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中国煤成气地质理论研究进展与重点勘探领域

石油勘探与开发 2024年

作者：赵喆杨威赵振宇徐旺林龚德瑜金惠宋微刘刚张春林黄士鹏中国石油勘探开发研究院

通过系统梳理煤成气地质理论的研究进展，分析煤成气对中国天然气储量和产量以及对主要产气盆地天然气发展的贡献，并综合评价了中国煤成气重点的有利勘探区带，取得认识如下：（1）煤系是良好气源岩，生烃以气为主，以油为辅；（2）建... 详细信息

通过系统梳理煤成气地质理论的研究进展，分析煤成气对中国天然气储量和产量以及对主要产气盆地天然气发展的贡献，并综合评价了中国煤成气重点的有利勘探区带，取得认识如下：（1）煤系是良好气源岩，生烃以气为主，以油为辅；（2）建立了基于稳定同位素、轻烃组分、生物标志物为基础的天然气成因鉴别指标体系；（3）提出了以“生气强度大于20×108 m3/km2”指标为代表的大气田形成的定量/半定量主控因素，为大气田发现指明了方向；（4）煤成气是中国当前天然气储量和产量的主体，占比均超过55%，推动塔里木盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地成为中国天然气主力产区；（5）深层煤岩气是煤成气未来勘探的重大领域，重点区带包括鄂尔多斯盆地乌审旗—米脂地区石炭系本溪组、四川盆地川中—蜀南地区二叠系龙潭组、准噶尔盆地陆梁隆起及南缘侏罗系西山窑组等；（6）致密气是主要的增储上产领域，有利勘探区（带）包括：鄂尔多斯盆地南部和渤海湾盆地石炭系—二叠系致密气、四川盆地川中—川西过渡带三叠系须家河组致密气；（7）准噶尔盆地南缘侏罗系是下一步重要的常规煤成气有利勘探区带。上述研究认识对于进一步发展和完善中国煤成气理论，指导煤成气田勘探具有重要理论和实际意义。

关键词：煤成气地质理论塔里木盆地鄂尔多斯盆地准噶尔盆地四川盆地生烃特征成因鉴别大气田有利区带

准噶尔盆地东缘老君庙地区砂岩型铀矿成矿要素遥感识别

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地质与勘探 2024年第4期60卷 809-819页

作者：木红旭徐隆鑫芮歆旻邱骏挺杨云汉马天碧核工业北京地质研究院北京100029 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

盆地边缘砂岩型铀矿的成矿要素包括构造斜坡带、充足的铀源、携铀地下水的补-径-排体系以及氧化-还原过渡带等。遥感技术的发展为快速识别以上成矿要素,及高效勘查砂岩型铀矿提供了机会。本文以准噶尔盆地东缘老君庙地区为研究对象,利用... 详细信息

盆地边缘砂岩型铀矿的成矿要素包括构造斜坡带、充足的铀源、携铀地下水的补-径-排体系以及氧化-还原过渡带等。遥感技术的发展为快速识别以上成矿要素,及高效勘查砂岩型铀矿提供了机会。本文以准噶尔盆地东缘老君庙地区为研究对象,利用GF-5高光谱分辨率影像进行蚀变矿物提取、Sentinel-2影像及DEM数据建立三维地形,结合航磁航放数据对该区砂岩型铀矿成矿条件进行遥感识别。结果表明,研究区处于盆缘缓倾的构造斜坡带,并具有较好的地下水补-径-排体系;地表蚀变矿物主要为高岭石、少量伊利石,并呈带状分布;航磁异常的弱变化表明研究区处于氧化-还原过渡带。综合遥感、航磁航放资料与铀异常信息,识别出研究区砂岩型铀矿形成相关的铀源、补-径-排体系和蚀变矿物等成矿要素,对盆地周缘找矿具有参考意义。

关键词：遥感技术高光谱卫星 GF-5 砂岩型铀矿成矿要素老君庙地区准噶尔盆地

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地质盆地金属氧化物还原作用及其识别和对油气的影响

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天然气地球科学 2024年

作者：帅燕华李剑陶小晚胡国艺米敬奎中国石油勘探开发研究院

油气作为强还原剂，在地质盆地容易被各类氧化剂氧化，热硫酸盐还原作用（TSR）、高价态金属氧化物还原作用是烷烃被氧化的典型例子。后者氧化能力更强，易于发生在碎屑岩与火成岩储集体，但却未获广泛关注。源于反应产物与有机质热裂... 详细信息

油气作为强还原剂，在地质盆地容易被各类氧化剂氧化，热硫酸盐还原作用（TSR）、高价态金属氧化物还原作用是烷烃被氧化的典型例子。后者氧化能力更强，易于发生在碎屑岩与火成岩储集体，但却未获广泛关注。源于反应产物与有机质热裂解产物类似，为碳数更小的有机质（含烷烃）、CO2和水，造成识别难度大。然而，该作用意义深远，可改变油气组成和特征，干扰油气来源与成藏规律认识；反应产生的酸性流体，改善储集体储集性能，导致非均质性，是深部优质储层和油气高效聚集的可能影响因素。本文从模拟实验出发，对高价态金属氧化物还原反应机理、影响因素、鉴别与示踪及对储层改造等进行初步分析，提出烷烃分子内同位素、伴生CO2同位素与碳酸盐胶结等可作为示踪指标。基于富含高价态金属氧化物的红色碎屑岩与风化壳型火成岩广泛分布，指出该反应的普遍性和重要性，希望为碎屑岩及火成岩油气藏成藏机制、储层预测及油气田高效开发有所助益。

关键词：碎屑岩火成岩金属氧化物还原作用油气示踪储层改造

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基于语义分割的页岩孔隙结构智能表征方法

北京航空航天大学学报 2024年

作者：刘茜任义丽汪文洁黄睿琦苏乾潇中国石油勘探开发研究院

页岩孔隙类型和结构参数影响储层流体的富集和运移，是页岩储层评价的重要内容。现有评价方法存在主观性强、效率低及定量化程度低等问题，难以满足快速、精准分析页岩样品的迫切需求。基于此，提出一种页岩孔隙结构智能表征方法。利用... 详细信息

页岩孔隙类型和结构参数影响储层流体的富集和运移，是页岩储层评价的重要内容。现有评价方法存在主观性强、效率低及定量化程度低等问题，难以满足快速、精准分析页岩样品的迫切需求。基于此，提出一种页岩孔隙结构智能表征方法。利用扫描电子显微镜(SEM)和大视域高分辨率SEM图像自动采集技术(MAPS)获取页岩二维灰度图像；由岩矿鉴定专家进行数据标注，分为有机孔、无机孔、裂缝和有机质；提出一种面向页岩孔隙结构分析任务的组合网络ShaleSeger及其训练范式，建立基于深度学习的页岩孔隙智能识别模型，形成基于多视域拼接的超大尺寸图像孔隙识别方案从而实现基于Maps图像的孔隙提取；利用图像处理技术实现孔隙结构特征智能表征。已实现古龙页岩孔隙结构定量分析，能够在孔隙边缘提取和类型识别的基础上自动计算各类型孔隙的面积占比，统计诸如孔径、视孔隙比表面、形状因子等孔隙结构参数。同时，所提技术可以拓展应用于CO2复合压裂评价，对CO2复合压裂前后的微观结构特征改变进行定量比较。

关键词：致密页岩油微纳米孔隙结构扫描电镜古龙页岩

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基于傅里叶卷积的电成像测井图像修复

北京航空航天大学学报 2024年

作者：苏乾潇乔德新任义丽冯周林盛斓黄睿琦中国石油勘探开发研究院

成像测井是复杂储层测井评价中的重要技术手段。通过成像测井，可以获得井周的电阻率分布二维图像，可用于评价井壁缝洞发育和地层沉积构造等方面。但由于电阻率成像测井仪器的特点，电阻率测井图像上会出现空白条带，这增加了计算机对... 详细信息

成像测井是复杂储层测井评价中的重要技术手段。通过成像测井，可以获得井周的电阻率分布二维图像，可用于评价井壁缝洞发育和地层沉积构造等方面。但由于电阻率成像测井仪器的特点，电阻率测井图像上会出现空白条带，这增加了计算机对电成像资料处理的难度。目前的图像修复方法和现有的神经网络图像修复方法在待填充部分填充较大时效果都不够好。因此，迫切需要一种基于深度学习的智能修复方法。本文以一种基于快速傅里叶卷积的成像测井图像空白条带填充网络为基础，将西南油气田的电成像测井图像构建为数据集，训练得到了一种基于快速傅里叶卷积的成像测井图像空白条带智能填充深度学习新算法。对各种算法的时间做了对比，结果表明该算法在条带宽度大的成像测井图像中修复效果较优，同时修复效率提升明显。通过该方法实现了成像测井空白条带的修复快速、准确和智能化，实现全井眼图像的快速生成，并解决了获取全井眼图像的困难。

关键词：电成像测井空白条带填充神经网络快速傅里叶变换卷积神经网络图像修复

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论我国页岩油气的统一性

石油实验地质 2024年第5期46卷 889-905页

作者：郭旭升申宝剑李志明万成祥李楚雄李倩文页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室北京102206 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126

页岩油气是我国重要的油气战略资源,具有赋存于页岩层系中、自生自储的特征。2012年我国涪陵页岩气获得突破,形成了海相页岩气“二元富集”理论,即深水陆棚优质泥页岩发育是页岩气“成烃控储”的基础,良好的保存条件是页岩气“成藏控产... 详细信息

页岩油气是我国重要的油气战略资源,具有赋存于页岩层系中、自生自储的特征。2012年我国涪陵页岩气获得突破,形成了海相页岩气“二元富集”理论,即深水陆棚优质泥页岩发育是页岩气“成烃控储”的基础,良好的保存条件是页岩气“成藏控产”的关键。近年来,页岩油高效勘探开发实践表明,我国陆相页岩油同样具有“二元富集”特征。通过解剖我国典型页岩油气藏特征,将页岩油气纳入同一套成烃、成储、成藏体系中,进一步深化页岩油气“二元富集”理论内涵,形成页岩油气富集统一性新认识,并对未来深化研究趋势进行展望。研究表明:①以半深水—深水陆棚相和半深湖—深湖相为主的沉积环境是页岩油气成烃控储的基础,不仅控制着页岩的有机质丰度与类型,也控制着优质储层和有利岩相组合的分布;②稳定的构造条件、有效的顶底板封盖和页岩自封闭性共同形成的以地层超压为依据的良好的保存条件是页岩油气成藏控产的关键,为页岩油气的富集与高产提供关键保障;③页岩油气形成与富集是一个统一的动态演化体系,以热演化为主线,有序形成页岩油、凝析油和页岩气;④今后研究中重点加强常非一体化的评价思路,深化常非油气资源的分配系数,从整体的角度思考油气的分配规律。相关研究成果对深化页岩油气富集理论和指导页岩油气勘探开发具有重要的科学与实践意义。

关键词：页岩油气富集特征沉积环境保存条件热演化程度统一性

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准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组储层特征及油气成藏规律

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岩性油气藏 2024年第1期36卷 59-68页

作者：尹路许多年乐幸福齐雯张继娟中国石油勘探开发研究院西北分院兰州730020

通过岩心分析测试、地震厚度预测、包裹体成藏期次分析以及源储配置关系研究,对准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组储层特征及油气成藏规律进行了刻画。研究结果表明:①玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组主要发育扇三角洲沉积,岩性普遍较粗,... 详细信息

通过岩心分析测试、地震厚度预测、包裹体成藏期次分析以及源储配置关系研究,对准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组储层特征及油气成藏规律进行了刻画。研究结果表明:①玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组主要发育扇三角洲沉积,岩性普遍较粗,相对优质的储集层主要分布于扇三角洲前缘水下分流河道微相及少量河口砂坝微相中,其成分以长石岩屑砂砾岩为主,其次为岩屑砂砾岩。岩石普遍较致密。岩心孔隙度为3.17%~23.40%,平均为9.04%,渗透率为0.01~934.00mD,平均为0.73mD,属低孔特低渗型储集层。储集空间类型以次生溶孔为主,可见粒间缝和其他微裂缝。②研究区油气主要来源于下二叠统风城组碱湖沉积的泥页岩,最厚处超过400m,为残留海—潟湖相沉积,水体盐度较高,岩性以云质泥岩和泥质岩为主。有机质类型以Ⅰ和Ⅱ1型为主,总有机碳含量(TOC)多大于1.0%,生烃潜量(S1+S2)多大于6.0mg/g,氯仿沥青“A”平均为0.2%,HI平均为322mg/g,有机质演化处于成熟阶段,为中等—好烃源岩。③研究区具有3期成藏特征,晚三叠世之前为第1期油气充注,未能聚集成藏,早侏罗世为第2期油气充注期,对应黄色荧光烃类包裹体;早—中白垩世为第3期油气充注期,对应蓝白色荧光烃类包裹体,后2期油气充注对百口泉组油气成藏起主要贡献作用。④研究区源储配置紧密性是导致玛湖西斜坡和玛湖东斜坡油气差异性聚集的核心要素。

关键词：源外成藏砾岩油藏差异聚集源储配置百口泉组三叠系玛湖凹陷准噶尔盆地

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不同氮源用于电催化合成氨的研究进展

高等学校化学学报 2024年第3期45卷 1-20页

作者：赵晓光王云龙尹海波曲亚坤苏海伟房韡中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083 清华大学环境学院北京100084

氨是化肥生产和化学工业的重要原料,也是良好的无碳储能燃料.相比于工业应用上能耗大、转化率低的哈勃博施(Haber-Bosch)法,电催化合成氨的方法能够在温和条件下绿色高效地合成氨.本文综合评述了以氮气、硝酸根和一氧化氮作为不同氮源... 详细信息

氨是化肥生产和化学工业的重要原料,也是良好的无碳储能燃料.相比于工业应用上能耗大、转化率低的哈勃博施(Haber-Bosch)法,电催化合成氨的方法能够在温和条件下绿色高效地合成氨.本文综合评述了以氮气、硝酸根和一氧化氮作为不同氮源时电催化合成氨的反应机理,并结合不同氮源的特点分析了各自的研究进展与优势,分别讨论了氮气难以溶解在水中被吸附和活化、硝酸盐还原元素价态跨度大难以控制中间体和反应路径及一氧化氮体系复杂、水溶液中析氢副反应难以控制等问题,总结了运用不同策略开发高活性、高稳定性催化剂以提高反应效率和选择性、优化反应装置以减小传质影响、选用不同电解质体系改善反应过程等解决思路.最后,对不同氮源电催化合成氨的未来发展趋势和应用前景进行了展望.

关键词：电催化合成氨氮气硝酸根一氧化氮

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鄂尔多斯盆地麻黄山西克里摩里组储层特征及有利区优选

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断块油气田 2024年

作者：刘玲鲁锴吴疆郭利果中国石化石油勘探开发研究院中国石化华北油气分公司

鄂尔多斯盆地西缘麻黄山西区块奥陶系克里摩里组勘探前景良好，储层是油气富集的关键因素，但目前储层发育特征及分布规律不清，严重制约了进一步勘探。本次充分利用新钻井资料及三维地震，解剖了麻黄山西区块克里摩里组储层发育特征，... 详细信息

鄂尔多斯盆地西缘麻黄山西区块奥陶系克里摩里组勘探前景良好，储层是油气富集的关键因素，但目前储层发育特征及分布规律不清，严重制约了进一步勘探。本次充分利用新钻井资料及三维地震，解剖了麻黄山西区块克里摩里组储层发育特征，刻画了岩溶缝洞及裂缝分布规律，优选了储层有利区。研究表明，麻黄山西克里摩里组主要发育岩溶缝洞及裂缝型储层，乌拉力克组剥蚀线以东发育风化壳岩溶缝洞储层，剥蚀线以西发育内幕岩溶缝洞系统。受断层影响，裂缝主要分布于工区西部，其次为东部，中部裂缝较不发育，走向主要为北北东-南南西向，其次为近东西向。综合岩溶缝洞及裂缝发育，克里摩里组可划分为Ⅲ类区，Ⅰ类区为岩溶缝洞及裂缝叠合区，可作为勘探首选目标区，主要分布于中东部；Ⅱ类为裂缝发育区，为次有利勘探区，主要分布于研究区西部，东部次之；Ⅲ类为非有利区，岩溶缝洞及裂缝均不发育，分布于研究区中部。

关键词：储层特征储层分布裂缝预测储层有利区克里摩里组麻黄山西