地质工程一体化在涪陵页岩气示范区立体勘探开发中的应用

四川盆地涪陵海相页岩气区具有不同于北美页岩气区的地质条件,很难直接采用北美大规模、高密度、连片化布井的开发模式。针对四川盆地涪陵页岩气田下部气层一次井网开发后剩余资源精细刻画难度大、剩余资源动用率低和提高老井最终技术可采储量(EUR)技术不完善等难题,提出了适用于涪陵海相页岩气立体开发特点的地质工程一体化思路。在页岩气立体开发方案实施过程中,对剩余气分布、钻完井、压裂和生产等多学科知识进行系统总结,建立地模数模一体化储量动用评价技术、立体开发调整井位一体化优化技术和钻井、完井配套工艺一体化实施技术,形成了一套地质工程一体化技术系列,有效指导了涪陵海相页岩气高效立体勘探开发。

四川盆地天然气“立体勘探”新进展

一个天然气田的全面开发,应该加大"立体勘探"力度,对气田的新老气藏、气层、可能储层等进行系统认真地分析研究,优选立项并展开作业。通过四川盆地"立体勘探"实践,发现了许多产气层系和层段,资源储备明显增加。在气田内纵向上寻找新的接替层系或层段,重新认识四川盆地"立体勘探",其基本经验就在于增强地质认识,以科研项目作支撑,技术配套适应勘探新需求,把握好勘探基本原则。"立体勘探"的新选向研讨,有助于科学决策。

四川盆地茅口组滩相孔隙型白云岩储层天然气勘探的突破及启示——以川中北部地区JT1井天然气立体勘探为例

四川盆地中二叠统茅口组浅海碳酸盐岩储层以往一直被认为是裂缝、缝洞型储层,近期风险探井——JT1井继在川中北部太和含气区下寒武统沧浪铺组获得天然气勘探突破以后,又在其上的茅口组发现了滩相孔隙型白云岩储层且测试获得112.8×10^(4)m^(3)/d的高产工业气流,JT1井实现了纵向上多套含气层系天然气立体勘探的突破和茅口组储层类型的新发现。为了进一步明确太和含气区茅口组滩相孔隙型白云岩储层的特征及控制因素,对其沉积演化、高能滩相特征、储层特征及下一步天然气勘探方向等进行了研究。研究结果表明:①川中北部台洼边缘发育茅二段滩相孔隙型储层,岩性主要为残余砂屑云岩和亮晶砂屑灰岩,储集空间主要为粒间孔和晶间孔,平均孔隙度为4.9%;②茅口组沉积中晚期川北地区发育广元—巴中古裂陷,川中北部发育台内洼地,川中—川北地区茅口组高能滩围绕裂陷和台洼边缘规模分布,呈现“一缘三高带”的古地理格局;③受高能滩相的控制,川中北部茅口组孔隙型储层沿“一缘三高带”规模分布,“一缘三高带”高能滩相分布面积近6000 km^(2),该区垂向上发育寒武系、志留系、二叠系等多套烃源岩且烃源断裂发育、疏导体系良好,有利于油气规模富集成藏。结论认为,四川盆地茅口组具有相控孔隙型储层发育的有利地质条件,“一缘三高带”是滩相孔隙型白云岩储层天然气勘探的有利区;该认识为四川盆地天然气规模增储指明了新的勘探领域和方向。

中国多旋回叠合盆地立体勘探论

中国大陆长期处于全球动力学体系复合、汇交部位,具有多块体拼合、长期多阶段发展的特点,形成了一系列具有多旋回叠加地质结构的沉积盆地。在这些盆地中,海相、海陆过渡相和陆相烃源岩随热体制演变差异成熟,表现出多期生、排烃特征;海相碳酸盐岩、火山岩、碎屑岩等在成岩、构造改造等机制作用下形成多类型有效储集体,与膏盐岩、膏泥岩、泥岩等形成多套储盖组合;沿不整合面、断裂带等运移的油气在多个层系中多期聚集,受新生代构造运动的影响,油气多晚期成藏或晚期调整成藏;油气在隆起带、凸起带及其斜坡带,断裂带和不整合面相关的圈闭中富集。油气多层系聚集和多类型聚集使油气发现出现多个高峰期。中国的油气勘探不但在上覆陆相地层中发现了一系列大中型油气田,而且在下伏海陆过渡相与海相层系中也发现了苏里格、靖边、塔河、普光、龙岗等多个大油气田,在盆地深层火山岩中也发现了徐深、克拉美丽、牛东等大油气田,油气勘探呈现出立体、整体与综合勘探趋势。"立体勘探"是对叠合盆地的不同含油气领域、不同含油气层系、不同类型油气藏的整体、综合勘探。立体勘探的深度为0～10000m,平面上跳出上覆陆相盆地的边界,探索多成因类型的油气藏。已建立的富有中国特色的滚动勘探开发、复式油气藏与复式油气聚集(区)带理论构成立体勘探的理论雏形,正在发展的多旋回叠合盆地油气地质理论是立体勘探的理论基础,现代地球物理、钻探、测试、采油等先进适用技术是实现立体勘探的桥梁。立体勘探的思维与实践是对成熟探区、岩性—地层、前陆盆地、叠合盆地中下组合、陆上新盆地、近海海域、非常规油气等中国未来7大油气勘探领域开展有效、高效油气勘探的重要保证。

综合立体勘探在矿井防治水中的应用

针对新集二矿松散层、推覆体下开采中厚～特厚煤层的地质及水文地质条件，采 用物探、钻探及抽放水试验等多种勘探手段对推履体夹片、寒武系加强补充勘探，为工作面 开采防治水提供了保障，取得了较好的效果。

江汉平原中、上古生界油气立体勘探条件分析——以越舟湖地区为例

江汉平原的越舟湖地区具有"圈闭叠置、多源充注、储层发育、封存箱复合"等油气成藏特点。通过地震资料精细解释与圈闭描述,越舟湖构造中、古生界构造呈镜像关联;应用白垩系原油与二叠系、三叠系原油特征对比以及原油与烃源岩生物标志化合物、同位素系列特征对比,并结合油气纵向运移特征等方法分析认为,白垩系原油来自上覆下第三系、下伏上三叠统-下侏罗统、三叠统大冶组等多套烃源层;地质与地震相分析,提取了识别储层敏感属性,预测白垩系、石炭系储层优良;流体封存箱评价技术分析认为,中生界白垩系简单封存箱型油气成藏模式与上古生界叠置封存箱型油气成藏模式并存。因此,越舟湖地区具备中、上古生界油气立体勘探基本条件。

四川油气田立体勘探实践对青海油气田的启示

立体勘探旨在已开发油气田内的纵向上寻找新的油气接替层系,使油气田开发平稳过渡、确保可持续发展。笔者于本文提出油气田立体勘探的定义,阐明了特点和现实意义,剖析了近几年来四川盆地油气田立体勘探的成功实践,并提出了新一轮立体勘探的技术途径;将有助于在青海油田推广应用。

林南仓矿防治水综合立体勘探技术应用

开滦林南仓矿水文地质条件比较复杂,矿井突水事故曾频繁发生,为了保证林南仓矿防治水的安全,采用物探、钻探与化探相结合的综合立体勘探清采掘巷道施工中所遇到的复杂水文地质异常区,避免了生产过程中重大水害事故的发生。

渝东南地区古生界天然气成藏体系及立体勘探

渝东南地区处于四川盆地东南缘盆缘转换带,古生代地层发育齐全,但构造期次多、强度大,导致气藏类型多、成藏条件复杂.为明确气藏主要类型、成藏特征和立体勘探开发潜力,降低勘探风险和成本、提高勘探成功率,以成藏体系和立体勘探思路为指导,通过沉积相、地化指标、储集类型、成藏条件、源储匹配关系和成藏模式等研究,结合勘探开发实践,识别出源内和源外两类成藏体系,前者包括二叠系龙潭组泥页岩-煤层气藏和茅口组泥灰岩气藏、奥陶系五峰组-志留系龙马溪组页岩气藏和寒武系水井沱组页岩气藏,后者包括志留系小河坝组砂岩气藏、寒武系洗象池群和石龙洞组碳酸盐岩气藏.建议以源内成藏体系的下部五峰组-龙马溪组页岩气为主、上部龙潭组和茅口组页岩气为辅开展立体勘探,同时探索源外砂岩和碳酸盐岩气藏,尽可能地发现多套商业含气层系,这对持续勘探突破具有重要的现实指导意义.综合研究源内、源外天然气成藏条件和富集规律,优选出盆缘南川地区为二叠系-志留系-寒武系立体勘探有利区带,盆外彭水地区为志留系-寒武系立体勘探有利区带.

中国沉积盆地油气立体综合勘探论

中国油气勘探近15年来进入发现高峰期,在成熟区精细勘探、新区、新层系、新类型、新领域勘探中不断取得突破,常规与非常规油气勘探取得重要进展,剖析这一阶段勘探的性质与思维方法将为中国油气勘探持续深入开展奠立重要基础。从沉积盆地系统论与油气勘探方法论的角度,通过剖析沉积盆地的油气地质基础,结合现阶段油气勘探实践,提出了新时期的勘探理念与方法。研究表明,中国的沉积盆地多为多旋回叠合盆地,沉积盆地的演化受周缘板块构造作用、陆内构造变形及其深部地幔地质过程的控制,复杂构造背景下油气多层系规模聚集。中国沉积盆地有常规油气、低熟油、生物气、致密气、页岩油气、煤、煤层气、盐类、天然气水合物和金属等多种矿产资源,资源潜力大。中国的油气勘探经历了构造油气藏、岩性-地层油气藏勘探阶段,现今进入常规与非常规油气并举的“立体综合勘探”阶段。这一阶段是针对“全盆地、多层系、多尺度储集体、多类型资源”的全链条的整体勘探,钻探进入万米尺度,海域进入深水区。立体综合勘探的理论基础是多旋回叠合盆地油气地质学、油气成藏动力学与非常规油气地质学,技术手段是多尺度(微米-纳米)储集体分析技术、“两宽一高”高精度地震勘探技术与“水平井+体积压裂”技术,主要工作方法是地质-工程一体化与勘探-开发一体化。立体综合勘探思维与方法将是常规与非常规油气一体化高效勘探与油气-煤-盐-金属等矿产资源综合勘探的重要保证。

页岩气高精度三维地震勘探技术的应用与探讨——以四川盆地焦石坝大型页岩气田勘探实践为例

中国南方海相页岩气成藏模式与北美地区存在着明显的差异,前者储层厚度普遍较薄且保存条件复杂,常规的二维、三维地震勘探技术难以精细刻画泥页岩层的构造特征并准确反映优质泥页岩的分布规律,因而影响了页岩气水平井井位部署的成功率。要想在中国南方海相沉积区获得页岩气商业产能,就必须实施面向岩性勘探的三维高精度地震勘探,准确描述页岩气"甜点"的分布情况。因此,针对四川盆地东南部涪陵焦石坝地区复杂的地震、地质条件,三维高精度地震采集观测系统的设计应该具备宽方位、小道距、高覆盖、纵横向覆盖均匀、适中排列的特点,以满足页岩气勘探对构造解释、岩性解释以及裂缝预测的需要。基于该思路,2013年在该区实施的首个高精度三维地震勘探项目对焦石坝大型页岩气田的发现起到了重要的促进作用。基于四川盆地海相优质泥页岩从志留系到寒武系呈多层系发育的特点,可以实施页岩气立体勘探的策略,充分挖掘高精度三维地震资料中所包含的浅、中、深地层的油气信息,全面扩大勘探成果,以平衡页岩气勘探开发高昂的上游成本,持续推动该区页岩气高效勘探开发进程。

四川盆地陆相层系天然气成藏条件与勘探思路

四川盆地油气勘探始于20世纪50年代,90年代初新场等气田的发现是一个划时代的标志,此后陆相层系勘探快速发展,呈现出全盆地砂岩气藏和页岩气藏兼顾的立体勘探格局。然而,该领域的天然气勘探开发也遇到了许多问题:储层多但大都较薄、相变快,储层物性整体较差且非均质性强,气藏分布广但资源丰度一般较低,勘探效果好、储量巨大但开发动用效果不理想等。为此,深入研究了四川盆地陆相层系天然气成藏条件。结果认为:①四川盆地陆相层系发育3套烃源岩(上三叠统须家河组须二段、须四段和侏罗系),烃源条件十分优越,烃源岩集中在川西、川东北和鄂西渝东等地区,初步计算四川盆地陆相层系生烃总量达550×1012 m3;②须家河组、侏罗系砂体发育,但在发育程度、物性特征等方面存在着横向差异,成岩作用是导致各地区储层类型及物性变化的主要因素之一;③四川盆地陆相气藏为生储广泛接触、大面积集群式成藏,各气藏间无统一的压力系统和气水界面,各层系各地区气藏成藏模式和控制因素均不同;④四川盆地陆相层系页岩气资源丰富,是下一步立体勘探的重要目标。进而提出了四川盆地陆相层系的勘探思路:应加大投入,砂岩油气与页岩气兼顾,以寻找和扩大油气生产阵地为目的,分"精细展开、甩开突破、超前准备"3个层次推进四川盆地油气勘探工作。最后提出了发展非常规油气勘探理论与技术、加强三维解释和气藏精细刻画、按非常规思路开展工作等建议。

页岩层系油气资源有序共生及其勘探意义——以鄂尔多斯盆地延长组长7页岩层系为例

页岩层系内的非常规油气已成为全球油气勘探开发的热点,这些资源的形成与富有机质页岩密切相关,形成演化有序、空间分布上共生。目前的研究通常按非常规油气类型单独进行,尚未从页岩层系整体角度考虑各类油气资源的分布规律。在大量调研国内外页岩层系油气资源分布规律的基础上,提出页岩层系油气资源有序共生,并以鄂尔多斯盆地长7页岩系为例进行解剖,按照成熟度阶段、埋藏深度和有机质丰度,将长7页岩层系油气资源分成露头-浅埋藏油页岩区、中等成熟-中等埋深压裂页岩油区、中等成熟-中等埋深原位改质页岩油区、高成熟度-深埋页岩气区和紧邻-夹层致密砂岩油五大区域。基于页岩系统油气资源有序共生关系,提出页岩层系油气资源立体勘探开发的观点,以期对页岩层系非常规油气资源有效利用提供新思路。

中国多旋回叠合油气盆地的理论与勘探实践

中国大陆及陆架位于欧亚板块东南部,处于西伯利亚板块、太平洋板块和印度洋板块的交汇区,由多块体、多山系和多盆地拼合而成,具有多旋回、多期次、海相和陆相都很丰富的油气生成和聚集过程。经过60多年勘探开发,目前国内油气田已形成年产原油2×108t、年产天然气1 000×108m3的生产水平。依靠现代地球物理探测,水平井、丛式井钻井,多段压裂、酸化增产技术,注水、注CO2等提高采收率技术,在四川、鄂尔多斯、松辽、渤海湾、塔里木和准噶尔等盆地逐步形成"立体勘探"的理论与实践。南方地区各盆地的古生界海相页岩有可能成为页岩气勘探的新领域,具较大的资源潜力。

典型复杂断块油田的勘探历程及启示

油气勘探是一个逐渐认识、不断深化的过程。本文介绍的留楚地区是一个典型的复杂小断块含油区 ,其勘探历程充分说明选准方向 ,坚持勘探是最终取得成功的根本 ;深入认识油气富集规律 ,综合评价 ,整体部署是优质高效勘探的关键 ;及时部署三维地震 ,精确落实圈闭是取得成功的前提 ;科学组织是提高勘探效益的重要保证。

SD油田滚动勘探开发一体化实践

受低油价影响,SD油田高效滚动开发难度越来越大。为进一步挖掘SD油田滚动潜力,扩大SD周边圈闭成果,通过采用:(1)精细构造解释,识别低序级断层;(2)加强基础地质研究,深化油气成藏主控因素认识;(3)部署开发兼评井,提高单井利用率;(4)动静结合,滚动扩大老区含油面积;(5)上下层系立体评价,降低滚动勘探风险等方法,使得SD油田在"十二五"至"十三五"期间新增含油层系2个、含油断块6个,新增探明储量1.011×10^(7)t,有力支持了华东原油持续上产工作,并且建立了SD油田成藏模式,明确戴一段隐蔽油藏与火成岩相关油藏是今后滚动勘探的重点方向。

珠江口盆地(东部)油气地质特征、成藏规律及下一步勘探策略

在珠江口盆地东部地区,区域上先断后坳的构造演化造就了盆地的双层结构,先陆后海的沉积序列形成了盆地的多类型沉积相组合,地壳厚度向南逐渐减薄造成了几个坳陷带热演化的不均衡。在这种独特的地质背景下,多期成盆结构发育多套烃源岩,断坳叠置复合盆地发育陆、海相两大套储盖组合,多期构造活动形成多种类型的复式圈闭,油气围绕富生烃凹(洼)陷呈"北油南气"分布,并在二级构造带上复式聚集。综合研究认为,富生烃凹(洼)陷控制该地区的油气分布,烃源岩及其热演化的差异性造成了油气分布的分带性,复合输导体系和晚期构造活动控制了油气的复式聚集。基于油气的分布特征和成藏规律,提出该地区下一步勘探策略:对于已证实的富生烃凹(洼)陷,要坚持以复式油气勘探理念为指导,实现二级构造带立体饱和式勘探;对于潜在的富生烃凹(洼)陷,要从区域地质研究入手,系统评价其油气资源量,优选二级构造带,实现新区勘探突破。

煤层气封闭体系及其与煤层气富集的关系

研究封闭体系对煤层气富集的控制作用对于指导煤层气勘探开发具有重要的意义。为此,分析了煤层气富集与封隔层(包括区域盖层、区域底板和直接顶底板)、后期构造调整、地层产状等地质要素的关系,结果发现具有区域性泥岩盖层及底板分布稳定、成藏期后构造抬升—回返幅度小,地层平缓且处于均势状态的地区煤层气易于富集。进一步结合多年来国内外煤层气的勘探开发实践,提出了封闭体系的概念,即具有阻止气体向上、下运移的封盖层和侧向稳定带组成的地质单元,在封闭体系环境中不仅煤层气富集,而且煤系气也可以富集成藏。最后根据煤层(系)气的封闭体系要素配置关系,划分了"三明治"式煤层气藏、煤层气—砂岩气共生气藏及煤成砂岩气藏等3种气藏类型,提出了煤层气勘探思路应由单纯的煤层气勘探向煤层气与煤系气立体勘探的方向转变,同时建立了煤层(系)气地质选区评价指标体系,指出在准噶尔盆地与鄂尔多斯盆地东缘开展煤层气与煤系气立体勘探有可能取得良好的应用效果。

准噶尔盆地深、浅层煤层气富集模式对比分析

准噶尔盆地煤层气资源丰富,煤层气勘探获得了一定突破,但整体勘探程度低,深、浅层煤层气富集规律差异性大,为了探索深、浅层煤层气赋存的差异,合理地开发地下资源,通过对深、浅层煤层气的气源特征、地质条件、保存条件等方面的研究,分析了深、浅层煤层气赋存特征及成藏主控因素,建立了深、浅层煤层气成藏模式,提出了煤层气勘探方向。结果表明,浅层煤层气具有“生物气+热成因气+深部运移气”三气源补给特征,煤储层以大孔和过渡孔为主,煤层中除了吸附气外,还有大量的游离气,游离气平均占到了36%,在褶皱构造的向斜部位和水动力滞留区富集成藏;深层煤层气具有“热成因气+深部运移气”两气源补给特征,西山窑组以游离气为主,占60%以上,在构造高部位聚集成藏,八道湾组煤层和砂体叠置发育,都是天然气的有效储层,形成了吸附、游离共生气藏。初步认为在浅层开展煤层吸附气勘探为主兼探游离气,深层西山窑组主要勘探煤层游离气,寻找岩性圈闭或构造圈闭,深层八道湾组开展“煤层气+砂岩气”共探共采,提高煤系资源利用率。

煤成气多层系富集机制与全含气系统模式--以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块为例

鄂尔多斯盆地发育以煤成气为主要气源的多层系常规和非常规含气系统,不断在新区、新层系、新类型和新领域中取得勘探突破。为了进一步提升盆地油气勘探效率,重新认识油气地质理论,在系统剖析盆地东缘临兴区块下古生界、上古生界和中生界含气层系分布规律基础上,探讨奥陶系—三叠系的含气序列,刻画了多层含气系统形成条件及富集特征,揭示了煤成气在源岩层系滞留、源外层系富集的成藏过程,并建立了全含气系统模式。研究结果表明:①研究区发育煤系烃源岩主控的石炭系—二叠系连续型煤层气、页岩气、铝土岩天然气和准连续型致密砂岩气,圈闭条件主控的不连续型三叠系岩性—构造气藏,输导条件主控的奥陶系马家沟组碳酸盐岩气藏;②多层系气藏垂向叠置分布,形成煤系及其上覆下伏层系全含气系统,该系统受沉积、储层和输导体系等综合控制,发育连续型、堆叠型、侧叠型、孤立型等含气层;③全含气系统形成的基础是煤系生烃持续充注,核心是天然气“生—运—聚—散”动态变化,体现为常规构造—岩性气藏和非常规连续型气藏有序共生、垂向叠置,需要立体勘探开发。结论认为:①盆地天然气勘探应从源储耦合、有序聚集的视角寻找煤系及其上覆下伏地层的滞留气、近距离充注气和远距离运移气,以期实现多层系、多类型天然气有效开发;②研究成果有效指导了临兴区块天然气立体开发,为鄂尔多斯盆地和其他含煤盆地天然气持续勘探提供了参考。