全国油气资源战略选区调查工程进展与成果

2016—2018年期间,由中国地质调查局油气资源调查中心牵头组织实施的“全国油气资源战略选区调查工程”,以实现“新区、新层系、新类型、新认识”四新领域油气调查战略发现和突破,推动创建油气勘查开发新格局为目标,按照总体部署、分步实施原则,组织开展了长江经济带页岩气调查、北方新区新层系和松辽盆地页岩油调查油气调查三大科技攻坚战。在基础地质调查基础上,评价优选了一批页岩油气有利目标区,部署实施了二维地震、参数井和压裂试气工程,实现了长江中游下古生界页岩气、松辽盆地白垩系青山口组页岩油、塔里木盆地温宿凸起新近系油气、准噶尔盆地南缘二叠系芦草沟组油气和侏罗系西山窑组煤层气以及银额盆地居延海坳陷石炭系—二叠系油气调查等一系列重大突破和发现,初步摸清了新区新层系资源潜力。这些成果大大提振了南方复杂构造区页岩气、陆相页岩油和北方新区新层系油气资源勘查的信心,推动了油气地质调查与科技创新的深度融合,形成了油气成藏理论机理新认识,发挥了公益性油气资源调查的引领和带动作用。     

塔里木盆地西南坳陷二叠系页岩油气地质条件分析

二叠系泥页岩是塔里木盆地西南坳陷重要的烃源岩层系,阿克莫木、柯克亚、柯东1、杜瓦等地区或钻井的油气均源自二叠系,然而其页岩油气地质条件研究鲜见报道。笔者在分析研究区构造和沉积发育及其演化特征的基础上,重点研究了二叠系泥页岩的厚度、分布、地球化学和储层特征等页岩油气地质条件,探讨了构造、沉积与泥页岩生烃之间的演化关系,研究结果表明:①塔西南坳陷二叠系泥页岩累计厚度介于50～400m,主要分布在叶城凹陷和和田凹陷,沉积环境以浅海陆棚相和海陆过渡相为主,第四纪喜山运动对二叠系泥页岩的生烃演化具有重要的促进作用。②塔西南坳陷二叠系泥页岩具有良好的页岩气生成和储集条件,是塔里木盆地页岩气勘查的潜在层系;叶城凹陷和和田凹陷是塔西南坳陷页岩油气勘查的有利区,需进一步加强钻探验证工作。     

中国非常规油气的战略思考

本文基于非常规油气的内涵,分析了致密砂岩油气和泥页岩油气的成藏地质条件,论述了非常规油气资源潜力巨大,指明中国非常规油气资源战略发展方向。研究表明,中国非常规油气藏是富集在近源储集体或烃源岩的低孔、低渗的微米级纳米级的储集空间中连续油气聚集,淡化了圈闭、油气藏边界的概念。依据成藏地质条件和油气资源潜力的差异,非常规油气藏主要指致密砂岩油气和泥页岩油气藏。致密砂岩油气藏多位于斜坡、坳陷区,具有广覆式有效烃源岩;源、储关联密切,多呈互层式;油气运移距离短,以非达西渗流为主;储集体渗透率、孔隙度极低。泥页岩油气藏圈闭概念淡化,典型的储源一体;多形成于盆地坳陷或斜坡区,泥页岩大面积连续分布;有机质丰度大,热演化成熟度高;多发育纹层结构,纳米级孔隙、裂缝储集系统;储集层脆性系数大,地层压力高。烃源岩呈现多时代、多层系、多沉积环境特征,从震旦系到第三系均有富含有机质的烃源岩发育,沉积环境囊括陆相海、陆交互相海相,非常规油气资源潜力巨大。常规与非常规油气在时、空域的紧密伴生和规律聚集,使得常规非常规油气在平面上和纵向上形成“有序聚集”体系。对“有序聚集”的不同类油气藏进行“整一化勘探、整一化部署、整一化开采”,实现常规非常规油气整一化科学有序开发,避免整体油气资源的破坏和遗漏;从而丰富油气地质理论,促进油气勘探由“点带面”向综合有序三维空间迈进。     

重庆地区下古生界页岩气聚集条件及有利区预测*

重庆地区是中国页岩气勘探开发取得突破的地区,页岩气赋存层位主要为下古生界上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组有机质泥页岩。依据露头、钻井岩心及测井资料,利用沉积学、有机地球化学等方法,分析研究区泥页岩沉积学特征与岩石学特征、页岩气聚集条件,并预测区内页岩气有利区。结果表明,区内暗色泥页岩厚度大,分布广,总有机碳含量大于2%,有机质类型以Ⅰ型为主,热演化程度处于高成熟—过成熟阶段,说明该区泥页岩具有很好的生烃潜力;区内页岩气层上覆厚层泥页岩与下伏岩层灰岩对页岩气具有较好的保存效果;泥页岩含气量较高,平均为1.39,cm³/t。采用综合信息叠合法,可预测研究区页岩气发育有利区位于城口—巫溪一带与石柱—涪陵—武隆—彭水—南川—綦江一带。     

岩溶地区水文地质环境地质综合调查工程进展

近年来,由中国地质调查局组织实施的“岩溶地区水文地质环境地质综合调查”工程,按阶段任务目标,基本查明了我国南方岩溶区岩溶地下水资源赋存分布规律和开发利用潜力,发现了石漠化、地下水污染、内涝灾害等环境地质问题,揭示了岩溶作用对油气资源、矿产资源、岩溶旅游资源、碳循环和环境地质问题的控制机制,启动了“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划,在岩溶动力学理论、岩溶石笋高分辨率测年、岩溶人工增汇和岩溶地下水探测等方面实现了重大科技创新。建立的不同类型区岩溶地下水富水模式、成井模式、有效开发利用模式以及石漠化区综合治理模式,经实践表明具有推广应用价值,可为岩溶水资源可持续开发利用、石漠化综合治理、地下水污染防治和岩溶贫困区脱贫攻坚提供技术支撑。     

湖南省保靖地区龙马溪组页岩气地质特征与成藏模式研究

湖南保靖地区为页岩气勘探新区块,其页岩气地质特征和富集规律有待进一步研究。通过对区内沉积环境、储层孔渗、地球化学特征及地层含气性等研究,总结区内龙马溪组页岩气的地质特征; 根据生烃发育史、裂缝发育特征、滑脱层运移特征以及断裂作用等研究,探索页岩气的成藏模式。研究结果表明: 湖南保靖地区龙马溪组页岩有机质丰度较高,热演化程度适中,脆性矿物含量较高,物性特征较好,具备页岩气富集成藏条件; 页岩从二叠纪开始进入生气阶段,并持续到中侏罗世; 中侏罗世末期研究区形成隔槽式断裂褶皱冲断带,龙马溪组储层中形成垂直层面多组网状裂缝及顺层滑脱层; 湖南保靖地区龙马溪组具有“滑脱层运移、裂缝聚集、孔隙残留、断层封堵、高位富集、箱状成藏”的页岩气富集成藏模式。     

三江盆地前进坳陷油气地质调查新进展

随着东北大型含油气沉积盆地油气勘探难度越来越大,老油田开发程度已进入中后期,亟需新的油气区接替。三江盆地作为松辽盆地外围7个一级远景盆地之一,具有较大的油气勘探潜力。最近在三江盆地前进坳陷开展了一系列油气地质调查工作,在中生界泥页岩、晚古生界暗色泥岩地层及硅质岩生烃潜力方面取得了新的进展与认识,对评价该区油气资源潜力、进行下一步油气勘探工作具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地早侏罗世富县期沉积演化: 大洋缺氧事件前后陆地气候变化的响应*

托阿尔期早期早侏罗世大洋缺氧事件(T-OAE,~183.8 Ma)是一次全球性的地质事件,鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组记录了此次地质事件的陆地响应过程。主要基于盆地东缘野外地质调查、扫描电镜及薄片分析,本次研究描述了盆地东北部富县组岩性、颜色和沉积序列,利用前人研究成果总结了富县期岩相古地理变化规律及沉积模式,认为富县期经历了由干旱到湿润的古气候变化: 富县组下部含植物化石较为丰富的白色砂砾岩及黑色、灰色泥页岩沉积于湿润气候时期,对应着盆地下切河谷发育期和填平补齐期; 而上覆的罕见植物化石的杂色、红色泥页岩为(富县期晚期)相对平坦地形条件下的沉积,对应着早、中侏罗世湿润气候背景下的一次干旱气候脉动,为托阿尔期大洋缺氧事件在陆相环境的气候响应,可由此进行富县组区域等时性对比。研究认为“粗富县”为下切谷内河流充填沉积, “细富县”形成于湖泊环境或河漫环境, “黑富县”和“白富县”是湿润气候条件下沉积产物,而“红富县”和“杂富县”为T-OAE期后干旱条件下形成。     

鄂尔多斯盆地早侏罗世富县期沉积演化: 大洋缺氧事件前后陆地气候变化的响应*

托阿尔期早期早侏罗世大洋缺氧事件(T-OAE,~183.8 Ma)是一次全球性的地质事件,鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组记录了此次地质事件的陆地响应过程。主要基于盆地东缘野外地质调查、扫描电镜及薄片分析,本次研究描述了盆地东北部富县组岩性、颜色和沉积序列,利用前人研究成果总结了富县期岩相古地理变化规律及沉积模式,认为富县期经历了由干旱到湿润的古气候变化: 富县组下部含植物化石较为丰富的白色砂砾岩及黑色、灰色泥页岩沉积于湿润气候时期,对应着盆地下切河谷发育期和填平补齐期; 而上覆的罕见植物化石的杂色、红色泥页岩为(富县期晚期)相对平坦地形条件下的沉积,对应着早、中侏罗世湿润气候背景下的一次干旱气候脉动,为托阿尔期大洋缺氧事件在陆相环境的气候响应,可由此进行富县组区域等时性对比。研究认为“粗富县”为下切谷内河流充填沉积, “细富县”形成于湖泊环境或河漫环境, “黑富县”和“白富县”是湿润气候条件下沉积产物,而“红富县”和“杂富县”为T-OAE期后干旱条件下形成。     

我国油气资源潜力、分布及重点勘探领域

我国地质结构具有3大板块、3大构造域多旋回构造演化特征,造就多种类型叠合沉积盆地,构成克拉通+前陆、断陷+坳陷、前陆+坳陷3种主要类型。大型叠合盆地是油气资源分布与勘探开发主体。我国常规与非常规油气资源十分丰富,常规石油地质资源量1 075×10⁸ t,常规天然气地质资源量83×10¹² m³;致密油地质资源量134×10⁸ t,致密砂岩气地质资源量21×10¹² m³,页岩油地质资源量335×10⁸ t,页岩气地质资源量56×10¹² m³。陆上油气资源主要分布于渤海湾(陆上)、松辽、鄂尔多斯、塔里木、四川、准噶尔、柴达木7大盆地。海域油气资源主要分布于渤海湾(海域)、东海及南海北部的珠江口、北部湾、莺歌海、琼东南6大盆地。未来我国油气勘探应始终坚持“资源战略,稳油增气”战略,坚持“非常并进、海陆统筹”积极进取勘探思路;常规勘探领域,陆上地层-岩性、前陆、海相碳酸盐岩与潜山领域;海域为渤海海域构造与基岩潜山,深水构造与岩性;非常规油气主要是立足陆上7大含油气盆地,立足致密油气与页岩油气,强化勘探开发与技术配套。     

松辽盆地及外围油气资源基础地质调查——“十三五”阶段进展与未来工作展望

“十三五”期间,松辽盆地及外围油气地质调查以"开辟新区,探索新层系,联合攻关新类型、新领域,支撑百年大庆油田建设"为目标,紧密围绕"松辽盆地陆相页岩油、外围中小盆地、石炭-二叠系与中新元古界深层系"三大领域,取得了一系列发现与进展：一是以基质型页岩油为主攻方向,实施页岩油参数井获工业油流,揭示松辽盆地陆相页岩油巨大资源潜力;二是阜新盆地辽阜地2井获工业油流,实现久攻不克区勘探突破,为传统煤炭资源枯竭型城市转型发展提供资源保障;三是以深层系、非常规为指导思想,实施石炭-二叠系与中新元古界油气资源调查取得新进展.结合新形势、新需求,提出"全盆地、大地质、多资源"综合调查等下阶段工作方向.     

Tectonics of the Devonian Complex of the Southern Sector of the Caspian Basin (Kazakhstan): A Set of Geological and Geophysical Methods

The paper presents a comprehensive analysis of new data for drilling and seismic survey of the oil and gas potential of deep-seated Paleozoic horizons of the Caspian Basin in Kazakhstan. The features of the development and occurrence of large Paleozoic uplifts and sedimentary strata promising for prospecting are specified. A set of geological and geophysical methods was applied, and magnetic and gravitational anomalies of potential fields were analyzed in the southern, southeastern, and eastern marginal parts of the southeastern sector of the Caspian Basin. This is supplemented with new data obtained by a set of reconnaissance methods, and the section attributed to the Paleozoic at depths up to 5.5–8.0 km and its Devonian–Lower Carboniferous sequence are specified. New data were obtained on the area of distribution and occurrence of Upper Devonian and Lower Carboniferous sediments, geological conditions and prerequisites were revealed that refined the trace of the pre-Devonian complex and of the Lower–Middle Devonian sediments. Analysis of the distribution of large local prospecting objects has confirmed the presence and development of megauplifts, which are zones of hypsometrically elevated Devonian–Lower Carboniferous sediments. In the contour of the megauplift, structural elements have developed that are less significant, but promising in terms of hydrocarbon content. Based on the results of studying and refining the distribution patterns of large Devonian‒Lower Carboniferous objects and identifying megauplifts, it is possible to optimize regional studies in the Caspian Basin for the period of 2020–2030.

     

松辽盆地外围新区、新层系 ——油气基础地质调查进展与认识

以“开辟新区、探索新层系”为目的,基于野外地质调查、非震物探剖面测量、地质井钻探等油气基础地质调查,阐述了松辽盆地外围大面积火山岩覆盖区龙江、突泉、扎鲁特、林西、乌兰盖等油气新区的发育状况及中、下侏罗统和上二叠统等主要生烃层系的发育;认为突泉盆地中、下侏罗统泥岩厚度大、有机质丰度高、热演化处于成熟—高成熟阶段,盆地生、储、盖系列完整,有望成为松辽盆地外围侏罗统油气、新层系勘探突破的远景盆地.依据暗色泥页岩分布范围、沉积厚度和有机地球化学特征,论述了研究区晚二叠世林西组的页岩气资源前景.松辽盆地西缘地区的中、下侏罗统和上二叠统将成为油气新区、新层系调查研究的重要方向.     

非常规油气地质调查工程进展与主要成果

中国地质调查局油气资源调查中心牵头组织实施的“非常规油气地质调查工程”,开展了黑龙江省鸡西地区煤系气地质调查、松辽盆地及外围油页岩地质调查、松辽盆地西斜坡油砂原位试采工程、陆域天然气水合物地质调查与祁连山木里天然气水合物野外长期观测站建设、陕西关中地区氦气地质调查和非常规油气资源国情调研等工作,获取了大量基础数据,取得了黑鸡地1井、黑鸡地3井、黑鸡地4井等一系列突破性成果和重要进展,初步掌握了我国油页岩、油砂、陆域天然气水合物、氦气以及鸡西盆地煤系气等非常规油气资源潜力。该工程在煤系气、油页岩、氦气等领域产生重要影响,提振了非常规油气勘探开发信心,推动了科技创新与地质调查深度融合,促进了非常规油气学科发展。     

柴达木盆地德令哈坳陷石炭系分布特征

柴达木盆地具有丰富的油气资源,柴北缘、柴西、柴东三湖地区分别以侏罗系、古近系、新近系和第四系为主要勘探目的层。随着准噶尔盆地石炭系研究的进展和钻探的成功,石炭系已经成为中国西部地区重要的勘探层系。柴达木盆地的石炭系广泛发育,厚度较大,为一套碎屑岩与碳酸盐岩混合岩系,地质调查表明,石炭系为柴达木盆地一套潜在烃源岩。德令哈地区是柴达木盆地石炭系出露最多、地层层序最完整的地区。通过对德令哈及柴东地区MT勘探资料的处理解释和综合研究,对石炭系分布进行了深入研究,认为石炭系分布范围广、厚度大、构造稳定,其中欧龙布鲁克凸起油气成藏条件有利,是勘探的有利目标。     

大型内陆坳陷湖盆低渗储层富油理论与实践

以鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组低渗透砂岩油藏为例,基于大量基础地质、地球物理和地球化学分析资料,指出鄂尔多斯盆地陇东地区延长组石油富集主要受稳定构造背景、低孔渗储层与高效优质烃源岩良好配置等多种因素控制。以长7油页岩为主、多层段有效烃源岩的高效生烃是石油富集的基础,低渗储层与高效烃源岩的直接大面积接触及烃源岩的异常高压驱动下的高效排油是低渗储层石油富集的关键;稳定的构造背景和低渗透储层的强烈非均质性是石油保存的根本。在延长组储层普遍致密的背景下,有效烃源岩的排烃范围和有效储层的分布共同控制了石油富集地区。勘探实践已表明,大型内陆坳陷湖盆低渗储层富油理论可有效指导油气勘探,已发现了亿吨级大油气田。     

阿尔金山斜坡的深部电性结构及推覆构造

在柴达木盆地西部边缘的阿尔金山斜坡带上进行了16个测点的大地电磁测深工作。反演结果表明,测区的电性结掏具有明显的南北分区特征。南部表现为低阻特征,与盆地内部相似;北部具有明显的高阻特征。根据电性与地层的追溯对比,结合钻孔与地质资料推测,在柴达木盆地西部的阿尔金山斜坡带上存在由北向南的推覆构造,下古生界和元古界地层推覆在中、新生代地层之上。推覆体宽度和推覆距离均超过10km。     

渭河盆地及周缘上古生界残留地层分布及油气意义

近年来,由于全球资源量的需求增多,作为勘探程度较低的渭河盆地受到了越来越多学者的关注。而制约渭河盆地油气勘探的主要矛盾是缺乏烃源岩,若盆地存在上古生界烃源岩,则具有重要油气地质意义,可为氦载体气成藏提供物质基础。为了研究渭河盆地及周缘上古生界残留地层分布特征,本文系统收集、整理了渭河盆地及周缘已有地球物理资料,结合地质、地震、钻井、地球化学等研究成果,明确了研究区上古生界残留地层分布,通过对比盆地南北缘上古生界烃源岩特征,探讨渭河盆地内部上古生界天然气勘探潜力。结果表明,渭河盆地内确实存在上古生界地层,主要位于西安凹陷和固市凹陷内,固市凹陷中煤系地层的厚度较西安凹陷大,且厚度较大处靠近南部。烃源岩产生的甲烷气通过盆地内大量的断裂运移到新生界断层封闭的圈闭构造中成藏,新生代地层中发育优质的储盖组合,新近系张家坡组上部分布大范围的湖泛沉积泥岩,构成了良好的区域性盖层,为天然气提供了有利的保存条件。此外,天然气藏的存在可为盆地内氦气成藏提供基础条件。对渭河盆地基底气源岩认识的深化,为鄂尔多斯周缘盆地群油气基础地质调查提供重要的借鉴意义。     

伊通盆地西北缘断裂带的性质

以往对伊通盆地西北缘的断裂性质问题认识不清,严重制约了该地区的油气勘探工作。综合利用钻井、露头岩心及地球物理资料,确立了伊通盆地西北缘断裂带在古近纪右行走滑伸展之后、新近纪以来为挤压性质,并发育一系列逆断层及相关褶皱等构造。存在挤压作用的主要依据有以下4点：（1）在靠近西北缘边界的探井岩心中,地层大幅度倾斜或近于直立;（2）盆地西北缘露头出现大量挤压形成的褶皱构造;（3）盆地西北缘地震剖面上普遍存在逆冲构造和花状构造特征;（4）重、磁、电资料也表明盆地西北缘存在挤压现象。勘探证实,伊通盆地西北缘断裂带的挤压性质及伴生构造特征有利于油气的运聚和成藏。该认识有力地指导了伊通盆地的油气勘探,同时也对整个郯庐断裂带东北段的油气勘探战略具指导意义。