“超级盆地模式”——成熟盆地油气增储上产新思路

IHSMarkit类比全球陆上和延伸到近海的盆地,发现有25个超级盆地和24个次超级盆地,它们具有产储量大幅增长的潜力,形成“超级盆地模式”.“超级盆地模式”正在重塑未来油气勘探开发方向,为油气行业提供了一个新的选择.让成熟盆地"焕发青春",不仅取决于地下资源状况、勘探思路转变、市场变化、技术创新,还取决于政府态度、开放准入、法律条款、市场竞争及社会包容等各种因素.未来石油公司的勘探开发不仅需要着眼于前沿勘探和新兴领域,更要回归现有的开发风险低的成熟盆地和已知资源,实现储量有序接替、产量有效增长.

用超级盆地思维挖掘四川盆地油气资源潜力的探讨

基于超级盆地思维及油公司资源战略,分析四川盆地含油气系统和剩余油气资源分布,最大限度地挖掘四川盆地油气资源潜力,探索该盆地的超级盆地发展模式。研究表明:①四川盆地在陆内裂谷—海相克拉通—前陆盆地3阶段演化背景下,形成了以天然气为主的复合含油气系统,具备构成超级盆地的资源条件。盆地超深层存在南华纪裂谷潜在含气系统;震旦系—中三叠统发育海相克拉通含气系统,以常规天然气和页岩气为主;上三叠统—侏罗系发育前陆盆地致密砂岩气和页岩油;每套油气系统内常规和非常规油气资源的分布规律各不相同。②发展完善深层—超深层碳酸盐岩常规气、致密砂岩气、页岩油等领域先进实用勘探技术,是支撑规模勘探开发的必要条件。③分层次制定勘探战略,争取政府扶持与政策支持力度,探索合作发展新模式,有助于最大限度挖掘四川盆地油气资源。引入超级盆地研究思路挖掘四川盆地油气资源潜力,对指导四川盆地及类似成熟盆地的勘探开发部署提供了新的研究思路。

超级盆地模拟系统—PROBASES

PROBASES超级盆地模拟系统是适于盆地不同勘探阶段和不同评价对象的计算机辅助勘探系统，该系统主要由地质数据分析管理系统，地质造型系统，一维盆地模拟系统，二维盆地模拟系统，三维盆地模拟系统以及勘探地质风险分析系统等十大子系统组成，可用于进行盆地分析，凹陷评价，目标选择和勘探风险分析，估算盆地，凹陷，圈闭的资源潜力。

四川超级含气盆地古生界大中型气田分布规律及其主控因素

四川盆地是中国天然气资源最为富集的超级含气盆地,但天然气探明程度目前仍然偏低。为了给下一步天然气勘探提供理论支撑,基于该盆地典型气田勘探历程,结合多期构造演化与含油气系统分析,探讨了四川盆地古生界大中型气田富集分布规律及其主控因素,揭示了该盆地巨大的天然气勘探潜力。研究结果表明:①四川盆地古生界蕴含3个超级含油气系统,即下寒武统筇竹寺组(探明储量占该盆地天然气总探明储量的17.55%)、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组(探明储量占该盆地天然气总探明储量的41.30%)、上二叠统龙潭组/吴家坪组(探明储量占该盆地天然气总探明储量的12.53%);②该盆地古生界已发现20个超大型气田(天然气探明储量超过1000×10^(8)m^(3)),14个大型气田(天然气探明储量介于300×10^(8)~1000×10^(8)m^(3))以及20个中型气田(天然气探明储量介于100×10^(8)~300×10^(8)m^(3)),超大型气田探明储量占该盆地天然气总探明储量的85.5%;③古生界大型隆—坳格局构造沉积分异作用控制影响着该盆地内筇竹寺组、五峰组—龙马溪组和龙潭组/吴家坪组3套优质烃源岩层系的形成与分布。结论认为,晚三叠世以来的陆相盆地演化过程使得中晚三叠世—早中侏罗世成为上述3个超级含油气系统的关键成藏期,形成了3个气田群(绵阳—长宁拉张槽周缘带震旦系—下古生界、开江—梁平与蓬溪—武胜拉张槽周缘带二叠系—三叠系、川东南五峰组—龙马溪组页岩气),其合计天然气储量均超过1×10^(12)m^(3),是该盆地天然气勘探的有利区带。

碳中和“超级能源系统”内涵、路径及意义——以鄂尔多斯盆地为例

超级含油气盆地为推动社会进步和人类发展提供了能源基础,在气候变化与“碳达峰碳中和”背景下,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”是转型方向。在加快构建以新能源、新电力、新储能、新智能“四新为主”的绿色+智慧能源体系框架下,以巨量地下煤炭/石油/天然气/地热与地上丰富风光能源资源高度叠合、化石能源与新能源融合协同开发利用的区域性智慧用能系统构成的“超级能源系统”与以碳循环为主线的碳中和系统相融合,在传统含油气盆地中研究选择具备建成世界级能源生产与碳中和示范大基地条件的碳中和“超级能源盆地”。鄂尔多斯盆地区位优势明显,化石能源和新能源资源丰富,CO_(2)源汇匹配优势显著,具备建成世界级能源生产与碳中和盆地的基础条件,以鄂尔多斯盆地为代表的碳中和“超级能源盆地”给出了传统含油气盆地转型方向。“煤炭+石油+天然气+新能源+CCUS(碳捕集、利用与封存)/CCS(碳捕集与封存)”融合发展理念与模式下,盆地区域内基本实现碳中和,进一步夯实能源生产保供能力,助力“双碳”目标实现,建立现代能源产业体系,推动地区绿色可持续发展。在中国率先建成以鄂尔多斯盆地为代表的世界级碳中和“超级能源系统”示范盆地,将重塑超级能源盆地勘探开发新理念与新模式,对全球“碳中和”下的能源革命具有重大意义。

新特提斯域演化对波斯湾超级含油气盆地形成的影响

基于新特提斯构造域动力过程及其所诱发的环境变化,并通过构建“单向列车装货”地球动力学模型,研究全球油气资源最富集的波斯湾含油气盆地形成与演化机制。研究表明:(1)单向俯冲动力过程中波斯湾超级含油气盆地自晚古生代以来长期处于被动陆缘,区域上形成优越的油气成藏组合发育空间;(2)波斯湾超级含油气盆地在侏罗纪—白垩纪期间长期在低纬度区慢速漂移,在哈德里环流、赤道上升洋流、侏罗纪真极移等全球性地质事件的共同作用下发育了多套叠置的“源-储-盖”组合;(3)新生代以来的前陆盆地演化阶段碰撞破坏作用弱,有利于油气资源保存。在波斯湾超级含油气盆地实例解剖的基础上,提出陆块慢速漂移及在有利气候带长时间留置是油气富集的关键因素,并对特提斯域内其他陆块的油气资源前景进行了展望。

四川超级气盆地

当沉积盆地累计产量超过50×10^(8)bbl油当量(6.82×10^(8)t油或7931.66×10^(8)m^(3)气)和剩余可采资源量超过50×10^(8)bbl油当量即称之为超级盆地。四川盆地至2019年底油气总产量为6569×10^(8)m^(3),气油比为80︰1,总剩余可采资源量达136404×10^(8)m^(3),属二级超级盆地;由于产出以气为主,故为超级气盆地。四川盆地之所以成为超级气盆地,因其具有4个优势:①气源岩优势,有9组主要气源岩,为全国各盆地之首;②资源量优势,总剩余天然气可采资源量为136404×10^(8)m^(3),全国各盆地中为第1;③大气田优势,有大气田27个,在全国各盆地位列首位;④总产量优势,至2019年底天然气累计总产量6487.8×10^(8)m^(3),是全国各盆地之冠。四川盆地在天然气勘探上有4个方向性的重大突破:①页岩气方向性的重大突破,在中国首先发现开发奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气;②致密砂岩气方向性的重大突破,中坝气田三叠系须家河组二段气藏是全国首个高采出度致密砂岩气藏;③碳酸盐岩超大气田方向性重大突破;④超深层气藏方向性重大突破。这些方向性重大突破引领和推动相关领域全国盆地取得重要进展。此外,按累计油气产量和剩余可采资源量、盆地大地构造属性和累计产量中油和气占比3类标准,对超级盆地进行了分类。

四川盆地是“超级”的含油气盆地吗?

近年来四川盆地进入了天然气发展的黄金时期,相继发现了普光、磨溪(安岳)以及焦石坝等大型、特大型常规/非常规气田。本文主要从盆地地质结构、烃源岩、储层、封盖层和油气基础设施等方面进行分析,并与典型超级含油气盆地对比,探讨四川盆地是否有望成为“超级”的含油气盆地。分析认为:四川盆地内构造-沉积分异大,但基底极其稳定;烃源岩非常发育且成气率高;储集层层位多,岩性多样,厚度大;盖层层位多,多级封闭条件好;基础设施完备;天然气资源丰富,勘探潜力巨大。综合认为,四川盆地有望成为“超级”的含油气盆地。

松辽盆地北部中浅层全油气系统特征与油气成藏聚集模式

基于松辽盆地油气勘探实践,结合地震、测井、地球化学等勘探开发新资料,对松辽盆地北部中浅层全油气系统基本地质条件、油气类型、油气分布特征、成藏聚集动力、源储关系及成藏聚集模式开展系统研究。研究表明:①松辽盆地北部中浅层具备全油气系统形成条件,油气资源充足、储集层类型多样、输导体系发育,形成以白垩系青山口组烃源岩为中心的全油气系统。②全油气系统内不同类型油气资源在沉积体系、岩性组合及物性变化等方面存在关联作用,并在一定程度上造就了松辽盆地北部中浅层常规油藏-致密油-页岩油有序共生的空间分布特征。③纵向上,源上常规油、源内页岩油/致密油、源下致密油有序共生;平面上,自盆地边缘向凹陷中心有序发育常规油-致密油-夹层型页岩油-页岩型页岩油。④构建松辽盆地北部中浅层全油气系统源上常规油浮力充注成藏、源内页岩油滞留聚集、源下致密油源储压差充注聚集3类成藏聚集模式。提出的松辽盆地北部全油气系统新认识,为松辽盆地油气资源的整体勘探部署提供新思路,将有助于松辽盆地剩余油气资源高效勘探和新层系新领域快速获得油气发现。

四川超级富气盆地特征及油气勘探潜力

四川盆地油气勘探开发历史悠久,目前已经成为中国重要的油气能源基地。为何四川盆地油气勘探开发长久不衰,未来四川盆地油气勘探开发的方向在哪里。为此,在对国内外超级油气盆地调研的基础上,从盆地地质结构、油气资源规模、类型、储量产量、和空间分布等方面进行了对标分析,并指出了油气勘探潜力和方向。研究结果表明:①四川盆地完全符合超级油气盆地的各项条件,是一个名副其实的超级富气盆地,勘探开发潜力巨大;②四川超级富气盆地其常规与非常规油气领域都是重要的勘探开发对象,油气勘探开发过程中应“常非并举”,油气储量、产量将不断攀升;③常规天然气领域仍然是围绕德阳—安岳裂陷向北进行风险勘探和评价勘探,层位上重点是震旦系和寒武系;页岩气应重点围绕下志留统龙马溪组深水相和深层叠合区域开展勘探开发;致密气则围绕川中—川西过渡带开展评价和建产;致密油(页岩油)应重点在川中北部的中侏罗统沙溪庙组一段、下侏罗统大安寨段开展目标优选和先导实验。

世界能源转型革命与绿色智慧能源体系内涵及路径

能源体系转型的实质是“能源革命”。以化石能源为主体的“资源主导”型能源体系发展至今,推动人类进步,但也引发能源危机与生态环境危机,与新一轮科技革命、产业变革和人类可持续发展的新需求不相适应,亟待研究和发展碳中和背景下的新型能源体系。在新能源、新电力、新储能“三新”为主体的“技术主导”绿色智慧能源新体系框架下,以鄂尔多斯盆地为代表的“超级能源盆地”理念将重塑未来能源勘探开发的理念与模式。鉴于世界能源的“六个不均”和中国“富煤、油气不足、新能源无限”资源禀赋,深入推进“中国能源革命”,坚持能源生产独立性、供给绿色性、储备安全性、消费高效性、管理智慧性、成本经济性的“六性原则”;强化“能源科技创新”,实施技术主导下的煤炭清洁化、稳油和增气、新能源提速、绿色与智慧“四大科创工程”;实现“能源转型”,加快绿色主导下的化石能源清洁化、新能源规模化、集中分布协同化、多能管理智慧化“四化发展”,推动中国能源结构“两个80%”互换,构建绿色智慧能源新体系。

新疆北部油气晚期成藏特征与分布规律

油气晚期成藏是大油气区形成的重要特征。综合前人认识与最新地质、地球化学数据,以新生代青藏高原隆升远程应力为重要成藏影响因素,对新疆北部地区的油气晚期成藏特征与分布规律进行了研究,以丰富和发展这一石油地质学研究前沿。结果表明,青藏高原隆升对新疆北部地区的油气晚期成藏很有可能产生了远程效应,包括成烃演化、原生-次生油藏调整与构造破坏等方面。成烃演化以准噶尔盆地南缘为例,天山快速隆升、强烈剥蚀,伴随巨厚山前沉积,为下伏多套烃源岩的成烃演化提供了必要的快速成熟地温,烃源岩规模生烃。原生-次生油气藏调整以准噶尔盆地腹部为例,喜马拉雅期构造自南向北抬升,浅层断裂发育,油气多源混合与次生调整频繁,形成自南向北数百千米的大型原生-次生叠置的复杂含油气系统。油气藏构造破坏以准噶尔盆地周缘为例,远程应力导致的强烈构造变形使得山前褶皱与断裂发育,广泛出露构造型油气苗,是油气成藏的“活化石”。据此思路,建议将新疆北部地区的准噶尔和吐哈等盆地纳入统一的超级盆地全油气系统,开展整体、系统研究,协同推进油气勘探认识。

全球油气勘探开发形势及技术发展趋势

全球油气行业已进入转型和变革期,新一轮油气技术革命蓄势待发,超级盆地引领老油田重新崛起,非常规资源正在有效接替常规资源,深水-超深水成为未来重要勘探领域,天然气发展进入黄金期。一趟钻、超级压裂等渐进式技术进步和技术组合创新成为技术发展新特征,大幅提高勘探开发规模效益的新一代工程技术发展迅速,推动油气田勘探开发向更深更远拓展,数字化转型和跨界融合正在成为油气行业转型发展的新引擎。

2019油气地质技术发展动向与展望

通过总结油气行业各地区上游投资状况稳步回升、全球油气需求增速放缓及油气剩余探明储量小幅增加等,清楚地认识目前油气勘探形式的变化趋势。为适应变化,全球油气科技创新进入空前密集活跃期,各大石油公司不断推出创新理论、新技术和综合管理方法,实现多学科跨领域交叉融合。梳理了勘探领域典型的创新技术应用,如超级盆地模式、DNA法预测甜点、大数据分析工程数据等,分析了未来勘探理论和技术的发展方向。

非常规油气地质学理论技术及实践

形成非常规油气地质学理论技术,引领油气工业从常规到非常规,进源找油,是世界油气勘探开发形势发展和科学研究持续推进的必然趋势.研究团队紧密结合中国特殊地质背景和油气工业条件,经过10余年不懈攻关,构建了非常规细粒沉积学、非常规油气储层地质学、非常规油气成藏地质学、非常规油气开发地质学和常规-非常规油气有序“共生富集”发展战略等学科内容,集成了非常规油气关键实验技术、勘探评价技术、开发工程技术和常规-非常规油气勘探开发关键技术,基本形成了非常规油气地质学理论技术体系框架.从常规油气的“源控论”到非常规油气的“源储共生系统”,深刻认识到源岩层系及与其大面积紧密接触的致密储集层系中可以聚集巨量工业油气资源.非常规油气地质学理论技术,引领推动了非常规油气地质学科发展、关键技术研发、国家标准制定、国家实验室建设和专业人才培养,有效推进了我国致密油和气、页岩油和气等非常规油气资源的工业勘探开发,截至2022年底,中国非常规油气产量超过1×10^(8)t油当量,约占油气总产量28%,其中非常规气约占天然气总量的41%,非常规油约占石油总量的17%.油气不可再生,但非常规油气革命可延长油气工业的生命,持续强化理论、技术和管理“三个创新”的深度融合,努力实现地下原位加热低熟页岩转化油气、地下原位加热富油煤岩转化油气和地下原位压裂脆性页岩层系产出油气“三个地下革命”的颠覆创新,不断推动以鄂尔多斯盆地为代表的超级能源盆地化石能源与新能源的协同发展,塑造碳中和下中国式超级能源盆地“油气与新能源”融合发展模式,非常规油气革命支撑油气工业可持续发展,力推实现中国“能源独立”.

“进(近)源找油”:油气地质理论创新与重点领域勘探思考

创新地质理论和勘探重点领域是石油地质学科发展与工业探索发现的永恒主题,"进(近)源找油"正成为石油地质研究和油气勘探的新方向。地质理论创新引领石油工业从常规油气向非常规油气跨越,立足中国特色石油地质条件和勘探研究历程,取得4项研究认识。(1)松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地是中国的常规-非常规油气"共生富集"大盆地,未来油气勘探潜力仍很大,常规-非常规油气地质学将指导"共生富集"大盆地实现两种油气资源类型的整体发现、极限开发与协同发展。(2)石油地质理论在大油气田的发现中发挥重要作用,深化烃源岩认识可以不断开辟常规-非常规油气资源新领域,挖潜"共生富集"大盆地可以不断推动常规-非常规油气大发现。(3)重点领域是油气规模增储和战略发现的主力军,深层—超深层和非常规烃源岩层系是未来陆上重点发现和发展领域,中西部突出深层—超深层优质油气资源,中东部突出中—深层非常规规模油气资源。(4)立足6大常规-非常规油气"共生富集"盆地基础研究,突出烃源岩附近及其内部油气资源的规模快速利用,常规油气聚焦"富油气层系"战略发现,非常规油气聚焦"人造油气藏"规模开发,攻关"共生富集"盆地资源序列、重点领域风险勘探、万米超深层科学探索、非常规油气人工改造、煤炭一体化地下气化、页岩油及煤岩油原位转化6大战略领域,努力实现深层—超深层油气发现成规模、非常规油气资源能动用。面向未来10~15年,新一轮地质理论创新和重点领域优选,将带动中国油气工业继续增储上产。

页岩油气科技进步、发展战略及政策建议

页岩油气是自生自储、源储一体的非常规油气资源,根据热演化成熟度将页岩油划分为中—高成熟页岩油与中—低成熟页岩油,根据页岩沉积环境将页岩气划分为海相、海陆过渡相和陆相页岩气。中国是目前世界上实现陆相页岩油商业规模开发最成功的国家之一,相继在鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等获得陆相页岩油重大发现。在四川盆地及其周缘实现了海相页岩气工业突破和快速规模发展,截至2021年底,在中国南方累计探明页岩气田8个、探明地质储量2.74×10^(12)m^(3),2021年页岩气产量达230×10^(8)m^(3),累计生产页岩气924×10^(8)m^(3)。中国页岩油气资源潜力大,但规模勘探与效益开发仍面临诸多挑战。借鉴国外页岩油气发展经验与启示,建议由国家牵头评价落实黑色页岩转化油气、高碳煤岩转化油气的技术与经济资源量,制定发展规划;设立国家级黑色页岩、高碳煤岩油气原位转化先导试验区,继续执行并出台页岩转化、煤岩油气转化的财政激励和税收扶持政策,推动实现地下页岩油熟化转化革命、地下煤炭加热转化油气革命;国家顶层设计,统筹投资,以鄂尔多斯、四川等盆地为代表,打造地上可再生能源与地下油气煤、热锂铀、碳捕获和储存(CCS)、碳捕获与利用及封存(CCUS)等协同融合发展的"世界超级能源盆地"基地,实现地上与地下多种能源的协同融合发展。