页岩油可动资源量评价方法探讨及在东濮凹陷北部古近系沙河街组应用

中国页岩油资源潜力巨大,而页岩油的可动性评价影响了该类资源的勘探与开发。本文提出一种泥页岩油可动资源量评价方法,具体包括以下内容:1划分泥页岩层系,识别标准为:起始段和结尾段为大于2m的泥页岩段,单层泥页岩内有机质成熟度(RO)和有机碳均值大于0.5%,单层砂岩厚度小于2m,10m范围内薄砂层累计厚度小于4m,总厚度≥30m,页岩油可动资源量评价是针对狭义的泥页岩;2页岩饱和吸附油量评价模型,是基于泥页岩体积(展布、厚度)、有机碳、泥页岩密度和饱和吸附系数4个参数建立的;3原地页岩油资源量评价模型,是依据页岩含油率、泥页岩体积、岩石密度及轻烃重烃补偿系数4个参数建立的;4页岩油可动资源量评价模型,结合物质平衡原理,页岩油可动资源量等于原地页岩油资源量减去页岩油饱和吸附油量。应用上述方法对东濮凹陷古近系沙河街组沙一段、沙三上亚段、沙三中亚段、沙三下亚段泥页岩层系内页岩油资源量进行评价,结果为:沙一段、沙三上亚段、沙三中亚段及沙三下亚段泥页岩层系内页岩油可动资源量分别为1.27×108t、4.27×108t、2.73×108t和2.59×108t,柳屯洼陷具有很大的勘探潜力。     

渤海湾盆地东濮凹陷陆相页岩油可动性影响因素与资源潜力

可动性好是陆相页岩油富集高产的关键。通过显微镜薄片观察、扫描电镜、X射线能谱分析、岩石多温阶热解、高压压汞等实验，对渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙三段页岩油赋存特征与可动性影响因素进行了分析，并运用盆模法预测了可动油资源的分布。页岩油主要以游离态赋存于粒间孔、晶间孔、溶蚀孔和连通裂缝中，并在裂缝周围富集，成熟度和裂缝发育程度是页岩油可动性主控因素，有机质丰度和孔隙度对其影响相对较复杂。东濮凹陷沙三中、下亚段页岩油资源潜力较大，以中—高熟油为主，可动油纵向上主要分布在3 500~4 500 m，平面上主要分布在洼陷带和内斜坡带，其中前梨园洼陷以及文东内斜坡带、濮卫次洼、柳屯洼陷、海通集洼陷可动油丰度较高，是下一步陆相页岩油重要勘探方向。      

三塘湖盆地二叠系芦草沟组二段源岩油可动烃探讨

三塘湖盆地二叠系芦草沟组二段发育一套沉凝灰岩烃源岩层系,地层厚度大,有机质丰度高,类型好,整体处于生油窗内,油气以"自生自储"就近聚集成藏为主,烃源岩即是好的产油层,为典型的源岩油成藏特征。源岩油勘探主要评价储集层可动烃含量,本文探讨了利用录井气测、定量荧光、岩石热解以及核磁共振测井技术定性和定量表征源岩油中的可动烃,根据实测数据,用岩石热解法对其可动烃资源量进行定量估算,三塘湖盆地马朗凹陷二叠系芦草沟组二段源岩油可动烃资源约5.53×10~8t,资源丰度可达300×10~4t/km~2,源岩油勘探潜力较大。     

江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组盐间页岩油资源评价与甜点区预测

中国陆相盆地页岩油资源丰富,页岩油作为国家油气资源接替的新阵地,加强陆相盐湖盆地盐间页岩油资源潜力评价,可为中国东部陆相盆地页岩油勘探提供重要依据。为此,以江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组盐间页岩油为例,突出烃源层系页岩油资源潜力评价的有效性与创新性,优选出以TSM盆地模拟法为主,辅以体积法、热解参数法及资源丰度类比法的页岩油资源评价方法,进一步明确了页岩油资源潜力及有利分布区。潜江凹陷潜江组盐间页岩油资源主要分布在13个单韵律层、1个复韵律层,预测地质资源量8×10⁸ t、技术可采资源量1.26×10⁸ t,其中潜3⁴-10韵律层资源量最大;平面上,预测潜江凹陷中北部是潜江组页岩油勘探有利区,其中,Ⅰ类地质资源量2.43×10⁸ t、技术可采资源量0.38×10⁸ t,Ⅱ类地质资源量5.57×10⁸ t、技术可采资源量0.88×10⁸ t。     

鄂尔多斯盆地长73亚段页岩油可动烃资源量评价方法

鄂尔多斯盆地长7₃亚段发育一套富有机质泥页岩夹薄层粉—细砂岩的细粒沉积,具有整体生烃、普遍含油的特征。明确不同类型细粒沉积的含烃量、赋存状态、烃类组分等,对于该类型页岩油资源潜力分析和甜点优选具有重要意义。基于CY1井长7₃亚段岩心系统测试分析,运用多粒级多极性分步抽提方法,对黑色页岩、暗色泥岩、粉砂岩、细砂岩等4种细粒沉积岩石类型开展可动烃研究,评估了盆地长7₃亚段页岩油的可动烃资源量。结果表明,多粒级多极性分步抽提分析不同类型细粒沉积在不同粉碎条件下（1 cm³、0.5 cm³、150目）的含烃量及其组分,单位抽提量大小顺序为细砂岩>黑色页岩>粉砂岩>暗色泥岩,步骤1、步骤2抽提可溶有机质以轻质—中质组分为主,属于可动烃;步骤3和步骤4抽提可溶有机质为不可动烃。实验结果表明长7₃亚段黑色页岩、暗色泥岩、粉砂岩和细砂岩的可动烃量分别为3.35 mg/g、1.45 mg/g、3.28 mg/g和4.48 mg/g。对城80井区220 km²长7₃亚段页岩油可动烃资源量进行评价,初步评价结果为（0.37~0.51）×10⁸ t。鄂尔多斯盆地长7₃亚段页岩油有利分布面积约为1.5×10⁴ km²。通过类比分析,评价其可动烃资源量为（25~35）×10⁸ t,该类型页岩油有望成为盆地石油勘探新的接替领域。     

鄂尔多斯盆地延长组7段Ⅱ类页岩油风险勘探突破及其意义

2019年长庆油田分公司针对鄂尔多斯盆地延长组73段(长73段)厚层泥页岩夹薄层粉—细砂岩类型的页岩油(Ⅱ类页岩油),部署城页1井和城页2井两口水平井开展风险勘探攻关试验,两口水平井试油分获121.38t/d和108.38t/d的高产油流,有力推动了Ⅱ类页岩油的勘探进程。重点利用城页1、城页2两口水平井及城页1井导眼井的岩心、薄片、测井及地球化学资料,对长73段Ⅱ类页岩油储层储集条件及资源潜力进行研究。研究表明,两口水平井水平段储层类型主要为厚层泥页岩夹多层薄层粉—细砂岩,单砂体的垂向单层厚度主要为1~5m、水平段砂体横向延伸长度主要分布在25~50m、侧向宽度主要为100~300m,单砂体规模较小。储层储集空间类型有粒间孔、溶蚀孔、粒内孔、晶间孔、有机质孔及裂缝等,其中粒间孔孔隙半径集中分布在0.1~3μm,最大可达21μm,导眼段和水平井段的储层中高导缝、裂缝发育且呈东西向展布。砂岩储层的孔隙度主要为6%~12%,渗透率一般小于0.3mD;泥页岩储层储集性能差,孔隙度一般小于2%,渗透率小于0.01mD。综合利用岩石热解法、石油醚抽提法、二氯甲烷萃取法等方法,对城80区块220km2范围内长73段泥页岩及砂岩可动烃页岩油资源量进行评价,初步评价结果约为(0.692~0.783)×10^8t。鄂尔多斯盆地长73段Ⅱ类页岩油分布面积约为1.5×10^4km^2,综合评价长73段Ⅱ类页岩油远景资源量达33×10^8t。     

渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷沙一下亚段页岩油可动量评价

以渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷沙一下亚段页岩油储层为例,对不同埋深层状和块状泥页岩储层岩心样品开展有机碳、热解和孔隙度等实验分析,结合研究层段测井曲线,弄清储层岩石压缩系数、原油压缩系数、地层水压缩系数和原始含油饱和度随深度的变化特征,确定块状和层状泥页岩储层最大天然可动油量随深度的变化特征。研究表明：除了在2 500 m未熟油阶段有一段高值区之外,沙一下亚段块状和层状泥页岩储层中弹性驱可动油量和溶解气驱可动油量均随深度增加而增大。块状储层弹性驱可动油率明显大于层状样品,其溶解气驱可动油率略小于层状储层。但单位体积块状泥页岩储层弹性驱可动油量、溶解气驱可动油量分别略小于和明显小于层状样品。块状和层状泥页岩储层弹性驱可动油量平均值分别为0.13×10^-3 t/m³和0.14×10^-3 t/m³,溶解气驱可动油量平均值分别为0.56×10^-3 t/m³和1.27×10^-3 t/m³。     

辽河西部凹陷雷家地区沙四段油气资源结构特征

油气资源结构是指不同类型油气资源量的大小及空间配置关系,其研究结果能为勘探决策提供重要支撑。辽河西部凹陷中北部雷家地区沙河街组四段发育优质烃源岩和多种类型储层,形成常规、非常规石油协同发育,低熟、成熟石油混合聚集特征。在成藏要素综合分析的基础上,研究了雷家地区沙四段常规油、致密油、页岩油空间分布特征。结合盆地模拟法、小面元容积法、EUR分布类比法、体积法估算雷家地区沙四段生烃量、排烃量、滞留量和聚集量,详细研究了沙四段资源定量组成及分布特征,建立沙四段油气资源结构模型。结果表明,雷家地区沙四段以生油为主,页岩油分布在洼陷中心,致密油环绕页岩油分布,常规油聚集在页岩油和致密油分布区外围。缓坡带_洼陷带_陡坡带剖面上,依次分布低熟稠油、低熟_成熟混源致密油、成熟页岩油和成熟常规油。沙四段烃源岩总生油量为12.9×10⁸t,总的石油地质资源量为10.45×10⁸t。其中,页岩油地质资源量为7.51×10⁸t,占比71.9%;致密油地质资源量为2.25×10⁸t,占比21.5%;常规油地质资源量为0.69×10⁸t,占比6.6%。页岩油、致密油、常规油地质资源量的比例约为11∶3∶1。     

四川盆地侏罗系致密油形成条件、资源潜力与甜点区预测

通过大量岩心、岩屑和原油样品测试分析,结合456口井的生产动态数据,明确了四川盆地侏罗系4套主要烃源岩的生烃潜力和3套主力产层的成藏特征,指出凉高山组、大安寨段和东岳庙段烃源岩以生油为主,珍珠冲段烃源岩以生气为主,富有机质烃源岩控制致密油甜点分布,工业油井绝大多数位于TOC1.2%的优质烃源岩区,微米级孔喉是致密油有效储集空间,裂缝是开采初期高产的关键。四川盆地侏罗系致密油整体呈现油质轻、气油比高、异常高压的特点,有利于致密油流动和产出。采用小面元法、资源丰度类比法、EUR类比法和有机碳法4种方法,评价四川盆地侏罗系致密油地质资源量在(20~30)×10~8t。通过资源富集主控因素分析,建立了四川盆地致密油地质资源评价分级标准,运用小面元法计算Ⅰ类地质资源量为16.11×10~8t,Ⅱ类地质资源量为4.77×10~8t,Ⅲ类地质资源量为2.89×10~8t。预测大安寨段在南充—遂宁一带及梁平以东勘探潜力最大,凉高山组在广安—南充—遂宁—仪陇一带最为有利,东岳庙段在广安—遂宁一线以南具有较好的勘探前景。     

柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组油页岩资源潜力

为研究柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组油页岩资源潜力,以系统的有机地球化学测试为基础,结合油页岩测井定量识别方法,采用体积法对研究区石门沟组油页岩资源潜力进行了精细的研究。结果表明：研究区石门沟组下部含煤段与上部页岩段发育多层油页岩,其中下含煤段油页岩厚度较薄,与煤互层沉积,分布面积较小,含油率介于4.75%-7.49%之间,埋深小于1000 m,资源量为1.542×10⁸ t,折合成油页岩油资源为0.081×10⁸ t;页岩段油页岩厚度大,分布范围广,含油率介于3.79%-9.17%之间,埋深小于500 m,资源量为11.64×10⁸ t、折合成油页岩油资源为0.59×10⁸ t。因此,本区石门沟组页岩段油页岩品质好、埋藏浅、资源潜力大,具有良好的勘探开发前景。     

涪陵-重庆地区龙马溪组页岩地化特征及页岩气资源潜力评价

四川盆地东部涪陵-重庆地区龙马溪组发育深水陆棚环境,现今埋藏深度多数在2 000~3 500 m,具有页岩气成藏和开发的有利条件。根据四川盆地东部涪陵-重庆地区钻井资料,结合前人关于龙马溪组沉积相带研究成果,综合分析龙马溪组页岩的有机质丰度、类型及成熟度特征。研究认为该地区龙马溪组下段页岩残余有机碳含量平均2.54%,干酪根有机质类型为I型,成熟度在2.20%~3.13%,处于过成熟演化阶段。采用有机碳产烃率法模拟计算研究区龙马溪组下段富有机质页岩的生气强度为(40~80)×108 m3/km2,应用成因体积法、资源丰度法估算出页岩气地质资源量为(6.0~8.6)×1012 m3,资源量丰度为(4.0~5.7)×108 m3/km2。     

渤南洼陷沙三下亚段页岩油资源潜力分级评价

地化分析表明渤南洼陷具备了形成页岩油的物质基础.根据总有机碳含量与含油性的关系确定了页岩油资源分级评价标准,将渤南洼陷沙三下亚段页岩油资源划分为3个等级进行评价.同时利用△logR法获取氯仿沥青“A”,通过化学动力学方法恢复了烃类的损失部分,并用体积法对渤南洼陷不同级别泥页岩层段的页岩油资源量进行了计算.研究认为沙三下亚段具有较大的页岩油资源潜力,其中Ⅰ级资源量明显高于Ⅱ、Ⅲ级,是油气资源勘探开发的有利目标.     

中国页岩气开发进展、潜力及前景

中国作为北美之外最大的页岩气生产国,随着页岩气勘探开发的持续快速推进,在埋深3 500 m以浅的海相页岩区已经建成200×10~8 m~3的页岩气年产规模。未来全国埋深3 500 m以浅页岩气能否继续稳产上产、埋深超过3 500 m的深层页岩气的开发潜力如何,既是评价和判断未来中国页岩气资源开发潜力和发展前景等的前提,也是决定能否在川渝地区建成"天然气大庆"的关键。为此,通过总结中国页岩气理论认识和工程技术发展成果,分析页岩气资源的开发潜力,预判了未来的发展前景。研究结果表明:①在页岩气理论体系方面,明确了海相深水陆棚笔石黑色页岩形成条件及页岩气富集机理,建立了"甜点区"和"甜点段"地质理论,初步构建基于"人造气藏"的页岩气开发理论,建立了四川盆地南部地区深层优质页岩厚度大、保存条件好、发育微裂缝与超压的页岩气富集高产模式;②在页岩气工程技术方面,水平井多段压裂等关键工程技术实现了跨代发展,支撑了中国仅用6年时间就实现了页岩气年产100×10~8 m~3、其后又用2年时间实现了年产200×10~8 m~3的历史性跨越;③在页岩气资源方面,明确了四川盆地中浅层海相页岩气是产业发展的"压舱石",而深层海相页岩气则是未来产量增长的主体,以川南海相页岩为重点具备还可探明页岩气地质储量超6×10~(12) m~3的资源条件,可以支持页岩气产量持续快速增长。结论认为,通过加快对于埋深3 500～4 000 m页岩气资源的开发,2025年全国页岩气年产量可以达到300×10~8 m~3;考虑到埋深4 000～4 500 m页岩气资源开发突破难度较大,2030年页岩气有望落实的年产量为350×10~8～400×10~8 m~3。     

中国页岩油资源评价方法与资源潜力探讨

鉴于我国页岩油在类型划分、评价方法、评价参数标准和资源潜力预测等方面存在较大分歧的现状，将页岩油划分为夹层页岩油、纯页岩油和原位转化页岩油三大类。根据这三大类页岩油明显不同的赋存与形成特征，分别建立了相应的容积法、基于热解烃S₁含量体积法、基于氢指数变化的生烃量法资源量计算方法模型，并确定各种方法模型的关键参数及参数下限标准，最后按照统一的参数标准评价了我国主要盆地页岩层系的三大类页岩油资源量。我国纯页岩油、夹层页岩油、原位转化页岩油地质资源量分别为145.4×10⁸, 95.1×10⁸,708.2×10⁸ t,可采资源量分别为9.4×10⁸,7.1×10⁸,460.3×10⁸ t。评价结果表明，我国页岩油资源丰富，是推动国内原油增产稳产的重要接替领域。     

渤海海域页岩油资源潜力

渤海海域古近系沙河街组和东营组页岩油资源丰富,但勘探程度低,对页岩油资源的潜力评价和资源禀赋差异缺少系统研究,制约了勘探部署和有利区优选。基于渤海海域勘探开发实际情况,综合烃源岩地球化学实验及全岩矿物分析等,明确了渤海海域页岩油的资源潜力并指明了有利勘探方向。研究结果表明：(1)渤海海域5个富烃凹陷普遍发育优质烃源岩,成熟度适中,有利于形成页岩油。页岩油划分为分散资源、低效资源和富集资源等3类资源,各凹陷富集资源评价显示具有共同特征,总有机碳含量(TOC)>1.8%,热解游离烃量(S₁)>2.0 mg/g。(2)渤海海域5个富烃凹陷页岩油富集段均有分布,其中黄河口凹陷和渤中凹陷发育2个不同深度范围的页岩油富集段,且黄河口凹陷页岩油富集段埋深较浅,分布在2 800 m左右,辽中凹陷、歧口凹陷和秦南凹陷页岩油富集段埋深分布在2 800～3 200 m。(3)渤海海域沙(沙河街组)三段、沙一段和东(东营组)三段页岩油有利区面积均超10 000 km²,5个富烃凹陷页岩油资源潜力总计超150×10⁸ t,中-高成熟页...     

湖相页岩油气富集主控因素与勘探潜力——以四川盆地涪陵地区侏罗系为例

四川盆地东部涪陵地区泰页1井在中侏罗统凉高山组湖相页岩段测试获得日产气7.5×10~4 m~3、日产油9.8 m~3,油气试采效果好,实现了四川盆地侏罗系湖相页岩油气勘探的重大突破。为了进一步明确该区侏罗系湖相页岩油气的勘探潜力、实现湖相页岩油气高效规模开发利用,利用泰页1井、涪页10井等重点井的钻探资料,分析了该地区湖相页岩油气成藏地质条件,探究了控制湖相页岩油气富集的主要因素,明确了该区侏罗系湖相页岩油气的勘探潜力和有利目标区带。研究结果表明:(1)该区侏罗系半深湖相优质页岩有机质丰度较高、孔隙度高、含气量高,是页岩油气富集的地质基础;(2)发育大型宽缓向斜、保存条件好、压力系数普遍大于1.2,是页岩油气富集高产的关键;(3)湖相页岩微裂缝发育,有利于页岩油气富集及后期的压裂改造。结论认为,涪陵地区凉高山组湖相页岩分布广、埋深适中,微裂缝发育,有机质热演化程度适中,页岩气资源量为1 922×10~8 m~3、页岩油资源量为2 800×10~4 t,页岩油气勘探的潜力较大,是该区下一步油气增储上产的重要领域。     

页岩油地下原位转化的内涵与战略地位

页岩油地下原位转化是利用水平井电加热轻质化技术,将埋深300～3 000 m页岩中的重质油、沥青和各类有机物大规模转化为轻质油和天然气的物理化学过程,可称为"地下炼厂",在清洁开采、总量规模与产出物品质等方面具有明显优势。以有机质生排烃机理为基础,研究认为陆相中低成熟度(R_o值小于1.0%)富有机质页岩中,滞留液态烃占总生油量最大比例约25%、未转化有机质达40%～100%。适合地下原位转化的富有机质页岩需具备以下条件:页岩集中段TOC值大于6%,且越高越好;R_o值为0.5%～1.0%;厚度大于15 m;埋深小于3 000 m、面积大于50 km~2;页岩段顶底板封闭性好;地层含水率小于5%等。中国页岩油原位转化潜力巨大,技术可采资源量石油约(700～900)×10~8 t,天然气约(60～65)×10~(12) m~3。页岩油地下原位转化是新时期"进源找油"勘探的重大接替领域,如能实现商业突破,对中国石油工业的长期稳定乃至跨越式发展都具有里程碑意义。     

川中侏罗系勘探潜力及勘探目标再认识

川中侏罗系油区50多年来勘探没有重大突破,被认为是贫矿。最早确认大安寨段大一亚段、大三亚段介壳灰岩(孔隙度小于1%)是主要储层,定为裂缝性油田,地质资源量仅为11×10~8t;后发现含泥质介壳灰岩储层(孔隙度为1.56%),扩大了勘探潜力,资源量增至35×10~8t。目前研究发现,烃源层大二亚段泥页岩平均孔隙度为2.35%,含有机质泥页岩平均孔隙度为3.8%,钻井中油气显示很好,有不少高产井,为主要储层,据此认为川中侏罗系是源生源储的页岩油田。川中26000km~2半深水湖相区,泥页岩厚度大于40m,TOC含量为1.5%~2%,是页岩油勘探有利区。以容积法估算川中侏罗系大安寨、凉高山两段页岩油地质资源量为164×10~8t。建议对侏罗系泥页岩烃源层含油气情况进一步深入研究;开辟川中页岩油开发试验区,选择公山庙、桂花油田大安寨段,南充构造凉高山组页岩油进行先导开发试验,加快该领域探索进程。     

中国陆相页岩油类型、资源潜力及与致密油的边界

陆相页岩油包括中低成熟度和中高成熟度两大资源类型,二者在资源赋存环境、潜力、开采方式与使用技术以及工业评价标准等方面均不同,此外,陆相页岩油与美国页岩油和致密油也有诸多不同,科学界定这些资源类型的不同内涵,对推动陆相页岩油勘探从"源外"进入"源内",成为未来战略接替资源具有重要意义。明确了中低成熟度和中高成熟度两类陆相页岩油的内涵,前者是指埋藏300 m以深且Ro值小于1.0%的陆相富有机质页岩层系中赋存的液态烃和多类有机物的统称,后者是指埋深在蒂索(Tissot)模式"液态窗"范围、R_o值大于1.0%的富有机质页岩段中存在的液态石油烃的总称;系统总结了不同类型陆相页岩油的地质特征、资源潜力和经济评价标准。经评价,中国中低成熟度页岩油原位转化技术可采资源量约为(700～900)×10~8 t,中等油价(60～65美元/bbl)下的经济可采量为(150～200)×10~8 t,是保证陆相页岩油革命发生的主体,应依据井组累计采出量规模、建产规模、保存条件及开采经济性等关键参数,优选试验靶区,同时攻关核心技术装备;中高成熟度页岩油地质资源量约100×10~8 t,可采量尚需在单井日产量与累计采出量达至经济门限后确定。陆相页岩油与致密油有明确的边界,存在岩性组合、相带分布与产能评价标准等不同,二者可以按不同资源类型独立区分、并行存立。中国陆相页岩油类型、资源潜力及与致密油边界系统厘定,可为即将到来的页岩油勘探开发实践提供借鉴,有助于中国陆相页岩油革命的顺利发展。图5表3参32     

固相流动对垂直气井井筒压降影响的数值模拟

结合非常规油气特点,评价中国非常规油气资源潜力,总结中国非常规油气勘探开发技术进展,阐述中国非常规油气勘探开发前景与未来的发展战略。研究表明,中国非常规油气资源丰富,发展潜力大,其中致密气可采资源量为8.8×1012～12.1×1012m3,页岩气可采资源量为15×1012～25×1012m3,煤层气可采资源量为10.9×1012m3,致密油可采资源量为13×108～14×108t,可回收页岩油资源量为160×108t,油砂也具有一定资源潜力。目前已形成了全数字地震勘探技术、低渗低阻气层识别技术等一系列关键技术,且应用效果显著。致密气和致密油是中国目前最为现实的待开发非常规油气资源,煤层气与页岩气的开发利用正在起步。未来10～20年,中国非常规油气产量将显著增长,在弥补常规油气产量短缺中扮演日益重要的角色。