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    1. 中国陆相页岩油分类及其意义
    金之钧, 张谦, 朱如凯, 董琳, 付金华, 刘惠民, 云露, 刘国勇, 黎茂稳, 赵贤正, 王小军, 胡素云, 唐勇, 白振瑞, 孙冬胜, 李晓光
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 801-819.   DOI: 10.11743/ogg20230401
    摘要390)   HTML47)    PDF(pc) (3874KB)(526)    收藏

    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。

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    2. 第七届编辑委员会主任委员简介
    石油与天然气地质    2024, 45 (1): 309-.  
    摘要384)      PDF(pc) (1076KB)(394)    收藏
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    3. 深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规律
    曾联波, 巩磊, 宿晓岑, 毛哲
    石油与天然气地质    2024, 45 (1): 1-14.   DOI: 10.11743/ogg20240101
    摘要366)   HTML39)    PDF(pc) (4516KB)(373)    收藏

    天然裂缝是深层-超深层致密储层的有效储集空间和主要渗流通道,影响着致密储层油气的运移、富集、单井产能、开发方式及开发效果。通过对近年来致密储层裂缝研究成果总结和文献综述,分析了深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规律。将致密储层天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4个级别。不同尺度裂缝分布具有幂律分布的特点,裂缝尺度越大,数量越少;裂缝尺度越小,数量越多。大、中尺度裂缝主要起渗流作用,小尺度裂缝主要起渗流和储集作用,而微尺度裂缝主要起储集作用。在地层埋藏过程中的应力体制演化决定了不同时期天然裂缝的类型、产状及其力学性质;构造应力大小、岩石力学层的力学性质和厚度差异控制了多尺度裂缝的形成分布及其发育程度。构造变形导致不同构造部位的局部应力和应变分布产生差异,增强了裂缝发育的非均质性。逆冲断层通过控制其上盘地层变形控制了“裂缝域”的分布规律;走滑断层的组合样式、活动方式和岩石力学层共同控制了相关裂缝的三维空间展布。裂缝形成演化过程中的开启-闭合规律决定了裂缝的储集空间,记录了裂缝有效性的演化历史。

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    4. 陆相页岩油富集机理探讨
    郭旭升, 马晓潇, 黎茂稳, 钱门辉, 胡宗全
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1333-1349.   DOI: 10.11743/ogg20230601
    摘要332)   HTML32)    PDF(pc) (4379KB)(582)    收藏

    通过对中国陆相湖盆富有机质页岩形成的构造和沉积环境分析,明确不同湖盆类型陆相优质烃源岩发育条件存在巨大差异性,淡水湖盆形成的泥页岩层系以长英质-黏土质页岩为主要岩相,松辽盆地上白垩统青一段和鄂尔多斯盆地三叠系长7段为典型代表;而咸水湖盆陆相页岩以富碳酸盐-蒸发岩类岩相为主,济阳坳陷古近系沙河街组是典型的实例。中国陆相页岩层系具有互层/夹层、混积页岩和黏土质页岩等3种主要岩相组合类型,它们控制了陆相富有机质泥页岩的源-储耦合特征、烃类差异演化和流体性质多样性。互层/夹层型页岩源-储分离、近源运移;混积页岩宏观上源-储一体,微观上源-储分离;黏土质页岩源-储一体,整体含油。多重证据揭示,无机孔是中-低成熟陆相页岩油最有利的储集空间类型,它们与多类型、多级次微裂缝耦合形成有效的孔缝网络系统,自封闭作用有利于页岩油气原位或近源保存。在典型盆地陆相页岩层系对比分析的基础上,提出良好的源-储耦合关系、适宜的热演化程度和自封闭性是陆相页岩油富集的主控因素,初步建立了中国陆相页岩油差异富集模式。断陷湖盆陆相页岩油勘探应重视缓坡带中-低成熟纹层状页岩和深洼区中-高成熟富黏土质页岩层系,而互层/夹层型和中-高成熟黏土质页岩是坳陷湖盆陆相页岩油突破的关键。

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    5. 古龙页岩力学特征与裂缝扩展机理
    刘合, 孟思炜, 王素玲, 董康兴, 杨柳, 陶嘉平, 梁立豪
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 820-828.   DOI: 10.11743/ogg20230402
    摘要321)   HTML34)    PDF(pc) (9060KB)(405)    收藏

    古龙页岩油是中国对纯页岩型页岩油规模化勘探开发的首次探索。明确古龙页岩岩石力学特征与裂缝扩展机制,对指导古龙页岩油工程靶体优选、压裂工艺设计与施工参数优化具有重要意义。在对古龙页岩开展矿物分布、薄片及岩石力学测试分析的基础上,明确了古龙页岩“千层小薄饼”力学特征,分析了地质-工程多因素控制下的裂缝扩展机理。结果显示,古龙页岩具有黏土矿物含量高(平均为46.6 %)、储集层塑性强、页理发育程度高及力学各向异性强的典型特征。与常规页岩脆性断裂存在显著不同,古龙页岩典型岩样力学性质表现出高频波动特征,抗压强度大于20 MPa的波动次数为3.33次/cm,断裂过程呈渐进式的稳定破坏过程,具有缓慢的峰后跌落段,断裂轨迹表现为锯齿状随机路径。同时,在高密度页理缝的控制下,古龙页岩压裂裂缝形态复杂,但缝高和缝长受到明显抑制,人工裂缝“扩不高、延不远”,成为古龙页岩油储集层有效改造的主要制约。建议古龙页岩油压裂改造应遵循“控近扩远”原则,加强压裂施工过程控制,抑制近井裂缝过度发育,促进主裂缝充分延伸,提高有效改造体积。

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    6. 致密砂岩气藏复杂气-水关系形成和分布主控因素及分布模式
    曾溅辉, 张亚雄, 张在振, 乔俊程, 王茂云, 陈冬霞, 姚泾利, 丁景辰, 熊亮, 刘亚洲, 赵伟波, 任克博
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1067-1083.   DOI: 10.11743/ogg20230501
    摘要312)   HTML51)    PDF(pc) (4999KB)(383)    收藏

    近年来大量勘探开发实践发现,致密砂岩气藏普遍产水,气-水关系非常复杂,“避水找气”已成为致密砂岩气藏勘探开发的关键问题。基于简单平缓构造区(鄂尔多斯盆地苏里格和大牛地致密砂岩气藏)、简单平缓-复杂隆起构造过渡区(鄂尔多斯盆地杭锦旗地区)和复杂隆起构造区(四川盆地川西地区致密气藏)气-水关系的综合地质分析,结合岩心和孔隙尺度致密砂岩气-水关系形成和分布物理模拟,明确了致密砂岩气藏气-水分布关系的类型和特征,揭示了砂体、岩心和孔隙尺度复杂气-水关系形成和分布主控因素,建立了气-水分布模式。研究指出:致密砂岩气藏气-水关系在砂体尺度上主要存在纯气无水型、上气下水正常型、上水下气倒置型、气-水同层混合型、气包水孤立型和纯水无气型等6种类型。在砂体尺度下,生烃强度控制了气-水分布范围,储层非均质性控制了气-水分布样式,源-储压差和构造活动联合控制了气-水分布边界;在岩心尺度下,渗透率和充注动力耦合控制了气-水关系形成和分布的临界条件;在孔隙尺度下,孔喉大小和配位数与充注压力耦合控制了流体赋存和渗流特征,决定了气-水关系形成和分布的临界条件。不同源-储组合的致密气藏,受砂体、岩心和孔隙尺度主控因素共同作用及其差异的影响,其气-水分布模式不同。

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    7. 岩石热解方法应用于页岩油气研究需注意的几个问题
    张谦, 金之钧, 朱如凯, 刘全有, 张瑞, 王冠平, 陈万利, Littke Ralf
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 1020-1032.   DOI: 10.11743/ogg20230417
    摘要259)   HTML14)    PDF(pc) (3233KB)(310)    收藏

    岩石热解方法自问世以来被广泛地应用于烃源岩的研究,其可以简便、快捷地评价岩石的含油特性、干酪根的生烃特征以及有机质的丰度、类型和成熟度,但该方法有其适用的范围,且岩石热解数据不合理的解释会增加页岩油气勘探的风险。基于近年来发表的大量实验测试数据,总结了在岩石热解分析数据解释中经常出现的3个问题。①对于高-过成熟的样品,其应用性受到限制;利用氢指数(HI)、氧指数(OI)、岩石最高热解峰温(Tmax)以及热解过程中产生的烃类(S2)与二氧化碳(S3)数量的比值(S2/S3)来划分有机质的类型,应尽量针对有机质成熟度(镜质体反射率,Ro)低于1.35 %的烃源岩。② Tmax的有效性取决于S2峰的大小及其是否对称,Tmax的准确性依赖于有机质的类型和Ro;残余烃与黄铁矿含量会对Tmax的准确性造成一定的影响。对于Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ型有机质,为确保测试获得的Tmax准确、有效,烃源岩的Ro应不高于1.70 %。③含油饱和度指数(OSI)被用来表征页岩油的可动潜力,OSI大于100 mg/g指示页岩油甜点。值得注意的是,OSI并不能直接指示页岩中的含油饱和度,对于有机质含量较高的层段,OSI通常低于100 mg/g,而较低的总有机碳含量也能导致OSI大于100 mg/g。目前,大多数论文所报道的极具潜力的页岩油储层,只有极少数OSI高于100 mg/g。因此,将OSI大于100 mg/g作为一个评价页岩油可动性和甜点的参数值是否合适值得进一步思考。建议针对不同类型的沉积盆地和不同的页岩地层建立各自的OSI评价标准。此外,不同岩性的样品在存储和制备过程中轻烃损失量差异较大,应对多岩相共生页岩油储层采用分岩相评价方法。

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    8. 陆相页岩及其夹层储集特征对比与差异演化模式
    胡宗全, 王濡岳, 路菁, 冯动军, 刘粤蛟, 申宝剑, 刘忠宝, 王冠平, 何建华
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1393-1404.   DOI: 10.11743/ogg20230605
    摘要225)   HTML8)    PDF(pc) (4277KB)(790)    收藏

    不同于海相页岩,中国陆相页岩层系源-储配置与耦合关系复杂,页岩与夹层储集特征差异显著,明确其演化规律对陆相页岩油气的勘探具有重要指导意义。利用矿物组分、有机地球化学和物性资料,结合岩心、薄片、扫描电镜观察分析,对处于不同热演化程度的鄂尔多斯盆地三叠系延长组、四川盆地侏罗系自流井组和松辽盆地白垩系营城组陆相页岩开展系统研究。通过分析页岩层系内页岩与夹层的储集空间类型与物性特征,探讨成岩-生烃协同作用下页岩与夹层孔隙形成演化过程,建立了陆相页岩和夹层孔隙的差异演化模式。结果表明:①中国陆相页岩岩相类型多样,以混合质、黏土质和粉砂质页岩为主,并常与碳酸盐岩、砂岩及凝灰岩等夹层频繁互层,岩相组合类型复杂。页岩储集空间以无机孔为主,有机孔次之,局部发育微裂缝。夹层储集空间以残余粒间(溶)孔、粒内(溶)孔和微裂缝等无机孔缝为主。②陆相页岩及夹层孔隙演化受成岩-生烃作用共同控制,页岩黏土矿物含量高、抗压实能力弱、生烃之前无机孔隙快速减少。进入生油窗后,页岩有机孔、黏土粒间/晶间孔、溶蚀孔和微裂缝发育程度逐渐增加。晚成岩阶段之前,以生油高峰为界,页岩孔隙度具有先降后升的变化规律。夹层则在压实和胶结等作用下逐渐致密,储集性逐渐变差。③延长组处于生油期,有机孔发育程度低,页岩储集条件差,砂岩夹层页岩油富集条件更优;自流井组处于成熟-高熟阶段,油、气共存,页岩有机、无机孔隙均较为发育,页岩储集条件更优,夹层主要为次要储层或隔层;营城组已进入高熟-过熟阶段,最利于页岩气和有机孔的形成,页岩储集条件最优。

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    9. 陆相页岩压裂试验与数值模拟
    李晓, 郭鹏, 胡彦智, 李士祥, 杨伟伟
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 1009-1019.   DOI: 10.11743/ogg20230416
    摘要209)      PDF(pc) (6426KB)(255)    收藏

    鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)页岩油资源潜力巨大,是增储上产的重要领域。然而由于陆相页岩黏土矿物含量高、纹层发育、结构和力学非均质性强,压裂改造难度大,亟需针对其压裂缝网演化特征进行研究。通过开展压裂试验与非连续数值模拟,获取了地应力和压裂液黏度对水力裂缝扩展的影响规律。研究认为:①当垂向应力差为15 MPa时,水力裂缝扩展主要受陆相页岩层理弱面控制,裂缝高度较小;当垂向应力差高于20 MPa时,水力裂缝扩展高度逐渐增大。②提高压裂液黏度能促进水力裂缝穿过层理弱面垂向扩展。③陆相页岩储层岩体结构是形成复杂缝网的基础,压裂裂缝最主要为被激活的天然裂缝。④压裂缝网主要由水平层理缝和与层理近似垂直的裂缝构成,当水平缝和垂直缝占比接近时,压裂改造效果较好。

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    10. 中国陆相富有机质页岩沉积速率研究及其页岩油勘探意义
    张瑞, 金之钧, 朱如凯, 李明松, 惠潇, 魏韧, 贺翔武, 张谦
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 829-845.   DOI: 10.11743/ogg20230403
    摘要207)   HTML20)    PDF(pc) (2974KB)(538)    收藏

    页岩的有机质丰度和纹层类型是页岩油勘探研究的重点内容。中国陆相富有机质页岩层系的沉积相变复杂且非均质性强,沉积速率的准确判识面临许多挑战。中国典型陆相盆地富有机质页岩的沉积速率多在5 cm/kyr以上,咸化湖盆富有机质页岩层系沉积速率最高可达40 cm/kyr。高精度年代学框架结合旋回地层学统计调谐可以追踪沉积速率随地层深度的变化,而页岩的相对沉积速率可以通过稀土元素配分模式、晶体粒径分布理论和星际尘埃特征元素丰度等方法判识。不同类型或不同时代的地层序列沉积速率比较,需要考虑地层完整性和差异压实等干扰因素。沉积速率是页岩有机质富集的重要影响因素,其对有机质稀释的临界值通常低于5 cm/kyr。水动力条件和水体盐度影响碎屑颗粒的絮凝作用,不同类型细粒沉积物的沉积速率差异有利于纹层结构的形成。页岩沉积速率研究需要融合包括地质年代学、岩石学、旋回地层学、地球化学和沉积物理模拟在内的先进理论和方法,以深入了解页岩沉积演化机理。揭示陆相页岩沉积速率与页岩油富集之间的内在联系,对页岩油勘探具有一定的指导意义。

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    11. 前寒武纪—早古生代沉积岩显微组分分类、成因及演化
    罗情勇, 钟宁宁, 李美俊, 吴进, Khan Imran, 张烨, 陈清, 叶祥忠, 李文浩, 纪文明, 刘安吉, 郝婧玥, 姚立朋, 吴嘉
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1084-1101.   DOI: 10.11743/ogg20230502
    摘要177)   HTML26)    PDF(pc) (14761KB)(222)    收藏

    前寒武纪—早古生代沉积岩时代古老、生源简单,但有机显微组分面貌却很复杂。通过对大量国内外自然演化和人工熟化系列样品的观察和分析,基于生源、成因、沉积转化及热成熟作用4个主控因素,提出将古老沉积岩的显微组分划分为类镜质组、腐泥组、固体沥青组、动物有机碎屑组和惰质组。低成熟的古老海相烃源岩的显微组分组成以层状藻类体、沥青质体和矿物沥青基质为主;高-过成熟的古老海相烃源岩的显微组分组成以源内固体沥青为主;笔石表皮体常见于五峰组-龙马溪组页岩,是其中有机质的重要组成部分。进一步分析了其中最具特征且以往易被忽视的显微组分的成因,前寒武纪样品中类镜质组颗粒的成因可能为早期成岩过程低等水生生物遭受微生物降解所形成;源内固体沥青为经一次运移残留在烃源岩内的可溶有机质裂解后的固体残留物或者腐泥组残余干酪根吸收同化可溶有机质后的热演化固相产物。通过自然演化系列样品和热模拟样品的综合研究,明确了中国高-过成熟的前寒武纪、寒武纪和奥陶纪—志留纪含笔石页岩有机质的“前世”分别类似于中元古代下马岭组、寒武纪Alum页岩和奥陶纪含笔石Alum页岩有机质的“今生”,提出笔石表皮体、类镜质组颗粒和源内固体沥青反射率都可以用于表征前寒武纪—早古生代海相烃源岩有机质热演化程度。

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    12. 碳酸盐岩微孔隙的分类、成因及对岩石物理性质的影响
    屈海洲, 郭新宇, 徐伟, 李文皓, 唐松, 邓雅霓, 何仕鹏, 张云峰, 张兴宇
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1102-1117.   DOI: 10.11743/ogg20230503
    摘要164)   HTML20)    PDF(pc) (7407KB)(185)    收藏

    碳酸盐岩微孔隙(简称微孔)是孔径小于50 μm的微米-纳米级孔隙,目前有多种单因素和综合分类方案,以Kaczmarek的综合划分方案应用较为广泛,该方案将泥晶形态和物性相结合。微孔的表征方法主要有流体侵入法、图像分析法和数学统计法,并通过定性-定量组合实现对微孔的综合表征。微孔主要发育于泥晶-粉晶之间,原生沉积是微孔发育的基础,成岩作用是微孔形成的关键,重要的成岩作用包括矿物的转化作用、白云石化作用以及重结晶作用等。而泥晶体形态和排列方式决定微孔的空间几何结构,从而影响岩石的物理性质。随着对碳酸盐岩微孔认识的不断加深,需要进一步结合中国实例进行理论完善(包括微孔的分类、成因等),同时应用更先进的高精度微区测年、激光扫描共聚焦显微镜和数字岩心模型等表征技术,建立和完善微孔碳酸盐岩储层岩评价标准,以对中国大量发育的深层碳酸盐岩储层,尤其是其微观特征的研究提供理论和技术支撑。

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    13. 天然裂缝对页岩油产量可能无重大贡献
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 1067-1068.   DOI: 10.11743/ogg20230421
    摘要162)   HTML30)    PDF(pc) (854KB)(227)    收藏
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    14. 松辽盆地古龙页岩纳米孔缝形成机制与页岩油富集特征
    孙龙德, 王小军, 冯子辉, 邵红梅, 曾花森, 高波, 江航
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1350-1365.   DOI: 10.11743/ogg20230602
    摘要158)   HTML12)    PDF(pc) (9306KB)(262)    收藏

    松辽盆地白垩系古龙页岩油储集层为富有机质、高黏土的陆相页岩,夹少量薄层的钙质砂岩和白云岩,其孔缝体系和页岩油富集规律研究还比较薄弱。基于松辽盆地古龙页岩氩离子抛光-场发射扫描电镜、能谱分析、高压压汞、低温氮气吸附、荧光薄片鉴定、X射线衍射全岩矿物分析、地球化学等实验分析数据,研究了古龙页岩有机-无机孔缝体系及其与页岩油富集的关系。结果表明:①古龙页岩发育基质孔和微裂缝构成的双孔介质储集体系,基质孔为页岩油提供富集空间,微裂缝为页岩油提供储集空间和渗流通道;②受矿物演化、有机质生烃和原油裂解转化等多因素控制,古龙页岩在不同演化阶段发育不同的孔缝组合,其中在成熟演化阶段主要发育微米级溶蚀孔和有机黏土复合孔缝,高成熟演化阶段主要发育纳米级有机黏土复合孔缝和页理缝;③古龙页岩油的富集与孔缝组合演化具有耦合关系,低成熟演化阶段页岩油主要富集于无机粒间孔和晶间孔中,成熟演化阶段页岩油主要富集于溶蚀孔和有机黏土复合孔缝内,油质较重,高成熟演化阶段页岩油主要富集于有机黏土复合孔缝和页理缝中,油质变轻。

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    15. 地震成像技术进步助力深层油气勘探
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1609-1610.  
    摘要157)      PDF(pc) (441KB)(147)    收藏
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    16. 川南地区深层页岩气富集特征、勘探开发进展及展望
    王红岩, 周尚文, 赵群, 施振生, 刘德勋, 焦鹏飞
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1430-1441.   DOI: 10.11743/ogg20230608
    摘要153)   HTML8)    PDF(pc) (5526KB)(200)    收藏

    深层页岩气是中国未来天然气产业发展的重要领域,目前已初步实现了工业化开发,成功获得一批高产井,落实了第二个万亿方储量、百亿方产量上产区,实现了深层页岩气富集规律与勘探开发技术创新突破,推动中国页岩气规模有效上产。美国4大深层页岩气区块已实现工业化开采,深层页岩气产量不断攀升,2021年产量达3 132×108 m3,占美国天然气总产量的41 %。系统总结提出了川南海相深层页岩气6大富集特征:①强还原环境的深水陆棚沉积,有利于有机质富集和保存;②优质储层厚度稳定,大面积连续分布;③断裂封闭性较好,普遍超高压;④有机孔和裂缝发育,储层物性较好;⑤深层页岩含气性好,页岩气资源落实度高;⑥深层页岩游离气比例高,单井初期产量高。结合中国深层页岩气富集特征及勘探开发进展,指出实现深层页岩气效益开发面临的3项挑战和对应攻关方向。展望提出四川盆地海相深层页岩气可探明页岩气地质储量(3~5)×1012 m3,具备上产(300~500)×108 m3的开发前景。建议坚持攻关,秉承“极限动用”理念,精准构建页岩储层“透明地质体”,采用最优工程技术手段,优化生产制度,最大限度提高EUR(单井评估最终可采储量),持续降低开发成本,不断突破页岩气开发极限,实现中国页岩气产业的进一步发展。

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    17. 地应力测井评价方法及其地质与工程意义
    赖锦, 白天宇, 肖露, 赵飞, 李栋, 李红斌, 王贵文, 张荣虎
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 1033-1043.   DOI: 10.11743/ogg20230418
    摘要152)   HTML10)    PDF(pc) (2486KB)(332)    收藏

    地应力场研究可为井网部署、油气井压裂和裂缝有效性评价等提供理论指导与技术支撑,系统归纳地应力场分析以及测井评价方法流程至关重要。总结了地应力场构成及其测井响应机理,并指出对地应力响应较灵敏的测井序列为声波时差、电阻率和成像测井。在声发射实验确定古构造应力场期次及大小的基础上,通过电阻率、声波时差测井和裂缝密度恢复最大古构造应力。现今地应力场一般从地应力方向和大小两个方面进行描述,确定地应力方向的测井方法是成像测井拾取井壁崩落和诱导缝、阵列声波测井横波分裂,获取地应力场大小的手段是水力压裂法和声发射实验。在现今地应力场描述的基础上,利用组合弹簧模型等模型或方法计算现今地应力大小,实现地应力场分析。地应力场分析结果有助于更好地开展断层性质分析、储层质量和裂缝有效性评价以及油气藏分布预测,此外在非常规油气储层压裂改造等工程领域也有较大的应用价值。

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    18. 塔里木盆地博孜—大北地区被动走滑构造特征及其对裂缝发育的控制作用
    郭宏辉, 冯建伟, 赵力彬
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 962-975.   DOI: 10.11743/ogg20230413
    摘要149)   HTML9)    PDF(pc) (8801KB)(245)    收藏

    库车坳陷位于南天山山前,受多期造山作用、基底先存构造与盐构造等因素的影响,构造格局复杂。明确此类复杂构造系统对裂缝发育的控制作用,对天然气勘探开发具有重要意义。基于前人的研究成果,结合最新地震、露头调查、成像与岩心资料等,系统性总结分析了博孜—大北地区构造模式及裂缝分布特征。研究结果表明,新生代以来研究区在天山造山运动与塔里木板块旋转联合控制作用下,构造系统在冲断的基础上发生被动走滑;在多条NEE向逆冲断层控制下,研究区构造体系南北方向上具有显著差异,呈现明显的分带特征;在走滑调节构造控制下,东西方向上走滑与逆冲相互转化,呈现明显的构造分段特征;断层被动走滑是有效缝发育的主控因素,断层走滑扰动应力场控制下的裂缝发育呈现分带特征;断层走滑作用下形成的断-缝系统是提高井产能的关键。此外,探讨了博孜—大北地区被动走滑构造控制下的裂缝发育规律及井产能特征,为裂缝发育机理的进一步研究提供了基础,同时也为此类油气田勘探开发提供一定的参考。

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    19. 砂质辫状河心滩沉积演化规律与沉积构型特征
    雷涛, 任广磊, 李晓慧, 冯文杰, 孙华超
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1595-1608.   DOI: 10.11743/ogg20230620
    摘要149)   HTML14)    PDF(pc) (5340KB)(299)    收藏

    砂质辫状河心滩砂体规模大、连通性强、物性较好,是一类重要的油气储层。受到复杂多变的水动力条件影响,心滩呈现出类型多样、内部构型特征复杂等特征,制约了油气资源高效开发。为探索砂质辫状河心滩沉积演化规律及其控制的沉积构型特征,采用基于水动力场实时求解的沉积数值模拟方法,开展砂质辫状河沉积演化动态模拟和过程解析,结果表明:①砂质辫状河心滩的演化过程包括5个阶段,表现为菱形坝、舌形坝、单元坝、复合坝及改造复合坝的顺次形成和连续转换,各类心滩平面形态、剖面结构样式及定量规模存在显著差异;②水流与心滩的交互作用是主导砂质辫状河沉积演化的主控机理,即水流聚散特征与分布样式的持续变化导致心滩形成、增生、迁移、形变并遭受频繁、复杂的叠切,而心滩的演化又进一步导致水流聚散特征与分布样式的变化;③心滩内部发育前积、侧积及加积3类增生体,从菱形坝形成到改造复合坝发育,心滩内部增生体类型由前积主导转变为前积与侧积共生并最终变为前积、侧积及加积复杂复合,心滩长度、宽度由快速增加转变为缓慢增加并最终维持稳定,沉积记录中终止于不同演化阶段的辫状河心滩储层平面分布样式、内部构型特征及定量规模存在较大差异。

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    20. 中国典型盆地陆相页岩油组分评价及意义
    李明, 王民, 张金友, 张宇辰, 刘召, 雒斌, 卞从胜, 李进步, 王鑫, 赵信斌, 董尚德
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1479-1498.   DOI: 10.11743/ogg20230612
    摘要147)   HTML10)    PDF(pc) (5007KB)(243)    收藏

    页岩油组分是揭示页岩油富集机制的基础,也是研究页岩孔隙内油-水-岩相互作用必不可少的参数。选择松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组一段纯页岩型页岩油、渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组四段纯上次亚段过渡型页岩油和鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段3亚段纯页岩型页岩油作为研究对象,利用保压取心、常规取心、页岩层段产出油及高压釜热模拟产物,开展全烃色谱、热解气相色谱等实验,进行不同成熟度和不同类型页岩油组分系统评价。总结获取页岩油组分的方法,对比不同方法评价结果,讨论页岩残留烃组分的控制因素,提出页岩油组分评价方案。明确了产出油组分、热释烃组分、抽提物组分和热模拟产物组分间的差异以及上述评价方法的局限,解释了高有机碳丰度层段高含油率原因,高有机碳丰度层段代表高含油率,但不一定代表页岩油可动比例高。页岩热演化程度直接控制页岩油组分,有机质丰度和孔隙结构对页岩残留烃组分有一定影响。在页岩含油率评价、流体赋存特征以及页岩油富集机制研究时需考虑烃类散失,尤其是中-高成熟页岩。不同成熟度页岩油的组分评价为揭示页岩纳米孔内流体赋存特征提供新的方法。

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    21. 页岩油在干酪根中吸附行为的分子动力学模拟与启示
    王民, 余昌琦, 费俊胜, 李进步, 张宇辰, 言语, 吴艳, 董尚德, 唐育龙
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1442-1452.   DOI: 10.11743/ogg20230609
    摘要147)   HTML6)    PDF(pc) (6216KB)(175)    收藏

    有机质及其相关孔隙吸附行为的研究对于揭示页岩油赋存状态与机理有重要意义。不同于以往采用石墨烯模型代替有机质的方法,研究采用真实的干酪根分子模型(Ⅱ-C型),基于GAFF(general Amber force field)力场模拟了有机孔内页岩油多组分体系下的吸附行为。结果表明:①与石墨烯仅能模拟壁面吸附不同,干酪根对页岩油具有吸附和吸收双重作用:壁面上存在页岩油竞争吸附,以极性和重质组分吸附为主,而骨架中则存在页岩油组分吸收现象,小分子迁移距离较远。页岩油在干酪根壁面上的吸附和在骨架中的迁移受控于页岩油与干酪根相互作用能的强弱及分子大小,重质组分表现出“强吸附-弱吸收”、轻质组分呈“弱吸附-强吸收”的特征。②页岩油组分的吸收使得干酪根骨架和孔隙发生变化,表现出新孔隙的形成、原有孔隙的扩大和部分塌陷。干酪根的塑性对吸收页岩油进而膨胀起重要作用,干酪根塑性较强时(干酪根成熟度低),页岩油更容易被吸收从而引发明显的干酪根骨架膨胀,反之,干酪根膨胀较弱。③温度增加会促进干酪根骨架吸收芳香烃分子萘和非极性分子甲酸、乙醇以及噻吩,降低干酪根壁面的吸附作用,同时有利于饱和烃类分子的脱附。压力对页岩油在干酪根中的吸附和吸收影响不明显。研究利用真实的干酪根分子模型,首次创新性地模拟了干酪根吸附和吸收页岩油组分的现象,对于客观揭示页岩油在干酪根中赋存状态及赋存机理具有重要帮助。

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    22. 鄂尔多斯盆地东缘上古生界致密储层含气系统压力演化
    李勇, 朱治同, 吴鹏, 申陈州, 高计县
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1568-1581.   DOI: 10.11743/ogg20230618
    摘要144)   HTML10)    PDF(pc) (4835KB)(146)    收藏

    鄂尔多斯盆地东缘上古生界多层系致密气发育,准确认识气藏压力演化过程对深化致密气成藏认识和实现气井高产稳产具有指导意义。综合应用钻测井资料和岩心流体包裹体测试,结合盆地埋藏史和热演化史模拟,揭示了鄂尔多斯盆地东缘上古生界含气系统压力演化。结果显示,研究区自下而上发育欠压、略微欠压和常压系统。均一温度和盐度总体上连续分布,反映了油气连续充注过程。太原组、山西组和下石盒子组均一温度和盐度正相关,反映近源生烃后快速充注;上石盒子组和石千峰组均一温度和盐度负相关,受流体远距离运移充注和紫金山构造热事件作用下的气藏再平衡影响。研究区在白垩纪中期大量生烃,形成了异常高压,储层压力在34.89 ~ 38.26 MPa。后期地层抬升造成储层压力降低,其中地层降温贡献了50.31 % ~ 57.85 %;天然气膨胀引起的气体运移贡献了28.25 % ~ 41.95 %,且以上部地层降低为主;孔隙反弹贡献了0.37 % ~ 0.79 %。相关成果系统揭示了上古生界致密气藏压力系统演化及现今气藏压力成因,对于认识鄂尔多斯盆地和类似盆地致密气富集成藏规律具有借鉴意义。

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    23. 准噶尔盆地腹部征沙村地区征10井的勘探发现与启示
    刘惠民, 张关龙, 范婕, 曾治平, 郭瑞超, 宫亚军
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1118-1128.   DOI: 10.11743/ogg20230504
    摘要143)   HTML10)    PDF(pc) (2735KB)(267)    收藏

    油气勘探领域向深层-超深层拓展对准噶尔盆地增储上产具有重要的战略意义。准噶尔盆地腹部征沙村地区征10井的成功钻探,揭示了准中地区超深层巨大的勘探潜力。以征沙村地区为例,从油气藏特征入手,在分析源岩、储层和输导条件等成藏要素特征的基础上,明确油气成藏主控因素,建立成藏模式,并指出其深层-超深层油气勘探的新启示。研究结果表明,征沙村地区油气成藏主控因素包括3个方面:①低温-超压控烃机制延长了生油时窗,提高了生油转化率,极大地增加了油气资源量;②“冷盆、超压、颗粒包壳、沸石溶蚀”四元控储模式突破了传统的碎屑岩储层发育的深度下限,扩展了油气勘探空间;③断-压双控输导机制提供了高能油气输导通道,控制了油气在纵向上差异运移,保障了超深层油气高效充注。根据超深层烃源岩演化史、压力演化史、成岩演化序列、成藏期和构造演化史等多要素演化叠合特征,建立了征沙村地区“温-压控烃、四元控储、断-压控输”的油气成藏模式,以期为征沙村地区勘探部署和培育新的战略接替阵地提供理论指导和科学依据。

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    24. 松辽盆地白垩系青山口组页岩层系非均质地质特征与页岩油甜点评价
    白斌, 戴朝成, 侯秀林, 杨亮, 王瑞, 王岚, 孟思炜, 董若婧, 刘羽汐
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 846-856.   DOI: 10.11743/ogg20230404
    摘要142)   HTML19)    PDF(pc) (3117KB)(207)    收藏

    松辽盆地白垩系青山口组湖相沉积发育规模富有机质页岩,古页油平1井实现了深湖区古龙页岩油勘探突破。为进一步精细评价湖盆不同相带页岩层系地质特征,明确陆相湖盆页岩油甜点特征,按青山口组页岩形成环境差异,开展湖盆不同相带页岩层系地质特征非均质性研究。淡水湖盆不同相带页岩层系存在富有机质(总有机碳含量TOC>3 %)纹层状黏土(质)页岩、纹层状黏土(质)页岩、长英(质)页岩、纹层状介壳页岩、块状泥岩、灰岩和白云岩7种类型,分别评价生烃与滞留烃总量差异及烃类流动性、储集性、可压性和产油能力差异,据此提出页岩油资源甜点与工程甜点。根据TOCS1(热解烃含量)将青山口组页岩资源甜点划分为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ类,其中Ⅰ类资源甜点TOC大于3.0 %,S1大于4.0 mg/g;Ⅱ类资源甜点TOC在1.5 %~3.0 %,S1在1.0~4.0 mg/g;Ⅲ类资源甜点TOC小于1.5 %,S1小于1.0 mg/g。半深湖-深湖相页岩多为Ⅰ类和Ⅱ类资源甜点,滨浅湖相页岩则以Ⅱ类和Ⅲ类资源甜点为主。通过不同相带岩相含油性、渗流性、可压性、源岩特性和物性等因素分析,优选松辽盆地青山口组页岩油主力靶体。

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    25. 陆相页岩游离油定量表征及其影响因素
    刘天, 刘小平, 刘启东, 段宏亮, 刘世丽, 孙彪, 化祖献
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 910-922.   DOI: 10.11743/ogg20230409
    摘要141)   HTML9)    PDF(pc) (4827KB)(175)    收藏

    为准确、定量评价陆相页岩游离油量及其影响因素,选取了苏北盆地高邮凹陷古近系阜宁组二段陆相页岩样品,利用全岩X射线衍射分析、有机碳测定、多温阶热释烃、高压压汞、有机质抽提和二维核磁共振等实验技术手段,分析了页岩样品矿物成分、生烃品质、孔隙结构和含油性等特征。结果表明,页岩富含石英、长石、方解石、白云石以及黏土矿物等成分;总有机碳含量(TOC)为0.61 % ~ 3.70 %,镜质体反射率(Ro)为0.70 %~0.72 %,处于成熟阶段;储集空间主要为晶间孔、粒间孔和有机孔。二维核磁共振可以有效表征页岩游离油赋存状态。抽提分离出页岩储层内可动用的游离态轻、重烃类化合物和可溶有机质,对抽提前、后页岩样品进行二维核磁共振谱图分析,将谱图划分出轻质油和类固体有机质等区域。抽提后类固体有机质含量和TOC有良好相关关系,抽提前核磁轻质烃含量和核磁轻质烃抽提差都与热解游离油量有较好线性关系。游离油量随着长英质矿物含量增加先增大后减小,与TOC含量整体上为正相关关系;Ⅰ型和Ⅱ1型干酪根有机质页岩游离油量较其他类型高;适中的成熟度演化使干酪根生成烃类轻组分增多、可动性增强,游离油量增多。高孔隙度、高比孔体积及高孔喉半径均值的页岩储层有利于游离油富集。

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    26. 四川盆地东部中二叠统茅口组孤峰段展布特征及其油气地质意义
    刘昇, 范存辉, 张本健, 张亚, 王尉, 罗冰, 白晓亮
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 993-1008.   DOI: 10.11743/ogg20230415
    摘要141)   HTML17)    PDF(pc) (6695KB)(151)    收藏

    基于钻井岩-电特征和野外露头特征,结合区域沉积-构造格局,利用宏观及微观观察、主微量及稀土元素测试、总有机碳含量和镜质体反射率测定等手段对四川盆地东部中二叠统茅口组孤峰段展布特征、沉积环境和成藏条件进行研究。结果表明:①川东地区茅口组孤峰段的存在,证实茅口中、晚期受构造-沉积分异的影响,出现槽台格局。在茅口组二段B亚段沉积期(茅二B沉积期),川东地区孤峰段主要分布在盆地东北角。在茅口组二段A亚段沉积期(茅二A沉积期),孤峰段向南扩大到渠县—大竹—梁平,呈北西-南东向带状展布,厚度在0.8 ~ 26.6 m,川西北-川北则对应茅口组三段(茅三段)或茅口组四段(茅四段)。②孤峰段硅质页岩富含硅质放射虫,有机质含量高,具有典型的深水海槽相沉积特征。地球化学测试数据反映硅质页岩为深水缺氧还原环境且盐度较高,硅质来源以生物硅为主。③孤峰段烃源岩为一套富有机质的优质烃源岩,总有机碳含量整体较高、变化范围大,分布在1.69 % ~ 38.27 %,平均值为11.51 %,处于成熟-过成熟阶段。④川东地区孤峰段优质烃源岩可通过断裂与开江-梁平海槽礁滩相储层沟通,构成“下生上储”的源-储关系;此外,也可与茅口组优势滩相储层形成“旁生侧储”的成藏组合。川东地区孤峰段有望作为区域内优质烃源岩的接力勘探层系,对研究区内下一步油气勘探开发具有重要意义。

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    27. 渤海海域页岩油资源潜力
    米立军, 徐建永, 李威
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1366-1377.   DOI: 10.11743/ogg20230603
    摘要139)   HTML10)    PDF(pc) (4799KB)(225)    收藏

    渤海海域古近系沙河街组和东营组页岩油资源丰富,但勘探程度低,对页岩油资源的潜力评价和资源禀赋差异缺少系统研究,制约了勘探部署和有利区优选。基于渤海海域勘探开发实际情况,综合烃源岩地球化学实验及全岩矿物分析等,明确了渤海海域页岩油的资源潜力并指明了有利勘探方向。研究结果表明:①渤海海域5个富烃凹陷普遍发育优质烃源岩,成熟度适中,有利于形成页岩油。页岩油划分为分散资源、低效资源和富集资源等3类资源,各凹陷富集资源评价显示具有共同特征,总有机碳含量(TOC)>1.8 %,热解游离烃量(S1)>2.0 mg/g。②渤海海域5个富烃凹陷页岩油富集段均有分布,其中黄河口凹陷和渤中凹陷发育2个不同深度范围的页岩油富集段,且黄河口凹陷页岩油富集段埋深较浅,分布在2 800 m左右,辽中凹陷、歧口凹陷和秦南凹陷页岩油富集段埋深分布在2 800~3 200 m。③渤海海域沙(沙河街组)三段、沙一段和东(东营组)三段页岩油有利区面积均超10 000 km2, 5个富烃凹陷页岩油资源潜力总计超150×108 t,中-高成熟页岩油资源潜力总计超66×108 t,其中黄河口凹陷和辽中凹陷有机质丰度高、类型好,富集页岩油深度浅、资源潜力大,是现阶段最有利的勘探区域。

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    28. 中国页岩气新区带、新层系和新类型勘探进展、挑战及对策
    邹才能, 董大忠, 熊伟, 傅国友, 赵群, 刘雯, 孔维亮, 张琴, 蔡光银, 王玉满, 梁峰, 刘翰林, 邱振
    石油与天然气地质    2024, 45 (2): 309-326.   DOI: 10.11743/ogg20240201
    摘要138)   HTML43)    PDF(pc) (2561KB)(293)    收藏

    近年来,中国页岩气聚焦 “三新”(尚未开展工作或工作程度低的新区带、新层系及新类型)领域,加大理论攻关与勘探力度,页岩气增储上产再上新台阶。基于中国页岩气“三新”领域理论与勘探新进展,分析其勘探特点、变化趋势和发展前景,探索中国特殊页岩气地质理论,明确页岩气发展挑战与对策。结果表明:中国在四川盆地及邻区创新建立了五峰组-龙马溪组特色的高-过成熟度海相页岩气富集理论,累计发现页岩气田9个,探明页岩气地质储量近3×1012 m3,形成了450×108 m3/a的页岩气产能,年产页岩气250×108 m3。明确了近年来中国页岩气 “三新”领域勘探具三大特点:①四川盆地及邻区五峰组-龙马溪组在深层、极浅层勘探取得重大新发展;②四川盆地筇竹寺组和吴家坪组等多个新层系实现新突破;③鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组获得新发现,东缘山西组取得新突破。页岩气 “三新”领域的勘探实现了三大战略性转变:①目标由单一类型、单一盆地和单一层系转变为多类型、多盆地和多层系;②选区由盆内或盆缘为主转变为盆内、盆缘兼顾盆外弱改造区;③思路由纯粹富有机质页岩转变为富有机质页岩系统。通过梳理中国页岩气 “三新”领域勘探挑战,指出“三新”领域是中国页岩气可持续发展的方向,并提出了下一步发展对策。

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    29. 天然气地下储气库智能化建设关键技术及其发展趋势
    糜利栋, 曾大乾, 刘华, 郭艳东, 李彦峰, 李遵照, 孙旭东, 张广权, 鲁春华, 王佩弦
    石油与天然气地质    2024, 45 (2): 581-592.   DOI: 10.11743/ogg20240220
    摘要137)   HTML8)    PDF(pc) (3177KB)(94)    收藏

    中国储气库在数字化转型和智能化建设方面已经取得了重要成果,储气库智能化建设发展了油气藏-井筒-管网一体化耦合模拟和数字孪生等关键技术。搭建了智能储气库云平台框架,采用“数据+平台+应用”的建设模式,充分利用数据中心、物联网和工业互联网等新型基础设施,支撑各业务板块管理、研究、生产和服务等需求。储气库智能化建设研发了储气库信息化管理平台、储气库一体化综合管理平台、基于数字孪生一体化仿真的决策系统和储气库全生命周期数字化平台。智能储气库未来建设将重点发展地质体数字孪生、高精度建模、可视化动态展示、智能运营、实时智能风险预警、工业软件国产化以及北斗卫星导航系统、卫星互联网等新技术。

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    30. 陆相页岩油“甜点”段评价关键参数界限探讨
    李志明, 刘雅慧, 何晋译, 孙中良, 冷筠滢, 李楚雄, 贾梦瑶, 徐二社, 刘鹏, 黎茂稳, 曹婷婷, 钱门辉, 朱峰
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1453-1467.   DOI: 10.11743/ogg20230610
    摘要133)   HTML9)    PDF(pc) (2569KB)(243)    收藏

    合理确定陆相页岩油“甜点”段评价关键参数的界限,是实现经济效益开发的关键。根据陆相页岩油探井现场观测与室内分析、综合前人研究成果与勘探开发实践成效,系统研究了不同类型页岩油“甜点”段TOC(总有机碳含量)、Ro(镜质体反射率)、S1(游离烃含量)、孔隙度、渗透率、OSI(含油饱和度指数)以及脆性矿物含量等关键参数的界限。研究表明:①源-储一体的混积型和页岩型页岩油“甜点”段TOC最低门限应大于1.0 %或2.0 %,最高门限值不宜超过6.0 %。②盐水-咸水、咸化-半咸水和微咸水-淡水湖盆地烃源层系页岩油“甜点”段Ro最低门限分别为0.50 %,0.60 %和0.80 %。③S1受分析样品处置方式等因素影响,建议“甜点”层段TOC下限取1.0 %时,“甜点”段常规热解S1和密闭冷冻碎样热解S1下限分别取1.0 mg/g和2.0 mg/g。当“甜点”层段TOC下限取2.0 %时,“甜点”段常规热解S1和密闭冷冻碎样热解S1下限分别取2.0 mg/g和4.0 mg/g。④夹层型页岩油“甜点”段的孔隙度和渗透率最低门限分别为5.0 %和0.01×10-3 μm2。纹层状、层状构造及裂缝发育的页岩型和混积型页岩油“甜点”段孔隙度和水平渗透率最低门限分别为4.0 %和0.01×10-3 μm2。⑤页岩型和混积型页岩油“甜点”段,OSI取值下限为100 mg/g或200 mg/g。夹层型页岩油“甜点”段,OSI取值下限为300 mg/g或400 mg/g。⑥页岩油“甜点”段脆性矿物含量下限为65.0 %。研究结果可为低油价时期页岩油勘探开发聚焦到真正的页岩油“甜点”段并实现规模效益开发奠定基础。

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    31. 深层缝洞型油藏井间连通路径智能预测技术
    康志江, 张冬梅, 张振坤, 王睿奇, 姜文斌, 刘坤岩
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1290-1299.   DOI: 10.11743/ogg20230517
    摘要133)   HTML8)    PDF(pc) (4692KB)(172)    收藏

    深层缝洞型碳酸盐岩油藏是多期地质构造和岩溶作用改造形成的油藏,缝洞体结构复杂、非均质性强,常规的碎屑岩油藏井间连通预测技术不适用。基于静、动态数据结合多重分形、曲线相似度分析等技术,自动提取缝洞单元不同机理下相邻井响应程度等生产动态特征参数,实现井间连通程度自动评价。利用深度残差网络实现地震多属性融合刻画储集体空间结构,采用强化学习和多目标算法自动搜索三维连通路径。以塔里木盆地塔河油田不同岩溶背景典型缝洞单元为例,自动提取的动态响应特征及三维连通路径的展布形态说明裂缝网络是风化壳岩溶井间主要连通通道,多向连通性好;主断裂和次级断裂是断控岩溶井间的主要通道,沿断裂呈条带状连通;古暗河岩溶沿多层暗河连通,局部充填垮塌具有分段性。研究成果对深层缝洞型油藏剩余油与提高采收率研究具有较大的指导意义。

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    32. 火山活动对鄂尔多斯盆地三叠系长7段淡水湖盆富营养化与沉积水体介质环境的影响
    高嘉洪, 金之钧, 梁新平, 李士祥, 杨伟伟, 朱如凯, 杜晓宇, 刘全有, 李彤, 董琳, 李鹏, 张旺
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 887-898.   DOI: 10.11743/ogg20230407
    摘要130)   HTML16)    PDF(pc) (3214KB)(248)    收藏

    大规模富有机质页岩多见于盐盆,但鄂尔多斯盆地作为典型的淡水盆地,其三叠系延长组7段(长7段)的总有机碳含量(TOC)最高却达30 %,远超咸化湖盆的平均水平,亦使其有机质富集主控因素成为热点问题。大量研究表明,长7段页岩较高TOC层段中普遍伴生多套凝灰岩层,指示长7段页岩沉积时期伴随着强烈的火山活动,也暗示淡水湖盆富有机质页岩的异常高有机质富集程度与火山活动存在着一定的内在联系。通过对长7段页岩主、微量元素数据分析,发现页岩受火山活动影响,Al和K等为黏土矿物富集元素,Ni,Cr和V等为指示高古生产力和还原环境的元素,而Zr,Th和Hf等不易流失的高场强元素含量相对较高。同时,凝灰岩层段上部有机质明显富集,生烃强度逐渐升高,指示凝灰层上段古生产力的提升。长7段富有机质页岩整体上FeHR/FeT ≥ 0.38,Fepy/FeHR ≤ 0.8,指示缺氧、含铁的还原环境。随着有机质富集程度的提高,Fepy/FeHR逐渐升高,指示有硫化的趋势。当长7段有机质富集程度较高时(TOC>6 %),较高的Mo元素含量及EFMo/EFU比等均说明长7段沉积时期部分富有机质页岩层段形成于Mo富集的硫化环境的形成。综上,火山活动向淡水湖盆输入的火山物质和无机元素提高了古生产力,并促进形成了短时性有利于有机质保存的还原环境,从而发育了有机质异常富集的页岩层段。因此在淡水湖盆富有机质页岩的勘探和开发,应当将含凝灰质层段之上的富有机质页岩层段纳入重点关注对象之一。

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    33. 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组7段埋藏期热液活动对页岩油储层的影响
    王梓毅, 付金华, 刘显阳, 李士祥, 张昌虎, 梁新平, 董琳
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 899-909.   DOI: 10.11743/ogg20230408
    摘要130)   HTML9)    PDF(pc) (3600KB)(185)    收藏

    目前针对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组7段(长7段)热液作用的研究较多,主要聚焦于长7期的热水沉积作用。长7段在埋藏期也可能受到热液作用的影响,但相关的研究极为有限。为揭示长7段埋藏期热液活动的期次、时代及其对页岩油储层的影响,利用光学/电子显微镜观测、电子探针分析、显微激光拉曼光谱分析及包裹体均一温度测试等手段,对长7段热液黄铁矿以及固相和流体包裹体开展研究。结果表明,长7段发育多种类型的黄铁矿,其中脉状或团块状、透镜状、他形-半自形晶散布状和半自形-自形晶斑块状黄铁矿的Co/Ni元素含量比值均大于1,指示其为热液成因。根据显微观测结果及区域构造史和埋藏史-热演化史模拟,推断长7段埋藏期至少存在两期热液活动,其中一期发生于早白垩世。与黄铁矿包裹体伴生的盐水包裹体均一温度表明,注入瑶页1井区长7段的热液温度最高可达270.5 ℃以上;基于Easy%Ro动力学模型的计算结果表明,热液注入后地层经历了较快的降温过程,这可能是页岩有机质热演化程度较低(Ro = 0.70 %)的重要原因之一。

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    34. 中国石油陆上中-高成熟度页岩油勘探现状、进展与未来思考
    赵喆, 白斌, 刘畅, 王岚, 周海燕, 刘羽汐
    石油与天然气地质    2024, 45 (2): 327-340.   DOI: 10.11743/ogg20240202
    摘要130)   HTML15)    PDF(pc) (2735KB)(176)    收藏

    中国石油天然气集团公司(简称中国石油)矿权区陆相页岩油地质资源丰富,“十三五”资源评价,中国石油陆上中-高熟页岩油(简称页岩油)地质资源量201 × 108 t,占中国页岩油地质资源总量的71 %。鄂尔多斯盆地延长组7段、松辽盆地青山口组和准噶尔盆地芦草沟组等重点层系的产量显著增长,中国石油页岩油年产量从2010年的2.5 × 104 t增至2023年的391.6 × 104 t,勘探潜力巨大。研究表明:近年来由于陆相不同类型页岩油具有地质特征非均质性强、富集高产因素明显差异的特点,其效益勘探存在地质认识与勘探技术的双重挑战。特别是:①夹层型页岩油虽在鄂尔多斯盆地长71+2亚段(延长组7段1+2亚段)实现规模勘探,但勘探靶体钻遇率变化大,深湖区细粒沉积体系研究薄弱,靶体空间展布刻画技术的准确性仍需提升;②混积型页岩油地层垂向厚度大、岩性频繁变化、发育多套地质甜点,在柴达木盆地、渤海湾盆地虽然实现了勘探突破,但垂向地质甜点产量差异明显,页岩油高产主控因素不清,主力靶体评价优选技术、方法仍需完善;③页岩型页岩油在松辽盆地青山口组实现了古龙页岩油勘探突破,但陆相湖盆不同类型页岩生、排烃差异明显,页岩原位滞留烃特征变化大,地质-工程一体化靶体评价技术、方法仍需深化研究。总体上中国石油页岩油勘探开发仍处于快速推进阶段,未来应:①加强淡水湖盆深湖区多类型砂体成因机制研究,实现薄层浊积砂体等夹层型页岩油效益勘探;②加强咸化湖盆富碳酸盐混积型页岩油源-储组合评价,优选主体靶体实现混积型页岩油高效勘探;③加强淡水、咸化湖盆优质源岩生、排烃差异性评价,优选最佳靶体,实现不同湖盆页岩型页岩油地质-工程一体化精细勘探。

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    35. 基于岩相的致密砂岩差异成岩作用及其储层物性响应
    王宏博, 马存飞, 曹铮, 李志鹏, 韩长城, 纪文明, 杨艺
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 976-992.   DOI: 10.11743/ogg20230414
    摘要129)   HTML9)    PDF(pc) (6139KB)(167)    收藏

    综合利用岩心观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜观察、样品孔渗测试和压汞分析等资料,结合区域埋藏史和油气充注史,对准噶尔盆地莫西庄地区下侏罗统三工河组储层成岩作用、岩相差异成岩机理及储层孔隙结构进行研究和对比分析。结果表明:三工河组在成岩演化过程中主要经历了机械压实作用、胶结作用和溶蚀作用。不同岩相储层成岩机理差异明显,钙质砂岩相、含泥质炭质纹层砂岩相和富火山凝灰质杂基砂岩相在早成岩阶段储层就趋于致密,至中成岩阶段成岩作用强度较弱;块状砂岩相在早成岩阶段孔隙保存完好,中成岩阶段流体运移通畅,经历了多期次的胶结作用和溶蚀作用;含砾砂岩和砾岩相砾石含量高,流体运移不畅,早成岩阶段压实作用弱,中成岩阶段表现为弱胶结、弱溶蚀的特征。岩相间不同的成岩机理对孔隙结构产生了决定性的影响,钙质砂岩相与含泥质炭质纹层砂岩相的孔隙连通性差、结构复杂,整体物性较差,不利于油气富集;块状砂岩相的孔喉分选性好,孔隙在所有岩相中最为发育且连通性强,整体物性好,有利于油气富集;含砾砂岩和砾岩相的颗粒分选差并紧密接触,孔隙连通性受到一定限制,但破坏性成岩作用强度较弱,总体物性较好,可以形成有效的油气储层。

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    36. 渤海湾盆地济阳坳陷高产页岩油井BYP5页岩地质特征
    刘惠民, 李政, 包友书, 张守春, 王伟庆, 吴连波, 王勇, 朱日房, 方正伟, 张顺, 刘鹏, 王敏
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1405-1417.   DOI: 10.11743/ogg20230606
    摘要129)   HTML8)    PDF(pc) (7497KB)(192)    收藏

    济阳坳陷高产页岩油井BYP5古近系沙河街组三段下亚段(沙三下亚段)页岩为高成熟、富碳酸盐页岩典型代表,研究其地质特征对相似页岩勘探具有借鉴意义。从矿物组成、薄层结构、生烃条件、烃类流体性质、储集空间特征等方面剖析了该页岩基本特点。基于地化参数异常分析了页岩油微运移调整、富集机制,确定了页岩油可动的油饱和度指数(OSI)、总有机碳含量(TOC)及孔隙度下限。研究了有利于页岩油高产的地质条件。研究表明:BYP5井沙三下亚段页岩以碳酸盐质页岩为主,具有明显的薄层结构特征,薄层类型主要包括泥质薄层和泥晶方解石薄层。TOC为0.58 %~7.98 %,平均4.52 %,以Ⅰ型有机质为主,处于生轻质油-凝析气阶段。孔隙度为2.2 %~6.9 %,平均3.22 %,储集空间包括基质孔、层间缝以及穿层缝,其中基质孔是主要储集空间类型。可动页岩油的OSI下限值低于50 mg/g,TOC下限值为1 %,孔隙度下限为2.2 %。利于高产的地质条件是:①较高的有机质丰度和生烃潜力,为石油富集及流动奠定坚实物质基础;②油气具有较好的流动性,可大大降低有效储集物性下限;③异常高压为石油产出提供了充足的天然能量;④页岩的纹层状/层状结构特征决定了其具有较高的生-储-渗效率;⑤层间缝和穿层缝等多种裂缝发育,可有效沟通裂缝两侧的基质孔隙,有利于基质孔中石油产出。

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    37. 致密砂岩砂-泥结构发育特征及其对储集空间的控制作用
    李军亮, 王鑫, 王伟庆, 李博, 曾溅辉, 贾昆昆, 乔俊程, 王康亭
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1173-1187.   DOI: 10.11743/ogg20230508
    摘要125)   HTML11)    PDF(pc) (6672KB)(193)    收藏

    在陆相含油气沉积盆地中,沉积水体变化快,砂岩和泥岩频繁交互。不同的砂-泥互层形式导致砂岩储层的储集空间差异性明显。以渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组三段下亚段(沙三下亚段)为例,基于砂岩和泥岩在空间上的组合形式及其单层厚度分析,利用铸体薄片观察、物性测试和微米CT技术,系统分析不同砂-泥结构下砂岩储层的物性特征、孔隙类型和孔隙结构特征。结果表明,研究区沙三下亚段发育厚泥岩夹薄砂岩、中泥岩夹薄砂岩、厚泥岩夹中砂岩、薄砂岩-薄泥岩互层、中砂岩-中泥岩互层、厚砂岩-厚泥岩互层、中砂岩夹薄泥岩、厚砂岩夹中泥岩和厚砂岩夹薄泥岩9种砂-泥结构类型。砂岩和泥岩之间的离子交互关系,导致不同砂-泥结构砂岩储层储集能力具有较强的非均质性。对于砂/地比较小的砂-泥结构,泥岩能够为砂岩提供充足的CO32-,Ca2+,Fe2+和Mg2+离子。砂岩被胶结物完全充填,储层变得极为致密。随着砂/地比增大,泥岩无法为砂岩提供充足的CO32-,Ca2+,Fe2+和Mg2+离子。砂-泥界面附近砂岩中碳酸盐胶结作用较强,储层极为致密;而砂岩内部碳酸盐胶结作用较弱,发育少量的原生孔隙。同时,砂岩厚度比较大的砂-泥结构,有利于有机酸的注入,形成大量的粒间溶蚀孔,改善储层质量。基于砂-泥结构的差异性,揭示了砂-泥结构控制下砂岩储层储集空间演化路径和模式,对指导致密储层的甜点预测具有重要意义。

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    38. 琼东南盆地陆源海相烃源岩有机质富集机理
    侯读杰, 吴克强, 尤丽, 张自鸣, 李雅君, 熊小峰, 徐敏, 严夏泽, 陈威合, 程熊
    石油与天然气地质    2024, 45 (1): 31-43.   DOI: 10.11743/ogg20240103
    摘要125)   HTML11)    PDF(pc) (3322KB)(138)    收藏

    琼东南盆地渐新统陆源海相烃源岩是深水区的一套重要烃源岩。从盆地构造格局、古气候、沉积相和三角洲规模4个方面对琼东南盆地渐新统陆源海相烃源岩的形成机理进行了分析。结果表明:盆地构造格局整体上控制了烃源岩的发育类型,断陷期的崖城组陆源有机质主要以近岸堆积形式形成煤系烃源岩;而陵水组(E3l)陆源有机质则以河流-三角洲搬运形式形成陆源海相烃源岩。崖城组三段(崖三段,E3y3)和三亚组二段(三二段,N1s2)沉积期陆源高等植物最繁盛;崖二段(E3y2)-崖一段(E3y1)和陵水组二段(陵二段,E3l2)-陵一段(E3l1)沉积期次之,陆源高等植物供给充足。沉积相带控制陆源有机质的差异,同时卸载的不同形成了明显差异的陆源海相烃源岩。陆源海相烃源岩有利的发育区域为三角洲前缘-内浅海以及海底扇。大规模的三角洲可以输送更高生物通量的陆源有机质,提高了烃源岩有机质丰度,从而形成海域最为重要的一类有特色的气源岩。

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    39. 渤海湾盆地东营凹陷盐家地区深层砂砾岩油气藏相态演化及成藏过程
    王永诗, 巩建强, 陈冬霞, 邱贻博, 茆书巍, 雷文智, 杨怀宇, 王翘楚
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1159-1172.   DOI: 10.11743/ogg20230507
    摘要124)   HTML9)    PDF(pc) (4209KB)(196)    收藏

    渤海湾盆地东营凹陷北部陡坡带盐家地区深层油气藏经历了复杂的热演化过程,使得深层油气相态类型多变,影响着深层油气勘探开发。通过盆地模拟、pVT相态模拟和烃类流体包裹体等综合分析,揭示了盐家地区深层油气相态演化过程,建立了不同类型油气成藏模式。研究表明,东营北带盐家地区古近系沙河街组四段深层油气多种相态垂向有序分布,从浅至深依次发育轻质油、凝析气和干气等多类型油气藏。深层砂砾岩体中油气相态主要受到热演化的控制,而干酪根生烃、原油裂解和外部天然气充注主导了凝析气藏的相态演化过程。基于盐家地区深层砂砾岩体不同类型油气藏的油气相态、储层特征和温压演化史,建立了盐家深层“多期生油气,扇中叠置输导-扇根封堵,多相态有序分布”的砂砾岩油气成藏模式,为陆相断陷盆地深层油气的高效勘探提供理论指导。

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    40. 塔里木盆地超深油气藏流体相行为变化特征
    胡伟, 徐婷, 杨阳, 伦增珉, 李宗宇, 康志江, 赵瑞明, 梅胜文
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 1044-1053.   DOI: 10.11743/ogg20230419
    摘要122)   HTML5)    PDF(pc) (3057KB)(235)    收藏

    超深储层复杂的地质条件导致流体相态特征呈现多样性和多变性,为勘探开发带来了极大挑战。以塔里木盆地顺北地区为例,通过建立超深油气藏流体相态研究方法,采用等时间间隔井下取样方法,在获取不同生产阶段地层流体样品的基础上,研究了典型油气井地层流体的相行为变化特征,并通过开展两期充注流体混合开发沥青质沉积实验,揭示了凝析气井发生沥青质沉积的原因,从流体相变角度提出了合理开采建议。研究结果表明,顺北4号断裂带D1井钻遇的断溶体存在深部原油供给,垂向上呈现上气下油的组分梯度变化,开采过程中地层流体类型由凝析气向近临界态凝析气、再向挥发油转变。反凝析后的凝析油来源于两期充注流体,一是凝析气中自含的凝析油,另一小部分来自于深部原油被凝析气抽提出的轻质组分。而D2井钻遇断溶体为单一封闭凝析气藏,其相态变化规律与常规凝析气相近。D1井出现的沥青质沉积与上部凝析气和深部原油被同时动用有关,当凝析气与深部原油混合开采时,会导致沥青质沉积起始压力和沉积量大幅增加,加剧沥青质在储层和井筒中沉积。建议采用先油藏后气藏、保压方式开采上气下油型断溶体油气藏。取得的成果为超深油气藏高效勘探开发提供了参考和借鉴。

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