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美国页岩油气地质特征及勘探开发进展

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 807-828页

作者： MCMAHON T P LARSON T E ZHANG T SHUSTER M 美国德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地质科学学院经济地质局奥斯汀78758-4445德克萨斯州美国

基于美国页岩油气勘探开发历程的回顾,对主要页岩盆地的地质演化、主要页岩层系的油气地质特征及勘探开发进展进行系统梳理和总结。美国重要页岩盆地的富烃页岩主要发育于6个地质时期:中奥陶世、中—晚泥盆世、早石炭世(中—晚密西西比... 详细信息

基于美国页岩油气勘探开发历程的回顾,对主要页岩盆地的地质演化、主要页岩层系的油气地质特征及勘探开发进展进行系统梳理和总结。美国重要页岩盆地的富烃页岩主要发育于6个地质时期:中奥陶世、中—晚泥盆世、早石炭世(中—晚密西西比世)、早二叠世、晚侏罗世和晚白垩世(塞诺曼期—土伦期),构造沉积环境主要包括克拉通内盆地、前陆盆地和被动大陆边缘盆地。古生界富烃页岩主要分布于以下6个盆地:阿巴拉契亚盆地(尤蒂卡页岩和马塞勒斯页岩)、阿纳达科盆地(伍德福德页岩)、威利斯顿盆地(巴肯页岩)、阿卡马盆地(费耶特维尔页岩)、沃思堡盆地(巴内特页岩)和二叠盆地(狼营组和斯帕瑞组/骨泉组页岩)。中生界富烃页岩主要发育在西墨西哥湾盆地(海恩斯维尔组和鹰滩组)和落基山盆地群(以丹佛和粉河盆地的尼尔布拉勒组页岩为主)。通过对各页岩区带的详细分析发现,页岩的岩相和矿物成分存在差异,“页岩储层”并非只是页岩,很多情况下页岩油气还产自粉砂岩和碳酸盐岩等多种岩石类型。美国的页岩油气资源丰富,页岩油地质资源量超过0.246×1012 t,页岩气地质资源量超过290×1012 m3。在开启“页岩革命”的水平井水力压裂技术出现之前,美国经过了长达20年的勘探开发实践和理论技术积累。自2007年至2023年,美国页岩油气产量从约11.2×104t/d油当量增加到超过300.0×104t/d油当量,2017年页岩油气产量超过了常规油气,2023年在油气总产量中的占比增加到60%以上。页岩油气的开发主要得益于钻完井技术的改进,“立体开发”的攻关,以及重复压裂、提高原油采收率和“U”形井等技术的应用。基于美国丰富的页岩资源基础和技术的不断进步,页岩油气的产量将继续为全美的油气生产做出更大贡献。

关键词：美国页岩油页岩气页岩储层非常规储层油气产量资源评价

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致密砂岩气藏与页岩气藏展布模式

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 667-678页

作者：戴金星董大忠倪云燕龚德瑜黄士鹏洪峰张延玲刘全有吴小奇冯子齐中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学(北京) 北京102249 北京大学北京100871 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 中国石油大学(华东) 山东青岛266580

在阐述美国和中国致密砂岩气和页岩气资源潜力和年产量的基础上,系统梳理致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革,分析页岩气藏、致密砂岩气藏展布特征及致密砂岩气成因类型。研究表明:(1)美国致密砂岩气在天然气总产量中占比由2008年的... 详细信息

在阐述美国和中国致密砂岩气和页岩气资源潜力和年产量的基础上,系统梳理致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革,分析页岩气藏、致密砂岩气藏展布特征及致密砂岩气成因类型。研究表明:(1)美国致密砂岩气在天然气总产量中占比由2008年的35%降至2023年的8%左右;美国页岩气2023年产量为8310×10^(8)m^(3),在天然气总产量中占比由2000—2008年的5%~17%升至2023年的70%以上。(2)中国致密砂岩气占天然气总产量比例由2010年的16%升至2023年的28%以上;2012年中国开始生产页岩气,2023年产量达250×10^(8)m^(3),约占天然气全国总产量的11%。(3)页岩气藏展布模式为连续型,根据页岩气藏是否有断层切割及断距与气层厚度的关系,连续型页岩气藏可分为连续式和断续式两种。(4)与以往大部分学者认为致密砂岩气藏展布模式为连续型的认识不同,致密砂岩气藏展布模式不是连续型;根据圈闭类型,致密砂岩气藏可分为岩性型、背斜型和向斜型3种。(5)中国3大克拉通盆地和埃及Obavied次盆的致密砂岩气为煤成气,美国阿巴拉契亚盆地和阿曼迦巴盐盆地的致密砂岩气为油型气。

关键词：页岩气致密砂岩气气藏特征连续型成藏岩性型成藏背斜型成藏向斜型成藏煤成气油型气

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中亚增生型斑岩铜矿成矿理论

中国科技成果 2024年第13期25卷 44-45页

作者：申萍李献华王京彬潘鸿迪杨岳衡孟磊无不详中国科学院地质与地球物理研究所中国地质学会矿山地质专业委员会美国经济地质学家协会美国地质学会中国矿物岩石地球化学学会、微束分析测试专业委员会紫金矿业集团股份有限公司中国有色金属工业协会中国地质学会中国矿业联合会地质勘查协会

斑岩型铜矿床是重要的铜矿类型,提供了全球近75%的铜、50%的钼和20%的金;斑岩型铜矿床主要分布在环太平洋、特提斯和中亚3大成矿域中.前人基于对环太平洋成矿域和特提斯成矿域的系统研究,分别提出了俯冲型和碰撞型斑岩铜矿成矿理论,指... 详细信息

斑岩型铜矿床是重要的铜矿类型,提供了全球近75%的铜、50%的钼和20%的金;斑岩型铜矿床主要分布在环太平洋、特提斯和中亚3大成矿域中.前人基于对环太平洋成矿域和特提斯成矿域的系统研究,分别提出了俯冲型和碰撞型斑岩铜矿成矿理论,指导了这两大成矿域斑岩型矿床勘查的系列突破.

关键词：成矿理论斑岩铜矿斑岩型铜矿床环太平洋斑岩型矿床特提斯铜矿类型成矿域

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致密砂岩气藏与页岩气藏展布模式

石油勘探与开发 2024年

作者：戴金星董大忠倪云燕龚德瑜黄士鹏洪峰张延玲刘全有吴小奇冯子齐中国石油勘探开发研究院中国石油大学(北京) 北京大学中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所中国石油大学(华东)

在阐述美国和中国致密砂岩气和页岩气资源潜力和年产量的基础上，系统梳理致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革，分析致密砂岩气藏展布特征及成因类型。研究表明：（1）美国致密砂岩气在天然气总产量中占比由2008年的20%～35%降至202... 详细信息

在阐述美国和中国致密砂岩气和页岩气资源潜力和年产量的基础上，系统梳理致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革，分析致密砂岩气藏展布特征及成因类型。研究表明：（1）美国致密砂岩气在天然气总产量中占比由2008年的20%～35%降至2023年的8%左右；美国页岩气2023年产量为8 310×10～8 m3，在天然气总产量中占比由2000—2008年的5%～17%升至2023年的80%。（2）中国致密砂岩气占天然气总产量由2010年的16%升至2023年的28%以上；2012年中国开始生产页岩气，2023年产量达250×10～8 m3，约占全国总产量11%。（3）页岩气藏展布特征为连续型，根据页岩气藏是否有断层及气层厚度，连续型页岩气藏可分为连续式和断续式两种。（4）与以往大部分学者认为致密砂岩气藏和页岩气藏展布模式均为连续型的认识不同，致密砂岩气藏展布特征不是连续型；根据圈闭类型，致密砂岩气藏可分为岩性型、背斜型和向斜型3种。（5）中国和埃及典型盆地的致密砂岩气为煤成气，美国和阿曼典型盆地的致密砂岩气为油型气。

关键词：页岩气致密砂岩气气藏特征连续型成藏岩性型成藏背斜型成藏向斜型成藏煤成气油型气

柴达木盆地英雄岭页岩岩相特征及有利源储组合

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中国石油勘探 2024年第2期29卷 70-82页

作者：邢浩婷匡立春伍坤宇张静张娜张梦麟邓立本陆振华李亚锋张庆辉中国石油大学(北京)地球科学学院青海省高原咸化湖盆油气地质重点实验室中国石油青海油田公司勘探开发研究院中国石油学会

柴达木盆地英雄岭页岩油具有良好的形成与富集条件,石油资源量可达44.5×10^(8) t,但英雄岭页岩油纵向分布厚度大(>1000m),页岩岩相及岩相组合变化较大,给页岩油的有效勘探开发带来了巨大挑战。以英雄岭页岩典型井柴2-4、柴906、柴12等1... 详细信息

柴达木盆地英雄岭页岩油具有良好的形成与富集条件,石油资源量可达44.5×10^(8) t,但英雄岭页岩油纵向分布厚度大(>1000m),页岩岩相及岩相组合变化较大,给页岩油的有效勘探开发带来了巨大挑战。以英雄岭页岩典型井柴2-4、柴906、柴12等12口井578m岩心为研究对象,开展岩石学、有机地球化学和储层特征分析。研究表明,英雄岭页岩混积特征明显,矿物组成以方解石、白云石和黏土矿物为主;沉积构造以厚度小于1cm的纹层为主。根据“二元”命名原则,可将研究区内页岩岩相划分为5类,包括纹层状灰云岩、纹层状云灰岩、层状灰云岩、层状云灰岩、纹层状黏土质页岩。通过对各类岩相有机地球化学和储集性能综合评价,认为纹层状云灰岩为最优烃源岩相类型,层状灰云岩为最优储层相类型,储集空间主要为白云石晶间孔。甜点综合评价结果和生产实践证实,层状灰云岩与纹层状云灰岩互层为最有利的源储组合模式,各甜点段平面上连通性较好,纵向上具有较强的非均质性。

关键词：英雄岭页岩油岩相烃源岩储层源储组合

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美国页岩油气地质特征及勘探开发进展

石油勘探与开发 2024年

作者： MCMAHON T P LARSON T E ZHANG T SHUSTER M 美国德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地质科学学院经济地质局

基于美国页岩油气勘探开发历程的回顾，对主要页岩盆地的地质演化、主要页岩层系的油气地质特征及勘探开发进展进行系统梳理和总结。美国主要页岩盆地的富烃页岩集中发育于6个地质时期：中奥陶世、中—晚泥盆世、早石炭世（中—晚密西... 详细信息

基于美国页岩油气勘探开发历程的回顾，对主要页岩盆地的地质演化、主要页岩层系的油气地质特征及勘探开发进展进行系统梳理和总结。美国主要页岩盆地的富烃页岩集中发育于6个地质时期：中奥陶世、中—晚泥盆世、早石炭世（中—晚密西西比世）、早二叠世、晚侏罗世和晚白垩世（塞诺曼期—土伦期），构造沉积环境主要包括克拉通内盆地、前陆盆地和被动大陆边缘。古生界富烃页岩主要分布于以下6个盆地：阿巴拉契亚盆地（尤蒂卡页岩和马塞勒斯页岩）、阿纳达科盆地（伍德福德页岩）、威利斯顿盆地（巴肯页岩）、阿卡马盆地（费耶特维尔页岩）、沃思堡盆地（巴内特页岩）和二叠盆地（狼营组和斯帕瑞组/骨泉组页岩）。中生界富烃页岩主要发育在西墨西哥湾盆地（海恩斯维尔组和鹰滩组）和落基山盆地群（以丹佛和粉河盆地的尼尔布拉勒组页岩为主）。通过对各页岩区带的详细分析发现，页岩的岩相和矿物成分存在差异，“页岩储层”并非只是页岩，很多情况下页岩油气还产自粉砂岩和碳酸盐岩等多种岩石类型。美国的页岩油气资源丰富，页岩油地质资源量超过0.246×1012 t，页岩气地质资源量超过290×1012 m3。在开启“页岩革命”的水平井水力压裂技术出现之前，美国经过了长达20年的勘探开发实践和理论技术积累。自2007年至2023年，美国页岩油气产量从约11.2×104t/d油当量增加到超过300.0×104t/d油当量，2017年页岩油气产量超过了常规油气，2023年在油气总产量中的比例增加到60%以上。页岩油气的开发主要得益于钻完井技术的改进，“立体开发”的攻关，以及重复压裂、提高原油采收率和“U”形井等技术的应用。基于美国丰富的页岩资源基础和技术的不断进步，页岩油气的产量将继续为全美的油气生产做出更大贡献。

关键词：美国页岩油页岩气页岩储层非常规储层油气产量资源评价

鄂尔多斯盆地府谷地区深部煤层气富集成藏规律及有利区评价

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煤田地质与勘探 2024年第2期52卷 81-91页

作者：郭广山徐凤银刘丽芳蔡益栋秦玮陈朝晖邓纪梅李卓伦中海油研究总院非常规研究院北京100028 中国石油学会北京100724 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中海油研究总院钻采研究院北京100028

鄂尔多斯盆地东缘神府区块是典型深部煤层气田,资源丰富且勘探开发潜力巨大。2023年10月,神府深部煤层大气田成功申报探明地质储量超1100亿m^(3)。府谷地区位于神府区块中部,是最早深部煤层气生产试验区,但目前对其煤层气的富集成藏规... 详细信息

鄂尔多斯盆地东缘神府区块是典型深部煤层气田,资源丰富且勘探开发潜力巨大。2023年10月,神府深部煤层大气田成功申报探明地质储量超1100亿m^(3)。府谷地区位于神府区块中部,是最早深部煤层气生产试验区,但目前对其煤层气的富集成藏规律和勘探开发潜力的认识尚不清楚。综合应用地震、测井、钻井和煤岩测试等资料以查明该地区深部煤层气地质特征、富集成藏规律和有利区分布。结果表明:主力煤层4+5、8+9号煤发育稳定且厚度较大(4+5号煤:3.2~5.8 m;8+9号煤:8.7~13.5 m),有利层段主要分布在煤层中上部位置;宏观煤岩类型主要为光亮-半亮煤,煤体结构主要为原生-碎裂结构煤;受深成变质作用的影响,煤类以气煤、肥煤和焦煤为主,煤的变质程度处于热解生气的高峰期,煤储层表现出中-高含气量(4+5号煤:3.0~12.0 m^(3)/t;8+9号煤:7.5~18.5 m^(3)/t)和中-高含气饱和度(35.0%~115.0%)等特征;主力煤层属于低渗储层((0.01~0.09)×10^(-3)μm^(2)),孔隙结构主要以微孔和小孔为主。提出府谷地区煤层气为“挠褶-断层-水动力”富集成藏模式,煤层气富集区位于构造平缓区和斜坡带。建立深部煤层气地质-工程双甜点评价体系,识别出I类地质-工程甜点区位于东部和西南部,是研究区深部煤层气勘探开发首选区带。因此,该研究认识进一步丰富了深部煤层气富集成藏理论,对鄂东缘深部煤层气勘探开发实践具有重要指导意义。

关键词：深部煤层气富集成藏模式有利区府谷地区鄂尔多斯盆地东缘

鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气高效开发理论技术体系

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煤炭学报 2024年第1期49卷 528-544页

作者：徐凤银聂志宏孙伟熊先钺徐博瑞张雷时小松刘莹刘世瑞赵增平王渊黄红星林海鲲中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中国石油学会北京100724 中石油煤层气有限责任公司北京100028

针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题,总结大宁—吉县区块近5 a勘探开发取得成果,明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下,建立了地质-... 详细信息

针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题,总结大宁—吉县区块近5 a勘探开发取得成果,明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下,建立了地质-工程一体化背景下的深部煤层气高效开发技术体系:(1)基于储层资源条件、构造保存条件和工程改造条件三大类11项指标,建立深部煤层气地质工程开发甜点评价标准;(2)基于微幅构造刻画、多尺度裂缝预测、三维地质模型构建等技术,形成“地质+工程”全要素定量化、可视化表征的煤储层精细评价技术;(3)按照“地质小尺度、三维地震微尺度、轨迹走靶体、少调快钻”导向思路,形成以钻前轨迹精优设计、精准入靶及靶后微调为核心的三阶段地质工程一体化导向技术;(4)按照实现资源动用和采收率最大化为目标,形成“地应力场、天然裂缝场、人工裂缝场、井型与方位、井网井距”五位一体井网优化设计技术;(5)依据深部煤层气赋存特征、渗流机理和气井生产特征,形成以产量不稳定分析法为主,经验产量递减法、数值模拟法和经验类比等多方法结合的气井产能评价及EUR预测技术;(6)遵循“四位一体”精准选段和“井间交错+段内差异化”设计原则,形成以构建人造气藏为目标的大规模体积压裂技术;(7)根据气井气水变化特征,形成全生命周期不同生产阶段排采优化控制技术;(8)结合当前AI技术进展与深部煤层气开发规律、集输等特征,探索了地质、工程、地面等多专业一体化协同环境下集输和数智化技术。在这一成果指导下,已投产29口水平井生产初期日产量5×10^(4)~16×10^(4) m^(3),平均10.2×10^(4) m^(3),区块日产气量突破300万m^(3),对加快鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气规模上产具有重要指导意义,也为同类资源高效开发建立了参考标准。

关键词：深部煤层气鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块高效开发理论技术体系

中东M油田Mishrif组局限环境储层类型、特征及成因

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沉积学报 2024年第2期42卷 593-607页

作者：李峰峰叶禹郭睿陈沛沛中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油国际勘探开发有限公司北京100034 中国石油学会北京100120

【目的】中东M油田白垩系Mishrif组局限环境储层复杂且对储层非均质性认识不足,制约了该类油藏的有效开发,亟需明确局限环境中储层特征、展布规律及非均质性主控因素。【方法】综合岩心、铸体薄片、物性及压汞实验等数据,根据储层结构... 详细信息

【目的】中东M油田白垩系Mishrif组局限环境储层复杂且对储层非均质性认识不足,制约了该类油藏的有效开发,亟需明确局限环境中储层特征、展布规律及非均质性主控因素。【方法】综合岩心、铸体薄片、物性及压汞实验等数据,根据储层结构组分和地质成因划分储层类型,通过数理统计和连井对比,明确不同储层岩石物理特征,刻画储层空间展布规律,基于层序地层学和沉积学理论,阐明局限环境储层特征主控因素,建立不同储层的发育模式。【结果】Mishrif组局限环境中发育三种类型储层(RT1类、RT2类和RT3类):RT1类储层为高能沉积和准同生溶蚀作用叠加而形成,发育于潮道和台内滩,岩性主要为颗粒灰岩,物性以中高孔、中高渗为主,储集空间以粒间孔和粒间溶孔为主,储层发育规模较大且分布较稳定,是油藏开发首选的目标储层;RT2类储层为低能沉积和准同生溶蚀作用叠加而形成,发育于潟湖环境,岩性包括含粒泥灰岩、粒泥灰岩和泥粒灰岩,物性以中高孔、中低渗为主,原生粒间孔不发育,储集空间以基质微孔、铸模孔和晶间孔为主,储层发育规模最大,但单层厚度薄,夹层发育频率高,开发难度大;RT3类储层为高能沉积和准同生白云石化作用叠加而形成,发育于台内滩,岩性多为白云岩类,物性以中高孔、中低渗为主,储集空间主要为晶间孔,仅在Mishrif组上部局部发育。【结论】RT1类储层主要受沉积作用控制,沉积作用控制了储层的原始结构组分,准同生溶蚀进一步改善了储层物性;RT2类储层沉积水动力较弱,原始物性较差,成岩作用是储层发育的主控因素,孔隙主要形成于大气淡水环境下的选择性溶蚀作用;RT3类储层原始结构组分破坏严重,局部残留的生物碎屑指示其形成于中高能沉积环境,储层形成于准同生白云石化作用。不同类型储层空间上相互叠置,导致局限环境储层具有较强的非均质性。

关键词：局限环境 Mishrif组储层成因沉积作用成岩作用

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