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"。

基于鄂尔多斯盆地页岩油水平井体积开发实践,采用室内研究和矿场生产数据分析相结合的方法,系统总结了页岩油水平井整体的递减规律和不同类型储层单井预计最终可采储量的差异,不同开发阶段的含水、含盐、压力、气油比、水平井段间出液变化规律。在此基础上,形成了“合理焖井促平衡、初期控排防出砂、稳压生产保能量”的生产制度和“冲砂、清蜡、清垢、控气、防偏磨”的治理技术及配套工艺。页岩油水平井在一次补能开发条件下,Ⅰ类、Ⅱ ₁类储层平均单井预计最终可采储量分别为3.0×10 ⁴t以上和约2.4×10 ⁴t,实现了规模效益开发。同时,针对中、后期页岩油水平井单井产量低和进一步提高页岩油采收率的需求,在前期矿场实施效果分析的基础上,结合油藏数值模拟研究,提出了老区水平井重复压裂造新缝的方式来提高单井预计最终可采储量和采收率,预测可提高采收率5%以上。

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。

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。

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。

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。

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。

冀中坳陷是渤海湾盆地主要的原油生产基地,油气资源丰富,油藏类型多样,历经近50年的勘探开发,常规油气资源的探明程度高,勘探难度逐步加大,非常规油气将成为下一步寻找规模发现的重点。通过系统梳理冀中坳陷断陷湖盆致密油气形成的地质条件,明确冀中坳陷发育多个沉积沉降中心和生油洼槽,其沉积的优质烃源岩与毗邻的三角洲前缘、扇三角洲和近岸水下扇沉积砂体或湖相碳酸盐岩储层形成优势配置,有利于致密油的有效充注和聚集。根据源-储配置关系,冀中坳陷致密油气藏分为源外致密油气藏和源内致密油气藏两种成藏模式,致密油气藏总体呈现大面积连续分布、岩性复杂、非均质性强和近源成藏的特点。研究认为,冀中坳陷古近系主要发育3类致密油气藏,即陡带近岸水下扇砾岩致密油气藏、斜坡带扇三角洲砂砾岩致密油气藏和洼槽周缘三角洲前缘—滨/浅湖致密油气藏,其成藏条件优越,资源潜力大,勘探前景广阔。陡带近岸水下扇砾岩致密油气藏主要发育在廊固凹陷、武清凹陷、晋县凹陷和束鹿凹陷等单断箕状凹陷,分布面积达476 km ²,预测石油资源量为0.53×10 ⁸t,天然气资源量为1 460×10 ⁸m ³,是冀中坳陷陡带深洼勘探突破的主要区带;斜坡带扇三角洲砂砾岩致密油气藏主要发育在冀中坳陷束鹿凹陷、晋县凹陷、霸县凹陷等具有窄陡斜坡的凹陷,分布面积达700 km ²,预测石油资源量2.6×10 ⁸t,是实现规模效益发现的现实战场;洼槽周缘三角洲前缘—滨/浅湖致密油气藏主要分布在饶阳凹陷沙河街组一段下亚段,分布面积达1 214 km ²,预测石油资源量为1.8×10 ⁸t,是战略接替的有利方向。

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。

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。

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。

热化学复合开发是稠油蒸汽热采开发后期代表性的接替技术,开发过程中由于热复合体系在多孔介质内的驱替与流动过程涉及复杂的物理化学机理,整体表现出高度的非等温非线性规律,表征难度较大。在充分考虑热复合体系对油藏岩石和流体物性影响的基础上,建立了稠油热化学复合开发的非等温相场控制数学模型,搭建了规则的多孔介质模型以及具有真实岩心孔喉特征的多孔介质模型,分别模拟了3种不同体系在多孔介质内的驱替与渗流特征,并基于微流控芯片的实验结果进行了模拟结果校验。最终,以CO ₂-化学剂热复合开发方式为代表,明确了注入流体温度、岩石润湿性、界面张力及气液比等因素对热化学复合开发方式驱替与渗流规律的影响。研究结果发现,油水乳化效应是稠油热化学复合开发的最典型机理,对多孔介质内的驱替和渗流特征影响较大。相比单一注热开发,热化学复合开发可以有效启动孔壁油膜,扩大波及范围,其中,CO ₂-化学剂热复合开发的总波及范围相比单一注热开发可扩大约12.5 % ,油层平均温度提高近15 ℃。通过提高热复合体系注入温度和气液比、降低接触角和界面张力可明显增大热复合体系的波及效率,其中,接触角和界面张力的影响更加显著。

近年来,深部煤层气勘探开发取得重大突破,带动煤层气产业进入史上最佳发展时期,但其产业规模快速提升仍面临许多难题与挑战。为推动深部煤层气勘探开发全面升级,推进煤层气大产业发展战略,保障能源安全和实现"双碳"目标,系统分析了深部煤层气的产业现状、理论与技术进展、产业升级战略和面临挑战。研究认为,深部煤层气产业升级内涵包括理论技术成熟、开发效益提升、投资信心坚定和规模快速扩大4个方面,在政策支持与引导、技术创新与突破、基础设施建设与完善、人才培养与引进、产业链协同发展和环境保护与可持续发展6个方面具备基础条件,目前面临的主要挑战包括地质条件特殊性、理论技术难题增多、政策与经济性、安全生产与环境保护。从技术、经济与管理出发,针对深部煤层气产业升级系统提出了涵盖勘探开发、地质工程、理论技术、地下地面、产学研用、投资效益、大数据人工智能、战略策略的"八个一体化"战略体系。勘探开发与地质工程一体化可以实现地质勘探与工程设计紧密结合,优化勘探开发流程,提高勘探开发效率;理论技术与产学研用(科研生产)一体化可以实现理论研究与技术创新结合,促进科研成果的快速转化和生产应用,提升整体技术水平,增强技术创新能力;地下地上一体化可以实现地下开发与地面设施协调配合,确保全过程安全环保;投资效益与大数据人工智能一体化可以实现资源配置优化,降低开发成本;通过实践应用,可以实现勘探开发效率的明显提升;形成由政府组织、企业主导的运行机制,制定并执行一套协调一致、相互支撑的战略发展目标和对应策略,且实践效果显著。未来要实现深部煤层气产业升级,应做到"五强化、三落实",即强化技术创新和研发投入、强化产业链上下游合作与协同、强化安全环保管理、强化国际合作与交流、强化政策支持和引导;持之以恒落实"以技术创新为主体,以资源、技术、人才、政策和投资五位一体、协同创新"协同配套,有效落实"深部煤层气革命"工程,逐步落实"八个一体化"战略体系,推动产业升级发展。

随着松辽盆地南部油气勘探由常规到非常规、由浅层到深层不断深入,松辽盆地南部逐渐展现出一批致密油气新领域。近年来,基于地质理论创新和关键技术攻关,松辽盆地南部在致密油气勘探新领域取得了重要突破和重大进展。通过梳理扶余油层致密油、盆地深层致密气和断陷层煤层气3大领域,分析了松辽盆地南部的地质条件、勘探进展、成藏机制和资源潜力,明确了下一步的攻关方向。研究成果主要包括:①明确了扶余油层致密油"三位一体"(青山口组优质烃源岩超压驱动、密集层间断裂输导和油气在泉头组四段主河道厚层砂体中聚集)的耦合成藏机制;扶余油层致密油的资源量为9.72×10 ⁸t、待发现资源量为4.91×10 ⁸t;优选了新北地区、孤店地区和余字井—塔虎城地区3个有利区,并指出扶余油层致密油是中国石油吉林油田公司(吉林油田)增储上产的重中之重,可持续推进一体化增储建产工作。②揭示了深层致密气具有高成熟含煤层系烃源岩与富含火山物质储层耦合的源-储一体成藏机制;深层致密气资源量为7.67×10 ¹²m ³;梳理出5个可效益动用的有利区带(五棵树地区、华家—郭家地区、小城子地区、神字井地区和哈什坨地区),明确了深层致密气是吉林油田重要的资源接替领域。③基于煤岩的煤质、煤储特征以及含气量等参数,估算煤层气资源量为1.11×10 ¹²m ³,并落实了王府断陷、德惠断陷和伏龙泉断陷3个断陷的煤层气勘探有利区,有利区面积达19 370 km ²。致密油气勘探的3大领域是吉林油田稳产的重要资源基础,将为吉林油田的高质量发展提供接替资源,相关勘探经验和认识可为邻区和类似盆地提供借鉴和启示。

乍得Bongor盆地西部地区下组合(P组+M组)经历多年油气勘探,一直未获得突破。2024年,中国石油天然气集团有限公司在深入研究盆地西部地区的油气成藏规律后,部署并实施D-2井,在西部地区下组合中钻遇油层,试油产量超过200 t/d,从而明确了Bongor盆地西部地区的油气勘探潜力。为更好地总结这一发现并进一步指导Bongor盆地西部地区的油气勘探,基于区域地质背景和油气勘探历程,对Bongor盆地西部地区的构造演化、地层、沉积以及生-储-盖组合特征等开展了系统分析,明确了研究区的油气成藏模式和下一步的勘探部署思路。研究结果认为:①Bongor盆地的下组合发育于断陷期,深坳带发育厚层湖相泥岩和近源三角洲砂体,岩性组合较为有利。②P组+M组湖相厚层泥岩的总有机碳含量高、有机质类型好且已进入生油窗,在作为优质烃源岩的同时也是良好的区域盖层。③P组三角洲砂体因后期的构造反转被抬升、剥蚀,虽埋深较大但仍具有一定的孔隙度,可作为较好的储层,而P组之下的潜山经历长期的构造破碎和风化剥蚀,可与P组砂岩共同形成潜山-砂岩复合体。④Bongor盆地经历了多期构造反转,断层发育,油气沿断层运移,上、下组合及潜山均可成藏。⑤针对Bongor盆地西部地区下组合的油藏特征,可采用立体勘探部署策略,浅层和深层兼顾、构造圈闭和非构造圈闭兼探,以实现新层系和新领域的勘探突破。⑥基底顶面之上披覆的石英砂岩推测为一套比P组更古老的地层,在Bongor盆地西部地区广泛发育,具有较好的油气成藏条件。D-2井的油气勘探突破证实了Bongor盆地西部地区的资源潜力,开拓了Bongor盆地新的勘探层系,其立体勘探部署策略对海外风险勘探具有指导意义。

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。

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。

全球致密油气资源丰富,已有百年勘探开发历史,目前已成为重要的油气储量/产量增长极。中国致密油气的勘探开发虽起步较晚,但发展较快。中国历经50余年勘探开发,已成为继美国之后实现大规模商业开发的主要国家。围绕中国致密油气的地质—工程需求,地震勘探技术在持续研发 攻关、技术创新和勘探实践中取得了重要进展,形成了地震采集、处理和解释关键配套技术,有力支撑了致密油气的规模勘探和效益开发。通过回顾全球致密油气的勘探开发历程,简要阐述致密油气的主要地质特点及地震勘探技术需求,梳理中国致密油气地震探测技术的发展历程与技术现状,展示典型应用成效,针对致密油气勘探开发的新需求和新挑战,对未来地震勘探技术的发展进行了展望。高精度、智能化、定量化和多学科融合是致密油气地震勘探技术发展的必然趋势。