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。     

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。     

关于中国当前油气勘探的几个重要问题

中国油气供需缺口加大,勘探形势严峻。本文从当前油气勘探面临的形势出发,着重分析了全球油气勘探趋势、中国当前油气勘探面临挑战、非常规油气勘探的基本问题,以及当前油气勘探理论与关键问题。全球油气勘探领域不再受勘探程度的限制,逐渐呈现出向深水、深层、非常规、北极等新区、新领域转移的趋势。中国重点含油气盆地逐步进入较高油气勘探程度,勘探深度加大、目标更为隐蔽、储层物性更差,油气勘探开发工程技术难度逐渐加大。中国能源企业海外油气勘探开发战略面临区块获取困难、政治风险增加、勘探技术要求更高等多方面挑战。非常规油气地质理论与资源评价等核心技术需要加强研究,井筒和压裂等关键开发技术需要加强现场试验攻关。在新一代油气勘探地质理论指导下,重点解决地质条件下全过程的有机质烃类生-排-运-聚模型、构造改造盆地的油气资源潜力评价、低渗-致密储层的孔喉结构与油气渗流机理、中国大型岩性地层油气藏与连续型非常规油气的形成条件与勘探方向等9个关键问题。     

GeoEast系统解释技术在非常规油气勘查中的应用

GeoEast系统解释技术在常规油气勘探中已经取得丰富的成果。随着勘探程度的不断深入,非常规油气勘探倍受关注。GeoEast系统解释技术在中国南方S目标区评价优选项目的首次应用取得了明显的效果。     

《非常规油气地质》出版发行

由邹才能等编著的《非常规油气地质》一书近日由地质出版社出版发行。该书系统介绍了非常规油气的地质理论及相关技术,重点介绍了连续型油气藏的基本特征、评价方法和勘探开发关键技术,分类介绍了致密砂岩油     

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。     

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,     

鄂尔多斯盆地非常规油气地质理论与勘探开发技术研讨会在西安召开

<正>2014年9月27—29日,由陕西省石油学会、西安石油大学主办,陕西省石油学会非常规油气勘探与开发专业委员会、西安石油大学地球科学与工程学院承办,以及以《天然气地球科学》编辑部、《石油与天然气地质》编辑部、《地球科学进展》编辑部为媒体合作单位的鄂尔多斯盆地非常规油气地质理论与勘探开发技术研讨会在陕西省西安市顺利召开,来自全国各地的业内专家和知名高校的教授、学者及研究生共130余人参加了此次研讨会。与会人员围绕鄂尔多斯盆地非常规油气资源潜力及勘探开发对策、鄂尔多斯盆地致密     

含油气盆地成藏组合体理论初步探讨

从油气聚集带、复式油气聚集带到含油气系统，陆相含油气盆地成藏地质单元划分的演变反映了对成藏规律认识的深化。该文在综述前人成果的的基本上，尝试性地提出了一种基于成因分类，以输导体系特点为主要标志的含油气单元——成藏组合体，并对其理论基础及研究方法进行了初步探讨。     

2020年中国非常规油气产量有望达千亿立方米

以页岩气、煤层气等为代表的非常规能源正引起人们越来越多的关注,专家表示,今后几年,非常规油气资源勘探开发将迎来发展新热潮。如果能有政策支持、克服技术瓶颈,2020年中国非常规油气资源的产量有望达到千亿立方米。     

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     

关于中国油气资源潜力的几个问题

通过多种方法,对中国的油气资源潜力、中长期的石油需求和目前油气勘探阶段等问题进行了分析研究,结果为中国的油气资源探明程度很低,石油勘探尚处在发现高峰期,天然气勘探处在发现早期;仅用某个时间段的单因素趋势诸如消费指数、GDP增长关联系数等进行油气的需求预测,将得出误差较大的预测结果。预计到2020年,国内可以新增探明石油地质储量160×10⁸～200×10⁸t,新增探明天然气地质储量8×10¹²～10×10¹²m³;中国石油进口量占消费总量的比例将会控制在40%以内。中国的石油可采资源量不小于260×10⁸t。中国目前油气资源需求的主要矛盾体现在:一是资源潜力还很大,二是资源的发现速度仍然比较慢。加快油气的发现速度、降低能耗、调整能源结构是当务之急。因此,一方面政府应加快出台一系列激励油气发现和调整能源消费的相关政策,另一方面石油公司则应继续加大新区油气勘探的投入,提高油气资源的探明速度和油气资源的转化程度,提高国内油气产量占总消费量的比例,减缓石油进口比例过高带来的压力,维护国家的石油战略安全。     

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     

全油气系统定量评价:方法原理与实际应用

人类对油气的勘探开发和利用已超过150年,油气勘探进展大致划分为油气苗找油气、圈闭找油气、油气系统理论找油气和非常规油气藏勘探4个阶段。非常规油气勘探是对常规油气勘探的重大突破,在经典油气地质理论认为不可能形成油气藏的禁区发现了大量连续分布的非常规油气藏。非常规油气藏虽然需要采取特殊措施才能获得有效产能,但具有广泛连续的分布特征且资源潜力巨大,与常规油气藏的最大差异在于其运聚成藏不受浮力主导和圈闭控制。当前,非常规油气勘探在实践中遇到了一系列重大挑战,包括非常规与常规油气藏的差异性表征困难、无统一分类方案、分布边界不清、无量化判别标准、关联性不明、尚未建立起联合成因模式等。全油气系统概念的提出为复杂地质条件下常规和非常规油气资源的勘探开发提供了全新思路和新的理论指导,其研究内容涉及油气成藏全要素、形成演化全过程、资源分布全系列、预测评价全方位。基于全油气系统的学术思想,在国家重点基础研究发展计划("973"计划)等项目课题的资助下,以油气门限控藏研究为切入点,重点剖析了中国6个代表性盆地(塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地和松辽盆地)12 237口探井中80 762个常规和非常规油气藏的钻探结果,并与北美地区已发现的常规和非常规油气藏进行对比,结合全球1 186个盆地已探明的52 926个油气藏的差异性统计分析,在全油气系统定量评价研究中取得了4方面成果:1发现全油气系统内普遍存在3类10种油气门限,揭示其成因机制和控油气特征,提出了研究方法和判别标准;2建立了油气运聚门限联合控油气资源形成分布模式,提出了有效资源量预测评价新方法;3建立了动力场控油气藏分布模式,提出了有利成藏领域和成藏区带预测评价新技术;4建立了分布门限组合控藏模式,研发了有利成藏区带和钻探目标优选新技术。全油气系统定量评价方法在常规和非常规油气藏成因分类、剩余资源预测、全球天然气水合物资源潜力评价等方面的应用成效展示了未来全油气系统研究的发展方向。     

中国非常规天然气的战略地位

中国严重依赖煤炭的畸形能源结构和世界非常规天然气的发展趋势,促使中国坚持常规和非常规天然气同时并重,共同推动天然气产业的快速发展,中国非常规天然气迎来了发展的良好机遇。中国非常规天然气资源雄厚,技术可采资源量达34×1012 m3,其中致密气最为现实,技术可采资源量达11×1012 m3,已在鄂尔多斯盆地苏里格气区大规模开发,其他主要盆地也有规模储量发现;煤层气技术可采资源量达12×1012 m3,经过多年的技术攻关,已在中国部分地区获得工业产能,具备规模开发的基本条件,可以加快发展;页岩气勘探开发刚刚起步,已经开展系统评价工作,稳定区海相页岩具有与美国类似的地质条件,是页岩气勘探的有利区,初步评估中国稳定区海相页岩中页岩气技术可采资源量约为7.5×1012 m3。建议如下:①增强致密气政策扶持力度,推进技术再进步,降低致密气经济下限;②完善煤层气开发关键技术,加快开发进程;③全面可靠评价页岩气、加快试验区建设、强化技术攻关,共同推动中国非常规天然气发展进程。预计经过20年左右的时间,中国非常规天然气产量将占天然气总产量的"半壁江山",随后继续发展,逐步成为中国天然气产量的主体和助推中国能源结构改善的生力军。     

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。