基于页岩油气源-储耦合思路识别源-储耦合类型及配置是明确页岩油气勘探思路、实现页岩油气高效勘探开发的基础。然而,目前尚无学者将页岩油气纳入统一评价体系进行源-储耦合类型的划分,这在一定程度上制约了页岩油气的勘探开发进程。鉴于此,通过解剖中国典型海相、陆相页岩油气层系的源-储配置特征,将页岩油气的源-储耦合关系划分为3类,明确了不同源-储耦合类型的地质内涵及其控制油气富集的机理,提出了中国页岩油气整体评价的高效勘探思路。研究结果表明:页岩油气的源-储耦合类型可分为源-储分离型、源-储共生型和源-储一体型3类;源-储分离型的烃类运移距离在米级以上,储层近源捕获油气,形成甜点,其代表性层系为四川盆地下寒武统筇竹寺组、鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段1亚段+2亚段和准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组;源-储共生型为多源供烃,源-储共存,烃类就近运移至优势储层内,层系整体含油气,其代表性层系为四川盆地二叠系吴家坪组二段、四川盆地侏罗系凉高山组和渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组四段;源-储一体型即烃源岩和储层为同层,烃类在层内发生微运移,其代表性层系为四川盆地奥陶系五峰组—志留系龙马溪组和松辽盆地白垩系青山口组;沉积环境、生物硅、热成熟度和生/排烃效率等是影响页岩油气源-储配置关系的核心要素,而源-储配置关系进一步控制了页岩油气的富集。以中国典型页岩油气层系为例,进一步厘清了不同成熟度下纵向上多类型源-储耦合配置关系的勘探层次和勘探思路。研究成果有利于快速识别和优选页岩油气的有利层段,为中国页岩油气的高效勘探开发提供重要科学依据。

松辽盆地是中国已采出油气最多的大型超级盆地,古龙页岩油勘探评价已取得战略性突破,但资源潜力和规模尚不明确。基于古龙页岩的有机碳、岩石热解、镜质体反射率、保压岩心游离烃含量等大量地球化学分析数据,结合测井资料和生产数据,系统开展了以齐家—古龙凹陷为主的多类型页岩油的资源评价。建立了以有机质成熟度、储集类型等为核心指标的松辽盆地页岩油分类方案,制定了以总有机碳、含油量、有效孔隙度和含油饱和度等为核心参数的页岩油分级标准,形成了以含油量精细评价、游离烃恢复和可采系数标定等为核心技术的页岩油资源评价方法。基于生产动态数据,对页岩油的地质资源量进行了现有工艺技术条件下的技术可采资源潜力评估,实现了页岩油资源可利用性预测分析。综合评价认为:松辽盆地齐家—古龙凹陷中—高成熟页岩油的地质资源量为107.73×10 ⁸t (其中,Ⅰ级地质资源量为42.08×10 ⁸t,Ⅱ级地质资源量为33.67×10 ⁸t),技术可采资源量超过8×10 ⁸t;溶解气的地质资源量为1.75×10 ¹²m ³,技术可采资源量为0.13×10 ¹²m ³。资源评价结果显示,松辽盆地古龙页岩油的有利资源主要分布在齐家—古龙凹陷,是松辽盆地重要的战略接替资源,预计在未来随着开采技术升级,页岩油的可动用潜力将进一步增大。

全油气系统理论建立了统一的常规油气与非常规油气成藏机理、富集规律和地球动力学控制条件,致密油气是全油气系统的重要组成部分。通过回顾致密油气的发展历史,展望致密油气的资源前景,阐述中国典型致密油气藏的地质特征,从全油气系统理论的视角揭示了致密油气的成藏机理与富集规律。研究结果表明:①中国致密油气资源前景广阔、开发潜力巨大,并在勘探开发领域取得了较大成果,但未来仍面临着巨大挑战,包括地质理论、工程技术以及提高采收率技术等。②致密油气的储层物性处在常规油气与页岩油气之间,其成藏过程同样处在常规油气与页岩油气之间;致密储层内由孔喉组成的复杂毛细管网络是致密油气自封闭成藏的核心。③中国不同含油气盆地中的油气资源呈现出鲜明的差异富集的特点,鄂尔多斯盆地是一个超级致密油气富集盆地;4基于源-储耦合关系,可以将致密油气藏分为"远源型"、"近源型"和"源内型"。

2024年,按照"断裂改造碳酸盐岩形成缝洞体气藏"的勘探思路,针对鄂尔多斯盆地奥陶系盐下勘探层系部署实施了3口探井,试气获得高产工业气流,揭示了盐下缝洞体气藏具有良好的勘探潜力。然而,目前对于缝洞体气藏的高产富集规律及综合预测模式尚不明确,难以落实有利区带与钻探目标。基于岩心、岩石薄片、地震、测井和生产动态等资料,对鄂尔多斯盆地奥陶系盐下缝洞体气藏的基本地质条件及高产富集机理进行了分析。研究结果表明:①鄂尔多斯盆地奥陶系盐下缝洞体气藏具备上古生界煤系与下古生界海相烃源岩双源供烃条件,其中,下古生界海相烃源岩为主要烃源岩,最大生烃强度为12×10 ⁸m ³/km ²,具有充足的供烃能力;②盐下缝洞体的储集空间以裂缝及沿裂缝带发育的溶蚀孔洞为主,含少量基质晶间孔,平均孔隙度可达10%以上,平均渗透率最高可达10 mD,具有良好的储集性能;③盐下断裂及伴生裂缝系统不仅能够改善白云岩储层的物性,形成储集性能良好的缝洞体,还可以沟通源岩与储层,为油气向缝洞体储层聚集提供有效的运移通道;④马家沟组五段6亚段发育的厚层膏盐岩为缝洞体气藏的区域盖层,马家沟组五段10亚段和马家沟组三段等层系中发育的膏盐岩为气藏的直接盖层,缝洞体周围的致密碳酸盐岩构成侧向遮挡,这些好的保存条件有利于天然气富集并形成缝洞体气藏。通过综合评价,初步落实鄂尔多斯盆地奥陶系盐下缝洞体气藏的有利勘探面积约为2.5×10 ⁴km ²,预计天然气储量规模可达5000×10 ⁸m ³,勘探潜力大,是奥陶系盐下天然气勘探的重要方向与现实目标。

通过分析国内外页岩油气的发展现状,系统回顾了中国石油天然气集团有限公司(中石油)根据中国陆相页岩油气的地质特征,坚持问题导向,在页岩油气钻完井和压裂工程方面取得的新技术、新装备、新材料、新软件进展。通过与北美地区页岩油气总体工程技术的对比,总结了中石油页岩油气开发工程技术方面存在的问题及挑战,提出“中国版”页岩油气工程技术应聚焦于持续推进关键技术装备攻关与应用、加快新一代导向工具研发、储备研发中—低成熟度页岩油原位转化技术、大力推进数字化转型、智能化发展等方面的发展建议,不断提升工程技术水平,从而加大对页岩油气资源开发的支撑力度,保障国家能源安全。

三叠系延长组6段(长6段)是鄂尔多斯盆地石油储量与原油产量的主力贡献层段之一,也是中国陆上最早进行石油开发的层段。为揭示鄂尔多斯盆地东南部长6段致密油的形成与分布规律,基于1 505口探井的钻井、录井、测井及岩心样品等资料分析,系统研究了致密油的形成机理与富集规律,刻画出古陡坡、古缓坡和古湖底3种古地貌单元以及坡底、沟道、洼地等10余种次级古地貌单元,建立了"二坡一底、南北分区"的新构造模型。综合古地貌、成藏条件与原油运聚物理模拟实验,明确了缓坡双源供烃+分流河道末端中—差储层型、湖底单源供烃+零星重力流差—中储层型、陡坡坡底双源供烃+重力流中—优储层堆积型、陡坡单源供烃+优—中储层破坏调整型4种结构差异的成藏组合,揭示了三角洲前缘型致密油藏和重力流型致密油藏的成因机理与过程,明确近源有效圈闭中优质储层规模是致密油富集高产的关键。提出多元古地貌背景下异构的生-储-盖组合控制了致密油的差异分布和富集成藏模式,优化了典型油区的勘探对策,提出陡坡坡底扩边勘探、湖底立体兼探、缓坡多井型精细勘探和陡坡构造调整区有效圈闭勘探等非常规石油勘探对策,探讨了大型陆相致密油田形成的4项基本地质条件(构造作用、物源、古地貌单元和保存条件)。鄂尔多斯盆地东南部长6段累计落实致密油地质储量为1.885 522×10 ⁸t,近3年生产的原油量累计为16.72×10 ⁴t,发现并建成长6段首个亿吨级整装致密油田——黄陵油田。研究成果以期对中国陆相湖盆的非常规石油成藏地质理论发展与勘探开发实践起到促进作用。

致密油气是一种重要的非常规资源类型,相当于传统低渗透油气中的特低和超低渗透油气。目前致密气已成为中国产量最高的天然气类型,2023年产气量达600×10 ⁸m ³以上,鄂尔多斯盆地、四川盆地是致密气的主体产区。中国2023年致密油产量达1 193×10 ⁴t,主要包括鄂尔多斯盆地延长组6段(长6段)和延长组8段(长8段)、准噶尔盆地玛湖地区二叠系—三叠系、松辽盆地扶余油层等。从中国沉积盆地分布及地质历史演化角度进一步探讨了致密油气资源的时空分布特征,致密油气资源主要分布在石炭系—二叠系、三叠系—侏罗系—白垩系、古近系—新近系。中国致密油气以近源聚集为主,平面上主要分布在源内与近源、斜坡—洼槽区域,纵向上主要分布在源上、源下及源间致密储集层中。根据中国致密油气的地质特征、聚集机理、形成条件、分布规律和主控因素等,将致密砂岩气划分为连续型致密深盆型、准连续型致密型和致密常规圈闭型3种聚集模式,将致密油划分为源-储分异远源聚集型、源-储相接近源聚集型和源-储相间邻源聚集型3种聚集模式。"十五五"(2026—2030年)期间,围绕鄂尔多斯盆地南部、四川盆地川中—川西地区、松辽盆地深层、塔里木盆地阿合组等领域,致密气新增探明地质储量有望超过2×10 ¹²m ³;围绕鄂尔多斯盆地长6段、长8段,松辽盆地泉头组扶余油层,准噶尔盆地西部坳陷玛湖地区风城组等领域,致密油有望新增探明地质储量(18~20)×10 ⁸t。

新型储能技术是构建以新能源为主体的新型电力系统和新型能源体系的关键支撑技术,在全球气候变化与碳中和背景下被赋予了新的地位,是丰富和发展新质生产力的新动能。储能技术为新能源消纳和大比例并网提供了稳定支撑,是能源的“粮仓”,是能源的“银行”,是新能源的“解药”,是新型能源体系中不可或缺的成员,发展新型储能技术是中国实现“碳达峰、碳中和”(“双碳”)目标和推进能源变革的必由之路。新质生产力下的能源转型,碳基传统能源向零碳基新能源转型是必然选择,新型储能技术支撑下的新能源肩负着能源转型、能源安全和能源独立的新使命。新型储能技术正在不断发展,技术路线百花齐放、各有千秋,应用场景多样,需求多元,技术链和产业链蓬勃发展,装机规模增长迅速,市场机制、商业模式以及标准体系日趋完善。新型储能技术包括电化学储能、机械储能、电磁储能、热储能和氢储能等。不同储能技术的原理、典型储能场景、市场需求和建设成本等存在较大差异。目前,锂离子电池储能占据绝对主导地位,其他储能技术多元化发展,应用逐渐增多。2017年以来,新型储能保持快速增长态势,年增长率超过50 %;2023年底,新型储能的累计装机规模突破35 GW,占比为40.6 % 。按照国家新型储能发展指导意见和实施方案,到2030年中国将部署约177 GW的新型储能系统,2024—2030年新增新型储能装机规模的年均增长率将超过30 %,新型储能技术及体系达到成熟水平。新型储能在“源、网、荷”侧均存在灵活多样的商业模式和成本回收机制,可以独立主体身份参与市场化交易,也可在电力交易系统中与传统主体联合,共同参与市场交易。目前,新型储能技术正处于从商业化初期向规模化发展的阶段,在技术层面和经济层面上均面临挑战:① 以锂离子电池为代表的电化学储能无法完全避免起火爆炸的风险,其使用寿命、能量密度和成本需要进一步优化;② 运维管控无法满足新能源发电的特殊生产要求;③储能初期投资较高,盈利模式尚在探索,长远、可持续、健康发展需要进一步的政策支持。新型储能正朝着技术多元化、全流程安全、智慧调控等方向发展,将重点解决高安全、低成本、长寿命、高效率、大容量、高集成、智能化等关键问题。未来新型储能的商业模式将与电力市场改革进程深度绑定,将逐步向共享储能和独立储能模式发展。适应不同应用场景与需求的多类型储能技术通过有机结合所形成的集成混合储能系统,综合了多种储能技术的优势,通过引入云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链和边缘计算等先进数字科学技术,助力新型储能与“源、网、荷”智慧融合发展,能够提供更加灵活、高效和经济的能源存储解决方案,提高新型电力系统和新型能源体系的系统安全性,是新质生产力赋能下新型储能技术发展的方向,对推动中国能源高质量转型发展和实现“双碳”目标具有重要的意义。

塔里木盆地致密砂岩油气的勘探面积广阔、资源量大、探明程度较低,烃源灶分布、复杂储层预测和油气成藏模式等问题制约了致密油气藏的整体效益勘探开发。基于露头剖面、实验分析、地球物理和测井测试等资料,对塔里木盆地前陆区和台盆区致密砂岩油气藏的新领域和资源潜力开展了详细分析。研究结果表明:库车坳陷致密砂岩油气新领域主要为白垩系亚格列木组中层—厚层含砾砂岩和中侏罗统克孜勒努尔组中层—厚层砂岩,构造-岩性油气藏在纵向上邻近侏罗系—三叠系烃源岩,在横向上毗邻克拉苏构造带生烃中心;塔西南昆仑山前致密砂岩油气藏新领域主要为二叠系普斯格组中层—薄层砂岩,构造-岩性油气藏在纵向上紧邻普斯格组上段优质烃源岩,在横向上毗邻柯东构造带生烃中心;台盆区致密砂岩油气藏新领域主要为志留系柯坪塔格组中层—薄层砂岩,构造-岩性油气藏在纵向上通过深大断裂输导由寒武系—奥陶系优质烃源岩生成的油气,在横向上毗邻阿瓦提凹陷生烃中心。库车坳陷克拉苏构造带北翼和东秋—迪那构造带致密油气藏圈闭的累计面积为1 830 km ²,天然气的资源量为16 625×10 ⁸m ³;塔西南坳陷柯东构造带致密油气的有利圈闭面积近301 km ²,预测天然气的地质资源量为2 930×10 ⁸m ³、凝析油的地质资源量为 2×10 ⁸t;阿瓦提凹陷西北缘柯坪塔格组致密油气的有利勘探区面积达4 320 km ²,预测天然气资源量为7 076×10 ⁸m ³、石油资源量为7 817×10 ⁴t。塔里木盆地致密油气勘探新领域和资源潜力可为盆地的持续高效勘探夯实基础。

随着全球能源需求不断增长,致密油气资源作为非常规油气资源的重要组成部分,其勘探与开发日益受到重视。致密油气储层具有渗透率低、孔隙结构复杂等特点,因此对钻井液技术提出了更高要求。通过综述当前致密油气钻井液技术面临的挑战和研究现状,详细阐述了水基钻井液、油基/合成基钻井液以及钻井液防漏堵漏技术的作用机制以及性能特点,明确了目前致密油气钻井液技术存在的关键问题,进而提出未来致密油气钻井液技术的发展方向。水基钻井液技术应注重优化悬浮和携带能力,增强井壁稳定性,保持流变性稳定。油基/合成基钻井液技术应注重提高乳液稳定性和润湿性,增强封堵性能,解决废弃钻井液的资源化利用或无害化处理问题。钻井液防漏堵漏技术应注重研发能够适应不同地层压力和渗透性条件的新型防漏堵漏材料,提高漏失位置预测准确性。致密油气钻井液技术作为致密油气勘探开发的关键技术之一,其研究与发展对于提高致密油气资源量、保障国家能源安全具有重要意义。

三门峡盆地为华北陆块南缘豫西隆起上的中生界—新生界断陷盆地,以往的勘探没有发现油气和有效烃源岩。近年来,公益性油气调查在盆地南缘落实了古近系烃源岩并取得了一些油气成藏新认识。为查验盆地的含油气性,优选函谷关构造带,实施钻探了豫峡地1井。该井揭示古近系小安组油层的孔隙度为13.43%~20.60%,渗透率为35.1~215.5 mD。小安组下部油层组钻杆地层测试结果显示,间喷24 h条件下的井口产油量为17.52 m ³(不含水)。采用分层试油,机抽求产,小安组上部、中部和下部油层组的稳定产油量分别为4.79 m ³/d、6.79 m ³/d和15.83 m ³/d (不含水),表明函谷关构造带发育中—高温、含蜡、中孔中渗、不含水、中—浅层、常压、轻质油藏。综合研究表明,豫峡地1井的油源可能为小安组下段和坡底组上段烃源岩,柳林河组及上覆地层中的泥岩为区域性盖层,正断裂是油气的主要输导体系。三门峡盆地发育4套可能的生-储-盖组合,推断其油气具有“短距运聚、多类型聚集、晚期成藏”的特点,主要成藏期在喜马拉雅期。三门峡盆地的油气突破预示着一个新的含油气盆地诞生,将唤起业内对中—小型盆地油气资源的新关注,对久攻未克的南华北盆地和渭河盆地等中—小型盆地的油气勘查具有借鉴和指导意义。

特低渗-致密油藏采用大规模压裂和注水/化学剂增能的开发模式给数值模拟技术带来了新的挑战。通过离散裂缝模型表征复杂裂缝网络,考虑储层应力敏感和非线性渗流特征,耦合表面活性剂和盐的吸附、扩散效应以及二者作用下毛细管压力、相渗曲线和渗透压变化等机理,建立多相多组分渗流数学模型。通过自适应网格剖分方法实现裂缝显式表征,采用有限体积方法进行求解,“直井注—压裂水平井采”测试模型的模拟结果与商业软件计算结果一致,建立的基于离散裂缝模型的多相多组分渗流模型实现了复杂裂缝网络影响下特低渗-致密油藏开发模拟。研究结果表明,当基质和裂缝应力敏感较强时,储层压力的大幅降低将导致油井产能显著下降。特低渗-致密油藏开发应考虑储层非线性渗流特征,以准确评估开发动用范围和油井产能。通过添加表面活性剂适当降低油水界面张力,可提高增能渗吸效果。低矿化度引起的渗透压作用可在一定程度上提高增能渗吸效果,但增油效果有限。

煤炭地下气化可以实现煤炭资源的清洁开发利用,符合油气企业低碳发展战略和国家"双碳"目标。通过简述煤炭地下气化理论技术研究现状,认为煤炭地下气化理论体系基本建立,浅层煤炭地下气化技术相对成熟但未产业化,中—深层煤炭地下气化获得初步验证并已成为煤炭地下气化的发展趋势,但技术复杂、基础研究薄弱,面临气化过程稳定控制等关键挑战。2019年以来,中国石油天然气集团有限公司实施了重大科技专项,攻关800 m以深中—深层煤炭地下气化关键技术。从理论和技术两个角度,总结和介绍专项研究取得的重要进展和认识。在基础理论方面,基于实验技术攻关和系统的实验与模拟研究,深化了煤炭地下气化动力学、气化腔扩展机制、覆岩热形变机制等规律认识,为中—深层煤炭地下气化工程和工艺设计奠定了理论基础。在工艺技术方面,突破了包含气化资源评价与选址评价、气化炉完整性设计和控制、气化运行控制等关键核心技术,形成了气化炉建造装备体系、地下气化井下作业装备系统。提出了继续深化中—深层煤炭地下气化基础研究、同步稳妥推进矿场试验的建议,以提高技术成熟度和工艺稳定性,推进煤炭地下气化产业化发展。

煤岩气是近年来发现的新类型天然气资源,一般埋藏较深,部分学者也称之为深部(层)煤层气等。该类天然气勘探开发进展迅速,产量增长显著。初步研究表明,深层煤岩气在气藏特征和开发方式等方面与传统煤层气、页岩气及致密气等存在显著差异,具备成为中国天然气战略接替资源的潜力,为此新一轮油气勘探开发国家科技重大专项将针对深层煤岩气开展系列科技攻关研究。基于对前期勘探开发实践的系统分析,提出了当前深层煤岩气勘探开发亟需解决的3大基础性科学问题,并明确了未来10个重点研究方向:①基础性地质科学问题为煤岩气成藏机理与煤系全油气系统构建,其主要研究方向包括煤岩的全过程生/排烃机理与富集下限、煤系沉积与源-储耦合效应、煤岩的多重储集类型结构、煤系全油气系统及油气分布;②基础性开发科学问题为煤岩中流体的渗流机理与运移规律,其主要研究方向包括煤岩气赋存状态与运移机理、煤岩储层中流体协同产出的控制因素、多(薄)储层复杂流体系统的立体开发模型;③基础性工程科学问题为煤岩的力学特征与裂缝扩展规律,其主要研究方向包括煤岩储层的力学特性与致裂机理、煤岩-压裂介质的相互作用机理、煤岩储层失稳机理。对上述重大科学问题和重点研究方向的剖析将为深层煤岩气的高效勘探开发提供重要支撑,并为完善中国特色煤岩气及煤系全油气系统地质理论奠定基础。

为明确松辽盆地北部致密气藏的地质特征和资源潜力,综合地震、岩心、地质和地球化学特征等多种资料,基于沙河子组的构造演化、沉积体系、烃源岩、有利储层和异常压力等成藏条件分析,开展了沙河子组致密气有利勘探类型划分和有利勘探区优选。研究结果表明:①松辽盆地北部致密气主要集中在深部断陷群中的沙河子组,受古地貌和断裂活动影响,深部断陷的陡坡带和缓坡带分别发育扇三角洲和辫状河三角洲沉积,沉积了巨厚的含砾砂岩,是致密气的主要含气层位。②沙河子组煤岩和暗色泥岩的有机质丰度高,处于高成熟—过成熟阶段,为致密气的形成提供了充足的物质保障;在"沉积＋溶蚀"双重作用控制下,致密砂岩以长石粒内溶孔和粒间溶孔为主要储集空间,形成优质储层,是致密气勘探的"甜点区";有机质生烃造成了29~45 MPa的增压,在凹陷中部形成大范围、连续的超压封存箱,是致密气充注的主要动力。③含烃流体包裹体的均一温度和地层的埋藏史模拟分析表明,沙河子组致密气的成藏期在青山口组沉积末期至嫩江组沉积期(91~72 Ma),存在青山口组沉积末期和嫩江组沉积期2次成藏过程。④以沉积体系、储层厚度和物性条件为关键依据,将致密气储层划分为厚层型和互层型2种有利勘探类型,并在盆地北部的徐家围子断陷中优选出安达、徐西、徐东和徐南4个勘探区,作为近期致密气勘探的突破方向,估算致密气资源量为4 224.10×10 ⁸m ³。

松辽盆地北部的扶余油层和杨大城子油层(统称扶杨油层)紧邻上覆青山口组一段(青一段)烃源岩,油气未经长距离运移,呈大面积连片成藏且无明显油藏边界,是典型的"上生下储"式致密油藏。通过回顾扶杨油层60多年的勘探历程,梳理了不同阶段的勘探重点与方向;采用多尺度及多类型的实验分析结果,结合测井数据与地震资料,明确了广覆式发育的优质烃源岩、密集成带的断裂输导体系、大面积分布的曲流河—浅水三角洲沉积砂体,以及在超压驱动下形成的良好"源-断-储"匹配关系,造就了扶余油层和杨大城子油层中致密油呈满凹分布、错叠连片分布。目前,扶杨油层在大庆长垣、三肇凹陷卫星—肇州地区、龙虎泡等正向构造的勘探程度较高,三级储量已大面积分布,展现出良好的勘探前景。未来源下致密油探索的两个重要方向包括勘探程度相对较低的扶余油层,以齐家—古龙凹陷向斜区为代表,以及杨大城子油层致密油富集新区带,这些区域值得加大探索力度、加快勘探进度、加深技术攻关。研究成果可为松辽盆地北部致密油的规模效益增储提产提供理论基础。

断陷盆地是中国重要的油气生产基地。随着油气勘探开发的日益深入,中—浅层(深度<3 500 m)常规油气资源探明程度超过60 % ,凸起区构造圈闭勘探殆尽,寻找大规模油气藏的难度增加,勘探重点逐步转向中—深层。通过对渤海海域生烃、沉积、储层及源-储匹配关系等研究,系统梳理了致密油气成藏的石油地质条件,结合致密油气勘探实践分析了页岩油勘探潜力。研究结果表明:受断陷活动、湖平面升降和物源供给强度控制,古近系中—深层发育近源陡坡带扇三角洲、咸水介质辫状河三角洲、斜坡—凹陷区湖底扇、干旱欠补偿湖盆碳酸盐岩沉积4类致密储层沉积类型,当埋深大于3 500 m后,储层受压实作用控制而逐渐致密化,致密储层主要表现为低孔—特低孔、低渗—特低渗的物性特征,埋深大、成分复杂、碳酸盐胶结是储层致密的主要原因,溶蚀孔隙与裂缝是主要的储集空间。深凹区在湖泛期具有相对较大的可容纳空间,有利于富有机质页岩的形成和保存,具备优越的源岩条件,古近系致密油气的勘探实践证实渤海海域具备大型致密岩性油气藏勘探潜力,同时页岩油发育条件优越且资源潜力巨大,这些非常规油气为渤海油田可持续勘探发现提供了重要的资源基础。

超压、低饱和度是准噶尔盆地腹部地区油气藏的典型特征之一,基于分析化验、钻井/测井及试产资料,结合盆地模拟结果和地质综合分析的认识,明确了腹部地区储层成岩、油气充注和超压发育之间的耦合关系,探讨了压力-应力耦合效应及其成藏作用,揭示了超压低饱和度油气藏的成因及主控因素。研究结果表明,油气充注期滞后于化学压实成因超压的形成期和储层致密期。四要素耦合作用导致了超压低饱和度油气藏的形成:化学压实成因超压降低了油气充注储层的有效空间及烃柱高度,其与致密储层共同作用提升了油气充注的启动压力,压力-应力耦合效应造成断层相关圈闭失效,晚期的掀斜抬升运动导致油气散失。准噶尔盆地腹部地区深层超压层系的油气勘探应避开强化学压实超压区,以岩性圈闭、背斜圈闭以及岩性-构造圈闭为主要目标,断层相关圈闭为次要目标;对于同一类型的圈闭及勘探目标,埋深相对较大者可优先部署钻探。研究认识在准噶尔盆地腹部地区近期的油气勘探中已得到证实,对未来该地区及地质条件类似地区的超压低饱和度油气勘探具有重要指导与借鉴意义。

2023年鄂尔多斯盆地西南缘洪德地区在三叠系延长组获得重大油气勘探突破,发现亿吨级洪德油田。为明确洪德地区延长组的地质特征与成藏条件,综合岩心、测井、三维地震以及分析测试资料,系统梳理了该地区的油气成藏要素和成藏模式,总结了勘探开发的关键技术。研究结果显示:洪德地区延长组8段(长8段)主要为辨状河三角洲平原亚相沉积,发育分流河道砂体,储层厚度大、物性好,储层条件优越;洪德地区延长组7段(长7段)烃源岩厚度薄,总有机碳含量平均为1.16%,供烃潜力小;洪德地区长8段的油源主要来自于鄂尔多斯盆地东部靠近湖盆中心的长7段优质烃源岩,石油通过燕山期发育的断裂、裂缝以及优质储集砂体等立体输导体系发生侧向运移,在古构造高部位聚集成藏。平面上,洪德地区西部油藏具有“旁生侧储”的成藏特征,表现为“侧向运聚、断隆控藏、物性控富”的成藏模式,主要发育构造、构造-岩性复合油藏;东部油藏则表现为源-储近邻的大面积岩性油藏。洪德地区在油气勘探开发过程中形成了以深度偏移三维地震处理解释、测井/录井一体化储层流体评价以及“控缝提产”压裂改造等为核心的关键技术,这些技术为新区的油气勘探突破提供了有力支撑。洪德油田的发现证实天环坳陷远离油源的地区仍然具备规模成藏的潜力,鄂尔多斯盆地西缘整体有望进一步落实石油地质储量超2×10 ⁸t,是拓展源外油气勘探的重点领域。