油页岩成矿作用研究中的关键方法和技术

油页岩作为一种重要的非常规油气资源,如何有效地利用油页岩成矿作用研究中的关键方法和技术实现油页岩的综合识别与评价极其重要。油页岩识别的关键技术主要包括基于岩石学的地质识别、精确的地球化学指标识别、测井技术的垂向高分辨率快速识别和地震技术的三维空间定量刻画。先进的测试技术、创新的理论方法以及高品质地球物理资料的二次开发利用将不断提升油页岩从定性到定量预测识别的精度。油页岩成矿作用研究的关键方法是从古构造条件、古气候条件、古地理条件以及古湖泊环境等地质因素入手,探讨其综合作用下有机质来源、保存条件及成岩作用的变化,由定性向半定量—定量地精细刻画油页岩中有机质聚集过程,从而有效地预测油页岩的展布及其富集规律。由于文中材料以中国陆相含油页岩盆地的研究成果为主,而陆相成因油页岩的识别特征及成因机制可能与海相等成因存在差异,因此,仍需油页岩地质学家不断深入研究与总结。希望此文对页岩油、页岩气及烃源岩研究也具有一定的借鉴意义。     

中国油页岩资源评价成果及其意义（代序言）

油气资源作为一种战略资源在全球经济发展中具有重要的地位，并对国际政治、军事、科技等方面产生广泛深远的影响。近年来，国际石油价格不断突破历史高点，各国对未来全球的油气资源供求形势和油气资源安全问题十分关注。党中央、国务院高度重视油气资源工作，并将保护资源列为基本国策。我国曾在20世纪80-90年代开展过两次全国性油气资源评价，为国家制定能源发展战略和油气工业发展规划，指导油气资源勘探工作发挥了重要作用。     

中国油页岩资源现状

2004～2006年我国首次开展了全国性油页岩资源评价工作。为了更好地揭示我国油页岩的分布规律及特征,按不同地区、不同层系、不同含油率、不同埋深和不同地理环境进行了归类汇总。评价结果表明,我国油页岩资源丰富,分布范围广,分布在20个省和自治区、47个盆地,共有80个含矿区。全国油页岩资源为7 199.37 亿t,页岩油资源为476.44 亿t,页岩油可回收资源为119.79 亿t。全国油页岩主要集中分布在东部区和中部区,东部区油页岩资源为3 442.48 亿t,中部区油页岩资源为1 609.64 亿t,青藏区油页岩资源为1 203.20 亿t,西部区油页岩资源为749.94 亿t,南方区油页岩资源为194.61 亿t,分别占全国油页岩资源的48％、22％、17％、10％和3％。全国油页岩主要集中分布在中、新生界,其中,中生界油页岩资源为5 597.92 亿t,新生界油页岩资源为1 052.31 亿t,分别占全国油页岩资源的77.76％和14.62％,油页岩形成时代从西北至东南方向逐渐变新。我国油页岩含油率中等偏好,其中含油率＞5％～10％的油页岩资源为2 664.35 亿t,含油率＞10％的油页岩资源为1 266.94 亿t,分别占全国油页岩资源的37％和18％。我国油页岩埋藏深度较浅,埋深在0～500 m之间的油页岩资源为4 663.51 亿t,埋深在500～1 000 m之间的油页岩资源为2 535.86 亿t,分别占全国油页岩资源的64.78％和35.22％。我国油页岩主要分布在平原和黄土塬地区,分布在平原地区的油页岩资源为3 256.53 亿t,分布于黄土塬地区的油页岩资源为1 562.86 亿t,分别占全国油页岩资源的45％和21％。油页岩资源巨大的盆地有:松辽盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地,占全国油页岩资源的76.79％。     

鄂尔多斯盆地东南部油页岩资源评价

鄂尔多斯盆地蕴藏着丰富的油页岩资源,积累了大量测井系列齐全的石油钻探资料,但针对油页岩的调查评价工作程度低,可利用的含油率数据十分有限,难以准确评价油页岩资源量。利用陕西铜川地区油页岩探井的测井与含油率分析资料,结合ΔlogR方法,建立了该区油页岩含油率测井解释模型,可较准确地识别油页岩层段和解释计算含油率。在此基础上,利用大量的油气井测井资料解释含油率、识别和统计油页岩厚度,对1.3×104km2工作区内三叠系延长组长7油页岩资源量进行了评价,估算油页岩分布面积为1.08×104km2,预测远景资源量为3866×108t,干馏油页岩油远景资源量为179×108t,具有形成大型—特大型油页岩矿产地的资源潜力,为该区油页岩勘查利用提供了重要依据。     

油页岩地质类比资源评价体系的建立

松辽盆地晚白垩纪青山口组和嫩江组蕴藏着丰富的油页岩资源,已查明4处超大型中浅层油页岩矿床,盆地油页岩资源整体呈现"局部查明程度高、整体认识程度低"的特征。本文采用以地质类比法为主、统计算法为辅的统计类比法估算油页岩潜在资源量。在松辽盆地嫩江组探明的超大型矿床——吉林松南油页岩含矿区的类比刻度区内,以松辽盆地油页岩成矿富集条件为理论依据,优选出控制油页岩成矿富集的3个一级和6个派生二级地质因素来建立类比参数库,并提出"多态"定性变换原则处理类比参数。采用特征因子法确定刻度区与预测区的相似类比系数概率分布函数,并构建了油页岩资源体积丰度概率分布函数,从而利用蒙特卡罗法和组合抽样法计算不同置信水平下的油页岩潜在资源量。提出利用"高概率值波动剧烈"选取原则评价概率区间上合理的油页岩潜在资源量,把100%~85%概率区间的资源量作为松辽盆地嫩江组油页岩资源评价的合理值区间。结果显示,松辽盆地嫩江组中浅层油页岩在合理概率下的潜在资源量分别为2867.2×108 t(100%)、3356.2×108 t(95%)、3834.0×108 t(90%)、4307.7×108 t(85%),合理概率区间上的平均资源量为3591.3×108 t。验证分析表明,统计类比法对大范围低勘探程度的预测区资源估算更为准确,填补了中—低勘探盆地油页岩在资源评价方面的不足,可以为其他同类型沉积盆地的能源或矿产资源评价起到借鉴作用。     

铜川-延安地区油页岩资源评价获优

中国地质调查局日前组织专家对“鄂尔多斯盆地南部铜川一延安地区三叠系油页岩资源调查评价”成果报告进行了审查。专家组对该成果报告综合评分93分,为优秀级。     

鄂尔多斯盆地东南部油页岩资源评价

鄂尔多斯盆地蕴藏着丰富的油页岩资源,积累了大量测井系列齐全的石油钻探资料,但针对油页岩的调查评价工作程度低,可利用的含油率数据十分有限,难以准确评价油页岩资源量。利用陕西铜川地区油页岩探井的测井与含油率分析资料,结合ΔlogR方法,建立了该区油页岩含油率测井解释模型,可较准确地识别油页岩层段和解释计算含油率。在此基础上,利用大量的油气井测井资料解释含油率、识别和统计油页岩厚度,对1.3×104km2工作区内三叠系延长组长7油页岩资源量进行了评价,估算油页岩分布面积为1.08×104km2,预测远景资源量为3866×108t,干馏油页岩油远景资源量为179×108t,具有形成大型—特大型油页岩矿产地的资源潜力,为该区油页岩勘查利用提供了重要依据。     

松辽盆地北部油页岩资源潜力评价

为评价松辽盆地北部油页岩资源潜力,开展了14口地质井的钻探、2 100多口老井的复查和多项油页岩的样品分析测试工作。根据油页岩分析测试资料,结合录井、测井、地震、沉积等研究成果,总结了油页岩主要特征,并用体积丰度法初步估算了埋深小于1 km的油页岩和页岩油潜在资源量。结果表明:松辽盆地北部油页岩主要发育在青山口组一段和嫩江组一、二段沉积时期的湖相沉积中,是盆地两次最大湖泛期的产物;嫩江组和青山口组油页岩平均岩石密度分别为2.20和2.18 t/m³,平均含油率分别为5.55%和5.39%;油页岩有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ₁型,处于未成熟低成熟阶段,有机质丰度极高,是最好的生油岩。松辽盆地北部油页岩分布广泛、层位稳定、资源潜力巨大,初步估算埋深小于1 km的油页岩潜在资源量为6 008.40×10⁸ t,页岩油潜在资源量为297.50×10⁸ t。油页岩可以成为未来大庆油田常规油气的重要补充或接替资源。     

我校承担的“全国油页岩资源评价”二级项目通过专家组验收

近日,国土资源部油气资源战略研究中心在我校主持召开了“全国油页岩资源评价”5个二级项目成果的评审验收工作会议。本次二级项目成果评审委员会的专家组由李廷栋院士、国土资源部油气战略研究中心车长波副主任,以及来自国土资源部油气战略研究中心、中石油勘探开发研究院、中     

国外油页岩的地下转化开采方法

国外采用一种开采油页岩的新方法--地下转化工艺（in situ (in ground)conversion process,ICP）。该方法是在油页岩矿层打钻井,使其分裂出页岩油等物质,最后生产井将油等物质抽出,在地表进行分离处理。这种方法不仅占地少,而且对环境的破坏也非常小,几乎没有空气污染,该方法生产的页岩油成本低,非常适合油页岩的开发。     

土壤水资源及其评价方法研究

阐述了土壤水资源的定义及研究土壤水资源的重要意义,分析了土壤水资源的结构,提出了土壤水资源评价方法,重点研究了可更新的土壤水资源和可开发利用的土壤水资源,并指出土壤水资源的开发利用是保证农业可持续发展和缓解我国水资源问题的重要手段之一。     

试解页岩气储层随钻评价关键参数

基于致密砂岩、碳酸盐岩油气层录井随钻评价方法,以及最新页岩气录井研究成果,给出了页岩气储层随钻评价关键参数的测量方法与评价标准、解释交会图,并结合在中上扬子地台川东褶皱带石柱复向斜钻探成功的J111井实钻资料进行了分析和探讨,为大家进行页岩气、致密砂岩气、致密碳酸盐岩气解释研究提供了有益的参考。     

页岩油资源定量评价中关键参数的选取与校正——以松辽盆地北部青山口组为例

页岩油资源评价过程中,常用热解参数(S1)反映含油性。由于实验关系,所测得的S1存在轻烃、重烃的损失,为更准确的对页岩油资源进行定量评价,本文通过有机质成烃动力学研究以及对样品抽提前后的热解参数进行对比,对S1进行轻、重烃补偿校正,获得泥页岩总含油率参数,根据泥页岩排烃门限确定其可动油含量参数(S1/TOC)。研究结果表明,松辽盆地北部青山口组泥页岩S1校正前后相差2~3倍,排烃门限对应的S1/TOC=75mg/g TOC,结合黏土矿物含量(表征可压裂性),优选出页岩油勘探开发有利区:青一段有利区主要集中在齐家古龙凹陷中北部及龙虎泡大安阶地中部,青二、三段集中在龙虎泡大安阶地中部与齐家古龙凹陷中南部。     

页岩油资源评价技术方法及其应用

通过对页岩油赋存特征分析,建立了适合于中国勘探开发阶段并具有可操作性的页岩油资源评价方法,对方法中所涉及的关键参数进行了分析和研究,重点探讨了不同级别页岩体积的确定、氯仿沥青“A”和热解S1轻烃恢复系数求取以及吸附油含量的计算等问题。轻烃的恢复系数受有机质的演化程度影响,随演化程度的增高而增大,而吸附油含量与页岩中的有机质含量相关,研究认为：氯仿沥青“A”中吸附油的比例约为TOC的0.2倍,热解S1中约为TOC的0.1倍。应用该研究提出的页岩油资源量计算方法对渤南洼陷古近系页岩油资源量进行了估算,并讨论了不同级别页岩对资源的贡献。     

全球页岩油形成分布潜力及中国陆相页岩油理论技术进展

全球非常规页岩层系油气资源丰富,富有机质页岩主要沉积在劳亚构造域和特提斯构造域的上侏罗统、渐新统—中新统、白垩系和上泥盆统4套页岩层系内。交汇分析北美典型页岩油区块产量与R_o数据关系,提出R_o为0.7%作为低熟页岩油和中高熟页岩油的界限,系统评价了全球116个盆地157套页岩层系中高熟页岩油、低熟页岩油技术可采资源量约2 512亿t,主要分布在北美洲、南美洲、北非和俄罗斯,以前陆盆地中新界、克拉通盆地古生界、裂谷盆地和被动大陆边缘盆地的中生界为主。海相页岩油受显生宙以来的海侵影响,富集在稳定克拉通和前陆等类型盆地中,具大面积稳定分布、成熟度适中等特征;陆相页岩油受暖室期气候影响,主要在坳陷、断陷等类型盆地中发育,以微纳米级无机孔隙和微页理裂缝为主要储渗空间通道,具有沉积相横向变化大、“甜点区段”局部富集等特征。中国石油工业正经历从“陆相页岩生油”向“陆相页岩产油”转变,初步形成源岩油气“进源找油”地质理论、陆相页岩油高效勘探及低成本开发技术体系,推动中国陆相页岩油取得重要突破。着力加强应用基础理论研究与关键技术攻关,构建地质-工程一体化模式,...     

松辽及外围盆地油页岩资源潜力与政策建议

油页岩是一种重要的替代能源,我国东北地区的松辽及外围盆地油页岩资源非常丰富。根据最新研究结果,松辽盆地的油页岩资源折算成页岩油约为578.4亿t。目前,东北地区油页岩开发生产基本仍局限在老油页岩基地,采用露天或井下挖掘开采,成本高、生产规模小,产量尚未达到历史上的最高水平,与丰富的资源很不匹配。同时,巨大的油页岩资源及其可能带来的丰厚回报,驱使国内外投资者在松辽及外围盆地开始争夺油页岩资源,由此可能引起油页岩资源无序竞争及资源浪费等诸多严重问题。国家应立足长远,加强油页岩资源的科学管理,促进油页岩资源的合理开发和利用。     

中国南方区油页岩资源状况及开发目标优选

中国南方区包括长江以南的广东、海南、云南等10个省区以及江苏长江以南的区域。资源评价结果表明,南方区油页岩主要分布在广东、海南、广西等7个省和自治区、12个盆地、17个含矿区、23个勘查区和10个预测区。南方区油页岩资源为203.62 亿t,折算页岩油为11.93 亿t,其中油页岩查明资源为94.21 亿t,占全国油页岩查明资源的25.34％;油页岩探明的资源为45.60 亿t,占全国油页岩探明资源的58％。南方区油页岩质量较好、含油率大多在5％～10％。南方区油页岩主要分布在新生代,其次为中生代。为了更好地开发和利用油页岩资源,依据油页岩多参数优选标准及其排序结果,优选出最有利目标区10个、有利目标区3个、较有利目标区9个。综合优选排序结果和交通地理及开发条件等,确定出电白县羊角精查区等4个近期开发目标区和茂名煤田羊角井田等5个后备开发目标区。     

切开地壳上地幔,揭露大陆深部结构与资源环境效应——深部探测技术实验与集成(SinoProbe-02)项目简介与关键科学问题

本文简要介绍国家科技专项"深部探测技术实验研究"第二项目"深部探测技术实验与集成"(SinoProbe-02)的研究目标、国际趋势与国内需求、主要研究内容、技术路线与研究方法等,着重介绍拟聚焦研究的关键科技问题.预期通过本项目的实施,实验并集成可行的深部探测方法技术组合和综合解释方法技术平台;项目实施的深部探测实验剖面...