海相深层油气富集机理与关键工程技术基础研究进展

针对塔里木、四川和鄂尔多斯盆地海相深层油气富集机理与关键工程技术基础研究的需求,国家自然科学基金委员会于2020年初启动了企业创新发展联合基金集成项目。该文简要回顾了项目在古克拉通盆地原型-改造作用分析、海相深层碳酸盐岩油气和深层页岩气富集与流动机理、深层复杂构造成像与多类型储层预测原理、高温高压深层钻完井工程与控制原理等方面取得的初步研究进展,并介绍了在塔里木和四川盆地的部分初步应用和推广情况。      

深层—超深层海相碳酸盐岩地震勘探技术发展与攻关方向

随着塔里木盆地顺北油气区、轮南地区轮探1井在8200 m深度以下获得工业油气流,碳酸盐岩勘探迅速向深层-超深层领域迈进,向地震勘探技术提出了严峻挑战。主要分析了超深层复杂波场地震成像理论研究进展及面临的问题。在超深层储层预测关键技术方面,分析了由地震数据结构表征识别小断裂、基于数字岩心的孔隙结构定量化预测方法等现状;从勘探地质需求的角度,提出深层—超深层碳酸盐岩储层与流体预测技术发展趋势和重点攻关方向,以期为海相碳酸盐岩地震勘探的理论及技术研究提供借鉴。获得以下认识：(1)针对超深层低信噪比地震数据,Q叠前深度偏移和TTI介质RTM技术在碳酸盐岩储层成像中取得了一定效果,基于波动理论的层间多次波压制、各向异性Q-RTM、最小二乘Q-RTM及各向异性全方位角度域成像技术是重点攻关方向。(2)深层—超深层强非均质性碳酸盐岩储层地震预测技术存在欠缺理论依据、预测精度较低等问题,亟待加强理论方法探索和技术攻关。(3)地震岩石物理实验与储层地质的深度融合以及基于双相介质波动特征（频率、频散与衰减等）的储层敏感属性精细化地震预测技术、人工智能碳酸盐岩储层定量预测及流体检测技术等均是重要发展方向,“...     

中国深层油气勘探开发进展与发展方向

向地球深部进军、拓展深层油气资源,对于筑牢中国能源安全的资源基础具有重要的现实与战略意义,也是加大中国油气勘探开发力度的现实领域。在系统总结全球深层油气勘探开发形势和中国深层油气勘探开发进展基础上,深入分析了中国深层油气发展潜力、重点研究领域与科技攻关方向。中国深层油气资源丰富、勘探开发程度低,中西部叠合盆地深层发育的多套油气成藏组合、东部断陷盆地深洼区岩性与前中—新生界古潜山油气藏、深层页岩气等资源潜力巨大,勘探开发前景广阔,是未来重点研究领域。科技攻关方面需加强深层油气形成机制、分布规律及深部流体流动机理研究,开展基于地球物理的深部目标识别与预测、复杂地层条件优快钻井和复杂储层改造等关键技术攻关。同时,大力推动管理创新,进一步加强理论与技术、企业与部门间的协同攻关,加强勘探开发一体化、地质工程一体化的管理和运行,为深层油气高效勘探与有效开发提供有力保障。     

地球物理技术在深层油气勘探中的创新与展望

系统研究全球深层油气分布、储量、产量等勘探开发现状,总结中国陆上深层地球物理勘探技术研究进展及勘探成效,并指出面临的技术挑战与攻关方向。针对中国陆上深层油气勘探,分析了现阶段深层碎屑岩、碳酸盐岩及火山岩勘探所面临的低信噪比、低分辨率、低成像精度及低保真度等主要地球物理问题,明确了相应的宽线大组合二维及宽方位高密度三维采集、各向异性叠前深度偏移及逆时偏移、复杂构造建模及储集层定量预测等关键技术对策。在此基础上,从深层复杂构造成像与复杂储集层预测两个方面分析得出,宽频、保幅、高精度及信息综合是陆上深层地球物理勘探的技术挑战与攻关方向,并提出宽频地震采集、复杂储集层岩石物理建模、高精度叠前保幅成像、复杂储集层综合评价、非地震物探以及钻井地震导向等技术的研究与应用是未来深层地球物理技术发展的重点。     

塔里木盆地古隆起斜坡对碳酸盐岩油气藏的控制作用

塔里木盆地下古生界海相碳酸盐岩油气分布不同于上覆碎屑岩,油气沿石炭纪前古隆起斜坡分布与富集。塔北、塔中、塔西南等三大前石炭纪古隆起的宽缓斜坡长期稳定发育,形成了下古生界海相碳酸盐岩大面积油气成藏的地质条件。古隆起斜坡不仅是台缘高能储集相带发育的有利部位,而且有利于风化壳岩溶储集层的发育与保存。古隆起斜坡紧邻烃源区,是多期油气运聚成藏的指向区,油气保存条件优越。海相碳酸盐岩中广泛存在喜玛拉雅晚期成藏事件,石炭纪前古隆起斜坡是海相碳酸盐岩油气富集与勘探的主攻方向。     

2012年石油十大科技进展中国石油科技进展

<正>1复杂油气成藏分子地球化学示踪技术获重要突破中国石油在复杂油气成藏分子地球化学示踪技术方面获得重要突破,解决了我国深层超深层、碳酸盐岩和非常规等主要油气勘探领域油气性质预测及富集分布规律认识的难题,为准确定量评价多源生烃成藏潜力、动态示踪油气"生、运、聚"及成藏次生变化过程和     

塔中地区海相碳酸盐岩特大型油气田发现的关键技术

塔中隆起海相碳酸盐岩成藏地质异常复杂,地面条件极其艰苦,油气勘探开发面临世界级难题挑战。经过15 年艰苦攻关,发展了海相碳酸盐岩油气成藏理论：古隆起及斜坡控藏控储、多成因叠合复合缝洞系统地质模型、多充注点多期次大面积复式混源成藏理论;创新了海相油气勘探开发配套技术：大漠区超深层碳酸盐岩地震采集处理、缝洞量化雕刻、烃类检测、高产稳产井部署、超深高温碳酸盐岩钻井完井工艺、缝洞型碳酸盐岩储集层大型酸压改造等配套技术。运用上述理论及技术查明了塔中隆起奥陶系碳酸盐岩十亿吨级凝析气田,已探明中国奥陶系第一个礁滩复合体大型油气田,3×10⁸ t 油气规模基本落实,100×10⁴ t 产能初步建成;发现了塔中北坡鹰山组层间岩溶大型凝析气田,7×10⁸ t 油气规模逐步明朗,400×10⁴ t 产能建设全面启动。创新成果丰富了海相油气地质理论,推动了关键技术的进步。     

中国古老海相碳酸盐岩油气成藏组合的评价方法及其应用

中国古老海相碳酸盐岩油气成藏地质条件复杂,在其有利区带的评价优选过程中,目前尚存在只重视勘探目标（圈闭或储集体）,而忽视其他成藏要素（如烃源岩）的问题,导致一些勘探实践的失败。为此,在系统梳理塔里木、四川等盆地深层海相碳酸盐岩油气成藏地质条件的基础上,提出将成藏组合作为中国古老海相碳酸盐岩油气勘探中的重要评价单元,重点开展烃源条件、储集条件及源-储配置关系研究的观点。根据源-储配置关系,将古老海相碳酸盐岩成藏组合分为同构造期成藏组合及跨构造期成藏组合两大类型;储集体类型是海相碳酸盐岩成藏组合评价中最为重要的评价参数,也是进一步划分成藏组合类型的重要依据。对于以地层-岩性圈闭为主体的碳酸盐岩油气成藏组合,建议采用“储层层位+储集体类型”对其命名,实用性更强。最后,以鄂尔多斯盆地奥陶系为实例,阐述了古老海相碳酸盐岩油气成藏组合的特征,并指出该区奥陶系马家沟组可分为4个成藏组合,其中马五₅-马五₁₀亚段的成藏组合条件最为优越,天然气勘探潜力大,是值得加强勘探的重点目标。     

2012年中国石油十大科技进展

①复杂油气成藏分子地球化学示踪技术获重要突破。该突破解决了中国深层超深层、碳酸盐岩和非常规等主要油气勘探领域油气性质预测及富集分布规律认识的难题,为准确定量评价多源生烃成藏潜力、动态示踪油气"生、运、聚"及成藏次生变化过程和有效预测主要勘探层系及其烃类流体性质奠定了理论基础。     

中国海相油气勘探前景、主要问题与对策

塔河、普光大油气田的发现表明中国海相层系油气资源潜力大,是重要的油气资源战略接替领域。但是,中国海相层系形成时间早,演化历史长;盆地多阶段演化形成了多套烃源岩、导致了多期成藏和后期的多次调整,油气分布规律复杂,勘探风险大。因此,要取得海相层系油气勘探的新突破,发现更多、更大的油气田,必须坚持勘探和持续投入,坚持理论创新与技术进步,针对海相层系面临的主要问题,发展我国的海相油气成藏理论技术,围绕“多期构造活动背景下海相碳酸盐岩层系油气聚散机理与富集规律”核心科学问题,突出构造演化这一条线,把握三个重点-烃源岩、储层、保存有效性研究重点,强化三个结合-理论创新与勘探实践结合、区域评价与目标评价结合、地质研究与工程技术结合,定能在海相层系发现更多的大油气田。     

中国石油“十一五”以来油气勘探成果、地质新认识与技术进展

"十一五"以来,中国石油突出资源战略,大力实施油气储量增长高峰期工程,在鄂尔多斯、塔里木、四川、准噶尔、松辽、柴达木、渤海湾等大型含油气盆地取得了一系列重大成果,形成了中国石油历史上持续时间最长的储量增长高峰期。同时,随着油气勘探的持续突破,海相碳酸盐岩、前陆冲断带、大面积砂岩、火山岩、潜山及其内幕油气藏、致密油气、页岩气等油气地质认识取得重要新进展,进一步丰富和发展了中国石油地质理论。勘探工程技术攻关有效地促进了工程技术的快速发展,物探采集、处理、解释技术、复杂地区和深井的钻井提速,以及复杂储层和油气藏测井评价技术、水平井钻完井+体积压裂技术等发展迅速,形成了一系列针对不同勘探领域的配套技术。未来油气勘探对象日趋复杂,勘探难度加大,但随着地质认识的深化和勘探技术的进步,油气勘探仍具有良好的发展前景。     

中国海相超深层油气地质条件、成藏演化及有利勘探方向

通过对中国海相超深层油气区域构造背景、石油地质条件分析及典型地区(古)油气藏解剖,研究海相超深层油气成藏演化过程及富集主控因素。中国海相超深层油气主要分布在四川、塔里木和鄂尔多斯3大克拉通盆地,界定其埋藏深度大于6000 m,赋存层系为前寒武系及下古生界为主的古老海相层系。中国海相超深层烃源岩发育受全球超大陆聚、散旋回为背景的克拉通裂陷及克拉通坳陷控制,在四川盆地发育层系最多、塔里木盆地其次、鄂尔多斯盆发育规模有待进一步证实;储集层以碳酸盐岩为主,储集性能受早期高能滩体、后期叠加溶蚀及断裂作用共同控制;区域盖层包括膏盐岩、泥页岩与致密碳酸盐岩3大类。中国海相超深层普遍经历了两期油藏、古油藏裂解成气(或部分裂解)、裂解气(或高过成熟油气)晚期定型等演化阶段,油气富集受静态和动态地质要素耦合控制,主力生烃中心、高能相带叠加岩溶规模储集层、巨厚膏盐岩或泥页岩盖层、稳定保持圈闭条件是超深层油气富集关键因素。海相超深层具有克拉通内裂陷周缘、克拉通内坳陷周缘和克拉通边缘3个有利勘探方向。     

苏丹红海中部深海区油气成藏地质条件与勘探策略

深海油气资源丰富,是世界未来油气新增储量的重要接替区,但勘探投资大、作业风险高,因此制订合理的勘探策略对石油公司降低作业风险、减少勘探成本及尽快获得油气发现等都极为重要。以苏丹红海中部深海勘探区为例,系统分析了该区的地质结构、石油地质条件及有利勘探领域,探讨了制约该区油气勘探的主要因素。研究认为:苏丹红海中部深海区总体具有"两凹一凸"的构造格局;基底为前寒武系火山岩、变质岩,沉积地层主要为中、上新世红海同裂谷—后裂谷活动时期沉积的碎屑岩、碳酸盐岩和蒸发岩;纵向上发育盐上、盐下两套潜在的油气成藏组合,北部凹陷盐下油气成藏条件相对较好,具备大规模烃类生成、聚集的地质条件,是该区开展圈闭评价与钻探目标优选的最有利地区;由于盐层厚度大、地震资料品质差,导致盐下圈闭的落实程度普遍较低,钻前地质及作业风险难以准确预测,因此改善地震成像质量,评价、优选有利的钻探目标,并针对性地进行钻前准备仍将是该区下步勘探工作的重点。     

试论残留盆地

从中国大地构造及其形成演化历史来看,有两类沉积盆地具有良好的油气前景:中、新生代陆相碎屑岩盆地,其油气潜力已为勘探实践所证实;中生代—古生代海相碳酸盐岩曾经广泛发育并形成油气藏,中生代遭受严重的破坏,有些暴露于地表;根据诸多古油藏的研究表明,仍存在有未遭破坏的古生代海相碳酸盐岩油藏的残留盆地。由于其地质条件的复杂性,多学科综合研究,地质与地球物理的深入结合将是残留盆地油气勘探的关键所在。     

塔里木盆地跃满地区超深油藏成藏地质条件与演化过程

塔里木盆地台盆区深层海相碳酸盐岩在7 000 m以深持续发现大型油气聚集,但由于其复杂的地质结构与演化特征,仍需进一步加强油气成藏研究。位于塔北隆起西南部围斜的跃满地区发现了埋深在7 100~7 600 m之间的超深油藏,通过对该油藏的地质—地球化学综合分析,厘定了超深油藏成藏的有利条件：深大断裂一方面控制了岩溶作用的发生,导致一间房组大规模层间岩溶的发育与断溶体圈闭的形成、并与上覆吐木休克组和桑塔木组有效盖层组成了有利的储盖组合;另一方面作为流体运移的优势通道,为来自寒武系—奥陶系烃源的油气运移提供了便利条件;油气成藏后在低地温梯度和晚期快速深埋条件下,由于时间与温度的补偿效应不足,原油未发生裂解,以单一油相保存。跃满地区超深油藏成藏演化过程揭示了深层仍具有巨大的液态石油勘探潜力,勘探目标以具有串珠状强反射的断溶体油气藏为主。     

再论中国陆上深层海相碳酸盐岩油气地质特征与勘探前景

深层碳酸盐岩是我国陆上油气勘探发展的重要接替领域,加强对深层碳酸盐岩的油气地质研究与探索,对于实现我国油气工业持续、稳定、健康发展具有十分重要的现实意义。通过对深层碳酸盐岩基本地质条件的深入分析,发现中国陆上深层碳酸盐岩资源潜力可能超过预期,具备发现大油气田的良好前景。具体表现在4个方面:①发育常规烃源岩和源岩内滞留液态烃裂解两类烃源灶,都可以规模供烃;②受顺层、层间两类岩溶作用和埋藏、热液两类白云石化作用的控制,深—超深层碳酸盐岩仍可以发育规模有效储层;③在递进埋藏和退火受热耦合作用下,部分海相烃源岩可以跨构造期成藏,晚期仍有大量液态烃生成,深层碳酸盐岩油、气均富;④多期构造运动作用形成的大型隆起背景、3种类型成藏模式(隆起斜坡区岩溶储层似层状大面积成藏、古潜山风化壳岩溶储层倒灌式大面积成藏、礁滩储层大范围成藏),以及古隆起围斜区及台缘带广泛发育的地层、岩性圈闭群呈集群式大面积分布。结论认为:中国陆上深层碳酸盐岩具备大面积、规模成藏的有利条件,可以形成大油气田。     

海相碳酸盐岩层系油气资源类比评价方法与参数体系——以塔里木盆地奥陶系为例

海相碳酸盐岩层系油气资源丰富。由于油气成藏与分布的特殊性,碎屑岩层系中建立的油气资源类比评价方法与参数体系不适用于碳酸盐岩层系。围绕有效储层这一控制碳酸盐岩层系油气资源分布主要因素,以塔里木盆地塔中、塔北隆起奥陶系为解剖对象,建立了有效储层体积丰度法和有效储层面积丰度法2种适应海相碳酸盐岩层系油气资源评价类比方法;开展了资源评价的参数统计,建立评价关键参数分布模型。通过对64项地质要素的解剖,确定了21项适用于海相碳酸盐岩层系油气资源评价的类比参数,并以此建立了塔里木盆地海相碳酸盐岩层系3种典型有效储层的类比参数体系及参数取值标准,为碳酸盐岩层系油气资源的类比评价奠定了基础。     

中国陆上深层油气资源勘探开发现状及展望

深层油气勘探开发近年来获得了一系列重大突破,但中国陆上深层油气资源勘探开发取得的进展、面临的挑战以及发展趋势尚无系统的分析。通过深入分析,概括了深层油气资源5点基本特征：①气多油少,相态类型复杂;②高温高压普遍,不同盆地或层系差异大;③多元供烃,多源复合;④储层相对致密,但发育规模中高效储层; ⑤成藏过程复杂,多期成藏改造。梳理了深层油气勘探开发的过程,认为中国深层油气勘探开发目前处于“规模发现阶段”,在深层碳酸盐岩、碎屑岩、火山岩三大领域都取得了重大进展,但仍面临4方面挑战,主要表现为：①生烃、成储、成藏过程复杂,制约了勘探方向与目标选择;②钻完井周期长成本高,制约油气发现进程与效益开发;③高温压小井眼测井技术不成熟,制约了油气层识别精度;④开发方式及采油采气技术装备不适应,制约了有效开发和规模动用。在综合分析的基础上,指出中国陆上深层油气资源集中于三大领域六大盆地,勘探潜力巨大,是重要的油气资源战略接替领域,建议集中相关油气公司、石油院校及科研单位研究力量,攻克制约深层发展的重大基础理论和共性技术难题,集成涉及深层领域相关成果,构建深层油气勘探开发理论、技术体系,支撑深层领域快速发展。     

塔里木盆地海相油气成藏研究进展

近年来塔里木盆地超深层海相油气勘探取得了丰硕成果,顺北奥陶系、塔中寒武系、塔河深层等油气新发现,为塔里木盆地海相油气成藏研究提供了丰富的基础资料。塔里木盆地海相油气主要分布于台盆区,油气藏类型多样,原油物性变化大,显示出成藏的复杂性。通过对大量的实际样品分析和模拟实验及大量的地质、地球化学综合分析,结合构造演化、层序地层学、沉积相与沉积环境等研究成果,在烃源岩分布及其演化、油气地球化学特征、海相油气藏分布特征等方面取得了显著进展。一是明确了塔里木台盆区海相油气主要来源于强还原环境下形成的下寒武统-中下奥陶统烃源岩,特别是台盆区下寒武统玉尔吐斯组,并明确了超深层海相油藏后生改造主要有TSR、热裂解2种类型,提出了相应的判识指标;二是在建立玉尔吐斯组缓坡型优质烃源岩沉积发育模式的基础上,通过井震标定、正演模拟和区域测线地震相解释、三维区属性分析与地震反演,预测了玉尔吐斯组烃源岩的展布,并明确其演化特征:燕山期以来长期低地温背景下的"高压生烃演化抑制模式"延缓了顺托果勒低隆寒武系烃源岩热演化,顺托果勒地区仍具晚期高成熟液态烃形成条件;三是通过台盆区油气成藏特征对比,明确了奥陶系油气分布特征,进一步明确在台盆区寻找以下寒武统玉尔吐斯组原地烃源岩与燕山期以来晚期活动走滑断裂相匹配的、以晚期供烃为主的轻质油藏-天然气藏,是塔里木台盆区超深层碳酸盐岩领域油气勘探的重要方向。