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中国页岩气新区带、新层系和新类型勘探进展、挑战及对策

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石油与天然气地质 2024年第2期45卷 309-326页

作者：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中国石油勘探开发研究院北京100083 国家能源页岩气研发(实验)中心北京100083 中国石油大学(北京) 北京102249 中国石油天然气集团有限公司科技管理部北京100007

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... 详细信息

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3×10^(12)m^(3),形成了450×10^(8)m^(3)/a的页岩气产能,年产页岩气250×10^(8)m^(3)。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。

关键词：勘探思路转变发展前景发展对策新区带新层系新类型页岩气中国

影响煤层气单支压裂水平井产量关键要素及提产对策——以郑庄区块开发实践为例

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煤炭科学技术 2024年

作者：张晨何萌肖宇航刘忠韩晟鲁秀芹王子涵吴浩宇张倩倩中国石油天然气集团有限公司煤层气开采先导试验基地中国石油华北油田公司勘探开发研究院

单支压裂水平井作为沁水煤层气田煤层气开发主体技术，支撑了气田20亿/年产量的突破。但在其规模推广应用过程中，出现了井间产量差异大，局部区域适应性欠佳等系列问题，严重制约了气田煤层气产量的进一步提升。一方面，众多影响单支... 详细信息

单支压裂水平井作为沁水煤层气田煤层气开发主体技术，支撑了气田20亿/年产量的突破。但在其规模推广应用过程中，出现了井间产量差异大，局部区域适应性欠佳等系列问题，严重制约了气田煤层气产量的进一步提升。一方面，众多影响单支压裂水平井产量的关键要素已被确认，但核心关键要素却不明确；另一方面，关键要素的平面变化规律认识，普遍为简单数学外推或者纯粹数学反演，缺少地质约束和修正，可靠性和分辨率低。故而亟需落实影响产量核心关键要素，进而以此为基础建立针对性提产技术对策。首先，基于郑庄区块客观地质条件和开发生产实践认识，提出影响单支压裂水平井产量核心关键要素初步筛选原则，并评选出纯煤层进尺、水平段倾斜幅度、全烃、GR、压裂段数、平均砂量梯度、平均排量梯度、平均液量梯度、解吸压力梯度九项要素。然后，采用灰色关联分析和单因素分析方法，明确初筛九项要素与单支压裂水平井产量之间关联程度，落实要素对产量影响内在机制。其次，从资源基础、储量控制和改造动用三个角度，结合单支压裂水平井部署和改造设计和施工具体流程，分类九项要素，并依此建立针对性提产技术对策。(1)在井位部署阶段，利用评价井外推资料，初步明确相对富集区域，采用构造导向滤波+高频相干技术处理后地震资料于区内圈定无隐蔽性破坏构造发育的局部，再钻直/斜井以获取煤层段GR和全烃，落实井位部署区资源基础；(2)在井轨迹设计和钻井阶段，利用波形聚类技术预测井位部署区内构造煤分布规律，对地震资料叠前深度偏移处理预测井位部署区内煤层厚度和起伏变化规律，采用井组模式，分批次钻井，结合近钻头地质导向技术，实钻数据实时修正局部煤层认识，从而增加纯煤层进尺，优化井轨迹，确保更多优质压裂段，提高储层控制；(3)在储层改造阶段，通过GR、全烃、井轨迹条件和实钻数据等优选压裂段，采用桥射联作压裂技术提升排量、砂量和液量，增大改造规模和，强化改造，提升资源动用。最后，运用上述对策在郑庄区内开展相关试验，在郑庄北部部署1个井组7口井，与周边早期单支压裂水平井相比，试验井较之前解吸压力高出约1～1.5MPa，稳产气量提高近5000～10000 m3/d。该研究所评选的影响单支压裂水平井产量的核心关键要素和以此为基础而建立的针对性的提产技术对策，经现场试验检验，能够大幅提高煤层气井稳产气量和解吸压力，为沁水煤层气田产量的提升和采用相同主体开发技术的同行，提供了重要的生产实践经验和可借鉴的成功案例。

关键词：单支压裂水平井影响产量关键要素关联度和相关性提产技术对策现场先导试验

基于地震波形驱动层序格架建立及页岩岩相特征研究--以松辽盆地古龙页岩油5号试验区为例

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中国石油勘探 2024年第2期29卷 123-133页

作者：何文渊裴明波中国石油国际勘探开发有限公司中国石油大庆油田公司勘探开发研究院

松辽盆地古龙凹陷页岩油具有良好的富集条件和勘探开发潜力,已开展规模开发试验。目前,青山口组内部的细分层序地层研究还不够深入,影响古龙页岩油地质综合研究、甜点预测及部署。以松辽盆地古龙页岩油5号试验区为例,以地震层序地层学... 详细信息

松辽盆地古龙凹陷页岩油具有良好的富集条件和勘探开发潜力,已开展规模开发试验。目前,青山口组内部的细分层序地层研究还不够深入,影响古龙页岩油地质综合研究、甜点预测及部署。以松辽盆地古龙页岩油5号试验区为例,以地震层序地层学理论为指导,针对页岩型页岩油横向沉积相对稳定的特点,采用各向异性扩散滤波、层序识别与选取等手段,地震处理、解释及地质结合,使得地震波形可指示地质层位,形成基于地震波形驱动的层序格架建立技术。该技术实现了地震波形向沉积地层地质含义的快速转化,在研究区青山口组识别出1个二级、1个三级及8个四级层序界面,划分为Q1—Q9共9个小层,分析了各小层的格架特征,为页岩油岩相和甜点精细预测奠定基础。基于细分层地层格架,通过分析TOC、沉积构造、矿物成分、页理密度4个评价参数,建立了古龙页岩油页岩型岩相划分标准,划分为10类亚相。以研究区Q1—Q4小层为例,页岩岩相划分为3类亚相,描述了其平面分布特征。基于以上研究,结合含油性、脆性及物性等6个页岩油甜点参数的预测成果,在5号试验区优化布井11口,单井平均日产油在10t以上,有效支撑了松辽盆地古龙页岩油的效益勘探开发。

关键词：古龙凹陷青山口组页岩油地震波形层序格架古地貌分析岩相特征

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中国氦气资源成藏规律与开发前景

天然气地球科学 2024年第5期35卷 851-868页

作者：李剑王晓波徐朱松崔会英王晓梅张斌国建英陶士振陈践发谢增业田继先王义凤中国石油集团科学技术研究院有限公司北京100083 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院北京100083 中国石油天然气集团有限公司天然气成藏与开发重点实验室河北廊坊065007 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

氦气是一种关系国民经济和高新技术产业发展的全球性稀缺资源,中国工业用氦主要依赖进口,因此急需明确氦气成藏富集规律、寻找富氦气田,落实中国氦气资源家底和开发潜力。系统梳理了全球氦气资源分布及开发现状,开展国内氦气资源普查与... 详细信息

氦气是一种关系国民经济和高新技术产业发展的全球性稀缺资源,中国工业用氦主要依赖进口,因此急需明确氦气成藏富集规律、寻找富氦气田,落实中国氦气资源家底和开发潜力。系统梳理了全球氦气资源分布及开发现状,开展国内氦气资源普查与分布研究,剖析了国内典型富氦气田气藏特征及成藏条件,明确了中国主要富氦气田氦气成因来源和富集成藏主控因素,认为中国天然气中氦气主要以壳源为主,指出相对浅埋的富铀钍古老花岗岩基底或侵入体、早期形成的大型稳定古隆起或古潜山、良好的上覆巨厚膏盐岩或泥岩盖层、沟通基底和储层的运移通道是氦气成藏富集的主控因素,建立了富氦常规气、富氦页岩气、富氦非烃气和富氦水溶气4种不同类型富氦气藏的成藏模式并预测富氦有利勘探区。在此基础上分析了中国氦气资源开发前景,提出了寻找富氦气田,加强中、低丰度氦气资源综合开发利用是未来提高中国国内氦气产量的重要方式。

关键词：氦气富氦气藏富集主控因素资源潜力氦气开发前景

鄂尔多斯盆地胡尖山地区长7段页岩型页岩油源储特征及勘探前景

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中国石油勘探 2024年第3期29卷 69-80页

作者：郑奎陈晓平杨晋玉张宝娟李超丁强王楠中国石油长庆油田公司第六采油厂中国石油天然气股份有限公司规划总院中国石油长庆油田公司勘探开发研究院

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段发育一套以富有机质泥页岩为主夹砂质沉积的烃源岩层系,其中长7段源内夹层型页岩油已取得勘探突破并实现规模效益开发,但页岩型页岩油前期研究相对较少,是否具有勘探开发前景还不够明确。为此,以长7段烃... 详细信息

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段发育一套以富有机质泥页岩为主夹砂质沉积的烃源岩层系,其中长7段源内夹层型页岩油已取得勘探突破并实现规模效益开发,但页岩型页岩油前期研究相对较少,是否具有勘探开发前景还不够明确。为此,以长7段烃源岩为研究对象,开展基于岩心分析化验、测井资料解释的烃源岩源储特征评价和矿场开发试验,用以评价胡尖山地区长7段页岩型页岩油勘探前景。长7段岩心测试分析表明,页岩主要发育粒间孔、晶间孔及有机质孔,常见层理缝及有机质收缩缝,游离态轻质油主要赋存于粒间孔及页理缝;运用多溶剂连续分步抽提方法实验结果表明,长7段页岩中游离态轻质油比例可达到54.3%。通过地球化学特征分析,长7段页岩平均TOC为14.03%、平均生烃潜量为57.73mg/g,为优质烃源岩;有机质热演化程度较高,平均R_(o)为1.08%、平均T_(max)为450℃;岩石热解可动烃含量达到4.34mg/g,表明页岩型页岩油具有良好的资源基础。研究区长7段页岩有机质类型好、有机质含量高、岩石可压裂性好,盆地内直井试油试采表明页岩含油性较好,利用岩石热解法估算该地区页岩型页岩油可动烃资源量为4.1×10^(8)t,综合认为研究区页岩具有水平井体积压裂提产的勘探开发前景。

关键词：鄂尔多斯盆地胡尖山地区长7段页岩型页岩油源储特征勘探前景

全球古老油气成藏组合资源潜力、重大发现及启示

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石油学报 2024年第8期45卷 1163-1173页

作者：窦立荣温志新王兆明贺正军陈瑞银宋成鹏刘小兵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

全球已证实存在6套优质烃源岩,发育于前中生界的3套烃源岩构成了古老油气成藏组合的主要烃源岩。已发现的前中生界古老油气成藏组合有5个特点:①盆地类型以前陆盆地、被动陆缘盆地、克拉通盆地为主;②油气资源类型以常规油气为主,页岩... 详细信息

全球已证实存在6套优质烃源岩,发育于前中生界的3套烃源岩构成了古老油气成藏组合的主要烃源岩。已发现的前中生界古老油气成藏组合有5个特点:①盆地类型以前陆盆地、被动陆缘盆地、克拉通盆地为主;②油气资源类型以常规油气为主,页岩油气发展迅速;③油气主要富集于二叠系、泥盆系、石炭系和奥陶系;④储层岩性主要为灰岩、砂岩、页岩和白云岩;③埋深以中-浅层为主,深层勘探潜力大。古老油气成藏组合的重大发现也具有在克拉通周缘、碳酸盐岩储层、页岩油气层系和基岩潜山4个领域富集的特征。通过对重点领域的重大发现解剖,指出长期处于低纬度热带辐合带的克拉通周缘易于形成优质生-储-盖组合;全球重大事件对烃源岩发育和页岩油气富集起着重要控制作用,可在全球重大事件时序框架下,通过重建成藏要素古位置超前优选潜在成藏组合。根据已发现油气可采储量和待发现油气资源自主评价结果,明确了常规油气资源应重点关注阿拉伯盆地、扎格罗斯盆地、塔里木盆地等;基岩潜山/残留层系也是值得重点关注的勘探领域;页岩油气应重点关注俄罗斯蒂曼一伯朝拉盆地和伏尔加一乌拉尔盆地泥盆系多玛尼克组页岩、中东地区阿拉伯盆地志留系热页岩、北非地区古达米斯盆地志留系和泥盆系、中国四川盆地和准噶尔盆地的页岩层系等领域。

关键词：古老油气成藏组合克拉通周缘碳酸盐岩页岩油气基岩潜山勘探领域

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系山西组砂体叠置模式及油气开发意义

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岩性油气藏 2024年第2期36卷 147-159页

作者：雷涛莫松宇李晓慧姜楠朱朝彬王桥瞿雪姣王佳中国石化华北油气分公司勘探开发研究院郑州450006 重庆科技学院石油与天然气工程学院重庆401331 复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室重庆401331

河流相砂体储层构型对致密砂岩中相对优质储层的分布规律和天然气开发具有重要意义。通过野外地质剖面和钻井岩心观察,结合测井、录井和岩心分析测试资料,对鄂尔多斯盆地大牛地气田大12井区二叠系山西组致密砂岩的砂体构型要素、叠置模... 详细信息

河流相砂体储层构型对致密砂岩中相对优质储层的分布规律和天然气开发具有重要意义。通过野外地质剖面和钻井岩心观察,结合测井、录井和岩心分析测试资料,对鄂尔多斯盆地大牛地气田大12井区二叠系山西组致密砂岩的砂体构型要素、叠置模式及油气开发意义进行了研究。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地大牛地气田大12井区二叠系山西组发育六级复合辫流带和五级单一辫流带,其中单一辫流带包括河床(分流河道)和河漫共2个四级构型单元,河道内单个心滩沉积包含有三级增生体和落淤层;(2)辫状河三角洲平原五级单一辫流带中的四级泛滥平原沉积较辫状河河漫沉积更加发育,辫状河心滩沉积中落淤层欠发育;(3)山西组上部山2-2亚段辫状河单一辫流带内砂体呈“河道-心滩”连续沉积,泥质不发育,砂体叠置程度高(多呈复合式叠置)、连通性好,优质储层多;(4)山西组中下部山1段和山2-1亚段三角洲平原沉积中,西部河道连片性好,砂体以复合式和侧拼式叠置样式为主,连通性和生产效果均较好,东部砂体多为孤立式和侧接式,砂体钻遇率低,单井产量差。

关键词：砂体构型三角洲平原辫状河辫流带山西组二叠系大12井区大牛地气田鄂尔多斯盆地

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中非裂谷系走滑盆地构造演化及其控油作用--以乍得Doseo盆地为例

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中国石油勘探 2024年第2期29卷 83-97页

作者：马洪杜业波王利王兆明王林胡杰高华华王玉华高思敏中国石油国际勘探开发有限公司中国石油勘探开发研究院

近年来,乍得Doseo盆地油气勘探相继获得重要发现,已成为中国石油海外油气勘探的重点盆地之一。文章在前人研究的基础上,利用中国石油在Doseo盆地的最新钻完井和地震资料,对Doseo盆地构造演化特征和油气成藏的基本条件进行系统分析,明确... 详细信息

近年来,乍得Doseo盆地油气勘探相继获得重要发现,已成为中国石油海外油气勘探的重点盆地之一。文章在前人研究的基础上,利用中国石油在Doseo盆地的最新钻完井和地震资料,对Doseo盆地构造演化特征和油气成藏的基本条件进行系统分析,明确了下一步有利勘探领域。Doseo盆地主要经历了早白垩世早期断陷期(Mangara组沉积期)、早白垩世中期断坳过渡期(Kedeni组沉积期)、早白垩世晚期—第四纪坳陷期(Doba组沉积期—第四纪)3个演化阶段,发育了下白垩统Doba组、Kedeni组和Mangara组3套有利烃源岩,其中以Kedeni组湖相暗色泥岩为主力烃源岩,其有机质类型好、成熟度高,厚度大,分布广。盆地发育下白垩统多套储盖组合,受多期构造活动影响,构造圈闭类型多样,形成自生自储、下生上储及上生下储3类成藏组合。通过对盆地构造演化及其对油气控制作用分析,认为Doseo盆地下步有利勘探领域主要是盆地北部陡坡带和南部缓坡带及盆地早期沉积的Mangara组新层系。

关键词： Doseo盆地下白垩统构造演化成藏条件成藏模式勘探潜力

深层富有机质页岩孔隙结构分形特征及其地质意义——以四川盆地威远地区下志留统龙马溪组为例

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天然气工业 2024年第3期44卷 108-118页

作者：管全中董大忠孙莎莎胡澜潇漆麟李冲达陈诚陈鑫成都理工大学中国石油勘探开发研究院中国石油集团川庆钻探工程有限公司页岩气勘探开发项目经理部中国石油集团川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院

与中、浅层页岩不同,四川盆地南部地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组深层富有机质页岩经历了复杂的成岩作用,发育不同的孔隙结构,影响页岩气的赋存状态。为了探讨深层富有机质页岩的孔隙结构、分形特征及其对页岩气富集的影响,以该... 详细信息

与中、浅层页岩不同,四川盆地南部地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组深层富有机质页岩经历了复杂的成岩作用,发育不同的孔隙结构,影响页岩气的赋存状态。为了探讨深层富有机质页岩的孔隙结构、分形特征及其对页岩气富集的影响,以该盆地南部威远地区龙马溪组页岩为研究对象,综合运用有机碳分析、X射线衍射、高分辨率扫描电镜和低温氮气吸附等测试手段,定量表征研究区深层富有机质页岩储层的基础参数及其孔隙结构特征;并运用FHH分形理论,结合低温氮气吸附实验,计算页岩孔隙分形维数,讨论孔隙结构的影响因素及其地质意义。研究结果表明:(1)研究区龙马溪组深层页岩有机质含量(TOC)高,平均值为2.04%,石英等脆性矿物含量占38.00%~73.00%;(2)龙马溪组深层页岩储层普遍发育墨水瓶状有机孔、狭缝型或平板状无机孔等,BET比表面积介于1.252~28.676 m^(2)/g,BJH孔体积介于0.013 192~0.063 874 cm^(3)/g;(3)深层页岩孔隙分形具有明显的分段性,分形维数D_(2)>D_(1),孔隙结构受页岩组成控制,分形维数受控于比表面积和孔径,且与TOC密切相关;(4) LM1—LM3笔石带沉积的富有机质硅质页岩TOC高、分形维数D_(1)和D_(2)值大,介孔BET比表面积和BJH孔体积最大,既有较多的气体吸附位点赋存吸附气,又有良好的孔隙空间贮存游离气,是深层页岩气富集的“甜点段”。结论认为,综合页岩品质参数和分形维数特征可有效评价页岩气富集的“甜点段”,并对实现深层页岩气的增储上产具有现实的指导意义。

关键词：四川盆地威远地区下志留统龙马溪组深层页岩孔隙结构分形特征