陆相页岩层系石油富集区带优选、甜点区段评价与关键技术应用

陆相页岩层系石油包括致密油和页岩油,是国内陆上"进(近)源找油"的主要对象,目前已进入战略突破期。以"十三五"国家油气重大专项课题联合攻关研究成果为基础,本文系统阐述了近5年我国陆相页岩层系石油聚集条件、富集区带、甜点区段、关键技术等方面的研究进展:(1)陆相湖盆主要发育陆源、内碎屑和混积岩-沉凝灰岩3种类型富液态烃页岩层系,提出有利储集相带、近源或源内、构造背景3个共性富集要素,评选出页岩层系石油富集区带33个,资源规模约110×10⁸ t;(2)储层甜点评价是页岩层系石油甜点区段评价的核心内容,发现砂岩、混积岩-沉凝灰岩集中发育段是主要有利储层甜点段,形成以储层甜点为核心的测井甜点段评价、地震甜点区预测方法,预测优选出55个甜点区,资源规模约32×10⁸ t;(3)以"甜点+水平井+密切割"为核心,集成配套地质评价、甜点预测、优快钻井、复杂缝网、效益开发等关键技术系列,支撑了5个亿吨级页岩层系油区快速发展。页岩层系石油预计待识别甜点区面积约17000 km²,待探明资源约130×10⁸ t,有望...     

非常规源岩层系油气形成分布与前景展望

经过十余年理论技术持续攻关,中国陆上实现了致密砂岩气规模发展、页岩气快速发展、煤层气持续发展、致密油稳步发展和页岩油加快探索,源岩层系油气已成为中国非常规油气增储上产的主要组成部分.源岩层系油气包括源岩油气和致密油气2种资源类型,普遍具备有效配置的烃源岩、储集层和聚集保存3个方面基础地质形成条件,展现出源内或近源大面积连续分布标志特征,海相页岩气主要分布于深水陆棚区,致密砂岩气和煤层气一般分布于主要聚煤期煤系,页岩层系石油一般主要发育于长期持续沉降的富油湖盆.源岩层系油气开发追求“平面甜点区”“纵向甜点段”较好经济资源条件,页岩气需含气量高、孔隙度高、TOC含量高、热演化程度适中、气层埋藏适中、保存条件好、储层可压性好、储量规模大,致密砂岩气需全天候气源、中粗粒砂岩、含气层系多、大面积聚集、稳定斜坡区、中浅层埋藏,致密油甜点区段一般具有烃源性、储集性、含油性、流动性、成缝性和经济性“六特性”经济资源条件.中国非常规源岩层系油气资源丰富,源岩层系天然气是天然气上产的“主力”,源岩层系石油是石油稳产的“砝码”,实现地下原位“煤岩燃烧气化、页岩熟化气化”“2个革命性领域”突破是推进源岩层系油气领域“跨越式”发展的关键路径.      

非常规油气地质学理论技术及实践

形成非常规油气地质学理论技术,引领油气工业从常规到非常规,进源找油,是世界油气勘探开发形势发展和科学研究持续推进的必然趋势.研究团队紧密结合中国特殊地质背景和油气工业条件,经过10余年不懈攻关,构建了非常规细粒沉积学、非常规油气储层地质学、非常规油气成藏地质学、非常规油气开发地质学和常规-非常规油气有序“共生富集”发展战略等学科内容,集成了非常规油气关键实验技术、勘探评价技术、开发工程技术和常规-非常规油气勘探开发关键技术,基本形成了非常规油气地质学理论技术体系框架.从常规油气的“源控论”到非常规油气的“源储共生系统”,深刻认识到源岩层系及与其大面积紧密接触的致密储集层系中可以聚集巨量工业油气资源.非常规油气地质学理论技术,引领推动了非常规油气地质学科发展、关键技术研发、国家标准制定、国家实验室建设和专业人才培养,有效推进了我国致密油和气、页岩油和气等非常规油气资源的工业勘探开发,截至2022年底,中国非常规油气产量超过1×108 t油当量,约占油气总产量28%,其中非常规气约占天然气总量的41%,非常规油约占石油总量的17%.油气不可再生,但非常规油气革命可延长油气工业的生命,持续强...     

“进源找油”：论四川盆地非常规陆相大型页岩油气田

源岩油气规模快速发展,是中国能源结构转型的重要战略选项;陆相页岩油和气是中国源岩油气最具潜力的组成类型,是中国陆上未来"进源找油"最重要的突破对象。本文首次研判提出四川盆地侏罗系油和气发展,应尽快由常规构造-裂缝石油、致密灰岩与砂岩油向孔隙型页岩油气转变,重点阐述了大安寨段页岩油气4项新进展:①评价侏罗系4套富有机质页岩总生油量245×10~8t,石油总资源量172×10~8t,还有相当规模的天然气资源,既富油又富气,其中67%的油气资源集中在大安寨段;②大安寨段二亚段是侏罗系页岩油和气的"甜点段",黑色页岩厚度一般20～80m,TOC平均值大于2%,Ⅱ_1～Ⅱ_2型干酪根,R_o主体1.1%～1.4%,处于轻质油—凝析油气窗口,页岩储层孔隙度4%～6%,页理裂缝发育,脆性矿物含量一般在50%以上,压力系数1.2～1.8,滞留烃量多为100～200mg/g·TOC,油质较轻,地层埋深较浅,具备与北美页岩油气媲美的地质工程条件;③优选出页岩油气"甜点区"评价的3项核心参数(R_o、富有机质页岩厚度、埋藏深度),评价出大安寨段二亚段页岩油"甜点区"主要分布在盆地中北部地区,页岩厚度20～50m,面积约2×10~4km~2;④提出了加快页岩油和气以水平井体积压裂为核心的风险勘探和开发试验、加强全层系资源评价、加速准备先导试验技术方案等建议,力争推动侏罗系孔隙型页岩油和气突破发现。四川盆地侏罗系陆相页岩油和气新认识,可能为真正开启侏罗系源岩油气"进源找油"、规模开发新征程提供重要的理论依据。     

论常规—非常规油气有序“共生富集”——兼论常规—非常规油气地质学理论技术

石油工业发展呈现进军深层深水非常规、突出天然气发展、重视地质工程一体化的新局面，地质学科研究呈现常规和非常规油气地质并行协同发展、〖JP2〗超级盆地常规和非常规油气一体化整体研究的新趋势。未来石油和天然气仍是能源消费和安全的关键需求，常规和非常规油气地质融合创新将是学科发展的主要挑战。常规—非常规油气地质学的产生，主要缘于重新构建油气地质理论框架、重新认识超级盆地资源体系、重新研发适用配套关键技术、重新塑造能源转型战略角色、重新记录勘探开发示范模板等需求。常规—非常规油气地质学是研究常规—非常规油气“共生富集”盆地中大油气区形成机理、有序共生、差异富集、采出规律、发展战略的地质学科，如鄂尔多斯、四川等盆地，同步关注常规油气和非常规油气两种资源，围绕主力烃源层系，重点评价“烃源性、储集性、含油性、流动性、可采性与经济性”六特性及其匹配关系，创新研发源控论及源储共生系统评价、常规—非常规油气共生盆地物理及数值模拟、地质工程一体化评价、平台式“工厂化”生产模式等核心技术，研究重点是“常规油气和非常规油气的整体研究、同步发现、极限开采和协同发展”。常规油气和非常规油气有序“共生富集”，“共生”是客观自然规律，“富集”是主观人为认知，客观规律可以主观认知，有序协调客观和主观的统一性，超前创新研发理论技术，可以更好发掘剩余油气资源的潜力和价值。从常规圈闭型油气藏与目的层到非常规连续型甜点区与甜点段油气，再到常规—非常规有序“共生富集”油气，理论认识和核心技术的创新发展，将引领和支撑油气资源不断实现高效发现和利用。     

造缝产烃还是改质造烃？——论含油气源岩层系的储集层属性和烃源岩属性

源岩层系油气已成为世界油气工业体系中举足轻重的重点领域，未来发展潜力很大。本文通过深入解读含油气源岩层系的地质形成条件，发现储集层属性和烃源岩属性在根本上决定了源岩层系油气成功开发的技术路径。储集层属性是指储集层储存和渗滤油气的物理性质及其相互关系，地史时期微—纳米级孔- 喉- 缝系统充注和聚集了大面积连续型油气资源，人工压裂形成缝网系统突破了致密储层的连通属性短板，成功开发了规模油气资源，突破流动属性短板可能是另一个发展方向。烃源岩属性是指烃源岩滞留、转化和排出油气的物理化学性质及其相互关系，包括已转化的滞留油气和未转化的残留有机质，滞留及潜在烃类资源规模巨大，地下人工加热等方式理论上可突破烃源岩的有机质数量和成熟度属性短板，可能是实现成功开发的有效路径。储集层属性和烃源岩属性是实现源岩层系油气规模发展的内在潜质基础，公共属性参数是外部环境基础。造缝产烃还是改质造烃？前提是准确研判优选何种内在属性参数，基础是系统整合优化所有外在属性参数，推动实现源岩层系油气商业化可持续发展，未来中低熟富有机质页岩及油页岩、中高熟富气态烃页岩层系、低变质程度富油煤岩、深层可气化煤炭等是值得期待的战略发展领域。     

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,...     

广西北部湾北缘晚古生代一新生代油气资源潜力探讨

通过野外地质剖面调查、丈量和室内烃源岩样品的有机地球化学测试,完成了广西北部湾北缘烃源岩岩石类型、地层厚度、分布的勘查、烃源岩的有机地球化学特征分析和综合评价。研究表明：广西北部湾北缘烃源包括了海相沉积的碳酸盐岩和湖相沉积的泥页岩两大类,海相碳酸盐岩烃源岩TOC含量分布范围为5．26％～0．001％,平均含量为0．41％,有机质类型以I型为主,少量为II型;母质来源为海洋低等浮游生物,藻类。艮（％）分布范围1．32％～4．78％之间,有机质热演化大多处于过成熟阶段,极少数为高成熟阶段。湖相泥页岩烃源岩主要分布古近系中,TOC含量分布范围为14．82％～0．07％,平均值为4．04％。有机质类型为III型和I型,艮分布范围为0.37％～0．41％,有机质热演化处于未成熟阶段。古近系那读组、二叠系合山组和石炭系寺门组为北部湾北缘最具生烃潜力的地层。     

Natural gas potential of Neoproterozoic and lower Palaeozoic marine shales in the Upper Yangtze Platform,South China: geological and organic geochemical characterization

In this article, we describe the geological features of the Ediacaran (upper Sinian), lower Cambrian and lower Silurian shale intervals in the Upper Yangtze Platform, South China, and report on the gas potential of 53 samples from these major marine shale formations. Reflected light microscopy, total organic carbon (TOC) measurement, Rock-Eval, carbon isotope ratio analysis, thermovaporization gas chromatography (Tvap-GC), and open pyrolysis gas chromatography (open py-GC) were used to characterize the organic matter. Measured TOC in this research is normally >2% and averages 5%. TOC contents are roughly positively correlated with increasing geological age, i.e. lower Silurian shales exhibit generally lower TOC contents than lower Cambrian shales, which in turn commonly have lower TOC contents than Ediacaran shales. Kerogen has evolved to the metagenesis stage, which was demonstrated by the abundant pyrobitumen on microphotographs, the high calculated vitrinite reflectance (R_o = 3%) via bitumen reflectance (R_b), as well as δ¹³ C of gas (methane) inclusions. Pyrolysates from Tvap-GC and open py-GC are quantitatively low and only light hydrocarbons were detected. The lower Silurian shale generally exhibits higher generation of hydrocarbon than the lower Cambrian and Ediacaran shale. Cooles’ method and Claypool’s equations were used to reconstruct the original TOC and Rock-Eval parameters of these overmature samples. Excellent original hydrocarbon generation was revealed in that the original TOC (TOC_o) is between 5% and 23%, and original S1+S2 (S1_o+S2_o) is ranging from 29 to 215 mg HC/g rock.     

酒西坳陷青西凹陷窟窿山、柳沟庄油藏应属“源岩裂缝油藏”

剖析了酒西坳陷青西生油凹陷中发现青西油田的地质背景，研究了青西油田窟窿山和柳沟庒油藏的形成和分布规律及其控制因素，在此基础上提出了青西油田的窟窿山和柳沟庄油藏属于“源岩裂缝油藏”的新认识。同时论证了“源岩裂缝油藏”形成的特定地质条件和研究价值。提出“源岩裂缝油藏”的特殊意义就在于源岩层中可以找到油藏，其发现和深入研究，将进一步拓宽油气勘探领域，丰富石油地质理论，是一项具有重大科学意义和实用价值的研究课题。     

松辽盆地及外围上古生界油气资源战略选区研究进展

松辽盆地及外围上古生界油气地质研究和勘探程度均较低,资源前景广阔。通过油气资源战略选区工作,第一阶段针对石炭系和二叠系,开展前期的盆地评价和战略选区,实施少量的地球物理勘查和科探井工程等实物工作量,围绕古生界构造演化、地层和岩相古地理、有效烃源岩以及可能的油气远景区等方面,研究盆地深部晚古生代盆地性质,揭示在新的构造体制下不同构造阶段盆地的演化规律,基本查明松辽盆地及外围上古生界的分布、厚度、岩性、岩相特征,开展烃源岩的时效性、原型盆地恢复与重建、构造演化历史和有利成藏条件研究,提出有利远景区,供企业进一步勘探验证,这对发展和创新石油地质理论,实现松辽盆地及外围油气勘探的可持续发展,具有重要的经济社会意义。     

流体包裹体在研究柴达木盆地东北缘石炭系页岩油气成藏中的应用

正近年来,流体包裹体已成为常规油气地质领域研究油气成藏期次和时间、成矿流体性质、来源、油气运移充注途径和古地温恢复等方面的关键技术方法(卢焕章等,2004)。目前,流体包裹体并未被广泛应用于的页岩油气藏研究中,主要是因为页岩油气储层中的成岩矿物普遍过于细小,给包裹体的测试带来了极大的困难,困扰了流体包裹体研究在页岩中的发展。但是,以往的研究发现,页岩     

改造型盆地含油气系统分析 ——以雪峰山西侧盆山过渡带为例

南方是中国海相碳酸盐岩的主要分布地区之一,发育厚8000~10000m的震旦系—下三叠统海相沉积,形成了以震旦系、寒武系、奥陶系、志留系为主体的海相含油气系统下组合和以泥盆系、石炭系、二叠系、中下三叠统为主体的海相含油气系统上组合。上述含油气层系和油气组合在雪峰山西侧地区也有不同程度的发育,并具有复杂的圈闭条件、保存条件和成藏演化过程,蕴藏着丰富的油气资源。笔者着重讨论了改造型含油气盆地的研究思路、方法及研究区油气系统的地质作用过程,并在此基础上对4个重点区的含油气系统进行了分析,以期为深入开展雪峰山西侧地区油气地质调查和勘探目标区优选提供依据。     

Hydrocarbon generation and expulsion characteristics of Lower Permian P1f source rocks in the Fengcheng area,northwest margin,Junggar Basin,NW China: implications for tight oil accumulation potential assessment

Combined with the actual geological settings, tight oil is the oil that occurs in shale or tight reservoirs, which has permeability less than 1 mD and is interbedded with or close to shale, including tight dolomitic oil and shale oil. The Fengcheng area (FA), at the northwest margin of the Junggar Basin, northwest China, has made significant progress in the tight oil exploration of the Fengcheng (P₁f) Formation recently, which indicates that the tight oil resources have good exploration prospects. Whereas the lack of recognition of hydrocarbon generation and expulsion characteristics of Permian P₁f source rocks results in the misunderstanding of tight oil resource potential. Based on the comprehensive analysis of geological and geochemical characteristics of wells, seismic inversion, sedimentary facies, tectonic burial depth, etc., the characteristics of P₁f source rocks were investigated, and the horizontal distributions of the following aspects were predicted: the thickness of source rocks, abundance and type of organic matter. And on this basis, an improved hydrocarbon generation potential methodology together with basin simulation techniques was applied to unravel the petroleum generation and expulsion characteristics of P₁f source rocks in FA. Results show that the P₁f source rocks distribute widely (up to 2039 km²), are thick (up to 260 m), have high total organic content (TOC, ranging from 0.15 to 4 wt%), are dominated by type II kerogen and have entered into low mature–mature stage. The modeling results indicate that the source rocks reached hydrocarbon generation threshold and hydrocarbon expulsion threshold at 0.5% Ro and 0.85% Ro and the comprehensive hydrocarbon expulsion efficiency was about 46%. The amount of generation and expulsion from the P₁f source rocks was 31.85 × 10⁸ and 15.31 × 10⁸ t, respectively, with a residual amount of 16.54 × 10⁸ t within the source rocks. Volumetrically, the geological resource of shale oil is up to 15.65 × 10⁸ t. Small differences between the amounts calculated by the volumetric method compared with that by hydrocarbon generation potential methodology may be due to other oil accumulations present within interbedded sands associated with the oil shales. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.