陆相页岩油勘探进展,对比总结了陆相和海相页岩油的基础地质特征及其差异,提出了目前中国陆相页岩油勘探面临的关键科学问题。研究结果表明：中国陆相盆地发育多套页岩油,陆相泥页岩层系具有沉积相变快、沉积厚度大、成熟度较低、黏土矿物含量高的特点;与海相地层相比,沉积构造背景较不稳定,沉积年代较新、非均质性更强,地层能量和地温梯度较低、烃类流体黏度和密度较大。细粒组分形成及地质事件的成因机制不仅是沉积地质学关注的"成源"与地球系统演化的事件信息,也是页岩"成储"及源-储耦合机制研究的关键内容。页岩油的赋存机制与其可动性密切相关,明确赋存机制是优选甜点的关键。微运移机制是页岩油藏开发的基础,随着微流体流动理论、计算机分子模拟与实验技术的发展,其运移机理将会得到进一步揭示。3个关键科学问题为：①细粒沉积岩的形成机理;②陆相页岩油的赋存机制;③陆相页岩油的微运移机制。建议以这3个科学问题为导向,加大地质-工程一体化研究与技术攻关,使其成为中国陆相页岩油革命成功的保障。