中国陆相页岩油分类及其意义

doi:10.11743/ogg20230401

石油与天然气地质 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (4): 801-819.doi: 10.11743/ogg20230401

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中国陆相页岩油分类及其意义

金之钧^1,^2,³(), 张谦^1,², 朱如凯⁴, 董琳², 付金华⁵, 刘惠民⁶, 云露⁷, 刘国勇⁸, 黎茂稳³, 赵贤正⁹, 王小军¹⁰, 胡素云⁴, 唐勇⁸, 白振瑞³, 孙冬胜³, 李晓光¹¹

^1.北京大学能源研究院，北京 100871
^2.北京大学地球与空间科学学院，北京 100871
^3.中国石化石油勘探开发研究院，北京 102206
^4.中国石油勘探开发研究院，北京 100083
^5.中国石油长庆油田公司，陕西西安 710018
^6.中国石化胜利油田公司，山东东营 257001
^7.中国石化华东油气分公司，江苏南京 210019
^8.中国石油新疆油田公司，新疆克拉玛依 834099
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收稿日期:2023-06-30 修回日期:2023-07-20 出版日期:2023-08-01 发布日期:2023-08-09
第一作者简介:金之钧（1957—），男，教授、中国科学院院士，石油地质理论和能源战略研究。E-mail：jinzj1957@pku.edu.cn。
基金项目:
国家自然科学基金项目(42090020)

Classification of lacustrine shale oil reservoirs in China and its significance

Zhijun JIN^1,^2,³(), Qian ZHANG^1,², Rukai ZHU⁴, Lin DONG², Jinhua FU⁵, Huimin LIU⁶, Lu YUN⁷, Guoyong LIU⁸, Maowen LI³, Xianzheng ZHAO⁹, Xiaojun WANG¹⁰, Suyun HU⁴, Yong TANG⁸, Zhenrui BAI³, Dongsheng SUN³, Xiaoguang LI¹¹

^1.Institute of Energy，Peking University，Beijing 100871，China
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Received:2023-06-30 Revised:2023-07-20 Online:2023-08-01 Published:2023-08-09

摘要/Abstract

摘要：

中国陆相页岩油资源潜力巨大，是中国常规油气的重要战略接替资源。然而，陆相页岩油研究基础薄弱、成因和富集机理不清、“甜点”评价难度较大且标准不一，严重制约着这些资源的开发利用。基于前人研究成果，立足于勘探开发实际，建立了一套简化的陆相页岩油分类评价标准。依据页岩油储集岩石类型和赋存空间，将其分为夹层型、裂缝型和纯页岩型，重点讨论了纯页岩型页岩油。依据纯页岩型页岩油的沉积构造，将其划分为纹层状、层状和块状页岩油。划分方案中未将岩石颗粒粒径作为划分页岩油类型的参数，但保留了传统矿物三端元大类及混合类，去除了进一步细分的亚类。同时，用岩石热解滞留烃含量（S₁）代替了有机质丰度和成熟度指标，将页岩油划分为低含油、中等含油和高含油3类。另外，将地层压力系数小于0.8划分为异常低压、0.8 ~ 1.2划分为正常压力、大于1.2划分为异常高压，原油黏度不参与页岩油类型划分。依据研究划分方案给出了陆相页岩油一类、二类和三类甜点的定义，并分析讨论了中国典型陆相盆地代表性页岩油地层。期望利用该页岩油分类方案，进一步明确陆相页岩油甜点评价标准、认识甜点岩石类型、预测甜点分布特征以及更加准确计算页岩油资源量，从而简化实际勘探开发工作流程进而起到更好指导生产的作用。

关键词: 压力系数, 矿物成分, 沉积构造, 滞留烃S₁, 地质甜点, 资源评价, 陆相页岩油

Abstract:

China has significant potential for the exploration of lacustrine shale oil， which serves as an important alternative resource for conventional oil and gas. However， the development and recovery of lacustrine shale oil face significant constraints due to the lack of fundamental research， unclear mechanisms of its formation and accumulation， and the absence of standardized criteria for evaluating “sweet spots”. To address these issues， the authors proposed a set of simplified standards for lacustrine shale oil classification， taking into account previous research and the practical conditions of exploration and development. Based on the storage space and type of reservoir rocks， shale oil reservoirs are commonly classified into three major types， namely interbedded sand-shale， fractured shale， and pure shale， with the last type being taken as the focus of discussion in this paper. The pure shale type can be classified into laminated， bedded and massive shale oil reservoirs based on the sedimentary structure. Although the grain size was not taken as one of the parameters for shale oil classification， we kept the traditional three terminal element category and mixed category of minerals， and removed further subdivided subcategories； the Rock-Eval S₁ was used instead of TOC and R_o to divide shale oil reservoirs into three types： low oil content， medium oil content and high oil content； the formation pressure coefficient less than 0.8 is defined as abnormally low pressure， 0.8 ~ 1.2 is classified as normal pressure， and greater than 1.2 is classified as abnormally high pressure； the crude oil viscosity is not involved in the classification of shale oil reservoir types. In addition， this study designated type Ⅰ， Ⅱ and Ⅲ sweet spots， and discussed the representative types of shale oil reservoirs in typical continental basins in China. This paper enhances our understanding of the assessment standards， the type of rocks and the distribution of “sweet spots” in shale oil reservoirs. As a result， this research contributes to the advancement of shale oil exploration and development， providing valuable insights for future endeavors in this field.

Key words: pressure coefficient, mineralogical composition, sedimentary structure, residual hydrocarbon S₁, geologic sweet spot, resource assessment, lacustrine shale oil

中图分类号:

TE122.1

金之钧,张谦,朱如凯,等. 中国陆相页岩油分类及其意义[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(4): 801-819. doi: 10.11743/ogg20230401 Zhijun JIN,Qian ZHANG,Rukai ZHU,et al. Classification of lacustrine shale oil reservoirs in China and its significance[J]. Oil & Gas Geology, 2023, 44(4): 801-819. doi: 10.11743/ogg20230401

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页岩油类型	沉积构造	岩石热解滞留烃含量S₁/（mg/g）	地层压力系数	典型实例
夹层型				长7段
裂缝型				风城组
纯页岩型	纹层状	<2	<0.8
			0.8 ~ 1.2
			>1.2
		2 ~ 4	<0.8	长7段
			0.8 ~ 1.2	沙河街组、孔店组、长7段
			>1.2	沙河街组、青山口组
		>4	<0.8
			0.8 ~ 1.2	沙河街组
			>1.2	沙河街组
	层状	<2	<0.8
			0.8 ~ 1.2
			>1.2
		2 ~ 4	<0.8
			0.8 ~ 1.2	沙河街组、孔店组
			>1.2	沙河街组、青山口组
		>4	<0.8
			0.8 ~ 1.2	沙河街组、孔店组
			>1.2	沙河街组
	块状	<2	<0.8
			0.8 ~ 1.2	风城组
			>1.2	芦草沟组、风城组
		2 ~ 4	<0.8
			0.8 ~ 1.2	风城组
			>1.2	芦草沟组、风城组、青山口组
		>4	<0.8
			0.8 ~ 1.2
			>1.2

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中国陆相页岩油分类及其意义

Classification of lacustrine shale oil reservoirs in China and its significance

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图/表 9

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