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。

寒武系筇竹寺组是中国最早进行页岩气勘探和研究的层系之一,早期由于整体地质认识不清,加之受工程技术条件限制,仅在埋深小于3 500 m、构造相对平缓的威远背斜和长宁背斜实施勘探评价工作,但生产情况不佳,未实现大规模的商业开发。近期,资201井和威页1H井取得重大勘探突破,标志着"德阳—安岳"裂陷槽筇竹寺组深层页岩气在地质认识上取得了重大进展。"德阳—安岳"裂陷槽控制了筇竹寺组的沉积环境,槽内深水硅质泥棚相和槽缘斜坡深水含粉砂质泥棚相为优势沉积相带,有利于页岩气富集成藏。筇竹寺组在纵向上发育多套页岩储层,以1小层、3小层、5小层和7小层为主。其中,5小层为主力突破层,其总有机碳含量为2.7% ~3.1%, 孔隙度为4.2% ~4.9%, 脆性矿物含量为69.5% ~76.5%, 含气量为7.8~9.5 m ³/t,成熟度适中,为3.0% ~3.5%; 3小层为潜力勘探层。筇竹寺组有望实现多层段立体开发。裂陷槽 中段寒武系底界构造简单,无明显大断层,筇竹寺组的地层压力系数主体在1.8以上,保存条件良好。裂陷槽的存在提供了充足的沉积空间和物质基础,使得筇竹寺组页岩的烃源丰富,生气量高;乐山—龙女寺古隆起的存在避免了筇竹寺组页岩过高热演化。建立了"槽-隆"页岩气富集模式,明确了筇竹寺组有利勘探面积为4 400 km ²,资源量为2×10 ¹²m ³。筇竹寺组页岩气的勘探突破开辟了又一个万亿立方米储量、百亿立方米产量的页岩气增储上产新阵地。下一步将复制资201井地质—工程一体化高产模式,将其推广应用到整个南方上扬子地区海相深层—超深层页岩气勘探开发领域。

全球已证实存在6套优质烃源岩,发育于前中生界的3套烃源岩构成了古老油气成藏组合的主要烃源岩。已发现的前中生界古老油气成藏组合有5个特点:①盆地类型以前陆盆地、被动陆缘盆地、克拉通盆地为主;②油气资源类型以常规油气为主,页岩油气发展迅速;③油气主要富集于二叠系、泥盆系、石炭系和奥陶系;④储层岩性主要为灰岩、砂岩、页岩和白云岩;⑤埋深以中—浅层为主,深层勘探潜力大。古老油气成藏组合的重大发现也具有在克拉通周缘、碳酸盐岩储层、页岩油气层系和基岩潜山4个领域富集的特征。通过对重点领域的重大发现解剖,指出长期处于低纬度热带辐合带的克拉通周缘易于形成优质生-储-盖组合;全球重大事件对烃源岩发育和页岩油气富集起着重要控制作用,可在全球重大事件时序框架下,通过重建成藏要素古位置超前优选潜在成藏组合。根据已发现油气可采储量和待发现油气资源自主评价结果,明确了常规油气资源应重点关注阿拉伯盆地、扎格罗斯盆地、塔里木盆地等;基岩潜山/残留层系也是值得重点关注的勘探领域;页岩油气应重点关注俄罗斯蒂曼—伯朝拉盆地和伏尔加—乌拉尔盆地泥盆系多玛尼克组页岩、中东地区阿拉伯盆地志留系热页岩、北非地区古达米斯盆地志留系和泥盆系、中国四川盆地和准噶尔盆地的页岩层系等领域。

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"。

在全球气候变化、碳中和共识和能源转型的背景下,新一轮科技革命和产业变革加速推进,新能源新兴产业已成为各个国家发展的重点方向。新兴产业代表着未来科技和产业发展方向,新兴产业在主导产业下创新发展,同时孕育未来产业,是发展新质生产力的重要产业。新能源是重要的新兴产业,在中国“洁煤、稳油、增气、强新,多能互补、智慧协同”的能源战略中起着举足轻重的作用。能源体系在制造能力、基建能力和智慧化能力的推动下,正在由基于地下资源禀赋的现行能源体系走向基于技术创新的新型能源体系。新质生产力促进新能源新兴产业高质量发展,在“技术创新＋双碳目标”前轮牵引、“能源经济＋能源安全”后轮驱动的“四轮驱动”下,向着新能源引领下箭头向前的新能源“可实现三角”转变,将成功破解一直困扰化石能源领域的“不可能三角”矛盾,丰富和发展了“能源三角”理论。创新平台建设、科技创新驱动、创新联合组建、人才队伍发展和产业链条建设等系列举措,涌现一批科技领袖,可促进新能源新兴产业加快形成新质生产力,有望使煤炭、石油等化石能源更多回归化工材料属性,奋力实现新能源“技术独立”,助推中国力争“能源独立”。

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。

四川盆地川中地区走滑断层控藏作用研究对深层(>4 500 m)致密碳酸盐岩气藏高效勘探开发具有重要意义。通过气藏解剖结合地震与地球化学资料分析,开展了走滑断层与成藏时空配置关系及其控运、控圈、控富作用研究。研究结果表明,川中地区广泛发育弥散性分布的前中生界走滑断层系统,对加里东期成藏具有破坏性作用,印支期—燕山期则成藏配置优越,形成了前中生界多层系复式走滑断控成藏系统。走滑断层构成了遍及全区的前中生界垂向-侧向组合的输导体系,形成了上震旦统—下寒武统近源侧向、中二叠统远源垂向的不同运聚成藏模式,并造成了分层、分区的成藏差异性。在致密碳酸盐岩中,高能相带叠加走滑断层作用形成相-断共控的构造-岩性圈闭,并控制了圈闭的有效性,组成沿走滑断层带分布的"小藏大气田"气藏模式。走滑断层控制了高孔高渗裂缝-孔洞型"甜点"储层与高产井的分布,具有增储与控富作用,并形成多种差异富集模式。研究结果揭示四川盆地存在深层前中生界碳酸盐岩走滑断控富气系统,受控于"源-断-储"三元耦合控藏,走滑断层具有控运、控圈与控富作用的差异性,走滑断控"甜点"气藏是深层碳酸盐岩高效勘探开发的有利新领域。

渤海水驱油田以高孔高渗疏松砂岩为主,分大段强注强采至高含水阶段非均质性进一步加剧,存在水驱及常规聚合物驱方式难以动用更多小层、持续有效扩大波及等问题。按照化学体系调驱强度的差异,分别将凝胶、弹性分散流体和聚合物定义为强、中、弱3级调驱体系。根据连续化学驱(持续注入单一段塞体系)过程中渗流阻力动态变化规律,结合非均质岩心有效注入压力测试研究由强、中、弱3种调驱体系组合而成的非连续化学驱(DCF)扩大波及体积的动态特征;基于微流控实验揭示其扩大波及体积的微观机理,利用并联岩心驱替实验优化了DCF段塞组合注入方式;最后通过海上油田矿场试验验证DCF提高采收率的可行性。研究结果表明,连续化学驱过程中油水两相总流度持续增加,非均质岩心中的高渗区域总流度占比增大,扩大波及体积能力受限,不同药剂体系段塞组合的DCF驱替模式可以有效解决单一段塞增阻能力不足、过强或不均匀的问题;微流控实验表明,强—弱组合和弱—强组合DCF可较连续注入单一体系分别扩大波及29.2 % 和14.0 % ;岩心驱替实验表明,中—强—弱—强—弱DCF组合方式效果较好,可以在连续聚合物驱基础上提高采收率4.41 % 。有效调控注采压差和持续扩大微观波及体积 是非连续化学驱提高采收率的主要机理。DCF模式在渤海BZ油田2口井的先导试验受效井含水率最大降低14 %,增油量为6.97×10 ⁴t,控水增油效果良好。

玛湖凹陷中部(玛中)地区油气勘探在二叠系—侏罗系获得了工业油流和良好的油气显示,但目前其整体勘探程度较低,油气富集条件、成藏模式及主控因素的系统研究较为薄弱,深入认识玛中地区多层系油气的成藏条件与有利区分布,是提高油气勘探成效的关键。基于最新岩心、测井、连井和地震资料分析以及岩石薄片观察等,系统论述了玛中地区的烃源岩特征、主要目的层系(二叠系下乌尔禾组、三叠系百口泉组和白碱滩组以及侏罗系八道湾组)的沉积特征和储层控制因素,明确了多层系油气富集层位及油气的立体成藏模式,为下一步勘探提供了前瞻性预测。研究结果表明,广泛发育的走滑断裂体系沟通了下伏二叠系烃源岩,断层和不整合面将油气垂向或侧向输运到二叠系下乌尔禾组和三叠系百口泉组,并进一步通过断层输送至浅层形成油气聚集;下乌尔禾组和百口泉组中,呈广覆式分布的扇三角洲前缘相贫泥砾岩储层和退积型扇三角洲相与晚期大套泥岩组成的良好储-盖组合是玛湖凹陷获得大面积油气成藏的关键;白碱滩组和八道湾组的薄层砂砾岩储层与大套泥岩组成的良好储-盖组合是玛中地区浅层油气成藏的关键。综合分析认为,玛中地区百口泉组一段上亚段及下乌尔禾组扇三角洲前缘砂体可发育优质储层,具备形成大型地层圈闭的条件;玛中地区白碱滩组二段和八道湾组一段辫状河三角洲前缘薄层砂砾岩发育优质储层,具备形成岩性圈闭的条件;以上均为玛中地区下一步油气勘探重点层系。

地质建模与油藏数值模拟是现代油藏研究与管理的重要工具,推动建模—数值模拟一体化技术发展与应用对油气藏高效开发具有重要意义。通过阐述建模—数值模拟学科的形成、发展及深度融合的历程,剖析了建模—数值模拟一体化在理念、流程、算法和应用上的内涵,分析了建模—数值模拟一体化关键技术发展趋势。地质建模技术要向地震多信息驱动、多点统计学新算法、地质过程模拟、人工智能技术等方面继续探索;数值模拟技术要更加注重多相多组分多场耦合、物理化学渗流、全油藏一体化模拟、人工智能自动历史拟合等方向的深化研究。提出了实现建模—数值模拟一体化的主要做法,包括搭建一体化软件平台、建立规范流程标准、发挥示范引领作用以及大力培养复合型人才;并认为多维多尺度数据同化、构建油气藏开发大模型以及数字孪生是建模—数值模拟一体化的未来发展趋势。

开展页岩储集性与含油性的毫米级精细评价对研究页岩油的富集特征具有重要意义。以松辽盆地古龙凹陷青山口组一段(青一段)中—高成熟页岩为研究对象,开展了微区X射线荧光光谱、岩石薄片观察、低温氮气吸附实验、高压压汞实验、岩石热解分析和总有机碳含量测定等一系列分析实验。研究结果表明:古龙凹陷青一段重点勘探层段的纹层状和层状页岩中主要发育方解石+黏土矿物纹层、黏土矿物纹层、方解石纹层、长英质纹层、黏土矿物层、黄铁矿层和白云石+黏土矿物层;黏土矿物常与有机质构成有机-黏土矿物复合体,两者之间相互作用,使得黏土矿物纹层/层和方解石/白云石+黏土矿物纹层/层相对于方解石纹层、长英质纹层和黄铁矿层具有更大的孔体积和比表面积,即该类纹层/层中具有更大的页岩油赋存空间,且游离烃含量和轻烃的占比也相对更高。研究明确了黏土矿物和有机质含量是影响古龙凹陷青一段页岩储集性和含油性的主要因素,建议将富有机质、富黏土矿物页岩层段作为勘探首选对象。

塔里木盆地台盆区深层—超深层油气资源潜力巨大,其中,富满油田奥陶系一间房组—鹰山组油气成藏过程复杂,油气相态在平面上的分布差异明显。基于碳酸盐胶结物原生油包裹体和碳酸盐脉体的微区U-Pb同位素定年结果,确定了富满油田储层充填3期缝洞型脉体,主要存在3期原油充注和1期天然气充注。第1期原油充注发生在加里东中期(473.3~447.4 Ma),第2期原油充注发生在海西中—晚期(348.2~273.9 Ma),第3期原油充注发生在印支期—燕山早期(217.6~205.2 Ma);1期天然气大规模充注在燕山晚期—喜马拉雅期(90~20 Ma);3期缝洞充填脉体对应3期原油充注时期和构造活动时间。富满油田南部与北部不同区域充注的古原油的成熟度和类型不同,主要受控于不同区域寒武系玉尔吐斯组烃源岩的热演化程度,寒武系烃源岩的热演化过程和台盆区构造活动时间与油气充注过程具有时空匹配关系。研究成果有助于提高对深层—超深层碳酸盐岩油气成藏机理和油气富集规律的认识。

岩心分析可为油气成烃成储成藏史研究、提高采收率和寻找优质储量提供支撑。随着油气勘探开发转向深层和非常规领域,储层非均质性强,原有基于岩心的单点式分析已不能满足需要,须将多种尺度的岩心图像和岩心实验数据进行综合分析。岩心分析从传统的人工描述,发展到现在的数字岩心并向岩心智能识别的方向发展。通过概括岩心图像分析的国内外研究现状,提出了岩心智能识别技术的定义和内涵;以利用微米—纳米CT图像重构全直径岩心孔隙结构的高分辨率CT图像为例,对岩心智能识别技术进行了阐述;对岩心智能识别技术在储层评价、压裂方案设计、微观渗流机理研究等领域的应用进行了展望。岩心智能识别技术的提出反映了人工智能技术在油气领域已经开始同步升级发展,即从单点业务智能化、提速提效的初级阶段,向着多尺度多模态数据融合、垂直领域大模型技术应用、提质发展的更高阶段转变。

以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为研究对象,结合地层岩性特征与储层孔隙特征,应用地球化学分析资料厘定了芦草沟组页岩油的运移特征和富集机制。生物标志化合物分析表明:芦草沟组下甜点段和中部厚层泥岩段作为独立的含油气系统,页岩油在纵向上不存在不同油源混合现象,储层砂体内的原油均来自邻近烃源岩,具有近源运移和原位聚集的特征,为自生自储、近源成藏模式;上甜点段的页岩油除来自邻近烃源岩外,主要来源于深部烃源岩,具有侧向运移富集的特征,为远距离侧向运移和近源垂向运移混合成藏模式。连井剖面、岩石薄片和高压压汞实验分析表明:上甜点段具有原油密度低、储层厚度大(单层砂体厚度>1.6 m)、粒间孔隙发育以及水平渗透性好的特征,为页岩油的侧向运移提供了有利条件;而中部泥岩段和下甜点段的原油密度较大,储层厚度较薄,粒间孔隙不发育,不利于页岩油的侧向运移富集。研究结果确定了芦草沟组上甜点段的2个页岩油有利开发深度段,即浅部高孔隙度深度段和深部次生溶蚀孔隙发育段,这两个深度段的页岩油在富集过程中的侧向运移距离分别为7300 m和4100 m。芦草沟组下甜点段和中部厚层泥岩段页岩油的富集需要考虑邻近烃源岩的生烃强度和排烃量,下甜点段的有利勘探层段在生油高峰深度以下(>3 300 m)。研究成果对寻找夹层型页岩油甜点和页岩油开采具有一定的指导意义。

松辽盆地嫩江组发育陆相湖盆页岩,其分布面积广,烃源岩品质好,页岩油潜在资源规模大。以往的研究主要关注青山口组中—高成熟页岩储层,对于嫩江组的中—低成熟度典型湖相页岩鲜有涉及。基于全岩矿物分析、有机地球化学分析、场发射扫描电镜分析和氮气吸附实验等测试资料,结合区域构造背景和沉积特征,对嫩江组页岩的分布和烃源岩特征、含油性、储集性进行综合分析,揭示了嫩江组页岩油的地质特征及资源潜力。研究结果表明:嫩江组一段和嫩江组二段广泛发育页岩,其厚度大且分布稳定;嫩江组在纵向上发育3套有机质含量高的页岩层段,其有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ ₁型为主,有机质演化程度主体处于中等成熟—低成熟阶段;页岩以发育粒间孔、粒内孔和黄铁矿晶间孔等多类型纳米级储集空间为主,孔径主要分布在64~128 nm;嫩江组温暖湿润的古环境奠定了页岩有机质发育的物质基础,同时优质的烃源岩与多类型纳米级储集空间的耦合共同制约了页岩油的富集。综合评价表明:纵向上,嫩江组二段为最优质的“甜点层”,嫩江组一段的中部次之;初步估算嫩江组的石油资源量超过100×10 ⁸t。2021年,大庆油田有限责任公司在嫩江组部署了NY1H井,累积产油量为2 160 t,实现了嫩江组中—低成熟页岩油在初期相对高产阶段的稳产,证实了嫩江组具备良好的页岩油资源基础和动用潜力。

由于中国南海天然气水合物的资源量预测高达800×10 ⁸t油当量,国家正在鼓励推进其产业化发展;这与国外对天然气水合物资源的理论研究以及投入资金逐渐减少的情况恰恰相反。基于国内外研究天然气水合物的热情差异大,以及当前推进中国南海天然气水合物资源产业化发展面临的风险和挑战等问题,结合全球和中国南海天然气水合物资源潜力的最新评价结果,对比分析了国内外学者对天然气水合物资源潜力评价与认识的差异及其原因。最新评价结果表明,全球天然气水合物的可采资源量模拟结果的众数值为300×10 ⁸t油当量、平均值为680×10 ⁸t油当量,中国南海天然气水合物可采资源量模拟结果的众数值为10×10 ⁸t油当量、平均值为26×10 ⁸t油当量,其平均值不到全球和中国南海常规油气资源总量的5 % 和20 % 。由此可见,中国南海800×10 ⁸t油当量的天然气水合物资源潜力并不是其现实可采资源量,而是可采资源量的30~80倍,不能用于指导生产和发展战略研究。有关天然气水合物资源量的概念和表征方法不统一是导致对其发展前景认识不同的根本原因之一。当前条件下推动中国南海天然气水合物资源产业化发展面临着可采资源量规模小、关键技术不成熟、市场竞争力较弱、商业投资风险大以及大规模发展与国家"双碳"目标不协调5方面的风险和挑战。因此,加快发展中国南海天然气水合物资源产业化需要深化4方面研究:提升科技水平,增加可采资源量;降低开采成本,拓展有效资源范围;深化地质条件评价,厘清资源分布特征;联合多种油气资源地质调查,提高综合开发成效。随着科技进步,天然气水合物资源势必将得到大规模开发利用,相关研究与探索应当得到支持和鼓励。

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。

四川盆地中二叠统茅口组一段(茅一段)灰岩-泥质灰岩韵律层发育含海泡石层系。基于岩石薄片鉴定、扫描电镜观察、主/微量元素与碳/氧同位素测定等分析方法,对茅一段含海泡石层系的古环境与沉积模式进行研究,揭示其蕴含的沉积地质意义。研究结果表明,中二叠统茅一段的海泡石主要存在4种形态:透镜状、星点状、层状与生物碎屑状。其中,透镜状和星点状海泡石主要发育在灰岩层中,层状海泡石则发育在泥质灰岩层中,生物碎屑状海泡石在灰岩和泥质灰岩中均有发育。灰岩沉积期,利用氧同位素(δ ¹⁸O)恢复的古海水温度( T ₁)集中分布于3.71~12.45 ℃,利用Mg/Ca恢复的古海水温度( T ₂)集中分布于13.78~14.20 ℃;灰岩中的Sr/Ba集中分布于16.57~659.18,古盐度平均为131.97,Sr/Cu平均为2 175.43,V/(V+Ni)平均为0.9044,Ni/Co平均为14.32,指示沉积环境为 高盐度、干旱、贫氧—缺氧的凉水环境;泥质灰岩沉积期的 T ₁集中分布于6.98~14.48 ℃, T ₂分布于13.80~ 15.14 ℃,Sr/Ba集中分布于77.34~819.59,古盐度平均为131.76,Sr/Cu平均为1511.73,V/(V+Ni)平均为0.912 2,Ni/Co平均为16.42,反映沉积环境为相对低盐度、相对湿润、缺氧的凉水环境。在贫Al、富Mg的凉水环境下( T ₁＜12 ℃),断裂沟通的富Si流体在重力与浓度势的驱动下在低洼区形成大量海泡石沉积。随着埋深增大,海泡石发生不同程度的成岩转化,形成海泡石-滑石-白云石-石英的矿物组合序列。茅一段含海泡石层系的沉积模式为:灰岩沉积期,海水温度较低,淡水及陆源输入量少,海水盐度高,硅质流体少,由此沉积透镜状、星点状海泡石;泥质灰岩沉积期,海水温度升高,淡水及陆源输入量增加,盐度随之降低,火山活动频发,硅质流体注入,由此沉积层状海泡石。含海泡石层系的厚度分布特征揭示四川盆地茅口组具有“两台一凹”的沉积格局,“C”形通江—长寿凹陷内含海泡石层系的厚度大。