非常规油气藏的形成及其分布特征*

非常规油气领域是目前油气勘探和开发的热点领域, 也是石油工业的发展趋向, 非常规油气的成藏研究对非常规油气勘探具有重要指导意义。非常规油气与常规油气成藏的最本质区别在于非常规油气是非浮力驱动聚集, 这主要是由于致密储集层中微纳米级孔隙发育导致毛细管阻力较大, 同时缺乏提供强大浮力的有利条件。根据烃源岩演化与非常规油气成藏的关系, 将非常规油气资源分为油页岩、页岩油、致密油、页岩气、致密气和煤层气6种类型。油页岩、页岩油、煤层气和页岩气的源储组合特征都是“源储一体”, 而致密油气源储组合有2种类型：一种是源储叠置的临源型致密油气, 另一种是与常规油气藏类似的源储不相临、但距离不远的近源型致密油气。成藏动力学上的差异使非常规油气藏在地质上表现为大面积分布、局部富集、油气赋存具有明显的“滞留”或短距运移特征、没有明显的圈闭边界和无统一的油水界面等特点。     

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;...     

西湖凹陷中央构造带中南部油气成藏条件、特征及富集规律

基于大量钻测资料、油气地球化学特征和流体包裹体测试分析,从烃源岩、储集层、盖层、圈闭等成藏要素及其时空匹配等对西湖凹陷中央构造带中南部纵向地层油气成藏条件、特征及富集规律进行了研究。源岩方面,平湖组煤系源岩为主要烃源岩,还原-弱还原和水动力较弱的沉积环境使源岩有机质得到很好保存;储集层方面,常规油气藏储层物性好,主要孔隙类型为原生孔和次生孔,下部低渗近致密-致密砂岩气藏物性较差,局部发育的"甜点"是有利储集体;盖层方面,花上段发育的区域盖层对花港组油气起到了较好的封闭,花下段和平湖组近致密-致密砂岩气除了常规泥岩盖层封闭外,还有致密砂岩物性封闭、气毛细管封闭和超压增压封闭;圈闭方面,花上段油气聚集在挤压反转型背斜圈闭中,而花下段、平湖组油气则聚集在非常规岩性圈闭或与构造叠加的复合圈闭中;成藏要素匹配方面,两者油气充注期与生储盖等成藏条件及其时空上都表现出有利匹配。两类油气藏的富集规律存在差异,断裂输导体系、圈闭条件和保存条件控制着花上段常规油气富集,源岩有机质丰度和物性控制平湖组近致密-致密砂岩油气富集,构造反转和断裂可能也对致密气也存在一定控制作用。     

西非裂谷系Termit盆地古近系油气成藏主控因素分析

Termit盆地隶属于西非裂谷系,是发育于前寒武系-侏罗系基底之上的中、新生代裂谷盆地。国外石油公司自1974年开始对该盆地进行勘探,截止2008年在中国石油获得勘探许可前,仅在西部Dinga断阶带发现7个油气藏,区域甩开勘探没有获得商业发现。针对这一国外石油公司勘探近40年后放弃的区块,面临着如何寻找潜力区带、发现规模油气的巨大挑战。本文基于Termit盆地晚白垩世大规模海侵、早白垩世和古近纪两期裂谷叠置的构造演化特点,分析了古近系油气成藏的主控因素。这种后期叠置裂谷(古近纪)的成藏模式有别于其他纯陆相单一旋回的裂谷盆地,烃源岩为上白垩统海相泥页岩,储层为古近系陆相砂岩,盖层为古近系湖相泥岩,表现为跨世代(跨二级层序)油气聚集特征。其油气成藏具有6个主控因素,即大范围海相烃源岩“控源”、叠置裂谷“控砂”、断裂与砂岩输导层“控运”、构造地貌“控势”、断层与砂体配置“控藏”、盖层与侧向封挡“控保”。成藏主控因素分析揭示了Termit盆地古近系的油气富集规律,有效指导了该盆地潜力区带评价与规模油气发现。     

北部湾盆地涠西南凹陷油气运聚成藏特征

北部湾盆地涠西南凹陷是个断陷湖盆,在油气运聚体系中,断裂可以起到沟通烃源岩的作用,将烃源岩和储层连通在一起; 不整合面造成不同层系的接触与连通,从而为其附近发育的各种圈闭提供油气侧向运移的通道,并形成油气藏。涠西南凹陷已发现的油气分布特征总体上呈“断裂沟源、断脊运移、两面控藏、复式聚集、满凹含油”的油气分布格局,形成了一个“一源多储、复式聚集、连片含油”的油气聚集区。     

二连盆地洼槽区非常规油气富集模式及勘探潜力

向湖盆中心和深层寻找油气勘探新领域已成为未来主要发展方向。二连盆地剩余油气资源量达8亿吨，主要分布于各富油凹陷洼槽区，以非常规资源形式富存，页岩油潜力巨大。本文通过对富油凹陷洼槽区非常规油气地质特征、成藏富集机理和成藏模式开展研究，总结提升断陷小湖盆洼槽区非常规油气地质理论认识。研究表明：二连盆地多个洼槽区发育互层型页岩油聚集，富集于洼槽区边缘，存在腾二期(120 Ma)未致密先成藏和赛汉期(105 Ma)边致密边成藏(先致密后成藏)两期成藏过程；高充注动力富集区，砂体规模控制页岩油富集程度，低充注动力洼槽区内甜点储层发育及规模控制页岩油富集程度；二连盆地夹层型页岩油存在两种富集机理，即“储层主控”和“生烃主控”。据此，构建了二连盆地斜坡带-洼槽区“常非共存、有序分布、满洼汇聚、差异富集”的全油藏系列成藏模式，研究成果坚定了深入湖盆内部寻找烃源灶边缘互层型页岩油及烃源灶内夹层型页岩油的勘探信心。     

陆相断陷盆地致密油藏特征与分类

陆相断陷盆地的致密油气成藏条件复杂,储层性质变化多,规模开发的难度很大。根据渤海湾盆地的地质、地球化学、实验分析及生产测试等资料,对比国内外拗陷盆地致密油气藏特点,综合分析断陷盆地致密油气的成藏条件和成藏特征.研究表明断陷盆地生烃洼陷中富有机质泥页岩厚度大,有机质丰度高,成熟度演化范围宽;泥页岩成分复杂或与不同岩性的致密储层频繁互层,形成了丰富的自生自储或近源聚集的致密油气资源.致密油气藏依据油藏储层岩性类型分为致密碎屑岩类油藏、致密碳酸盐岩类油藏、致密火山岩类油藏、泥页岩类油藏4类.致密碳酸盐岩类油藏成藏条件最好,最易于开发.断裂构造附近泥页岩层系的构造裂缝发育区域,也具有良好的成藏条件,是重要的勘探方向.     

山西省临汾-洪洞区块煤系非常规天然气成藏特征

临汾-洪洞区块位于山西省霍西煤田南部,石炭二叠系煤系总体上埋深在2 000m以深,非常具有煤系非常规天然气成藏的可能性。通过对研究区最新勘查成果的分析,依据泥页岩、煤层、致密砂岩层地球化学、储层物性、含气性等数据分析了研究区煤系非常规天然气的赋存特征。研究表明煤及富有机质泥页岩为非常规天然气系统的烃源岩,二者有机质处于高-过成熟度阶段;致密砂岩的孔隙度最大,煤层其次,页岩孔隙度最小;在含气性方面,泥页岩含气量平均为1. 17m~3/t,煤层含气量为8. 50m~3/t,上石盒子组底部近200m砂岩层均显示出了较好的气测值,表明该地区煤系非常规天然气有较大的成藏潜力。     

中非Doseo盆地油气地质条件及成藏控制因素分析

中非裂谷系Doseo盆地是白垩纪以来叠加了走滑和挤压反转等作用的复杂陆相裂谷盆地,具有优越的油气地质条件,且勘探程度较低,是当前油气勘探热点区域,但油气分布不均,不同构造带油气规模差异大。本文基于钻井和典型油气藏对比分析,系统阐述了盆地油气地质条件,并探讨了不同构造带油气成藏控制因素。研究表明,盆地经历了三个主要的构造-沉积演化阶段,形成“东西分区,南北分带,北陡南缓”的构造格局,构成了“下细上粗”的湖盆-三角洲-河流沉积充填序列。下白垩统强裂陷期两套优质成熟湖相烃源岩、多套储-盖组合以及一系列构造圈闭为油气聚集成藏提供了有利的石油地质条件。已发现油气藏以构造圈闭为主,但油气发现规模与烃源岩潜力严重不符。通过分析,油气成藏主要受储层、盖层和圈闭保存条件三个因素及匹配关系控制,而圈闭保存条件是全区共有最重要控制因素,且不同构造带油气成藏控制因素具有差异性。南部缓坡带成藏控制因素为盖层和圈闭保存条件,东部凸起构造带成藏控制因素为圈闭保存条件,北部陡坡带成藏控制因素为储层和圈闭保存条件。     

四川盆地湄潭组生烃潜力分析及勘探意义

四川盆地油气资源丰富，盆地内发育多套富有机质泥页岩，并形成了多套优质生储盖组合。奥陶系是四川盆地下组合目前勘探关注的重要层系，但尚未取得重要油气勘探突破，该成藏组合是否存在烃源岩是该层系油气勘探关注的核心问题之一。下奥陶统湄潭组主要为一套陆棚相泥页岩沉积，分布广、厚度大，其生烃潜力备受关注。基于地层发育特征，通过岩性组合分析、古生物鉴定和微量元素测试，并结合有机质丰度（TOC）参数，结果显示四川盆地在湄潭组沉积期存在川南和川北两个沉积中心:川南沉积中心厚度大，但砂岩或砂质含量多，不利于烃源岩发育；川北沉积中心湄潭组岩性主要为深灰色-灰黑色泥岩、页岩和粉砂质泥岩；疑源类化石和微量元素组成表明沉积环境利于烃源岩发育，TOC达到一般烃源岩标准，因此认为川北地区存在湄潭组烃源岩沉积中心。通过湄潭组有机地球化学分析和源储匹配成藏解剖，结合烃源岩空间分布预测认为，湄潭组烃源岩能为川北-川东北地区上寒武统-奥陶系油气成藏提供烃源保障；以湄潭组为烃源，可形成上生下储、源储通过不整合相接的"湄潭组生-上寒武统洗象池组储"有利成藏组合和下生上储、源储通过断层相接的"湄潭组生-中奥陶统宝塔组储"的潜在成藏组合。湄潭组生烃潜力的确认和2种成藏组合的建立，扩大了川北-川东北地区勘探空间，对上寒武统-奥陶系实现勘探突破具有重要意义。     

中国油气储层中纳米孔首次发现及其科学价值

油气储层孔隙可分为毫米级孔、微米级孔、纳米级孔3种类型,常规储层孔隙直径一般大于1μm。北美地区页岩气储层纳米级孔径范围为5~160nm,主体为80~100nm。在对中国非常规油气储层研究中,应用场发射扫锚电子显微镜与纳米CT重构技术,首次发现了小于1μm的油气纳米孔。其中,致密砂岩油气储层中纳米级孔隙以颗粒内孔、自生矿物晶间孔及微裂缝为主,喉道呈席状、弯曲片状,孔隙直径范围10~1000nm,主体为300~900nm;页岩气储层纳米级孔隙以有机质内孔、颗粒内孔及自生矿物晶间孔为主,孔隙直径范围5~300nm,主体为80~200nm。纳米级孔是致密储层连通性储集空间的主体。纳米级孔隙系统的发现,改变了微米级孔隙是油气储层唯一微观孔隙的传统认识,为认识常规油气局部富集,非常规油气连续聚集的地质特征、研究连续型油气聚集机理、增加资源潜力具有重要的科学意义。     

核磁共振技术在非常规油气藏的应用基础

核磁共振技术在非常规油气藏应用解释中有较多争议.结合渗流流体的概念,提出了针对核磁共振图谱解释流体动用性质的新方法,并应用于非常规油气藏.研究表明:致密油和致密砂岩气藏岩心的核磁共振图谱左峰和右峰是连续而不是截然分开的,说明难动用流体与易动用流体的性质是连续渐变的,不是独立分开的;而页岩和煤层气藏岩心核磁共振图谱则反之.在非常规油气藏岩心中,难动用流体占主导地位,致密油和致密砂岩气藏岩心的易动用流体多于页岩和煤层气藏岩心.致密油和致密砂岩气藏的采出程度提高取决于易动用流体的采出;而页岩和煤层气藏的采出程度提高则取决于难动用流体的采出.      

致密储层研究进展和热点问题分析

全球常规油气及非常规油气资源极为丰富,其中致密油气是非常规油气资源的主要类型,是当前非常规油气勘探的重点,也是未来接替常规油气资源的重要领域。致密储层具有油气资源量大、分布面积广、成岩作用强、单井产量较低、储层非均质性强等特点。在富含油气资源的致密储层中,具有良好物性的“甜点”是提高产量的有利勘探目标,其“甜点”主要包括两类,一类为异常高孔带,另一类为裂缝发育带。目前,致密储层的研究现状主要包括致密储层划分、地质特征、形成机理和有利储层预测等。近年来,“甜点”的形成机理和预测成为当前致密储层勘探开发的重要科学问题。因此,致密储层微观孔喉结构表征、致密储层裂缝发育识别表征是目前致密储层研究的热点领域及未来主要发展方向。     

Progress in China's Unconventional Oil & Gas Exploration and Development and Theoretical Technologies

The new century has witnessed a strategic breakthrough in unconventional oil gas.Hydrocarbon accumulated in micro-/nano-scale pore throat shale systems has become an important domain that could replace current oil gas resources.Unconventional oil gas plays an increasingly important role in our energy demand.Tight gas,CBM,heavy oil and asphaltic sand have served as a key domain of exploration development,with tight oil becoming a 'bright spot' domain and shale gas becoming a 'hotspot' domain.China has made great breakthroughs in unconventional oil gas resources,such as tight gas,shale gas,tight oil and CBM,and great progress in oil shale,gas hydrate,heavy oil and oil sand.China has an estimated(223-263)×10~8t of unconventional oil resources and(890-1260)×l0~(12)m~3 of gas resources.China has made a breakthrough for progress in unconventional oil gas study.New progress achieved in fine-grained sedimentary studies related to continental open lacustrine basin large-scale shallow-water delta sand bodies,lacustrine basin central sandy clastic flow sediments and marine-continental fine-grained sediments provide a theoretical basis for the formation and distribution of basin central reservoir bodies.Great breakthroughs have been made in unconventional reservoir geology in respect of research methodology technology,multi-scale data merging and physical simulation of formation conditions.Overall characterization of unconventional reservoirs via multi-method and multi-scale becomes increasingly popular and facilitates the rapid development of unconventional oil gas geological theory,method and technology.The formation of innovative,continuous hydrocarbon accumulation theory,the establishment of the framework of the unconventional oil gas geological theory system,and the determination of the implications,geological feature,formation mechanism,distribution rule and core technology of unconventional oil gas geological study lays a theoretical foundation for extensive unconventional oil gas exploration and development.Theories and technologies of unconventional oil gas exploration and development developed rapidly,including some key evaluation techniques such as 'sweet spot zone' integrated evaluation and a six-property evaluation technique that uses hydrocarbon source,lithology,physical property,brittleness,hydrocarbon potential and stress anisotropy,and some key development engineering technologies including micro-seismic monitoring,horizontal drilling completion and "factory-like" operation pattern, "man-made reservoir" development,which have facilitated the innovative development of unconventional oil gas.These breakthroughs define a new understanding in four aspects:①theoretical innovation;② key technologies;③ complete market mechanism and national policy support;and ④ well-developed ground infrastructure,which are significant for prolonging the life cycle of petroleum industry,accelerating the upgrade and development of theories and technologies and altering the global traditional energy structure.     

中国非常规油气勘探与研究新进展

全球油气勘探目标的转移和石油地质学的发展,具有从毫-微米孔喉的圈闭油气,逐渐向纳米孔喉的连续型油气聚集发展的趋势。近十年非常规油气资源在全球能源格局中的地位愈发重要,致密气、煤层气、重油、沥青砂等已成为勘探开发的重点领域,致密油成为亮点领域,页岩气成为热点领域。中国致密气、页岩气、致密油、煤层气等非常规油气资源勘探开发取得重要突破,油页岩、天然气水合物、油砂矿等有重要进展。中国非常规油气研究也取得重大进展,陆相敞流湖盆大型浅水三角洲砂体、湖盆中心砂质碎屑流沉积和湖相碳酸盐岩等,提供了湖盆中心储集体形成和分布的理论依据;创新发展了连续型油气聚集理念,明晰了连续型油气聚集的10个基本地质特征和2项关键标志,为大面积非常规油气规模勘探开发奠定了理论基础;系统表征了致密油气储层的纳米级微观孔喉结构,首次发现了纳米孔喉中油气的赋存,推动了纳米孔喉中油气流动机制和分布规律的研究。随着全球石油工业和纳米等技术的快速发展,提出了"纳米油气"概念,并指出这是未来石油工业的发展方向,需要发展纳米油气透视观测镜、纳米油气驱替剂、纳米油气开采机器人等换代技术,油气智能化时代即将到来。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田西南部致密储层非均质性特征及对成藏的制约

致密砂岩气藏是我国非常规油气资源的重要组成,其储层非均质性严重影响了致密气成藏和甜点区优选,进而制约了气田高效开发。为进一步揭示储层非均质性成因及对致密气成藏的影响,选取鄂尔多斯盆地苏里格气田西南部山1段和盒8段致密储层为例,通过岩芯观察、扫描电镜、薄片鉴定、生产和测井分析等技术手段,研究储层非均质特征,探讨沉积作用和微观孔隙演化对非均质性和成藏的影响。结果表明,储层非均质性多表现为层内粒度的垂向韵律性、夹层的不均匀分布、渗透率的平面分布差异等;储层非均质性受沉积作用和成岩作用共同影响,沉积作用控制了水动力条件、砂体展布、厚度和砂体构型,储层微观非均质性受岩矿组构和孔隙演化影响;不同厚度和构型的复合砂体,多样的矿物组分、孔隙结构,致密气的选择性充注,共同造成了苏里格地区致密储层的非均质性及含气性差异。复合砂体的高孔渗部位是致密气开采的甜点区,但是在优选有利区时不应只关注这些厚层的高孔渗砂体,也应关注规模小、非均质性稍强的透镜状砂体,需要充分考虑到储层非均质性对致密气成藏的影响。     

全球油气勘探研究进展及对沉积储层研究的需求

近年来,全球油气勘探的重大发现和突破主要集中在被动大陆边缘深水区、岩性地层、海相碳酸盐岩、前陆盆地冲断带、成熟勘探地区、新勘探地区以及非常规油气等领域。勘探对象既包括常规构造、岩性地层、构造一岩性复合油气藏,也包括致密砂岩、页岩等非常规油气;勘探部位既包括被动大陆边缘、克拉通、前陆冲断带、前陆斜坡等常规油气藏分布区,又...     

火山活动影响下的致密砂岩气储层特征及气藏富集主控因素

受火山活动影响的致密砂岩气藏是一种特殊的致密气藏。本文以松辽盆地南部德惠断陷为例,综合应用岩芯、分析化验、测井、地震和气藏测试资料,研究火山活动特征、火山活动影响下致密砂岩沉积、储层特征及富集主控因素。在火山作用和火山相分析基础上,研究砂岩储层的沉积、岩性和物性特征,明确扇三角洲前缘为有利储层相带,提出致密砂岩储层划分标准。通过对德惠断陷致密气藏系统研究表明,火山作用对致密砂岩气藏的天然气形成、气藏温压系统、成藏有重要影响。主要表现在四个方面:(1)晚期火山活动形成的火山侵入,增加了地层温度压力,促进了烃源岩生排烃;(2)火山活动影响湖盆沉积充填,控制储层分布,促进优质储层发育,为气藏富集提供了良好储集空间;(3)早中两期火山活动对整个地层起到了"包裹作用",促进了圈闭的形成;(4)火山活动与区域生排烃期次的时空配置好,保证了致密砂岩气成藏和富集。这些认识对致密砂岩气藏的形成与分布研究有重要的借鉴意义。