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中国页岩气研究与发展20年:回顾与展望

天然气工业 2024年第3期44卷 20-52页

作者：聂海宽党伟张珂苏海琨丁江辉李东晖刘喜武李沛李鹏杨升宇赵建华刘秘陈前孙川翔王鹏威刘子驿页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室中国石化页岩油气勘探开发重点实验室中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院西安石油大学地球科学与工程学院中国地质大学(北京)能源学院中国石油国家卓越工程师学院中国石油大学(华东)

中国页岩气科学研究和勘探开发已历经20年,创新形成了以中国南方海相页岩气富集规律为代表的诸多理论与认识,支撑了国内页岩气产业健康快速发展,2023年中国页岩气产量达250×10^(8) m^(3),在当年全国天然气总产量中的占比超过10%,页岩... 详细信息

中国页岩气科学研究和勘探开发已历经20年,创新形成了以中国南方海相页岩气富集规律为代表的诸多理论与认识,支撑了国内页岩气产业健康快速发展,2023年中国页岩气产量达250×10^(8) m^(3),在当年全国天然气总产量中的占比超过10%,页岩气已经成为中国天然气产量增量的主力军之一。为了给中国页岩气产业高质量发展提供借鉴和参考,系统回顾了国内页岩气科学研究和勘探开发历程,归纳总结了富有机质页岩发育机理、页岩气优质储层特征及其成因机制、页岩气源—储协同演化机制、页岩气赋存机理与含气性评价、页岩气富集高产机理与评价、页岩气储层改造、页岩气开采等理论和技术进展,分析研判了面临的技术难题和挑战,指出了海相/陆相/海陆过渡相页岩气富集高产机理、基于动态演化过程的页岩气富集区评价方法、低丰度页岩气高效开发技术以及提高页岩气采收率技术等4个亟需攻关的研究方向。进而针对中国页岩气商业化勘探开发所面临的挑战,提出以下建议:从新区新领域、老区挖潜及提高采收率现场试验等方面开展页岩气勘探开发攻关探索,以期早日实现中国页岩气多领域多层系、由点到面的大突破和大规模高效勘探开发,全方位推进中国页岩气革命,提升能源高效供给能力,保障国家能源供应安全。

关键词：页岩气富集机理赋存机理储层特征储层改造高产机理提高采收率勘探方向

四川盆地海相页岩孔隙类型对孔隙空间贡献定量表征

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石油学报 2024年第3期45卷 531-547页

作者：惠沙沙庞雄奇谌卓恒王琛茜施砍园胡涛胡耀李敏梅术星黎茂稳油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 加拿大联邦地质调查局加拿大卡尔加里T2 L2 A7 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083

为定量表征四川盆地古生界海相页岩孔隙类型对页岩微米—纳米孔隙空间的相对贡献,基于岩石学分析、地球化学分析、低温氮气吸附实验、场发射扫描电镜观察等方法对不同热演化阶段的海相页岩的孔隙类型及结构进行了对比分析,结合页岩的TO... 详细信息

为定量表征四川盆地古生界海相页岩孔隙类型对页岩微米—纳米孔隙空间的相对贡献,基于岩石学分析、地球化学分析、低温氮气吸附实验、场发射扫描电镜观察等方法对不同热演化阶段的海相页岩的孔隙类型及结构进行了对比分析,结合页岩的TOC含量和矿物组分信息,利用基于机器学习的图像分析方法提取页岩孔隙的几何参数,定量计算了不同热演化阶段海相页岩中不同类型孔隙的孔面积和孔体积。研究结果表明:随成熟度增加,四川盆地海相页岩中孔隙的平均孔径减小,而孔体积、孔面积、表面分形维数和结构分形维数均增大;在上二叠统大隆组低成熟海相页岩中,骨架矿物相关孔最为发育,其贡献了70%的孔面积和73%的孔体积;在志留系龙马溪组成熟海相页岩中,黏土矿物孔占主要优势,其贡献了63%的孔面积和58%的孔体积;在龙马溪组高成熟—过成熟页岩中,有机质孔贡献了68%的孔面积与52%的孔体积。四川盆地海相页岩的孔隙演化受成岩作用和生烃过程共同影响,明确不同热演化阶段海相页岩的优势孔隙类型可以为页岩油气高效开发提供理论指导。

关键词：海相页岩孔隙类型孔隙结构孔隙演化图像分析定量表征四川盆地上二叠统大隆组志留系龙马溪组

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叠后油气检测技术在火成岩储层的应用研究

地质论评 2024年第S1期70卷 247-248页

作者：苏越李晶晶孔令彦中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院山东东营257022 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司孤东采油厂山东东营257237

B油田为三凹供烃的复式含油气区,石炭系火成岩储层具有钻井成功率高、埋藏浅、单块圈闭资源量大的特点,2021~2023年,完钻16口,其中多口井试获油流,实现规模储量升级动用,展现了巨大的勘探开发潜力。但火成岩储层非均质性强,岩相变化快,... 详细信息

B油田为三凹供烃的复式含油气区,石炭系火成岩储层具有钻井成功率高、埋藏浅、单块圈闭资源量大的特点,2021~2023年,完钻16口,其中多口井试获油流,实现规模储量升级动用,展现了巨大的勘探开发潜力。但火成岩储层非均质性强,岩相变化快,导致油气分布复杂。又由于不同岩性的速度和密度整体差异小,且含油后速度明显降低.

关键词：火成岩储层叠后反演油气检测

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车排子地区有利储层特征及控制因素

地质论评 2024年第S1期70卷 21-22页

作者：苏越孔令彦中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院山东东营257022 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司孤东采油厂山东东营257237

车排子地区属于准噶尔盆地西部隆起,分为车排子凸起东部和红车断裂带,车排子凸起区是石炭系、白垩系、古近系、新近系油气成藏的有利目标区(熊益学,2012;赵晓东等,2021)。其中P66井区,位于车排子地区的春风油田东北部,该区多口井获得工... 详细信息

车排子地区属于准噶尔盆地西部隆起,分为车排子凸起东部和红车断裂带,车排子凸起区是石炭系、白垩系、古近系、新近系油气成藏的有利目标区(熊益学,2012;赵晓东等,2021)。其中P66井区,位于车排子地区的春风油田东北部,该区多口井获得工业油流,具有良好的勘探效果(杨志冬,2020),经过多年的勘探发现石炭系是重要的储层.

关键词：车排子地区岩相有利储层控制因素

川西地区中三叠统雷口坡组四段古海湾特征及其油气地质意义

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石油勘探与开发 2024年

作者：宋金民刘树根李智武夏舜冯宇翔杨迪叶玥豪邵兴鹏王斌王佳蕊金鑫任杉杨绍海罗平成都理工大学油气藏地质与开发工程全国重点实验室西华大学中国石油天然气股份有限公司塔里木油田公司中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院

基于四川盆地西部（简称川西）地区11条重点露头剖面与盆地内部400余口钻井资料，通过沉积学、岩石学和测井解释的单因素分析等手段，结合微生物岩、膏盐岩、风暴岩等特殊岩相标志，明确川西地区中三叠统雷口坡组四段（简称雷四段）的... 详细信息

基于四川盆地西部（简称川西）地区11条重点露头剖面与盆地内部400余口钻井资料，通过沉积学、岩石学和测井解释的单因素分析等手段，结合微生物岩、膏盐岩、风暴岩等特殊岩相标志，明确川西地区中三叠统雷口坡组四段（简称雷四段）的沉积相类型，刻画川西地区雷四段海湾相的展布特征及演化，并探讨其油气地质意义。研究表明：(1)川西地区雷四段沉积期沉积模式为“海—湾—坪”，自东向西依次为蒸发潮坪相、局限潮坪相和海湾相3个相带，其中海湾相发育海湾边缘、潮下海湾和海湾斜坡亚相；(2)海湾边缘主要发育微生物礁和颗粒滩微相，潮下海湾发育微生物坪、深水海绵礁和静水泥微相，海湾斜坡则主要为上斜坡的风暴和垮塌沉积；(3)雷四段1亚段沉积期由于海平面下降，海湾边界位于广元—梓潼—都江堰一带；雷四段2亚段沉积期，海湾边界退至上寺—江油—都江堰一带以西；雷四段3亚段沉积期，发生小规模海侵，海湾边界扩展至盆地中北部的剑阁—梓潼—阆中—武胜—盐亭—成都一带；(4)川西地区雷四段古海湾呈现出一隆两凹的古构造地貌格局，形成源储平面间互、纵向叠置的配置关系，海湾边缘发育微生物礁和颗粒滩储层，海湾两侧凹陷内发育优质烃源岩，由此构建了旁生侧储与自生自储两种高效的源储配置模式，这些新认识有望开启雷口坡组油气勘探的新局面。

关键词：四川盆地川西地区中三叠统雷口坡组 “海—湾—坪”沉积格局古海湾油气地质意义

基于叠前弹性参数反演的火成岩储层油气检测方法及应用

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地质论评 2024年第S1期70卷 149-150页

准噶尔盆地典型区块发育构造-岩性复合型油藏,其油气分布受火成岩储层分布和断裂发育的双重因素控制,具有非均质性强、岩相变化快、油气分布复杂等特点,所以油气检测成为难点。针对火成岩这一特殊岩性储层非均质性强、岩相变化快、油气... 详细信息

准噶尔盆地典型区块发育构造-岩性复合型油藏,其油气分布受火成岩储层分布和断裂发育的双重因素控制,具有非均质性强、岩相变化快、油气分布复杂等特点,所以油气检测成为难点。针对火成岩这一特殊岩性储层非均质性强、岩相变化快、油气分布复杂等特点,油气检测成为难点。利用单一的叠前AVO属性反演无法准确识别岩性和进行油气检测(马小飞等,2021),在岩石物理特征分析的基础上,把叠前部分角度叠加道集作为输入.

关键词：火成岩储层叠前反演弹性参数油气检测

川东红星地区上二叠统吴家坪组沉积相演化与核形石发育条件

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地球科学 2024年

作者：易雨昊朱红涛陆亚秋李凯孟志勇陈发垚中国地质大学(武汉)资源学院中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司勘探开发研究院中国地质大学(武汉)地球科学学院

微生物岩或微生物相关沉积的广泛发育是生物大灭绝之后常见的沉积学响应。近期研究认为中二叠世末灭绝事件是地质历史上第六大生物灭绝事件，但目前关于该灭绝后微生物沉积记录研究较为缺乏。本次研究对川东红星地区HY3井上二叠统吴家... 详细信息

微生物岩或微生物相关沉积的广泛发育是生物大灭绝之后常见的沉积学响应。近期研究认为中二叠世末灭绝事件是地质历史上第六大生物灭绝事件，但目前关于该灭绝后微生物沉积记录研究较为缺乏。本次研究对川东红星地区HY3井上二叠统吴家坪组底部的一套核形石灰岩展开了详细调查，并分析了其相关地层的沉积相演化。在HY3井茅口组顶部至长兴组底部，共识别出5个沉积相（组合）和11种沉积微相。纵向上，吴家坪组沉积相演化显示出3个整体水深逐步加大的三级海平面变化旋回，其中核形石仅见于吴家坪期第1沉积旋回海侵阶段的中-后期。根据核心和纹层特征，可将HY3井吴家坪组核形石分为4种类型。随着沉积水深加大，核形石的类型、直径、密度等参数在纵向上呈现出3个差异明显的发育阶段，这些参数变化均指示合适的水动力条件是核形石发育的关键因素之一。此外，这些核形石的发育可能还受到生物灭绝和陆源输入的影响。核形石发育层位对应于中二叠世末生物灭绝的灾后期，后生生物多样性锐减为以微生物诱导为沉积机制的核形石发育提供了充足的生态空间。在核形石灰岩之上相邻层位、水深条件相当的地层中，可能由于更靠近煤层，陆源输入增强，导致核形石不再发育。

关键词：晚二叠世吴家坪组沉积微相核形石生物灭绝海平面变化

准噶尔盆地西部坳陷带二叠系构造-地层层序与盆地演化

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古地理学报 2024年第1期26卷 132-149页

作者：殷树铮郭文建李新宁周志超刘文辉焦立新何登发中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院新疆哈密839009

玛湖凹陷、沙湾凹陷和盆1井西凹陷是准噶尔盆地西部三大富烃凹陷,通过对深钻井、测井和深反射地震剖面资料的分析,揭示出这三大凹陷在早二叠世隶属于同一个坳陷,据此厘定了准噶尔盆地西部坳陷带的范围。在西部坳陷带内的二叠系—上三叠... 详细信息

玛湖凹陷、沙湾凹陷和盆1井西凹陷是准噶尔盆地西部三大富烃凹陷,通过对深钻井、测井和深反射地震剖面资料的分析,揭示出这三大凹陷在早二叠世隶属于同一个坳陷,据此厘定了准噶尔盆地西部坳陷带的范围。在西部坳陷带内的二叠系—上三叠统共识别出3套区域性不整合面,依据不整合面划分了3套构造层,分别是下二叠统构造层、中二叠统构造层和上二叠统—三叠系构造层。在此基础上,运用断层相关褶皱理论和平衡剖面技术进行精细构造解析和构造演化分析,并结合前人对于准噶尔盆地热史和火山岩地球化学特征的分析,重点解析西部坳陷带二叠纪—三叠纪的构造演化过程,认为二叠纪—三叠纪西部坳陷带共经历了3期构造演化,分别是早二叠世伸展裂陷阶段(早二叠世末期挤压)、中二叠世弱伸展拗陷阶段和晚二叠世—三叠纪挤压隆升阶段,且西部坳陷带的构造演化与西准噶尔和准噶尔地块的逆时针旋转在时空上相耦合。该研究成果对于揭示准噶尔盆地二叠纪盆地性质及二叠纪以来的陆内演化过程具有重要的意义。

关键词：西部坳陷带构造—地层层序不整合面盆地演化准噶尔盆地

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随钻电成像仪器磁流激励仿真和图像增强方法

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 92-100页

作者：于增辉刘保银卢涛刘耀伟中海油田服务股份有限公司油田技术研究院河北燕郊065201 杭州迅美科技有限公司浙江杭州310012

提出采用磁流替代环形线圈激励源方法模拟随钻电成像仪器(REIT)响应,在考察随钻电成像测井仪器的探测特性基础上进行环境校正方法研究,旨在获得清晰度增强图像。考虑偏心距、地层电性参数、井眼参数变化,建立仪器响应函数库,利用查库方... 详细信息

提出采用磁流替代环形线圈激励源方法模拟随钻电成像仪器(REIT)响应,在考察随钻电成像测井仪器的探测特性基础上进行环境校正方法研究,旨在获得清晰度增强图像。考虑偏心距、地层电性参数、井眼参数变化,建立仪器响应函数库,利用查库方法反演偏心距并对图像进行井眼环境校正和软件聚集增强处理,实现提高图像质量目的。结果表明,采用本文给出的方法可以对仪器原始采集的电信号进行井眼环境校正和图像增强,对提高图像质量、消除井眼环境对测量影响具有良好效果,在成像测井地层评价、随钻电成像地质导向应用中都具有重要意义。

关键词：随钻电成像反演偏心环境校正图像增强