非常规油气概念、特征、潜力及技术——兼论非常规油气地质学

提出了石油地质学正向常规油气地质学与非常规油气地质学两大学科方向发展,常规油气地质学研究的核心是"圈闭是否成藏",重点评价"生、储、盖、运、圈、保"6要素匹配关系;非常规油气地质学研究的核心是"储集层是否含油",重点评价"岩性、物性、脆性、含油性、烃源岩特性、应力各向异性"6性及其匹配关系。建立了不同喉径下限油气运聚模式和理论公式、非常规油气开采"L"型生产曲线与产量理论预测模型,揭示了非常规油气形成机理与开采规律。重点阐述了非常规油气的内涵、特征、潜力与技术,提出了鉴别非常规油气的两个关键标志:①油气大面积连续分布,圈闭界限不明显;②无自然工业稳定产量,达西渗流不明显。全球非常规与常规油气资源比例大约8∶2,其中非常规石油资源与常规石油大致相当,非常规天然气资源约是常规天然气的8倍。中国非常规石油资源约240×108t,非常规天然气资源约100×1012m3。近期非常规油气增储上产的重点为致密油和致密气,要加大页岩气工业化试验区建设和页岩油探索力度,未来需要建立"非常规油气地质学、细粒沉积学、非常规储集层地质学、地球物理预测六性、水平井规模压裂、平台式工厂化开采、管理低成本与政策补贴、非常规人才培养"等非常规油气工业体系。     

常规和非常规油气资源的关联性和差异性研究进展

常规油气资源指用传统技术可以获得自然工业产量并能直接进行经济开采的油气资源,其分布明显受到圈闭界限的控制,可分为构造、岩性、地层等油气藏类型.非常规油气主要是指非常规成藏、需采用非常规技术方法进行资源评价及勘探开发的油气,主要包括非常规石油、非常规天然气两大类共9种类型.常规油气研究的重点在于成藏而非常规油气的核心是储...     

全球常规-非常规油气形成分布、资源潜力及趋势预测

常规-非常规油气地质理论有效指导了油气资源不断获得新发现。新元古代以来,罗迪尼亚与潘吉亚(Pangea)超大陆2次重要板块构造分与合的旋回,控制特提斯、劳亚、冈瓦纳和太平洋4大构造域,以及克拉通、被动陆缘、裂谷、前陆、弧前和弧后等6类沉积盆地的形成。已发现油气储量中68%来自特提斯域,被动陆缘盆地占全球待发现油气资源量49%。全球盆地演化形成6套主要烃源岩、碳酸盐岩与碎屑岩2类储集层、泥页岩与膏盐2套区域性盖层。受以上因素控制,全球油气分布具有10条规律:1常规-非常规油气"有序聚集";2特提斯域控制全球油气富集带形成分布;3前陆冲断带控制构造油气田群分布;4克拉通内隆起控制特大型油气田展布;5台地边缘控制生物礁滩大油气田群带状分布;6被动大陆边缘控制海洋特大型油气田形成与分布;7前陆前渊斜坡控制大规模重油沥青赋存;8盆地沉积斜坡控制致密油气与煤层气聚集;9盆地深水富有机质沉积控制页岩油气滞留;10低温高压海底沉积控制水合物展布。常规与非常规油气资源比例为2∶8;常规油气资源主要分布于中东、俄罗斯、北美和拉丁美洲4大地区,非常规油气资源主要分布于北美、亚太、拉丁美洲和俄罗斯4大地区。预测世界石油工业有10个发展趋势,油气勘探主要集中在海域深水、陆上深层与非常规3大领域。预判石油产量峰值在2040年前后,石油工业生命周期还可再延续150年。新能源替代化石能源,不是化石能源利用的枯竭,而是新能源更低廉、更低碳、更大众。图7表8参36     

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。     

常规与非常规油气关系研究现状与发展趋势

针对常规与非常规油气的地质理论研究已经较为深入,但是对于常规与非常规油气关系的研究还很少。为此,从形成时间、空间分布和油气资源量3个方面,对常规与非常规油气关系的研究成果进行综述,提出目前研究中存在的问题,并分析常规与非常规油气关系研究的发展趋势。研究结果表明,常规油气与源储接触型非常规油气的形成时间具有先致密后成藏、先成藏后致密和边致密边成藏3种关系。常规油气一般分布于构造高部位,而非常规油气一般分布于盆地中心或斜坡部位,常规与非常规油气资源量满足油气资源分布三角图关系。但是在常规与非常规油气形成时间关系的主导作用、过渡带油气空间分布特征、不同级别构造单元油气资源量关系以及常规与非常规油气边界的确定等方面仍存在问题。未来常规与非常规油气关系研究的发展趋势应着重于针对烃源岩生排烃全过程、细粒沉积学、油气资源评价以及油气富集规律的研究。     

非常规油气资源评价进展与未来展望

近年来,国内外致密油、致密气、页岩气及煤层气等非常规油气资源评价取得重要进展,评价结果显示非常规油气资源非常丰富,勘探开发前景非常大。目前非常规油气资源评价方法也取得一些重要进展,分析了国内外具有代表性的方法进展,详细比较了5种主要类型方法(EUR类比法、资源丰度类比法、体积法、随机模拟法和成因法)的适用范围和优缺点。根据不同类型评价方法的优缺点及我国非常规油气资源评价现状分析,指出了我国未来非常规资源评价发展趋势:①采用统一评价流程和统一评价方法开展全国性资源评价,包括地质资源量评价和技术可采资源量评价;②采用改进后的资源丰度分级类比法、小面元体积法和EUR分级类比法等方法作为主要评价方法;③加强不同资源类型刻度区研究,建立起非常规油气资源评价的类比参数体系;④评价应包括经济评价和环境评估。     

常规与非常规油气资源评价技术规范体系建立及意义

依托《中国石油第四次油气资源评价》专项,分别建立了油气资源与储量分类体系、常规与非常规油气资源评价方法体系、常规油气资源评价技术规范、非常规油气资源评价技术规范、类比刻度区解剖技术规范、致密油资源评价技术规范、致密砂岩气资源评价技术规范、页岩气资源评价技术规范、煤层气资源评价技术规范、油页岩油资源评价技术规范、运聚与可采系数取值技术规范、常规与非常规油气资源评价成果图编制技术规范,共12项;形成了现阶段我国油气资源评价较为完善的技术规范体系。该资源评价技术规范体系的建立,不仅继承了我国油气资源评价的优良传统,且实现了评价结果的可比性与国际接轨,为政府与石油公司开展大规模常规与非常规油气资源评价提供重要评价标准、技术规范,意义重大,将确保我国油气资源评价的方法统一、标准统一、技术统一、成果统一。     

对非常规油气某些术语的讨论

讨论了非常规油气、致密油气、页岩油气的广义、狭义概念及其相关认识问题．20世纪70-80年代非常规油气概念开始流行,与其相关的一些说法带有明显的时代烙印和局限性,页岩层系作为整体在传统石油地质学中不作为找油目的层,在作为非常规新领域开拓时也无须排除其非页岩的夹层甚至所爽岩段,它还可能成为率先开发的甜点之一。石油和天然气多样的伴生和／或共生关系是美国页岩气大发展延伸至页岩油大发展的地质和资源基础,也是美国近年油气产量增加最快的重要因素、欧关多把页岩油归入致密油范畴,其目前开采还限于相对轻质者,故多称致密轻质油。油页岩中并不合原油,其干馏出的也不是原油而属油品。     

非常规油气勘探测井评价技术的挑战与对策

为促进测井评价技术及时有效地适应中国非常规油气勘探开发的发展趋势,系统地分析当前中国测井评价技术的现状及其面临的挑战,立足于需求驱动技术发展的理念,并对标国际领先技术,提出了中国非常规油气测井评价技术的发展对策.①深化岩石物理实验研究,研发移动式全直径岩心二维核磁实验分析技术,系统建立不同流体性质、不同孔隙结构和不同散...     

纳米石油地质学——非常规油气地质理论与研究方法探讨

常规油气资源的勘探开发已经步履艰难,以纳米油气为主体的非常规油气资源潜力巨大,即将成为石油勘探开发的主要领域。然而,由于纳米油气与常规油气的特征差异巨大,指导常规油气勘探开发的传统石油地质学不适用于非常规油气资源的勘探开发。纳米石油地质学是纳米科技与石油地质学之间的交叉学科,它伴随着非常规油气资源勘探开发的迫切需要、纳米科技的迅速发展而诞生,以纳米油气的生成、滞留、运移、聚(富)集、赋存、散失的机理和分布规律为主要研究内容,以非常规油气形成、产出状态和分布特征为研究目标。纳米科技理念及其高分辨分析测试技术、物理模拟实验、典型实例剖析是纳米石油地质学的主要指导思想和研究手段。纳米石油地质学将是一门全新的石油地质理论体系,在未来的油气勘探开发中将发挥重要的指导作用。     

纳米油气与源储共生型油气聚集

在对比非常规油气与常规油气类型、地质特征及勘探技术的基础上,提出"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。纳米油气是指用纳米技术研究和开采聚集在纳米级孔喉储集系统中的油气,纳米油气主要分布在烃源岩层及与其大面积紧密接触的近源致密储集层系中,涵盖了页岩油、页岩气、煤层气、致密砂岩油、致密砂岩气、致密灰岩油等,储集层孔喉直径一般为纳米级;油气水在纳米孔喉中渗流能力差,相态分异难,主要依靠超压驱动,油气被滞留吸附,在源储共生致密层系中大面积连续分布。中国含油气盆地发育源储共生型致密层系、碳酸盐岩缝洞层系、火山岩缝洞层系、变质岩裂缝层系等多种类型油气聚集层系,其中源储共生层系油气聚集位于盆地中心或斜坡部位,源内或近源层状大面积聚集,是资源分布的主体和未来发展重点领域。以鄂尔多斯盆地和四川盆地源储共生型油气聚集为典型实例,提出连续型油气"两线一区"(即源储共生层系油气聚集顶底界线、油气连续聚集边界线、"甜点"分布核心区)评价方法。图10表9参32     

中美非常规油气概念差异及启示

了解非常规油气概念界定上的差别,才能使中美两国间作正确的对比。勘探开发从常规向非常规延伸人类对地下资源的利用总是从较易开发、资源丰度较高、因而易获得较大经济效益的地方入手,然后随需求的扩大和技术水平的提高而向资源禀赋较差的领域扩展。大致自上世纪80年代以来,     

非常规油气资源经济性评价方法与案例

随着非常规油气资源评价工作的深入开展,非常规油气资源经济评价成为油气资源评价工作中越来越重要的一部分。针对非常规油气资源的特点,提出了非常规油气经济评价的目的性、可比性二原则,建立了非常油气资源经济性评价的内容、方法、经济性指标及标准;以高、中、低3种油价情景,探讨了四川盆地页岩气的资源经济性定性和定量评价模式,建立了四川盆地页岩气资源经济性评价工作流程和关键指标体系,指出四川盆地页岩气资源具有较好的经济性,存在3个一类高效经济区、4个二级次有效经济区、2个三级低效页岩气资源区。研究结果对建立科学、有效的非常规油气资源经济评价方法、指标体系、经济评价结果定量化和有利区带层系优选将起到规范和推动作用。     

页岩气资源潜力及发展策略——世界油气工业发展正历经从常规油气向非常规油气转化的关键时期，页岩油气、煤层气、致密岩性油气等非常规油气资源正成为油气勘探开发的新目标

页岩气是指赋存于富有机质（泥）页岩中、以吸附及游离状态存在的天然气,与致密砂岩气、煤层气等同属于非常规天然气。21世纪以来,随着全球能源需求快速增长与勘探开发理论技术进步,页岩气得到有效开发利用,已经占据相当的产量份额,成为全球天然气资源多元化供给的重要组成部分。     

准噶尔盆地油气资源潜力与中国石化常规—非常规油气一体化勘探策略

准噶尔盆地油气资源丰富,勘探潜力巨大,是我国油气增储上产的主战场之一。近年来中国石油在准噶尔盆地勘探不断取得重大突破,揭示了常规、非常规油气有序共生的分布格局。为进一步吸收邻区油气成果勘探开发经验和地质理论新认识,制定中国石化在准噶尔盆地的油气勘探策略,文章系统分析了准噶尔盆地油气资源潜力及分布特征,指出了目前资源评价中存在的对天然气和非常规油气资源不够重视的问题;通过梳理近年来盆地在多领域、多层系、多类型的重大油气勘探突破,结合中国石化矿权区油气地质条件和勘探实际,提出中国石化下一步在准噶尔盆地的重点突破方向及勘探策略。研究表明,准噶尔盆地目前已进入中下组合勘探为主的新时期,勘探思路也必须随之调整,必须坚持由早期的源外勘探转为源内及近(进)源勘探,由早期的常规油气勘探为主,转为常规—非常规油气并重;并就下一步如何尽快实现中国石化在准噶尔盆地的大突破、大发现和增储上产目标,提出进一步摸清资源家底、组建常规—非常规一体化攻关团队、加强地质—工程一体化联合攻关和加大风险勘探力度等4个方面的勘探策略。     

我国非常规油气资源勘探开发前景

对我国非常规油气资源从类型、资源量、富集程度、分布特征等方面进行了探讨。我国非常规油气资源类型多、分布范围广、资源量巨大,有着广阔的勘探前景。其中,油页岩、致密砂岩气、煤层气、和页岩气开发价值较高,是目前最为现实的非常规油气资源。注重和加强对我国非常规油气资源的勘探开发研究,转变传统观念、创新地质理论、研发特色工艺,加强技术合作交流,将能有效的促进我国非常规油气资源工业的发展。     

非常规油气突破源于三大科技创新

中国石油勘探开发研究院副院长邹才能日前撰文指出,非常规油气突破源于三大科技创新:纳米孔喉储层系统连续型油气聚集地质理论的创新、人造渗透率水平井多级压裂的核心技术创新和平台式"工厂化"经济开发模式的创新。非常规油气突破具有重大的科学意义。以页岩气突破"三个传统"价值为例,一是突破了传统资源禁区,增加了资源类型与资源量。常规勘探开发中将页岩作为生气层,而非储层,并没有把页岩气作为一种有效资源。二是突破了传统成藏理论,挑战了常规储层     

页岩油形成机制、地质特征及发展对策

页岩油是储存于富有机质、纳米级孔径为主页岩地层中的成熟石油,是常规-非常规"有序聚集"体系的重要类型之一,对中国陆相页岩油形成的沉积环境、储集空间、地球化学特征和聚集机制等基本石油地质问题进行了分析总结。富有机质页岩主要发育在半深湖—深湖环境,不同岩性组合共生沉积;发育纹层结构,微米—纳米级孔喉和微裂缝是主要储集空间;有利页岩以Ⅰ型和ⅡA型干酪根为主、Ro值为0.7%～2.0%、TOC值大于2.0%、有效厚度大于10 m;揭示了页岩孔隙演化和页岩油滞留聚集模式,储集空间、脆性指数、黏度、压力、滞留量等是页岩油"核心区"评价的关键。中国陆相页岩油在湖盆中心连续聚集,初步预测可采页岩油资源量约30×108～60×108t,水平井体积压裂、改造"天然裂缝"、注粗颗粒"人造储集层"等可能是页岩油工业化发展的核心技术,提出加快页岩油"分布区"研究、加强"核心区"评选、加大"试验区"建设的"三步走"发展思路。借鉴北美海相页岩气突破成功经验,陆相页岩油工业化有望在中国首先突破。     

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。