论海相生油与陆相生油

上世纪二三十年代,世界上发现的石油资源绝大部分都在海相地层中,勘探实践所提供的客观事实,使西方许多地质家形成了只有海相才能生油的概念。1941年,潘钟祥先生首次提出"中国陆相生油"。长期以来,海相生油与陆相生油一直存在争论。中国的石油地质家经过几十年的勘探,不仅在诸多的中新生代陆相沉积盆地发现了丰富的石油,而且还找到了大庆、胜利等亿吨级的大油田。实践证明,中国学者坚持的海相能生油陆相也能生油的认识是正确的。海相烃源岩和陆相烃源岩都是在半咸水、咸水沉积环境中形成的,大陆架、大陆坡是海相烃源岩发育的理想环境,而内陆咸化湖盆中的深水凹陷(或洼陷)则是陆相烃源岩发育的最好环境。同时,海相烃源岩和陆相烃源岩中有机物质的主要来源均为半咸水、咸水水体环境中发育的浮游藻类。因此,海相生油与陆相生油并没有本质的区别,都是烃源岩生油理论的一个组成部分,不存在独立的海相生油理论或独立的陆相生油理论。二者唯一的区别,就是陆相烃源岩的Ⅰ型干酪根比海相烃源岩的Ⅱ型干酪根品质更好,生油能力更强。     

从传统理论体系到创新理论思维——以含油气盆地研究和烃源岩生烃理论为例

创新理论思维是产生创新理论的基础和前提,而创新理论是相对传统理论体系而言的,创新理论的形成其实就是从传统理论体系到创新理论思维的研究过程.例如目前在含油气盆地研究方面有两种思维方法:一种是传统大地构造理论体系,其研究内容主要是形态描述和成因分析,沉积盆地与油气富集的关系则主要通过含油气盆地类型与油气富集程度之间的统计数据来说明,这既误导了油气勘探的目标和方向,也误导了含油气盆地的研究方向;另一种是石油地质理论思维方法,它认为一个沉积盆地能否成为含油气盆地以及油气是否丰富,主要取决于盆地整体沉降阶段能否沉积完整的生、储、盖层及上覆岩层,特别是能否发育一套优质烃源岩并经热演化实现成烃过程,含油气盆地的研究内容主要是盆地发育史和石油地质演化史.在烃源岩生烃理论研究方面也有两种不同的思维方法:一种是干酪根热降解晚期生烃学说,它实际上是油页岩热解生成页岩油的翻版,其热降解模拟结果存在明显的理论脱离实际的问题,以生油岩的生油潜量代替实际生油量,导致用成因法计算的石油资源量存在概念性错误;针对该学说存在的问题,提出了烃源岩有限空间生烃理论思维的新概念,烃源岩在成岩演化和有机物热演化过程中,提供有机物热降解反应以及容纳生成石油的只能是烃源岩此阶段的孔隙空间,它是有限的,而且随着埋深的增加而减小.     

烃源岩生排烃理论研究与泥页岩油气

泥页岩油气的研究与勘探,必然涉及到烃源岩生排烃理论.但目前的干酪根热降解晚期生烃学说,是在油页岩热解生成页岩油概念基础上的提升,其理论明显脱离石油地质演化过程的实际,以该学说为指导研制的盆地模拟方法计算的油气资源量,表示的是烃源岩总有机碳全部热解生成石油的总量,即所谓的生油(烃)潜量,不是实际的生油量.通常含油气盆地都经历了持续沉降、整体上升、全面萎缩三个明显不同的发育阶段,盆地每个发展阶段都与成烃成藏过程有密切的关联,因此成盆成烃成藏是一个相辅相成、统一的石油地质演化过程.在持续沉降阶段,主要烃源岩基本上实现了成烃过程;整体上升阶段是盆地油气成藏的重要时期,并导致油气运移;全面萎缩阶段继续成烃完善成藏,不仅使整体上升阶段形成的油气藏继续充注油气,而且形成新的油气藏.干酪根热降解生成的石油受烃源岩(泥质岩)的孔隙空间限制,即烃源岩生油是在有限空间中进行的.通过确定烃源岩孔隙体积及其含油度等可定量计算烃源岩的生油量;通过盆地整体上升前后的烃源岩孔隙体积的变小量等可定量计算烃源岩的排油量.利用自行研制的DK-Ⅱ型地层孔隙热压生排烃模拟实验仪,开展了盆地持续沉降阶段烃源岩有限空间生烃模拟实验研究.要了解泥页岩油气的特征,必须从盆地的演化阶段及其与成烃成藏的密切关联入手.     

试论石油地质基础研究与理论创新

目前在油气勘探开发领域对于石油地质基础研究概念的理解上存在很大误区,地质学家把地质基础研究、有机地球化学家把有机地球化学特征作为了石油地质基础研究。应该把成盆、成烃、成藏作为一个统一的、相辅相成的过程来探讨石油地质基础研究的问题,这种理解与含油气系统概念相似。由于现有体制和机制的原因,目前开展的石油地质基础研究缺乏齐全准确的基础资料和扎实可靠的基础工作的支撑,无法实现理论创新。石油地质学家应把盆地的石油地质基础研究重点放在认真分析盆地在持续沉降、整体上升和全面萎缩3个发展阶段的演化特征,以及与成烃和成藏过程的内在关联方面,这也是含油气盆地研究的理论创新方向。建议应从3个方面开展成烃的基础研究。而成藏研究的正确方向应当是研究在盆地整体上升阶段和全面萎缩阶段烃源岩与圈闭之间的压力差。     

天然气低氮氧化物燃烧研究进展与展望

相比于其他化石燃料,天然气燃烧所生成的污染物较少,但NOx排放量仍然较多.随着我国天然气消费量的逐年增加,降低NOx的排放量成为人们普遍关注的重要课题.文章简述了天然气燃烧过程中的NOx生成和还原机理,综述了几种不同低氮燃烧技术的减排效果及研究进展,对比分析了各项低氮燃烧技术的动力学原理及其优缺点,最后展望了天然气低氮燃烧的研究趋势.天然气燃烧生成的NOx主要是热力型NOx,针对热力型NOx的生成机理,减少NOx排放的有效手段包括降低燃烧温度、控制氧气浓度,缩短反应物在高温区的停留时间等.由此发展出了分级燃烧、贫燃预混燃烧、烟气再循环、MILD燃烧和催化燃烧等低氮燃烧技术.其中,分级燃烧、烟气再循环等技术已广泛应用在工程实践当中.这些技术都是通过营造不利于NOx生成的反应气氛来控制NOx排放,但同时这些措施也会引起燃烧不稳定、燃烧效率低等问题.因此,低氮燃烧、稳定燃烧以及燃料完全燃烧之间的协同研究将是今后的研究方向.MILD燃烧、催化燃烧等新兴技术具有优良的低氮燃烧特性,但其反应机理还有待进一步研究.降低MILD燃烧的形成条件、开发高活性和高稳定性的催化剂仍是目前的研究重点.     

全球能源格局变化及对中国能源安全的挑战

进入21世纪以来,拉美和非洲的石油储产量大幅增长,石油供应向多极化方向发展,石油消费重心正在转向产油国和发展中国家.2000～2011年全球天然气产量增长了35.7％,北美和欧洲天然气探明储量增长居全球领先水平,天然气消费普遍增长.发达国家仍然是能源投资的主体,但同时发展中国家的能源投资也快速增长,发展中国家对煤炭和石油的投资比例均高于发达国家,而发达国家对天然气和电力等清洁能源的投资比例超过了发展中国家.欧美引领着新能源的发展,但由于中国和印度的拉动,亚洲地区有可能成为全球新能源中心.气候变化问题使能源安全的内涵扩展到对环境的影响.此外,中东的石油和天然气消费增速位居全球第一,未来可能会影响对其他地区的出口.世界能源格局的变化使中国能源安全面临一系列新的挑战.首先,作为全球最大的能源消费国,维护全球能源安全是中国的不二选择;其次,维护海外投资利益已成为中国构建新的国际关系的重要考量;第三,需要重新考虑与发达国家和发展中国家的能源外交;另外,如何在国际舞台上发挥主导作用、以何种政治姿态影响和参与全球能源治理,以及如何与周边国家及欧美等国解决能源争端、领土争端和贸易争端,是我国面临的又一挑战.中国要注重能源大国在能源安全中的作用,有区别地与具有不同能源安全利益诉求的国家开展能源外交,在全球能源对话中要积极倡导能源贸易“去政治化”,提出既有利于世界能源安全又有利于我国能源安全的新理念.     

中国气田的分布情况

中国沉积岩分布面积广,陆相盆地多,形成优越的多种天然气储藏的地质条件。根据1993年全国天然气远景资源量的预测,中国天然气总资源量达38×10^12m^3;陆上天然气主要分布在中部和西部地区,分别占陆上资源量的43．2％和39．0％。中国天然气资源的层系分布以新生界第3系和古生界地层为主。天然气资源的成因类型是,高成熟的裂解气和油田伴生气占占主导地位,分别占总资源量的28．3％和18．8％,煤层气20．6％,     

中资石油企业投资伊拉克的机遇与挑战

伊拉克曾宣布,其探明石油储量已上升至1431 × 108bbl,政府计划投入巨额资金加快石油工业建设,这无疑将为国际石油公司带来更多的合作开发机会.伊拉克政府已举行了四轮油气招标活动,并与国际石油公司签订了一大批油气合作项目,正在准备进行新一轮招标 同时,伊拉克天然气市场前景广阔,目前其油田伴生气、天然气大量放空燃烧,不仅浪费能源,也不利于环境保护.伊政府正计划投入大笔资金用于炼油、石油化工、管道工程等领域的开发,工程建设与技术服务市场也蕴藏着巨大潜力.然而伊拉克石油市场也存在着风险和挑战,主要包括政治风险、经济风险、安全风险、政策法律风险及社会风险. 但即使如此,外国石油公司在伊投资还是相对安全的,投资回收基本可以保证.中国石油企业在伊首先要积极防范安全风险,进一步加强项目风险分析,有选择地参与油气田合作项目和石油化工项目,同时积极参与相应的基础设施和公共服务项目建设,努力推动伊拉克石油工业实现良性发展.     

中国太阳能资源评估及其利用效率研究进展与展望

围绕太阳能资源分布特征、资源潜力评估和太阳能利用效率的研究,从中国太阳能资源估算及其分布特征、中国太阳能资源潜力评估、太阳能利用方式及其太阳能利用效率研究、光伏发电效率评估、气候变化因子对光伏发电效率的影响等方面,归纳凝练了太阳能资源评估及其利用效率研究的主要成果。结合相关研究的国际前沿、热点问题和社会经济发展需求,剖析了研究中存在的不足和问题;提出加强气候变化背景下太阳能高辐射区光能资源变化新特征研究、深化太阳能高辐射区太阳能发电效率评估研究、深入开展气候变化因子对光伏发电效率的影响及其机制的研究、细化光能开发潜力评估、进一步完善光伏发电效率预测系统、推动绿色低碳社会经济发展等中国未来太阳能资源评估及利用研究需要重点关注的方向。     

天然气水合物成藏体系研究进展

基于近年来国内外冻土区和海域天然气水合物勘探成果,从稳定条件、气源、气体运移、有利储层这几个方面概述了水合物成藏体系的新进展。研究结果表明,地温梯度、海底表层温度、气体组分、孔隙水盐度等多种因素影响并控制了水合物的相平衡条件。全球已发现的水合物气体来源以生物成因气、生物成因−热成因混合气为主,热成因气体对水合物成藏的贡献得到了越来越多的重视。烃类气体以扩散、溶解于水和独立气泡的形式在沉积物中发生迁移,断层、底辟、气烟囱构造等为含气流体运移提供了有效的通道。归纳出六种水合物的产出特征和四种水合物的储层类型。通过对水合物成藏模式的总结对比,认为以地质构造环境差异而进行的成藏模式分类具有更好的代表性。     

国内常规能源的发展趋势

世界大多数国家早已完成了由煤炭时代向石油时代转变,工业化国家无一例外均采用了以油、气燃料为主的能源路线,中国以煤为主的能源结构急需调整。逐步减少固体燃料的使用比例,提高能源效率、降低能源成本,大力开发天然气资源,是中国能源发展的必然趋势。     

南海北部陆坡天然气水合物研究进展

综合调查已揭示了一系列显示南海北部陆坡存在天然气水合物的地质、地球物理和地球化学指标。结果表明两类天然气水合物系统即低通量扩散型水合物和高通量渗漏型水合物共存于南海北部陆坡,特别是东沙海域和神狐海域。天然气水合物钻探航次获得的资料为进一步理解神狐海域和东沙海域的天然气水合物系统提供了基础。钻探结果证明强似海底反射往往与低饱和度的含天然气水合物沉积物薄层联系在一起;高饱和度的天然气水合物一般不需要与地震剖面上识别的似海底反射对应,而与气体渗漏和断裂构造等特征相关。地球化学资料显示神狐海域和东沙海域的天然气水合物气源主要为微生物成因气。神狐海域钻探证实的天然气水合物分布区具有160亿立方米的甲烷地质储量,在目前天然气水合物开采技术和工艺条件下,开采具有较大困难,有待于开发更为先进的技术。随钻测井资料显示东沙海域浅部存在中等-高饱和度水合物,而深部水合物稳定带底界上方存在低饱和度天然气水合物。南海北部陆坡天然气水合物有待于深入探究其赋存状态、饱和度、储层特性和资源前景。     

南海北部神狐海域天然气水合物气源混合类型及定量表征

我国南海具有丰富的天然气水合物资源,水合物远景资源量约650亿t油当量."天然气水合物含油气系统"研究是一项十分重要的基础性工作,其中气源是天然气水合物含油气系统最基础的要素之一.已有的研究表明南海北部天然气水合物的气源主要为生物气、混源气(生物气和热成因气),但是混合类型、混合比例尚不明确.本文在气源岩分析基础上,以...     

南海北部陆坡天然气水合物成藏特征研究进展分析

南海北部陆坡区域构造地质控制着气源、流体疏导体系、富集空间及储层物性特征,因此,东沙海域、神狐海域、西沙海槽和琼东南盆地的水合物成藏条件及控制因素具有明显差异性。东沙海域深部气体可沿断层、裂缝、不整合面、砂岩疏导层和气烟囱等通道向上运移,并形成天然气水合物,具有渗漏型水合物产出特征;神狐海域水合物成藏与规模巨大的泥底辟活动相关,并与布莱克海台天然气水合物产出特征具有相似性;琼东南盆地中央坳陷带内为天然气水合物发育的重点区,底辟、泥火山或麻坑构造与天然气水合物发育密切相关。     

Opportunity,challenges and policy choices for China on the development of shale gas

With the highest shale gas reserves worldwide and huge need for energy, the Chinese government has introduced many incentives to accelerate the development of shale gas, including subsidies and reduction or waiver of the related fees or taxes. However, the challenges posed by a lack of advanced technologies, environmental protection, a shortage of water in quantity and a knowledge of how to develop a good industry–local community relationship are anticipated in the realization of the predicted golden age of the Chinese shale gas industry. Based on the particular situation and available resources in China, and with reference to the experiences in countries with a developed shale gas industry (such as the U.S.A.) and suggestions by the International Energy Agency, recommendations about the choices facing China can be summarized as follows: allowing foreign investors directly to hold exploration and mining rights in shale gas could facilitate the obtainment of advanced technologies; the improvement of the regulatory arrangements related to environmental protection could make developers more responsible; prompting developers to improve their water-use efficiency could help in not worsening the water supply to some extent; and SLO-based mechanism guidance could be helpful in developing a mutual-trust and -benefit relationship between the shale gas industry and the local community.     

南海北部天然气水合物沉积环境中自生矿物特征

南海北部陆坡发育的自生岩石矿物主要有碳酸盐岩、黄铁矿、石膏等,主要分布在天然气水合物最有潜力的区域,如西沙海槽、神狐海域、东沙西南和东北海域,以东沙东北部海域为自生矿物发育最密集区域。自生碳酸盐岩主要呈结核状、结壳状、烟囱状、块状等产出,神狐海域和东沙西南海域以白云石为主,西沙海槽以文石为主,东沙东北部主要以高镁方解石为主,具有较轻的碳同位素值和较重的氧同位素值;自生黄铁矿主要呈长条状,由草莓状黄铁矿组成,具有较大的硫同位素值,分布较为广泛;自生石膏主要呈球状或者块状,透明自形晶结构,分布在神狐及东沙海域部分站位。南海北部自生矿物的这些特点可为我国水合物勘探提供自生矿物方面的证据。     

中日与俄罗斯油气合作中的竞争态势分析

俄罗斯是全球油气生产大国,与日本的经济互补性强,但双方的能源合作尚处于较低水平,2011年俄对日石油出口仅占日本石油进口总量的4％,在日本进口的LNG中来自俄罗斯的气源仅占9％,两国在油气合作方面应该大有潜力可挖。中日两国一直在寻求通过油气进口多元化保障自身的能源安全,日俄能源合作对中俄能源合作会带来冲击和影响。对于与中日两国的能源合作,俄罗斯所持态度一直比较中立。俄罗斯采取保障自身利益最大化、追求出口多元化的对外能源合作策略,而且其油气出口重心不在亚太地区,再加上日本遏制中国和平崛起的政治意图,这就在客观上决定了中日在与俄能源合作中的竞争不可避免,且具有长期性和艰巨性。日本一直在与俄罗斯能源合作问题上排挤和提防中国,争取与俄罗斯开展长期稳定的油气合作,对中国具有重要战略意义。中国应该从战略高度认识中日两国在与俄罗斯能源合作中的竞争关系,树立竞争意识,力争在与日本的竞争中取得先机。同时要充分利用国际能源行业结构变革的机遇。加快国内天然气价格改革步伐,为中俄能源合作创造良好的经济环境。     

中国天然气现货市场与期货市场关系研究

叙述了中国天然气现货市场形成情况以及目前的发展现状,分析了天然气现货市场与期货市场关系,简要探讨如何在已有的天然气现货市场的基础上建立天然气期货市场。