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。     

准噶尔盆地西北部地层压力演化与油气成藏有利动力条件研究

准噶尔盆地西北部发育异常高压, 异常高压是油气垂向运移的重要动力条件, 目前已经在超压带上发现大量高压油气藏。为了揭示现今地层压力特征, 恢复成藏期古压力演化特征。利用测井方法和2D盆地模拟技术, 得到超压的分布和演化特征, 并讨论了超压对油气运移的影响。结果表明, 研究区单井地层压力结构可以分为三类; 由古至今, 各地层超压逐渐变大, 超压由浅部地层向深部地层逐渐变大; 各时期平面上超压分布呈规律性变化, 整体上是由西北部向东南部逐渐增大; 超压的分布和演化成为油气垂向运移有利动力条件, 对研究区高压油气藏的形成具有重要的意义。     

北部湾盆地涠西南凹陷超压系统与油气运移

利用地震层速度、声波测井及各种录井资料研究北部湾盆地涠西南凹陷超压系统及油气运移 ,用以指导下一步油气勘探。研究发现主要生烃层段流沙港组二段泥岩的欠压实是形成异常高压的主要原因 ,异常压力主要分布于凹陷中心地区。最大压力封闭点及油的成熟门限深度可以区分异常高压层的作用 ,在生油门限以下的异常压力带中的快速压实段 ,是油气初次运移最有利的层段。研究发现本区存在两种油气运移方式 ,即向泥岩下方运移和侧向运移 ,最后指出勘探油气的有利地区     

异常压力与油气分布

随着油气勘探活动的不断加深，国内外相继发现了许多异常高压油气田。据不完全统计，全世界已发现超压盆地１８０多个，其中１６０多个为富含油气盆地。异常高压油气田约占全球油气田３０％左右，因此，对异常压力的研究，具有举足轻重的意义。本文介绍了异常地层压力的概念、特征及分类；详细论述了异常压力的成因，即烃类生成作用、欠压实作用、液态烃类的裂解作用、粘土矿物的后生成岩作用、构造作用、温度变化等；系统阐述了世界典型含油气盆地的超压形成机制、超压体系中油气初次运移机理以及超压与油气分布关系；并在此基础上，归纳总结出了五种超压油气藏成藏模式，即：（１）位于超压体系中的低渗超压油气藏；（２）位于超压层系中，以礁灰岩（或浊积砂岩）为储层的高压油气藏；（３）位于超压带上倾方向，以退覆三角洲平原和分流河道砂岩为储层的常压或过渡带超压油气藏；（４）位于超压带上、下部的超压油气藏；（５）位于远离超压体系的泄压区常压油气藏，本文对指导、加深新老油气区勘探具有实际应用价值。     

评述异常压力研究中的石油地质学新思想

在对异常压力的认识不断深化的过程中,凝结出许多新的概念和思想,为现代石油地质学理论注入了新的内容。关于超压生成与有机质成熟-生烃的关系虽有争议,但大多数主张超压对有机质成熟和生烃起抑制作用;在超压的背景下,生烃、排烃以及烃类的运移和聚集常呈现出幕式的特征;压力驱动是流体活动和油气运移的重要动力;动态运移通道是油气运移的新型通道;通常压力过渡带是油气聚集的有利场所;在超压的含油气盆地中,可能发现的非传统油气聚集有异常压力的气饱和封存箱、水力破裂-泥岩裂缝油气藏、烃水倒置的油气藏等。异常压力的储层具有相对独立性。     

用地震压力预测技术研究临清坳陷（东部）泥岩压实与油气运移

地层流体压力异常是含油气盆地存在的一个普遍现象。由于地层异常压力与油气的运聚关系密切,因而研究其分布特征对于寻找隐蔽油气藏有指导作用。文章针对临清坳陷勘探程度低,探井密度小的特点,利用地震层速度从区域上对泥岩压实进行了研究,并用等效深度法计算了地层流体压力,分析了异常流体压力带的纵向,横向和平面分布特征及油气运移的趋势,结合地质特征,推测了油气的有利聚集带。     

转换大陆边缘盆地深水浊积砂岩油气成藏差异性研究

深水浊积砂岩油气藏是当今世界油气勘探的热点领域。基于地震、钻井、地球化学等资料,系统分析了西非北段科特迪瓦盆地深水浊积砂岩油气成藏的差异性。研究表明,科特迪瓦盆地经历了裂陷期（早白垩世）和漂移期（晚白垩世—现今）两大构造演化阶段,漂移期发育塞诺曼—土伦阶优质海相烃源岩,裂陷期发育阿普特—阿尔布阶湖相烃源岩。漂移期层系为盆地的主力勘探层系,发育两种类型的浊积砂岩油气藏。塞诺曼—土伦阶浊积砂岩油气藏为典型的“砂体运移、自生自储、源内成藏”的油气成藏模式,其油气主要来源于塞诺曼—土伦阶烃源岩,广泛分布的浊积砂岩是油气运移的主要路径,烃源岩的生、排烃期决定了油气成藏时期,是否发育有效烃源岩是该类油气藏成藏的主控因素。圣通—马斯特里赫特阶浊积砂岩油气藏为典型的“断裂运移、下生上储、源外成藏”的油气成藏模式,其油气主要来源于深部裂陷期阿普特—阿尔布阶湖相烃源岩,断裂是油气运移的主要路径,断裂的活动控制了油气的运移和成藏时期,是否发育油源断裂是该类油气藏成藏的主控因素。     

巴西桑托斯盆地含油气系统划分与评价

巴西桑托斯盆地深水区白垩系—新生界的油气绝大部分分布于圣保罗高地,其次分布于盆地陆坡坳陷区。盆地的下白垩统区域性蒸发岩盖层为盐下油气藏的形成提供了保证。根据盆地的构造格局以及烃源岩、储集层和油气分布的特征,划分出两个含油气系统:下白垩统含油气系统和上白垩统含油气系统,下白垩统含油气系统还可划分为盐下和盐上两个成藏组合。划定了含油气系统在盆地中的分布范围。认为圣保罗高地下白垩统盐下Guaratiba群湖相碳酸盐岩层系最有勘探潜力,盆地北部和中部的上白垩统土伦阶Ilhabela段浊积岩和新生界Marambaia组内浊积岩储层具有较大的勘探潜力,西南部下白垩统盐上Guaruja组海相碳酸盐岩储层亦有一定的勘探潜力。     

巴西坎波斯盆地和桑托斯盆地油气分布差异及主控因素

巴西坎波斯盆地和桑托斯盆地均为典型的被动陆缘盆地。随着勘探程度的增加和近年来在桑托斯盆地深水区盐下油气的重大发现,坎波斯盆地和桑托斯盆地之间的构造-沉积演化和油气地质特征的差异性越来越明显。通过对坎波斯盆地和桑托斯盆地区域地质特征和油气成藏条件差异性的比较,总结出两个盆地油气分布特征的截然不同。研究表明,盐窗比较发育的坎波斯盆地中已发现的油气主要富集于盐上浊积砂岩,而连续盐岩发育的桑托斯盆地已发现的油气则主要富集于盐下湖相碳酸盐岩。对于盐下层系,连续分布的盐岩和圣保罗高地的发育控制了盐下层系油气的分布;对于盐上层系,盐相关构造的发育则为油气垂向运移提供了有利通道,从而控制了盐上油气藏的形成与分布。     

断层对油气运移作用研究的新进展

断层与油气运移关系复杂 ,它对油气运移的作用一直受到广泛的重视。近年来 ,国内外学者在这一领域进行了大量研究 ,取得了一系列新成果和进展。在油气初次运移方面 ,Ｊ .Ａ .Ｃａｒｔｗｒｉｇｈｔ( 1994 )用水力压裂成功地解释了北海盆地早新生代超压泥岩层序中高密度分布的层间断层的成因和流体排出的机制。这些断层是小型伸展构造 ,成簇发育、几何形态复杂 ,其成因与盆地范围的超压封闭箱的幕式崩溃及大量流体流出有关。水力压裂或流体压裂 (ｈｙｄｒｏｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ)是由于孔隙中流体压力的增大而导致低渗岩石的破裂 ,破裂面通常…     

超压盆地油气垂向运移高度研究

在超压盆地中,当断层活动断开超压烃源岩时,油气会沿断层面发生涌流式垂向运移,这一瞬态涌流过程为油气大规模运聚成藏提供了重要的油气来源。然而,对于油气沿断层垂向运移距离问题的研究,停留在定性分析阶段,较少考虑到断层开启时造成的泄压作用,也很少区分地层水和油气运移距离的差异。本文认为,油气顺断层向上运移的距离主要由源岩超压带内超压幅度决定,油气垂向运移理论高度可由超压幅度折算,因而超压幅度越大,油气垂向运移距离越远,油气上涌顶界面埋深越浅。油气初次上涌的起始位置不是地表面,而是有效烃源岩顶面。另外,由于油气的大量上涌,超压带快速泄压,大部分油气上涌实际距离不能达到理论上涌的最大距离。同时,考虑到沿断层运移时受到阻力作用,油气实际上垂向运移高度远远小于理论运移高度。     

潜江凹陷北部潜江组油气运移特征

以潜江凹陷北部潜江组为研究对象,在详细分析油气运移影响因素的基础上,利用流体包裹体、含氮化合物测试资料及盆地数值模拟技术系统地研究了其油气运移特征。研究表明:①潜北地区的油气运移特征与烃源岩、压力场、膏盐岩、输导体系及构造运动等因素密切相关,其中烃源岩发育特征决定了油气运移的时间和空间范围;浮力和异常高压是油气从洼陷中心向边缘运移的动力,而构造运动促进了油气运移作用的发生;膏盐岩的发育决定了油气以分层侧向运移为主;骨架砂体为油气侧向运移的通道,断层为油气纵向运移的路径;②潜江组总体经历了3期油气运移,其中荆河镇组-广华寺组沉积中期为油气运移主要时期;③油气由各洼陷中心向边缘运移存在多个优势运移方向,位于优势运移路径上的构造圈闭和岩性圈闭均具有勘探潜力。     

明格布拉克油田超压流体封存箱特征

费尔干纳盆地明格布拉克油田属于超深层油气藏,油气层普遍存在超压异常,压力系数可达2.0以上,地层发育盐岩、膏盐层,低孔隙储层中裂缝发育,油田的这些特征与流体封存箱的形成和存在有很大关系。通过研究认为,不均衡压实及构造挤压环境是新近系地层形成超压的宏观成因机制,而发育岩盐层且累积厚度达到了200 m以上是现今油田保存超压的重要条件;古近系及新近系下部地层中存在两个超压流体封存箱,上部封存箱的地层压力系数略大于下部封存箱,上、下超压封存箱内流体性质存在较大的差异,是两个相对独立的成藏系统。上部封存箱又被2个岩盐封隔层分隔为3个次一级的、呈阶梯式的超压箱。封存箱内的超压、微裂缝以及岩盐层是钻探过程中发生井涌、井漏及卡钻等钻井事故的主要原因;除已发现的下部封存箱和上Ⅲ次级封存箱油气藏外,上Ⅱ次级封存箱的底部具有一定的勘探潜力;超深层的高密度原油与超压流体封存箱的存在有关,封存箱内的超高压使油气藏储层裂缝处于开启状态,有利于形成高产油气流,但同时也易于早期见水。     

压力衰减梯度演化及其对油气分布控制作用

正含油气盆地中古压力的研究是烃源岩生排烃、储层演化、油气运移过程等研究的重要内容,对于油气勘探开发、远景资源预测等具有重要意义。渤南洼陷作为渤海湾盆地内典型的超压富油洼陷,沙沙三段超压系统内压力演化与油气的运聚存在密切的内在联系。然而由于研究区增压机制多样,     

鄂尔多斯盆地中部三叠系延长统古异常超压的石油脉群证据

石油脉群发育在鄂尔多斯盆地中部靖安油田南二区三叠系延长统主力储层里 ,由大量密集、相对短小的规则或不规则脉体组成。脉体为张裂成因 ,具有与近水平的层理大致平行的趋势 ,反映出群脉应该在高的异常超压 (即流体压力不小于静岩压力 )下形成。这种超压与油气运移密切相关 ,很可能说明当时在致密储层里存在着快速的油气运移     

油气初次运移理论新探

应用渗流力学的基本原理,研究油气初次运移的机制问题。研究认为,油气的初次运移是以连续相、而不是以溶液相和扩散相的形式进行的;油气初次运移的动力是浮力,因而初次运移的方向是向上的;油气初次运移所需的时间与源岩的渗透能力有关,与油气的粘度有关,还与源岩的厚度有关;油气藏的异常高压是一种暂时的压力状态,气藏的异常高压多于油藏,新生油气藏多于古油气藏;油气初次运移的通道就是源岩的粒间孔隙,源岩的非均质性和微裂缝对油气初次运移十分不利,因形成微油气藏而降低油气运移效率;源岩的厚度越大,越有利于油气聚集;“倒灌”现象是不存在的,缺少基本的动力驱动,基岩油气藏的形成是二次运移过程中侧向运移的结果。初次运移与二次运移具有相同的动力机制、运移相态和运移方向,因而两者是完全统一的。     

鄂尔多斯盆地低渗透油气藏形成研究现状与展望

鄂尔多斯盆地是中国规模最大的低渗透油气资源勘探与开发基地,其低渗透油气藏具有油层物性差、非均质性强、油藏成藏因素复杂、油藏分布受多种因素联合控制等特点。在回顾鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏理论研究和勘探历史经验基础上,认为目前鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏研究存在两大理论体系,即沉积学控制成藏理论和运移动力学控制成藏理论,前者从沉积特征出发,强调储层砂体沉积相、非均质性和成岩作用在低渗透性油藏形成中的控制作用,后者从石油运移与聚集过程出发,强调运移动力学在初次运移和二次运移中的重要作用。但是目前低渗透油气成藏研究存在一定的局限性和片面性,过分强调了单个地质因素的作用,其中沉积学控制成藏理论局限于沉积相划分和沉积模式建立方面,过多地强调了沉积相对成藏因素静态的控制作用,而忽视了油气成藏过程的动态属性;运移动力学控制成藏理论却过分强调了油气流体运移过程的模式化和公式化,过分夸大和随意解释了油气运移成藏记录——油气包裹体的作用及其原始地质意义,轻视了深部地层条件下油气运移的复杂性和油气包裹体记录的多解性。因此,传统的单因素控制油气成藏理论和相应的勘探研究方法已经不能确切揭示油气富集规律和有效指导勘探工作。低渗透油气藏成藏理论研究趋势是要重视分析油气藏地质记录,动态研究油气藏形成和演化历史过程,总结油气富集规律,为油气勘探战略部署提供重要资料。     

油气初次运移理论新探

应用渗流力学的基本原理,研究油气初次运移的机制问题。研究认为,油气的初次运移是以连续相、而不是以溶液相和扩散相的形式进行的;油气初次运移的动力是浮力,因而初次运移的方向是向上的;油气初次运移所需的时间与源岩的渗透能力有关,与油气的粘度有关,还与源岩的厚度有关;油气藏的异常高压是一种暂时的压力状态,气藏的异常高压多于油藏,新生油气藏多于古油气藏;油气初次运移的通道就是源岩的粒间孔隙,源岩的非均质性和微裂缝对油气初次运移十分不利,因形成微油气藏而降低油气运移效率;源岩的厚度越大,越有利于油气聚集;“倒灌”现象是不存在的,缺少基本的动力驱动,基岩油气藏的形成是二次运移过程中侧向运移的结果。初次运移与二次运移具有相同的动力机制、运移相态和运移方向,因而两者是完全统一的。     

中国深层和超深层碳酸盐岩油气藏形成分布的基本特征与动力机制及发展方向

随着油气资源对外依赖度加大,中国的油气勘探已经拓展到深层和超深层领域,并相继在中西部盆地发现了塔河、普光、安岳、靖边、顺北等一批大型油气田,展示出广阔的勘探前景。中国已探明的深层和超深层碳酸盐岩油气藏特征与全球的有很大差异,经典的油气地质理论指导这类油气田勘探遇到了前所未有的重大挑战,需要完善和发展。通过调研和比较全球已探明的碳酸盐岩和砂岩油气藏地质特征,发现它们的油气来源条件、油气藏形成条件、成藏动力、演化过程特征等类同;同时,发现碳酸盐岩和砂岩油气藏的矿物组成、孔隙度和渗透率随埋深变化特征、孔渗结构特征、储层物性下限、油气藏类型等有着很大不同。中国深层和超深层碳酸盐岩油气藏与全球的相比较具有五方面差异:地层年代更老、埋藏深度更大、白云岩储层比率更大、天然气资源比率更高、储层孔渗关系更乱。中国已经发现的深层碳酸盐岩油气藏成因类型可以归为五种:沉积型高孔高渗油气藏、压实成岩型低孔低渗油气藏、结晶成岩型低孔低渗油气藏、流体改造型高孔低渗油气藏、应力改造型低孔高渗油气藏;它们形成的动力学机制分别与地层沉积和浮力主导的油气运移作用、地层压实和非浮力主导的油气运移作用、成岩结晶和非浮力主导的油气运移作用、流体改造介质和浮力主导的油气运移作用、应力改造和浮力主导的油气运移作用等密切相关。中国深层和超深层碳酸盐岩油气藏勘探发展的有利领域和油气藏类型主要有三个:一是低热流盆地浮力成藏下限之上自由动力场形成的高孔高渗常规油气藏;二是构造变动频繁的叠合盆地内外应力和内部流体活动改造而形成的缝洞复合型油气藏;三是构造稳定盆地内局限动力场形成的广泛致密连续型非常规油气藏。改造类非常规致密碳酸盐岩油气藏是中国含油气盆地深层和超深层油气资源的主要类型:它们叠加了早期形成的常规油气藏特征,又具有自身广泛连续分布的非常规特征,还经受了后期构造变动的改造;复杂的分布特征,致密的介质条件和高温高压环境使得这类油气资源勘探开发难度大、成本高。      

烃源岩油气藏的圈层效应特征、差异成藏机制与有序分布模式

近源找油、进源勘探是未来油气勘探的方向。目前近源找油、进源勘探还面临很大的风险,主要原因是对烃源岩附近,尤其是烃源岩内的油气成藏条件、成藏机理、分布规律认识不到位。重新定义了烃源岩系统和烃源岩油气藏的概念,认为一个烃源岩系统就是一个独立的油气成藏单元,而烃源岩油气藏为赋存于烃源岩系统内的油气聚集。划分出常规油气藏与非常规油气藏两大类,泥岩裂缝油气藏等6种烃源岩油气藏,受构造控制,造就了它们独有的形成机制和特定的分布规律,形成了横向并列成圈、纵向有序成串、上下分层过渡、常规与非常规差异机理成藏和有序共生的圈层结构特征：即从内圈的深湖相页岩油气藏、浊积砂岩性油气藏,到中圈的半深湖相的致密油气藏,再到外圈的浅湖-半深湖过渡相的岩性尖灭油气藏分布序列。成藏机制上,也形成了内圈的页岩油气藏以原地连续性“滞留”与微运移“停留”,中圈的致密油气藏以大面积初次运移“停留”、外圈的岩性尖灭油气藏以浮力二次运移“截流”为特征的有序成藏机理序列。明确了页岩油气藏甜点区位于深盆区内圈前三角洲相带的具有“优势组构-滞留烃超越效应”的区域;致密油气藏甜点区位于深盆区中圈三角洲前缘相带的具有“优势孔缝耦合”的区域;...