全球油气勘探领域地质特征、重大发现及非常规石油地质

全球常规类大型、特大型油气田主要分布在特提斯域、被动陆缘、前陆冲断带和克拉通等盆地中。非常规类油气田主要分布于前渊斜坡、盆地(坳陷)中心、克拉通向斜区和冻土带等。21世纪以来全球油气勘探重大发现主要集中在被动陆缘深水区、碳酸盐岩、岩性-地层、前陆冲断带、成熟探区、新地区新盆地及非常规油气藏(场)等7大领域。这些重大发现涉及油气勘探中的常规与非常规2类油气资源。常规石油地质强调在单一明确圈闭中的油气运聚和成藏规律;非常规石油地质重点研究非常规资源、非常规储集层、非常规成藏与非常规技术等。非常规油气藏(场)在地质特征、分类方案、研究内容、评价方法和勘探阶段等方面与常规油气藏有明显不同,需要加强非常规石油地质研究,发展非常规石油地质理论。图8表7参63     

青藏高原重点盆地与特提斯构造域含油气盆地对比分析

特提斯构造域是一个巨型的油气富集带,世界上许多特大型油气田都发育在特提斯构造域中。特提斯构造域含油气丰富但不均匀,以南带油气最为富集,盆地类型上以克拉通边缘盆地和前陆盆地最富油气。青藏高原位于特提斯构造域的东段,是我国海相三叠系—新近系分布面积最大、最集中的地区,也是我国最具油气潜力但研究程度又很低的地区。青藏高原作为特提斯构造域东段的主体,在构造演化上密切相关,但在含油气盆地特征上存在较大差别。通过青藏高原各重点沉积盆地与特提斯构造域含油气盆地初步对比,对青藏高原的油气资源潜力进行了分析,认为青藏高原油气勘探的关键是后期的保存条件。     

阿拉伯板块被动陆缘盆地油气差异富集主控因素

通过对阿拉伯板块被动陆缘盆地内含油气系统的系统表征和类比分析,结合中东地区油气田最新资料和前人研究成果,揭示阿拉伯板块被动陆缘盆地构造沉积演化、源盖成藏要素和油气富集的相关关系,探索盆地油气差异富集的主控因素。阿拉伯板块被动陆缘盆地群发育内克拉通、弧后、被动陆缘和活动陆缘4个超级含油气系统,其中被动陆缘和内克拉通超级含油气系统油气最为富集;区域上油气主要富集于中阿拉伯盆地和鲁卜哈利盆地,层系上石油主要储集于白垩系和侏罗系,而天然气则主要富集于二叠系和三叠系;阿拉伯板块被动陆缘盆地群油气的差异富集主要受3个因素的控制,即优质烃源岩的展布与盆地的正向构造带控制油气的区域分布,区域盖层控制油气的层系分布。      

南亚地区油气地质综合研究与区域优选

南亚地区经历冈瓦纳陆内裂陷、冈瓦纳大陆破裂与被动陆缘演化和印度板块与欧亚板块碰撞阶段,形成四大类沉积盆地,包括周缘前陆盆地、被动大陆边缘盆地、大陆裂谷盆地和克拉通盆地。含油气盆地主要分布在印度大陆的东缘和西缘,具有良好的油气地质条件,在层位上集中分布在古近系、新近系和白垩系。盆地类型与演化决定了油气富集规模和时代,有效烃源岩分布控制了油气田的平面分布,储盖组合控制了油气的纵向分布。根据盆地类型和规模、盆地石油地质条件、资源总量和盆地勘探程度等指标对南亚地区沉积盆地进行综合评价,优选出Bombay盆地、Indus盆地、Krishna—Godavari盆地、Bengal盆地、Assam盆地、Cambay盆地、Cauvery盆地、Potwar盆地等有利沉积盆地。     

常规与非常规油气聚集类型、特征、机理及展望——以中国致密油和致密气为例

油气勘探开发领域从常规油气向非常规油气跨越,是石油工业发展的必然趋势,二者在油气类型、地质特征及聚集机理等方面明显不同。常规油气研究的灵魂是成藏,目标是回答圈闭是否有油气;非常规油气研究的灵魂是储层,目标是回答储集有多少油气。非常规油气主要表现在连续分布、无自然工业产量。目前,常规油气面临非常规的问题,非常规需要发展成新的"常规"。伴随技术的进步,非常规可向常规转化。常规油气聚集包括构造油气藏、岩性-地层油气藏,油气以孤立的单体式或较大范围的集群式展布,圈闭界限明显,储集体发育毫米级—微米级孔喉系统,浮力成藏。非常规油气聚集包括致密砂岩油和气、致密碳酸盐岩油和气、页岩油和气等,一般源储共生,大面积连续或准连续分布于盆地斜坡或中心,圈闭界限不明显,页岩系统储集体广泛发育纳米级孔喉,浮力作用受限,油气以原位滞留或短距离运移为主。以中国重点盆地致密油和致密气为例,系统分析了其地质特征与勘探潜力。非常规油气储集空间主体为纳米级孔喉系统,局部发育微米—毫米级孔隙,其中页岩气储层孔径为5～200nm,致密灰岩油储层孔径为40～500nm,致密砂岩油储层孔径为50～900nm,致密砂岩气储层孔径为40～700nm。针对全球石油工业和纳米等技术的快速发展,提出了"纳米油气"的概念,指出"纳米油气"是未来石油工业的发展方向,需要发展纳米油气透视观测镜、纳米油气驱替剂、纳米油气开采机器人等换代技术,油气智能化时代将随之到来。     

全球前陆盆地层序沉积学新进展

从前陆盆地的油气勘探应用角度总结了沉积学与层序地层学研究的新进展,展示了全球前陆盆地的石油地质新理论和油气勘探远景。首先论述了全球前陆盆地冲断带的分布特征及其动力学机制,前陆盆地沉积水系的发育特点。其次探讨了前陆盆地裂缝性储集层的作用及其Zagros盆地的实例,构造作用同期的沉积楔状体及其西班牙Ebro盆地实例,欧洲Spitsbergen前陆盆地的体系域和沉积砂体,南美Andes前陆盆地的南北差异及其含油气系统。最后指出南美和中东前陆盆地对我国中西部油气勘探有重要指导意义,西加拿大前陆盆地的实例对我国非常规资源的勘探评价有参考价值。中国的非常规油气资源非常丰富,有重油、致密砂岩油、致密砂岩气、页岩气、煤层气和可燃冰等。前陆盆地前渊带深水湖盆沉积相带是重要的致密砂岩油和致密砂岩气发育区,前陆造山带和前缘隆起带是重油和油砂资源的发育带,以物性边界和岩性边界的煤层气发育区常常与煤层尖灭带有关,页岩气的勘探要重视其烃源岩即富有机质黑色页岩和炭质页岩的沉积环境分析。以鄂尔多斯前陆盆地为例,盆山耦合关系、层序地层研究、湖盆底形恢复和沉积砂体成因模式的研究成果可以提供石油地质勘探的新认识。加强前陆盆地沉积学和层序地层学的深化研究必将促进我国油气资源勘探特别是非常规油气资源勘探的新突破。     

中国三大类型盆地油气分布规律

中国主要发育有古生代克拉通盆地、中东部的中新生代断陷盆地及西部中新生代前陆盆地,这3大类型盆地控制了全国油气资源的85%左右,目前已发现的油气田主要分布在这些盆地中。经过多年研究和实践,总结了这3大类型盆地油气分布规律,以期对当前和今后我国油气勘探起到一定的指导作用。     

塔北前陆盆地与南天山造山带的耦合关系及油气分布特征

南天山造山带和塔北前陆盆地是一对共轭的、正负相依的构造地貌单元,它们自北而南分为6个构造单元:拉尔墩基底卷入厚皮冲断带、哈尔克山褶皱冲断带、库勒前缘叠瓦冲断带、拜城—阳霞前渊坳陷带、塔北前陆斜坡带和塔中前缘隆起带。南天山造山带和塔北前陆盆地的发育演化共同控制了塔北前陆盆地的沉积特征、变形特征和构造样式。塔北前陆盆地油气资源丰富,成藏条件优越;油气分布主要受含油气系统和区域盖层控制,克拉苏构造带、依奇克里克构造带、秋立塔格构造带和塔北轮台断隆带等4个构造带是油气最富集的构造带;已发现克拉2特大型气田等多个油气田,预计仍能发现更多的大油气田。     

中国各类陆相盆地斜坡区大中型岩性型油气田形成特征

我国陆相含油气盆地斜坡区大中型岩性型油气田主要发育于4类盆地之中:a)陕甘宁中生界稳定克拉通盆地具有中等油气资源丰度,盆地东北部的大型河流-三角洲砂体成为大型汇烃系统,将西南部生烃中心的油气源源不断地导向盆地东北部,在燕山Ⅳ幕东部强烈隆升改造作用下,呈南北向展布的盆地东北部三角洲砂体向东尖灭,形成大中型岩性油气田;b)松辽盆地为晚白垩世大型热衰减坳陷盆地,具有高—特高油气资源丰度,东部斜坡区发生反转掀斜改造,使纵向叠置、呈径向展布的大中型三角洲砂体与区域性断层及深部隆起复合形成大中型岩性-断层型油气田;c)准噶尔、川西、塔里木等中新生代大型前陆盆地,主力凹陷常发育大中型汇烃单元,且具有中等油气资源丰度,其斜坡区发育呈径向展布的一系列中小型裙边状扇体,配合斜坡区的大型古隆起背景、地层超覆尖灭和断层,形成大中型岩性型油气田;d)我国东部中新生界张性断陷盆地构造分割性极强,以发育小型汇烃单元为主,在具有高—特高油气资源丰度的凹陷,其斜坡区坡折带纵向叠置的大型扇三角洲及水下冲积扇体,与断层、火山岩体、泥底辟等叠合形成大中型岩性型油气藏.      

“进(近)源找油”:油气地质理论创新与重点领域勘探思考

创新地质理论和勘探重点领域是石油地质学科发展与工业探索发现的永恒主题,"进（近）源找油"正成为石油地质研究和油气勘探的新方向。地质理论创新引领石油工业从常规油气向非常规油气跨越,立足中国特色石油地质条件和勘探研究历程,取得4项研究认识。（1）松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地是中国的常规-非常规油气"共生富集"大盆地,未来油气勘探潜力仍很大,常规-非常规油气地质学将指导"共生富集"大盆地实现两种油气资源类型的整体发现、极限开发与协同发展。（2）石油地质理论在大油气田的发现中发挥重要作用,深化烃源岩认识可以不断开辟常规-非常规油气资源新领域,挖潜"共生富集"大盆地可以不断推动常规-非常规油气大发现。（3）重点领域是油气规模增储和战略发现的主力军,深层-超深层和非常规烃源岩层系是未来陆上重点发现和发展领域,中西部突出深层-超深层优质油气资源,中东部突出中-深层非常规规模油气资源。（4）立足6大常规-非常规油气"共生富集"盆地基础研究,突出烃源岩附近及其内部油气资源的规模快速利用,常规油气聚焦"富油气层系"战略发现,非常规油气聚焦"人造油气藏"规模开发,攻关"共生富集"盆地资源序列、重点领域风险勘探、万米超深层科学探索、非常规油气人工改造、煤炭一体化地下气化、页岩油及煤岩油原位转化6大战略领域,努力实现深层-超深层油气发现成规模、非常规油气资源能动用。面向未来10~15年,新一轮地质理论创新和重点领域优选,将带动中国油气工业继续增储上产。     

中国石油非常规油气发展现状、挑战与关注问题

进入21世纪,全球非常规油气发现进入活跃期,致密油/页岩油产量快速增长,页岩气产量持续增长,致密气、煤层气产量稳定,天然气水合物试采取得突破。近年来,中国非常规油气勘探开发取得显著进展,页岩气、致密油、致密气产量快速增长,页岩油勘探开发上升到国家战略高度。中国石油天然气集团有限公司(以下简称中国石油)矿权区内致密油、页岩油资源丰富,近期在11个区块相继获得勘探发现和突破,初步建成了多个规模产能区;在鄂尔多斯盆地开展了中低成熟度页岩油原位转化现场先导试验,陆相页岩油革命正在积极组织推进。鉴于中国当前油气对外依存度居高不下、需求旺盛的实际情况和陆相沉积复杂的地质条件,非常规油气的规模效益开发仍面临地质评价、"甜点"预测、钻完井与采油气工艺技术、经济评价和管理等方面的一系列挑战。为实现中国石油非常规油气资源效益勘探开发,需重点关注和处理好全生命周期管理、一体化运作、大数据应用、合理的配产政策、技术与成本、市场化等关键问题,以期推动非常规油气产业高质量发展,保障国家能源安全。     

页岩油气革命及影响

页岩油气革命延长了世界石油工业生命周期、助推了全球油气储量和产量增长、影响着各国能源战略格局。地质历史时期生命大爆发及生物大灭绝事件控制了全球富有机质页岩的形成和演化。结合世界页岩油气勘探开发实践分析，页岩油气革命包涵科技革命、管理革命和战略革命。科技革命将资源视野从源外单一资源类型扩展到"源岩油气"系统；管理革命实现页岩油气低成本开发；战略革命重塑世界能源新版图。通过系统介绍中国陆相页岩油、海相/陆相页岩气两大领域的工业实践，明确了地下原位加热转化技术是中-低成熟度页岩油资源规模开发利用的现实探索，水平井体积压裂技术是实现中-高成熟度页岩油经济开发的有效途径，指出鄂尔多斯盆地延长组7段中-低成熟度页岩油和四川盆地侏罗系自流井组大安寨段中-高成熟度页岩油具有很大的资源潜力。当前，中国3 500 m以浅海相页岩气开发已有成功经验，海陆过渡相和3 500 m以深海相页岩气勘探取得了重要突破。地下煤气化试验探索煤炭清洁化和可持续利用新模式。页岩油气革命对中国能源发展具有深远影响：页岩油气革命突破传统找油理念，助推"源岩油气"成为新的油气系统；页岩油气革命推动"技术爆发"，加快能源类型迭代；页岩油气革命开启"坚持常规、突破非常规、开启新能源"的发展道路，有望实现中国"能源独立"。     

页岩油气革命及影响

页岩油气革命延长了世界石油工业生命周期、助推了全球油气储量和产量增长、影响着各国能源战略格局。地质历史时期生命大爆发及生物大灭绝事件控制了全球富有机质页岩的形成和演化。结合世界页岩油气勘探开发实践分析,页岩油气革命包涵科技革命、管理革命和战略革命。科技革命将资源视野从源外单一资源类型扩展到"源岩油气"系统;管理革命实现页岩油气低成本开发;战略革命重塑世界能源新版图。通过系统介绍中国陆相页岩油、海相/陆相页岩气两大领域的工业实践,明确了地下原位加热转化技术是中—低成熟度页岩油资源规模开发利用的现实探索,水平井体积压裂技术是实现中—高成熟度页岩油经济开发的有效途径,指出鄂尔多斯盆地延长组7段中—低成熟度页岩油和四川盆地侏罗系自流井组大安寨段中—高成熟度页岩油具有很大的资源潜力。当前,中国3 500 m以浅海相页岩气开发已有成功经验,海陆过渡相和3 500 m以深海相页岩气勘探取得了重要突破。地下煤气化试验探索煤炭清洁化和可持续利用新模式。页岩油气革命对中国能源发展具有深远影响：页岩油气革命突破传统找油理念,助推"源岩油气"成为新的油气系统;页岩油气革命推动"技术爆发",加快能源类型迭代;页岩油气革命开启"坚持常规、突破非常规、开启新能源"的发展道路,有望实现中国"能源独立"。     

页岩油气发展的中国之鉴——致密油气和煤层气

为探索出一条中国页岩气发展的成功之路,从国内致密油气成功规模开发所形成的技术基础,到对煤层气长期发展迟缓的原因分析这两个方面进行了讨论。结果认为：①美国正是将致密油气开发中的技术应用于煤层气和页岩油气并使之适应其特点而取得了非常规油气生产的快速发展;②中国致密油气开发已取得重大进展,其技术总体上达到国际先进水平,也由此奠定了中国页岩油气发展的雄厚技术基础,使之能在适应中国特殊地质条件和不同页岩类型中完善核心技术与设备的国产化,进而形成配套技术体系;③中国煤层气起步早,有一定资源、技术基础,但发展迟缓,关键的影响因素是难以取得勘探开发区块以及不同企业之间的相互制约,垄断体制不仅限制了地方和民营企业的进入而且也没能发挥大型油企的积极性,因而投资严重不足,造成冷清的局面,这些障碍也正是页岩油气发展的前车之鉴,不进行改革并完善法规,非常规油气产业难以顺利发展。     

不同介质条件下油页岩热解的初步研究

利用高压釜热解实验装置,对采自民和盆地的油页岩进行全岩、全岩加去离子水和全岩加碱性饱和KCl溶液等3个系列的热解实验研究,并对这3个系列生成的页岩气和页岩油进行对比分析。结果表明：介质的加入有利于液态物的产出,跟油页岩直接加热相比,去离子水的加入使得页岩油的平均产率从83.66 mg/g提高到210.15 mg/g,但是抑制页岩气的生成;而碱性饱和KCl溶液的加入对页岩油和页岩气都有贡献,使得页岩油平均产率从83.66 mg/g提高到186.16 mg/g,页岩气平均产率从7.56 mL/g增大到9.08 mL/g。     

深层海相页岩储层精准评价与开发选层的评价体系问题评述

深层页岩是我国页岩气资源进一步发展的潜力目标,勘探开发潜力巨大.深层页岩储层埋深大,地层环境相对极端,高温高压和储层特征的差异导致了压裂开发效果受限,成本显著增加,容错率低,深层页岩的精细评价与精准选层的重要性日益突出.深层页岩宏观均质性增强,但小尺度微观非均质性增强.储层物质组分、孔隙特征、物性和岩石结构等与中浅层页...     

页岩油气地质评价方法和流程

我国页岩油气勘探开发刚刚起步,为了有效而快速地评价页岩油气的潜力,基于国内外10多个页岩油气项目评价的工作实践,综合出了一套适合我国条件的页岩油气地质评价流程和方法,并通过实例说明其应用过程及效果。所提出的页岩油气地质评价流程包括页岩区域评价、页岩评价和页岩油气储量评估。其中页岩区域评价包括建立地层格架、区域构造演化及古地理演化研究、地理地貌分析,目的是确定盆地内是否存在形成富含有机质页岩的古地理环境,评价中强调含有机质页岩沉积环境稳定分布及构造变化稳定性的确定;页岩评价的目的是确定页岩油气发育的有利区,评价中重点要确定"五度",即页岩深度、页岩储层厚度、页岩中有机质丰度、页岩中有机质成熟度、页岩的脆性度等指标,这是快速评价页岩油气有利区的关键;页岩油气储量评估的目的是确定形成页岩油气的核心区或"甜点"区,该评估反映了页岩油气藏连续分布的特点。结论认为,所建立的页岩油气地质评价流程和方法便捷有效,为页岩油气快速评价提供了一种方法。     

Geological characteristics and gas potential analysis of the Biluocuo oil shale in the southern Qiangtang Basin,China

Shale gas exploration in the Qinghai–Tibet area has lagged behind as compared to the other regions of China, and no shale gas reservoir has been discovered till yet. The analysis of the geological and reservoir characteristics of the Biluocuo oil shale samples from the southern Qiangtang Basin indicates the following findings. The oil shale has a high organic matter content, and the average mass fraction of organic carbon is 4.62%. Additionally, the organic matter is type II. The thermal evolution of organic matter has reached from a low to a high mature stage, and the porosity and permeability are 1.25% and 0.0102 mD, respectively. The rocks are highly brittle, and the primary mineral components are calcite and quartz, whose average contents are 58% and 22%, respectively. Moreover, the rock has a high adsorption capacity. Furthermore, a comparison with the five major shale gas systems in North America found the following. The Biluocuo oil shale is similar to the Barnett shale and Ohio shale, particularly to the Barnett shale. This comprehensive analysis indicates that the Biluocuo oil shale has considerable gas potential and is a key formation for shale gas exploration in the Qinghai–Tibet area.