中国非常规油气勘探开发与理论技术进展

新世纪非常规油气获战略突破,微纳米孔喉页岩系统油气成为油气资源接替的重要新领域,非常规油气资源在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。中国在致密气、页岩气、致密油、煤层气等非常规油气资源勘探开发获重要突破,油页岩、天然气水合物、重油、油砂矿等获重要进展,初步评价中国非常规石油资源量(223~263)×10~8t,天然气资源量(890~1260)×10~(12)m~3。中国非常规油气研究取得重大进展,细粒沉积学在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、海陆相细粒沉积等研究新进展,提供了盆地中心储集体形成和分布的理论依据;非常规储层地质学在研究方法技术、多尺度数据融合、地层条件物理模拟等方面取得重大进展,多方法多尺度整体表征非常规储层已成为研究热点,推动了非常规油气地质学地质理论和方法技术快速发展;创新发展了连续型油气聚集理论,构建了非常规油气地质学理论体系框架,明确了非常规油气地质研究的内涵、地质特征、形成机理、分布规律和核心技术,为大面积非常规油气规模勘探开发奠定了理论基础;非常规油气勘探开发技术方法快速发展,涌现了烃源性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性评价等"六特性"、"甜点区"地质一工程综合评价等核心评价方法,微地震监测、水平井钻完井、"工厂化"生产、"人工油气藏"等开发工程核心理念和技术,推动非常规油气"革命性发展"。非常规油气的突破,带来了坚持理论创新、坚持核心技术进步等4点重要启示,对延长石油工业生命周期、推动理论技术升级换代、改变能源格局具有深远意义。     

松辽盆地火山岩包裹体稀有气体同位素与天然气成因成藏示踪

长期以来,国内外油气勘探主要是针对海相碳酸盐岩和海陆相碎屑岩,火山岩原来一直是油气勘探的禁区。松辽陆内裂谷盆地燕山期由于太平洋板块对中国大陆板块的斜向俯冲,发生弧后伸展裂陷,造成火山岩的大量喷发,以爆发相和溢流相为主。火山岩储层物性较好,不严格受埋深控制,但非均质性强,孔隙度0.5%~18.7%不等,渗透率0.0001×10^-3~1×10^-3μm²。火山岩裂缝内方解石脉或石英脉中包裹体捕获温度为105~250℃,多数在120~160℃;包裹体中气体³He/⁴He值分布在2.86×10^-7~7.33×10^-6,平均为2.48×10^-6;R/Ra＝0.26~5.24,多数R/Ra>1; ⁴⁰Ar/³⁶Ar＝293~2485,主值区间为500~900;⁴He/²⁰Ne＝0.32~1255,主值区间为10~95和170~370;δ¹³C₁=-17.1‰~-28.7‰,δ¹³C₂=-23.4‰~-32.4‰,δ¹³Cco₂=-10.97‰~-21.73‰。包裹体He、Ar、C等同位素数据表明,存在幔源通道,进而在火山岩中存在幔源无机成因气。根据火山岩产状和分布及其与断裂活动的关系,无机成因气藏主要分布于断裂带附近,有机成因气或有机-无机混源气则远离断裂活动带分布。本文包裹体同位素研究结果对确定松辽盆地深层火山岩储层中的天然气成因类型、分布规律,指导后续天然气勘探具有重要的参考价值。     

中国中西部盆地海相白云岩主要形成机制与模式

塔里木、四川及鄂尔多斯盆地是中国中西部海相白云岩的主要发育地区。三大盆地重点层系海相白云岩新近的成因研究表明,大规模准同生白云岩和埋藏成因白云岩的发育均与蒸发台地密切相关。蒸发台地中由海水浓缩形成的富Mg~(2+)卤水一方面在准同生期,通过蒸发泵和下渗机制交代碳酸钙沉积物而形成与蒸发岩共生的准同生白云岩,另一方面作为富含Mg~(2+)的地层孔隙水,在准同生-浅埋藏期乃至中、深埋藏期,通过侧向渗透、侧向与垂向压实排挤和垂向热对流机制与粗结构的碳酸钙沉积物发生交代反应,在蒸发岩系周边和上下形成广泛分布的埋藏成因白云岩。与热流体作用有关的白云石化主要依靠构造断裂、裂缝、不同级次的层序界面、孔洞层等输导体系发生,分布较局限。热流体云化常表现为对先期白云岩进行叠加改造而形成热水改造白云岩。热流体性质不一,可以是深埋藏混合热水、深部循环水、地幔深部的岩浆热液等。白云石(岩)的生物成因不仅表现为微生物作用导致白云石直接沉淀,还表现为生物的存在与活动为白云石化作用提供Mg~(2+)和云化流体通道。由微生物和宏观藻释放出Mg~(2+),在埋藏期对方解石进行交代是各种富含藻类的灰岩中部分白云石的重要形成机制。生物扰动可明显改善岩石的孔渗性,从而显著促进白云石化作用的发生。     

包裹体应用于油气地质研究的前提条件和关键问题

从岩相学、成岩作用和流体地质学的角度出发,阐述了沉积岩包裹体发育分布的时空规律和流体组成的特殊性。分析了包裹体油气地质研究中值得注意的关键问题:一是包裹体的生源属性,准确区分不同情况下的成岩包裹体和继承包裹体、成岩自生矿物与物源沉积矿物、同源流体和异源流体;二是包裹体的多期捕获,辨别包裹体同源多期和异源多期的复杂情形以及包裹体期次划分的根本依据;三是包裹体后生变化(再平衡)的鉴别和原始温度的恢复。最后指出在包裹体观察和实验测试中应注意的重要事项,以使包裹体的分析研究符合客观地质实际。     

无机成因二氧化碳气的类型分布和成藏控制条件

从无机成因天然气成藏主控条件———气源断裂体系构造变形场的类型（收缩、伸展、走滑和旋转等）出发,综合分析了无机成因二氧化碳气藏的成因类型、分布规律和成藏控制条件等。结合实例对气源断裂体系结构作了剖析,指出二氧化碳气藏研究中值得重视的几个方面。     

近南北向构造在塔里木盆地的踪迹

为厘清近南北向构造在塔里木盆地中的性质、地位和作用,笔者通过地质—地球物理分析,确认了以反转断层及相关褶皱为主导的挤压型构造是塔里木近南北向构造的主要表现形式。它发生发展于大陆内部,具有分布的广泛性和等距性、延伸的线性和断续性、纵深的陡倾性和穿透性、主断面的逆冲等特征。它的发育通常是基于先存的NS(—NNE)向张裂带和NNW(—NW)或NNE(—NE)向剪裂带,前者多演化为大、中型南北向构造,而后者多演化为中、小型南北向构造。近南北向构造的反转断层呈现为伸展—走滑—挤缩的演化顺序;最终定型于新生代;其驱动力主要源于太平洋—菲律宾板块向西的推挤动力。近南北向反转构造是种复合型的封闭性构造,对于石油和天然气地质研究,具有实际意义。     

四川盆地广安地区上三叠统须家河组四段低孔渗砂岩成岩相类型划分及半定量评价

成岩相是在一定沉积和成岩环境下经历了一定成岩演化阶段的产物,包括岩石颗粒、胶结物、组构和孔洞缝特征及其演化的综合面貌。成岩相的研究已成为低孔渗砂岩当前勘探阶段的研究重点。将广安地区须家河组四段划分为五种成岩相类型:粗中粒砂岩火山岩屑较强溶蚀低孔特低渗成岩相、火山岩屑弱溶蚀—强压实特低孔超低渗成岩相、中细粒砂岩压实致密相、中粗粒岩屑石英砂岩硅质胶结致密相以及方解石胶结致密相,并建立了不同类型成岩相的测井曲线特征。在单井成岩相分析基础上,通过编制成岩相的厚度百分含量等值线图、厚度等值线图、成岩相平面分布图等对成岩相进行了半定量化评价。     

深水湖盆沉积砂体的层序地层分析--以四川侏罗系为例

层序地层学方法标志着沉积地质学最新的一次革命,作为多学科的方法融合,它把自源作用（来自沉积体系内部）和异源作用（来自沉积体系外部）分析,形成了统一模式来解释沉积盆地的演化和地层结构,并在油气勘探中得到广泛应用,这对于减少储层预测风险尤其有效。深水湖盆沉积砂体主要有三角洲前缘向深水斜坡的进积砂体、重力流砂体包括浊积水道砂体、浊积扇砂体和碎屑流砂体。非水道化的浊积砂体分布与盆地坡度、体系域演化密切相关,高坡度地区发育三角洲前缘向深水斜坡的滑塌浊积砂体,其他地区在湖侵早期和湖退晚期发育非水道化的湖底扇浊积砂体。层序体系域结构的重建和沉积机理的分析大大提高了沉积砂体的预测精度,减少储层预测风险。这些沉积砂体孔隙度低,渗透率也低,薄片观察发现极细砂为主。分选性中等,磨圆度次棱角状。碎屑成分主要为石英和石英岩岩屑,少许长石,另见方解石碎屑。胶结物主要为方解石。他们属于低孔低渗储集层,可以成为裂缝性油气藏和非常规油气资源的勘探目标。     

塔里木盆地西部中上奥陶统萨尔干页岩与印干页岩的空间展布与沉积环境

中上奥陶统萨尔干页岩与印干页岩是塔里木盆地重要的海相烃源岩。通过对柯坪地区大湾沟剖面 中上奥陶统萨尔干页岩、印干页岩与其上下地层关系的探地雷达测量,形成反映岩-震关系的地球物理剖面, 从而将露头中的页岩准确标定于地震剖面中。以此标定成果为据,追踪阿瓦提凹陷内75条二维地震测线（总长 108×10⁴ km） 中的烃源岩,准确地刻画出了萨尔干页岩、印干页岩的展布范围。萨尔干页岩、印干页岩在阿瓦 提凹陷内大面积展布,其西北部受控于沙井子断裂,北部超覆尖灭于胜利１井以南,东部超覆尖灭于满西２井 附近台地边缘（此为新发现台缘）,南部则止于巴楚断隆,西南部受控于阿恰断裂带。由于萨尔干页岩是中晚奥 陶世形成的盆地初期沉积的烃源岩,其分布范围与厚度均小于印干页岩,但其有机质丰度却高于印干页岩。萨 尔干页岩与印干页岩沉积时属于深水陆棚-盆地相环境,沉积古水深大致在60~200 m,甚至更深些。     

上扬子地区震旦纪沉积古地理

通过整理大量的钻井、测井、地震和其他综合研究资料,系统编制了上扬子地区震旦系各层段的岩相古地理图,进行了较为系统的沉积储集层研究。该研究显示震旦纪上扬子台地是一个半孤立的台地。震旦系沉积可以划分为前台地沉积、碳酸盐岩台地沉积和局限海盆沉积。紧邻上扬子台地西部边缘发育的川滇大裂谷对上扬子台地的演化、沉积古地理格局的形成及沉积相带的展布有着重要影响。灯影期,上扬子台地曾经有过一次由裂谷活动导致的快速沉降,经历了一次短暂的由台地到海盆的变化。岩相古地理的演变控制着四川盆地震旦系沉积储集层的形成与分布,也控制着该区常规油气及页岩气的形成与分布。