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页岩油“甜点”概念及其应用讨论
孙龙德, 赵文智, 刘合, 朱如凯, 白斌, 康缘, 张婧雅, 吴松涛
2023, 44 (1): 1-13. DOI: 10.7623/syxb202301001
摘要1002)      PDF (5708KB)(892)   
“甜点”评价是目前非常规油气勘探开发中的一项重要内容,对非常规油气规模效益开发具有重要意义。"甜点"概念内涵不断扩展,评价参数的选择和取值标准更加多样化和地区性。目前常用的"甜点"评价预测方法包括等值线图半定量平面叠合评价方法、多参数共同约束开展"甜点"定量—半定量评价方法、雷达图示法和基于地质异常理论建立"甜点"定量评价方法,在实际应用过程中,要根据盆地构造沉积背景、岩性组合、资源类型等基础资料,遵循叠加递进判别原则,研发适用性评价预测方法。中国陆相页岩非均质性强,不同类型页岩油的富集规律和主控因素差异明显。夹层型、混积型页岩油均发生过源内运聚,源岩非储集层,储集层主体岩性为砂岩(粉砂岩)、碳酸盐岩(混积岩),储层的储集物性、含油气性和脆性是关键指标。厚层—巨厚层纯页岩油层段整体含油,以源内滞留为主,源岩即储集层,建议综合沉积旋回、纹层结构类型、岩性组合、含油气性、储集性、可压性、可动性、可采性等资料,应用5~8个关键参数,采用三分法划分出Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类富集层。在优选富集层时,要根据不同盆地、不同区带的热演化成熟度具体进行分区考虑,在中—低成熟度区应优选与高TOC含量页岩层段紧邻的中—高TOC含量页岩层段(长英质纹层发育),在中—高成熟度区应优选高TOC含量的页岩层段。Ⅰ类油层作为"黄金靶层"应优先开发动用,根据技术成熟度实行递进开发,以实现中国陆相页岩油资源最大限度开发利用,切实服务于保障国家能源安全。
全球油气资源评价历程及展望
窦立荣, 李大伟, 温志新, 王兆明, 米石云, 张倩
2022, 43 (8): 1035-1048. DOI: 10.7623/syxb202208001
摘要714)      PDF (5427KB)(667)   
油气资源评价是基于对油气成藏地质条件的掌握和判断来预测未来油气资源潜力,对油公司实施国际化战略具有重要意义。根据评价方法、油气地质理论、勘探技术、发现的圈闭类型等要素,将全球油气资源评价发展历史划分成4个阶段:早期起步阶段(1900-1957年)、快速发展阶段(1958-1985年)、稳定发展阶段(1986-2007年)和中国参与阶段(2008-现今)。全球油气资源评价结果受不同阶段所采用的评价方法、资源评价范围、油气地质理论、地球物理和钻井等勘探技术以及油价和油气产量等因素的影响。通过对比分析中国石油天然气集团有限公司(中国石油)2020年、美国地质调查局(USGS)2012年和国际能源署(IEA)2019年的全球油气资源评价或统计结果,认为中国石油(2020)评价结果更加全面,但待发现可采资源量评价结果较IEA(2019)偏低。随着油气地质理论的发展和科技的进步,未来将不断有油气资源转化为油气储量和产量,全球油气资源评价方法将逐步实现以烃源岩为核心的"整体"评价为主,评价结果将实现"立体"呈现,评价对象将持续向"两深一非"(深水、深层和非常规)拓展,评价过程将突出"经济性"和"低碳"要求,大数据和人工智能技术在未来全球油气资源评价中也将发挥重要作用。
四川盆地陆相页岩油成藏地质特征与重大发现
何文渊, 白雪峰, 蒙启安, 李军辉, 张大智, 王有智
2022, 43 (7): 885-898. DOI: 10.7623/syxb202207001
摘要674)      PDF (19984KB)(676)   
四川盆地下侏罗统发育陆相湖盆页岩,烃源岩品质好、有机质丰度高、页岩油资源丰富,以往研究主要关注自流井组大安寨段,其他层位研究较少。通过分析侏罗系页岩沉积环境、有机质丰度、类型、成熟度等地球化学特征,以及页岩储集性能、储集空间类型等地质条件,明确了下侏罗统湖相页岩油的地质特征及资源潜力。结果表明:四川盆地发育自流井组东岳庙段、大安寨段和凉高山组3套湖相页岩,页岩TOC含量一般大于1.0%;有机质类型为Ⅱ 1—Ⅱ 2型,3套页岩均具有较好的生烃潜力; R o值为1.00%~1.82%,热演化程度为中等偏高。页岩厚度大、分布面积广,页岩平均孔隙度为4%~9%,页理缝发育。东岳庙段为平缓的广盆静水沉积环境;大安寨段为侏罗系最大湖泛期沉积,表现为深盆深水环境;凉高山组为广盆浅水环境。页岩发育纯页岩型、页岩-碳酸盐岩互层型、页岩-砂岩互层型3种组合样式。通过对页岩油富集层段进行评价,明确纵向上划分5个甜点段,平面上划分稀油区、轻质油区和凝析油气区3个区带。特别是平安1井等的重大发现,证实了四川盆地侏罗系具备良好的页岩油勘探开发潜力。
页岩油气科技进步、发展战略及政策建议
邹才能, 朱如凯, 董大忠, 吴松涛
2022, 43 (12): 1675-1686. DOI: 10.7623/syxb202212001
摘要666)      PDF (1707KB)(886)   
页岩油气是自生自储、源储一体的非常规油气资源,根据热演化成熟度将页岩油划分为中—高成熟页岩油与中—低成熟页岩油,根据页岩沉积环境将页岩气划分为海相、海陆过渡相和陆相页岩气。中国是目前世界上实现陆相页岩油商业规模开发最成功的国家之一,相继在鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等获得陆相页岩油重大发现。在四川盆地及其周缘实现了海相页岩气工业突破和快速规模发展,截至2021年底,在中国南方累计探明页岩气田8个、探明地质储量2.74×10 12m 3,2021年页岩气产量达230×10 8m 3,累计生产页岩气924×10 8m 3。中国页岩油气资源潜力大,但规模勘探与效益开发仍面临诸多挑战。借鉴国外页岩油气发展经验与启示,建议由国家牵头评价落实黑色页岩转化油气、高碳煤岩转化油气的技术与经济资源量,制定发展规划;设立国家级黑色页岩、高碳煤岩油气原位转化先导试验区,继续执行并出台页岩转化、煤岩油气转化的财政激励和税收扶持政策,推动实现地下页岩油熟化转化革命、地下煤炭加热转化油气革命;国家顶层设计,统筹投资,以鄂尔多斯、四川等盆地为代表,打造地上可再生能源与地下油气煤、热锂铀、碳捕获和储存(CCS)、碳捕获与利用及封存(CCUS)等协同融合发展的"世界超级能源盆地"基地,实现地上与地下多种能源的协同融合发展。
氢能地下储存技术进展和挑战
闫伟, 冷光耀, 李中, 贺梦琦, 邓金根, 马泽林
2023, 44 (3): 556-568. DOI: 10.7623/syxb202303013
摘要635)      PDF (4251KB)(640)   
在"双碳"目标下绿色无污染、高能量密度的氢能已成为能源产业未来发展的重要趋势,地下储氢是一项很有前景的大规模氢能储存技术。通过综述地下储氢概念的提出和矿场实践研究现状,深入剖析了盐穴储氢、含水层储氢、枯竭油气藏储氢及废弃矿井储氢的储存模式及特征,从多角度对比分析了各自优缺点。天然气的地下储存可为储氢提供技术经验,但二者又存在明显区别。通过系统研究地下储氢的可行性,详细阐述了地下储氢在盖层密封性、井筒密封完整性及储层化学反应等方面存在的难点和挑战。基于以上研究和分析,指出了地下储氢发展存在的难题,展望了地下储氢的未来发展前景,提出了加强盖层地质力学完整性、井筒完整性研究以及加快储层岩石、流体与氢气的地球化学和微生物反应评估等对策建议,以期为中国氢能地下储存提供参考。
数字孪生油气藏:智慧油气田建设的新方向
刘文岭, 韩大匡
2022, 43 (10): 1450-1461. DOI: 10.7623/syxb202210008
摘要610)      PDF (5601KB)(637)   
对地下储层和流体的认识程度严重制约油气田开发的生产举措,而油气藏描述在油气田开发中占有重要地位,构建油气藏系统的数字孪生体是油气藏描述的最高境界。在对油气田开发研究现状与发展趋势和数字化转型生产需求分析的基础上,提出了数字孪生油气藏理论,将数字孪生油气藏定义为"构建油气藏的数字孪生仿真模型,最大限度地量化逼近真实油气藏,及时准确地表征油气藏全生命周期动态变化,模拟物理世界油气藏实体在真实环境下的开发行为",为油气藏描述与油气藏工程一体化研究指明了方向。论述了基于数字孪生油气藏的智慧油气田建设重点方向与建设内容,指出通过建立油气藏开发系统的数字化副本——油气藏数字孪生体,以此为基础在云端优化开发与科学管理油气田,将带来油气田开发领域的一场新的技术革命,数字孪生油气藏将为智慧油气田建设赋予新的内涵。
中国稠油热采开发技术与发展方向
孙焕泉, 刘慧卿, 王海涛, 束青林, 吴光焕, 杨元亮
2022, 43 (11): 1664-1674. DOI: 10.7623/syxb202211013
摘要599)      PDF (1645KB)(536)   
稠油是重要的石油资源类型,实现稠油资源持续、高效开发,对保障国家能源安全具有重要的现实意义。针对中国热采稠油的主要特征进行了分析和总结:在地质和油藏特征方面,中国稠油油藏类型多、埋藏深、油层薄、储层非均质严重、油水系统复杂;在组成特征方面,胶质和沥青质分子之间相互作用形成空间网状结构导致稠油黏度大;在流变特性方面,稠油存在临界温度,当温度大于临界温度时,稠油流变行为呈现牛顿流体流变特性,当温度小于临界温度时,稠油流变行为呈现具有屈服值的宾汉流体特征;在渗流特征方面,稠油在地下渗流呈现非达西渗流特征,存在启动压力梯度,其受温度、储层渗透率、地层原油黏度及沥青质含量影响。综述了国内外稠油开发技术现状,详细阐述了蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油(SAGD)、火烧油层、热复合开发等技术的主要机理、适用条件、应用实例、存在问题和发展方向,蒸汽吞吐仍是稠油热采的主要方式,蒸汽驱是蒸汽吞吐后有效接替技术之一,SAGD技术在引进吸收中取得重要进展,火烧油层成为大幅度提高采收率的重要技术,热复合开发技术实现难采稠油高效开发。研究结果表明,未来稠油开发需要发展高质高效的热力开发技术,协同采收率和油汽比"双目标"最大化,持续加强油藏描述、动态监测和注采调控,积极探索产热方式转变,从而实现稠油效益开发和绿色低碳发展。
基于纳米流控技术的页岩储层微观流体特征研究进展
钟俊杰, 王曾定, 孙志刚, 姚军, 杨永飞, 孙海, 张磊, 张凯
2023, 44 (1): 207-222. DOI: 10.7623/syxb202301013
摘要598)      PDF (18130KB)(681)   
页岩储层的孔隙尺寸主体是纳米级,在纳米尺度下流体的流动机理和相态特征受到尺度效应和壁面效应的显著影响而偏离经典理论描述,致使常规油气藏中的流体特征认知不完全适用于页岩油气藏,从根源上制约着页岩油气的高效开发。因此,明确页岩储层在纳米孔隙尺度下的微观流体特征具有显著的科学意义和工程价值。纳米流控技术具备纳米级孔隙精准制备和原位可视化检测的特点,为页岩油气微观渗流与相态特征的研究提供了全新的实验视角,也为纳米尺度下流体特征的理论研究提供了实验依据。对纳米流控实验技术进行了介绍,并回顾了基于该技术在纳米尺度下油气水的单相及两相流动规律、单组分烃及多组分烃相态特征、扩散与混相过程,以及页岩储层微观物理模型的最新研究进展,重点梳理了页岩储层微观流体特征的纳米流控实验研究方法、实验结果以及与理论研究间的对照情况。同时指出了当前纳米流控技术在研究页岩储层微观流体特征中存在的不足,展望了今后的发展方向。
中国页岩油革命值得关注的十个问题
孙龙德, 刘合, 朱如凯, 崔宝文, 雷征东, 孟思炜, 汤继周
2023, 44 (12): 2007-2019. DOI: 10.7623/syxb202312001
摘要593)      PDF (1454KB)(928)   
基于对美国页岩革命的历程及中国陆相盆地与美国海相盆地页岩油地质、工程特征差异性的分析,提出了中国陆相页岩油革命值得关注的10个问题,包括美国页岩油与致密油术语的使用及演化、美国页岩油/致密油的发展历程、页岩革命的提出与内涵、美国页岩革命成功可借鉴的体制机制经验、美国页岩油工作模式、页岩油盈利模式与投资渠道的关系、页岩油产量递减关系、中国页岩油突破的具体时间、页岩油的分类原则与标准和中国陆相页岩油革命。研究认为,北美地区页岩油和致密油的概念在某种程度上是相同的;美国"页岩革命"的核心是提高钻完井效率、降低建井成本、提高单井产量,其工作模式发展阶段主要从井型的变化、水平井水平段长的变化和水力压裂的发展来划分;钻完井数是反映页岩油勘探开发活动的重要指标;页岩油开采的盈利模式与投资渠道关系紧密,美国公司追求尽快收回投资获取利润,普遍采用放压生产模式,产量递减快,生产曲线呈"L"型;在体制机制上,运用市场机制、"油公司+精益化管理"项目运营模式、建立共享开放的数据库等经验值得借鉴。从资源基础、工程技术能力和产量预期来看,中国具备陆相页岩油革命成功的基本条件,全力推进页岩油勘探开发的市场化、技术与管理方式变革,突出页岩油"质的发展与量的突破",切实将资源量转变为储量、将储量转化为效益产量,可以确保页岩油革命取得胜利。
川中古隆起北部蓬莱气区多层系天然气勘探突破与潜力
杨雨, 文龙, 宋泽章, 张本健, 严威, 周刚, 田兴旺, 钟原, 和源, 马奎, 李堃宇, 杨岱林, 孙奕婷, 葛冰飞, 杨振中
2022, 43 (10): 1351-1368,1394. DOI: 10.7623/syxb202210001
摘要590)      PDF (26122KB)(463)   
近3年,四川盆地相继在川中古隆起北斜坡上震旦统灯影组二段和四段、下寒武统沧浪铺组一段、二叠系茅口组二段取得勘探突破,继安岳气区发现之后形成了新的万亿立方米级大气区——蓬莱气区。受大型张性走滑断裂、古裂陷槽、台缘带联合控制,蓬莱气区纵向上发育多层系规模化烃源岩、储集层及断控岩性圈闭;良好的"源-储"配置和垂向输导通道促进了多层系油气高效充注;"古隆今斜"的构造演化保证了油气高效汇聚;多层系直接盖层和区域盖层的发育为油气提供了良好的保存条件。得益于成藏要素在时间和空间上的良好配置,蓬莱气区震旦系—二叠系形成了特有的斜坡区深层—超深层、多层系、海相碳酸盐岩立体成藏模式——"立体供烃、立体成储、立体输导、早油晚气、立体成藏"。蓬莱气区多层系天然气勘探突破不仅大大拓宽了四川盆地深层—超深层天然气勘探领域,也证实了在历经多期构造运动后,古隆起斜坡部位的超深、超老地层仍具有形成规模性天然气聚集的潜力,对进一步深化四川盆地超深层天然气勘探具有重要指导意义。
中国建立千亿立方米级煤层气大产业的理论与技术基础
罗平亚, 朱苏阳
2023, 44 (11): 1755-1763. DOI: 10.7623/syxb202311001
摘要580)      PDF (1318KB)(824)   
中国煤层气资源种类齐全且极为丰富可靠,具有形成年产千亿立方米级新兴大产业的资源基础。在国家的大力支持下,经过30年的艰苦努力,中国煤层气勘探开发取得重大进展,形成了年产百亿立方米级的煤层气产业。但距年产千亿立方米级的大产业目标相距太远,且煤层气连续3个五年计划没有实现预期目标,同时也失去了明确的发展方向,中国煤层气产业发展处于前所未有的困境。在中国亟需大力发展的天然气产业中煤层气贡献微薄,其根本原因是30年来国内外所建立的煤层气勘探开发理论与技术不能完全体现煤层组成、孔隙结构特征与煤层气以吸附态为主的赋存状态,现有技术不完全切合煤层气的产气机理,不具备普适性。在深入分析煤层气产气机理的基础上,提出了将煤矿瓦斯学科与天然气开发学科相融合,建立起科学、实用的煤层气勘探开发理论与技术,并提出4类煤层气资源都可据此建立起科学、实用的理论与技术,以实现高效勘探、有效开发。进一步从煤层气资源状况、油气勘探开发技术进步、煤层甲烷赋存、运移规律研究进展等方面论述了中国建成千亿立方米级煤层气大产业的可能性及实施路径。煤层气大产业需要依靠煤炭和油气两大行业交叉融合,加强基础研究,从源头创立适用于各类煤层气藏实现高效勘探、有效开发的理论与技术体系,产生一个新的学科(方向),形成一个新的生产、技术、行业领域,建成一个大产业的路线,从而实现"由煤层气勘探开发原创理论与技术支撑形成一个煤层气新兴大产业的发展战略",确保中国年产千亿立方米级煤层气大产业尽快形成,从而大幅度降低中国天然气对外依存度,并力争逐步实现中国天然气自给自足。
构造脊控藏模式及勘探实例
冯许魁, 何文渊, 胡少华, 常德双, 党虎强, 庞彦明, 周赏, 李凯, 柯钦, 沈亚, 郭波, 安鹏, 刘剑伦, 刘冬民, 潘良云
2022, 43 (8): 1065-1077. DOI: 10.7623/syxb202208003
摘要540)      PDF (14943KB)(364)   
松辽盆地和渤海湾盆地普遍发育低幅度、线性分布的正向构造,依附于断裂、斜坡和大背斜翼部发育。这种正向构造整体不能自成圈闭但对油气分布有着强烈的控制作用,是重要的勘探目标。通过构造特征分析将其归为构造脊,并细分为断背脊、鼻状脊和断块脊3种类型,确定了构造脊的脊线、长度、幅度、宽度、面积5个几何要素,丰富了构造脊的内涵。通过研究构造脊对油气成藏的控制作用,探讨了构造脊控藏理论,指出构造脊是油气输导的优势通道,建立了构造脊与薄储层、窄河道配置的油气成藏模式。通过在松辽盆地杏西-哈尔温地区和江桥地区中-浅层油气勘探中应用构造脊地震识别技术,发现并落实了一批构造脊勘探目标,多口井获得高产油流,拓展了油气勘探领域,支撑了大庆油田在中-浅层油气勘探中取得显著成效。
世界油气形成的三个体系
邓运华, 杨永才, 杨婷
2023, 44 (6): 873-901. DOI: 10.7623/syxb202306001
摘要536)      PDF (17309KB)(732)   
油气是由沉积盆地内岩石中的有机质生成的。通过对全球含油气盆地进行深入、系统研究,认识到全球油气田的分布很不均匀,油气只在少数沉积岩层段内富集成藏。油气分布具有明显的"源控"性,寻找新的含油气盆地必须首先寻找烃源岩。沉积盆地内生物生长所需的营养物质主要来源于河流,河流注入沉积盆地的营养物质控制了生物繁衍程度,进而控制了烃源岩的有机质丰度,而烃源岩有机质丰度控制了沉积盆地的油气生成量和油气资源富集程度。地球上油气主要分布于河流—湖泊体系、河流—海湾体系和河流—三角洲体系,其中,河流—湖泊体系是地球上重要的含油领域。湖相石油主要是由湖泊中的藻类死亡后形成的沉积有机质生成,藻类生长主要取决于河流注入湖水中的营养物质,这些营养物质可以促进裂谷期藻类生长,为优质烃源岩的形成提供保障。河流—海湾体系是全球海相石油分布的主要场所。海湾是河流的入海口,河流带来丰富的矿物质促进了藻类等水生生物生长并大量繁殖,且海湾相对闭塞,均有利于有机质保存。世界上分布最广、储量最多的天然气是由煤系烃源岩生成的煤型气,河流—三角洲体系是煤型气的主要分布场所。河流带来的泥沙是高等植物生长的肥沃土壤,河流—三角洲平原上的原生高等植物为煤系气源岩的形成提供了雄厚的物质基础;三角洲储层发育,储-盖配置好,有利于天然气富集成藏。
鄂尔多斯盆地延长组7段3亚段页岩型页岩油储层特征及勘探方向
李士祥, 郭芪恒, 周新平, 刘元博, 刘江艳
2022, 43 (11): 1509-1519. DOI: 10.7623/syxb202211001
摘要532)      PDF (2556KB)(469)   
鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)泥页岩发育,针对其内部富集的页岩型页岩油尚未取得勘探进展,仅在少量直井的试油阶段突破出油关,但试采效果整体较差。系统梳理了长7段3亚段(长7 3亚段)泥页岩的岩石学、地球化学和储层特征,优选页岩型页岩油的富集有利参数,明确了其成藏条件、勘探方向及潜力。相较于暗色泥岩,长7 3亚段的黑色页岩表现为多类型纹层频繁发育、有机质丰度高、生油母质类型好、主生烃期早、含油率高的特征,是页岩型页岩油勘探的有利岩性。受水平页理缝和陆源长英质、凝灰质等相对高孔高渗纹层的复合影响,黑色页岩的水平渗透率普遍高于垂直渗透率。长7 3亚段泥页岩的储集空间以刚性矿物支撑的粒间孔、粒内溶蚀孔、黏土矿物晶间孔及黄铁矿晶间孔为主,页理缝和超压微裂缝较发育。"有机质+陆源长英质纹层"、"有机质+凝灰质纹层"二元纹层组合与页理缝构成的复合单元对页岩油赋存最为有利。总有机碳(TOC)含量为4%~14%、镜质体反射率 R o>0.8%、页理及纹层发育、脆性矿物含量高的长英质黑色页岩是长7 3亚段页岩型页岩油的有利勘探目标,黑色页岩厚度相对较大、有机质丰度适中的马岭—华池深洼区是页岩型页岩油勘探的Ⅰ类有利区。鄂尔多斯盆地长7 3亚段页岩型页岩油资源丰富,有望成为盆地非常规石油勘探开发的现实性重大战略接替新领域。
中美页岩气勘探开发历程、地质特征和开发利用条件对比及启示
张君峰, 周志, 宋腾, 李飞, 陈榕, 卢妍欣, 陈相霖, 徐秋晨, 王超, 王昱荦
2022, 43 (12): 1687-1701. DOI: 10.7623/syxb202212002
摘要529)      PDF (1877KB)(574)   
分析美国"页岩气革命"的成功经验对促进中国页岩气产业发展具有重要意义。对比研究中美两国页岩气的勘探开发历程、成藏地质条件、开发利用条件以及资源开发现状,结果表明:中美两国均拥有丰富的页岩气资源,但中国的页岩气勘探开发起步晚,资源探明率低,开发程度低,产量远低于美国,尚处于早期快速发展阶段。美国拥有得天独厚的页岩气成藏地质条件,优越的开发地质条件,完备的开发基础设施;美国在页岩气勘探开发方面的技术创新能力强,工艺技术全球领先,加上产业政策扶持等多种因素,共同促成了其页岩气产量的飞跃。与美国相比,中国的地质构造演化期次多,沉积盆地类型多,发育海相、海陆过渡相和陆相3种类型页岩,不同类型页岩的品质差异大;加之受晚期构造改造强烈,不同构造单元的页岩气保存条件差异大。中国页岩气主要分布区的地形地貌、地下地质条件复杂,开发基础设施相对薄弱,目前在立体高效开发等关键技术和工艺方面与美国存在较大差距。页岩气是中美天然气未来产量增长的主体,也是中国天然气产量增长的重要力量。建议:①进一步加快四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气的勘探开发,实现增储上产;②进一步发挥公益性油气地质调查的引领作用,加强新区、新层系页岩气的地质调查和评价工作,开辟新的页岩气产能基地;③加强自主创新,强化成藏理论研究,攻关适合中国地表地质特点的关键技术工艺,促进深层、常压、陆相和海陆过渡相页岩气的低成本有效开发;④继续从政策方面给予扶持,促进页岩气产业快速发展。
四川盆地海相页岩气富集条件及勘探开发有利区
姜鹏飞, 吴建发, 朱逸青, 张德宽, 吴伟, 张芮, 吴喆, 王青, 杨雨然, 杨雪, 伍秋姿, 陈丽清, 何一凡, 张娟
2023, 44 (1): 91-109. DOI: 10.7623/syxb202301006
摘要519)      PDF (12980KB)(349)   
历经十余年探索实践,四川盆地海相页岩气勘探取得了一系列进展,锁定五峰组—龙马溪组为最有利产层,提出了一批页岩气富集高产理论,形成了集地质评价、开发优化、优快钻井、体积压裂、工厂化作业、清洁开发等为一体的勘探开发技术,探明了万亿立方米级储量的页岩气大气田。时值中国页岩气勘探发展的重要节点,回顾四川盆地海相页岩气勘探开发历程、梳理五峰组—龙马溪组页岩气在地质条件与富集规律上的成果认识、展望四川盆地海相页岩气勘探的重点接替领域,对推进盆地海相页岩气的勘探开发有积极意义。①四川盆地海相页岩气勘探开发经历了4个阶段:评层选区找目标阶段;浅层至中—深层先导试验阶段;浅层至中—深层示范区建设阶段;浅层至中—深层上产、深层评价、常压页岩气评价、立体开发评价、超深层和新层系探索阶段。②四川盆地五峰组—龙马溪组的沉积条件优越,深水陆棚相高有机质含量页岩呈连续稳定分布;页岩气主要赋存在有机孔隙中,页岩储层在纵向上集中发育,连续厚度大;川南地区和川东南涪陵区块的构造相对简单,气源持续补给、远离古/今剥蚀区和大型断裂逸散区是页岩气富集保存的有利区;目前,五峰组—龙马溪组的页岩气资源量为33.19×10 12m 3,探明率为9.4%,勘探潜力巨大。③四川盆地海相页岩气资源丰富,除五峰组—龙马溪组外,4 500 m以浅还存在多套海相页岩气后备勘探层系;寒武系筇竹寺组、二叠系吴家坪组和大隆组为战略突破层系,其中,筇竹寺组页岩气有利区主要分布在裂陷槽内和槽缘的威远—资阳一带,预测资源潜力达1.40×10 12m 3,吴家坪组和大隆组页岩气有利区主要分布在川北剑阁—南江一带、大竹—开江一带和盆地东南缘的利川地区,预测资源潜力达0.91×10 12m 3;须家河组一段为战略准备层系,页岩气有利区主要分布在雅安—邛崃一带,预测资源潜力达0.88×10 12m 3
四川盆地海相页岩气提高采收率研究进展与关键问题
端祥刚, 吴建发, 张晓伟, 胡志明, 常进, 周尚文, 陈学科, 祁灵
2022, 43 (8): 1185-1200. DOI: 10.7623/syxb202208012
摘要509)      PDF (8416KB)(471)   
页岩气藏采收率普遍较低,大幅提高采收率已经成为四川盆地海相页岩气"十四五"(2021-2025年)期间亟需攻关的关键技术问题之一。基于页岩气平台丛式井、长水平段和多簇体积压裂的开发特点,从水平井井控面积、裂缝控制体积和基质采出程度3个方面,系统总结了页岩气提高采收率技术的国内外研究进展,分析了影响采收率的主控因素,梳理了提高采收率面临的技术与科学问题,并给出了相应的攻关建议。研究表明,川南地区页岩气单井产量受水平段长、井间距、压裂参数、生产制度等因素影响,平面和纵向上储量动用率低,裂缝控制体积有限,基质动用程度不高。页岩气提高采收率应以最大程度提高弹性能量利用效率为导向,通过优化簇间距、压裂施工及焖井时间等参数,显著提升裂缝控制体积;通过降低井底压力、优化排采制度、注入CO 2等手段提高基质采出程度。建议今后重点攻关提高采收率机理和评价模型、基质与裂缝耦合流动机理和数学模型、重复压裂优化工艺参数和注CO 2提高采收率技术等关键问题,为大幅提高四川盆地页岩气采收率提供理论指导和技术支撑。
渤海湾盆地大型变质岩潜山油田勘探发现及地质意义
徐长贵, 周家雄, 杨海风, 官大勇, 宿雯, 叶涛, 赵弟江
2023, 44 (10): 1587-1598,1611. DOI: 10.7623/syxb202310001
摘要505)      PDF (1269KB)(699)   
渤海湾盆地渤南低凸起西段太古宇潜山带具有良好的油气成藏条件,渤中26-6油田是整装的太古宇油田,原油探明储量超亿吨。利用大量岩心、岩石薄片、测井和地球化学等资料对渤中26-6油田进行系统研究后认为:太古宇潜山储层在垂向上可划分为风化砂砾岩带、风化裂缝带和基岩带,其中,风化裂缝带是最主要的储层发育带;在印支期、燕山期、喜马拉雅期3期构造运动下形成的裂缝是太古宇潜山储层发育的基础,印支期的挤压碰撞与燕山期的走滑逆冲是裂缝形成的主要动力,喜马拉雅期近SN向的伸展作用保持了先期裂缝的有效性;在裂缝沟通下,大气淡水溶蚀形成了面积广泛的潜山优质储层,距不整合面约420 m以浅的范围是优质储层发育段;潜山上覆盖的"弱超压、强稳定"东营组泥岩为大型油藏的保存提供了良好的封盖条件;渤中26-6油田太古宇潜山与其南侧的黄河口凹陷烃源岩直接接触,与北侧的渤中凹陷烃源岩以不整合面相连,形成了多元立体油气运移充注模式。上述认识指导了渤中26-6油田太古宇高丰度油藏的高效勘探,进一步完善了渤海湾盆地深层太古宇潜山的成储、成藏模式,对于渤中凹陷西南环太古宇潜山带的油气勘探具有重要的指导意义。
珠江口盆地开平凹陷深水古近系勘探重大发现及意义
高阳东, 彭光荣, 陈兆明, 姜大朋, 马宁, 李潇, 吕华星, 高中亮
2023, 44 (7): 1029-1040. DOI: 10.7623/syxb202307001
摘要493)      PDF (21854KB)(494)   
珠江口盆地开平凹陷经过近40年的勘探,近期在深水区开平11-4构造的古近系中获得了大—中型轻质油油田的重大发现。为进一步指导开平凹陷的油气勘探,对开平11-4构造内的烃源、储层、圈闭、保存和运移等石油地质条件开展了深入研究,总结了油气成藏模式。研究表明:开平凹陷的地质结构为一个北断南超的拆离型复式半地堑;其文昌组发育优质半深湖—深湖亚相烃源岩,生烃潜力大;恩平组的浅水辫状河三角洲前缘沉积发育有利储-盖组合;早期的构造活动形成了断块、断背斜、断鼻等多种圈闭类型,而晚期构造活动弱,有利于油气保存;继承性的通源断裂为油气提供了垂向运移通道,油气通过"源-断-储"体系输导成藏;油藏自17 Ma以来经历了多期持续充注,具有"湖相优质烃源供烃、近源断层强充注、多期多层成藏"的成藏模式。开平11-4构造内大—中型轻质油油田的发现实现了开平凹陷新区勘探的突破,同时也是南海东部海域深水区古近系原油勘探的突破,展示出珠江口盆地深水区油气勘探前景广阔,对南海北部深水区的含油气盆地勘探具有重要借鉴意义。
四川盆地天府气田沙溪庙组大型致密砂岩气藏形成条件及勘探开发关键技术
杨雨, 谢继容, 曹正林, 文龙, 王小娟, 肖尧, 杨建, 唐青松, 唐大海, 李明秋, 关旭, 曾青高, 陈伟华, 陈康, 肖红林
2023, 44 (6): 917-932. DOI: 10.7623/syxb202306003
摘要467)      PDF (23435KB)(518)   
四川盆地天府气田于2019年和2021年分别在沙溪庙组二段(沙二段)和沙溪庙组一段(沙一段)发现大型致密砂岩气藏;2022年,气藏探明储量为1 349×10 8m 3,产量为15.7×10 8m 3。基于岩心和地球化学分析等资料,对天府气田沙溪庙组的沉积储层特征、天然气地球化学特征、气藏类型及气藏形成条件开展了研究。研究结果认为:天府气田沙一段为浅水三角洲—湖泊相沉积,沙二段为河流相沉积;储层的岩性以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,储集空间主要为残余粒间孔,其次为长石溶孔;天然气的气源主要来自三叠系须家河组;沙一段和沙二段1亚段6砂组、8砂组、9砂组的天然气以煤型气为主,少量为混合气,而沙二段1亚段7砂组具有混合气和油型气的特征;天府气田沙溪庙组气藏整体为大型岩性气藏,具有"双源多期充注、断砂复合输导、环源规模聚集、河道差异富集"的成藏规律。通过研究天府气田沙溪庙组大型致密砂岩气藏,配套形成了一系列勘探开发关键技术:①高精度等时地层格架约束下的精准选层技术;②以三维地震为核心的砂体精细刻画及靶体精准预测技术;③以水平井+体积压裂为核心的提速提产配套技术;④以快建快投、优化简化为目的的地面配套集输处理;⑤以规模效益开发为核心的一体化技术经济模板。天府气田的发现提升了中国致密砂岩气的勘探开发水平,丰富了致密砂岩气的勘探方法,有效推动了四川盆地致密砂岩气的勘探开发进程。

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