双碳背景下中国海油三个万亿大气区勘探战略思考

天然气具有清洁低碳等优势,在实现中国碳达峰、碳中和目标过程中将发挥重要作用。中国海油为响应国内不断加大天然气勘探开发力度的号召,提出了三个万亿大气区战略布局,即:南海万亿大气区、渤海万亿大气区和陆上鄂东-沁水万亿大气区,这三个万亿大气区是中国海油国内天然气增储上产的主要区域。本文聚焦资源基础、勘探方向、勘探理论认识与技术攻关方向,明确了中国海油建设三个万亿大气区的时间表和路线图。研究认为:①中国海油在南海北部、渤海海域和陆上探区具备实现三个万亿大气区的现实储量基础和资源潜力;②深水深层、深水超浅层、浅水深层和陆上深煤层,是未来中国海油开展天然气勘探的重要方向;③深部优质储层分布规律和深部油气富集机理等理论认识,深部储层改造、深部地震成像等关键技术,是未来需要重点攻关的理论技术方向。

渤海东部和黄海北部沉积物中重金属分布特征

通过对渤海东部及黄海北部海域138个站位沉积物样品的重金属等含量分析,研究了该海域沉积物重金属元素分布特征及其控制因素.渤海东部及黄海北部海域沉积物中As、Cu、Cd、Cr、Co、Hg、Ni、Pb、V、Zn的平均含量分别为:9.87,20.1,0.15,58.9,11.6,0.02,26.7,23.0,74.0,65.5μg/g;重金属元素Cu、V、Cr、Co、Ni、Zn含量与有机碳含量、小于63μm细粒沉积物呈显著正相关,其在表层沉积物中的分布明显受到有机质含量和沉积物粒径的控制,而As、Hg分布没有明显受到有机质含量和沉积物粒径的影响.富集系数显示,Cr、Co、Ni、Pb、V和Zn为无富集;Cu为轻度富集;As、Cd和Hg为中度富集;依据Q-型聚类分析特征,将研究区域沉积物划分为3个不同的重金属分区,Ⅰ类区沉积物Hg富集程度较高;Ⅱ类区沉积物As富集程度较高;Ⅲ类区重金属元素含量普遍较高,尤其Cu、Zn和Cd含量明显增高.

渤海东部与黄海北部表层沉积物的元素地球化学记录

为研究渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素组成特征及与物源的关系,分析了该海域138个站位沉积物样品的常量元素含量。渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布基本相似;Si O2分布与Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布相反;Al2O3、Mg O、TFe2O3、Ti O2和Na2O等元素与细粒沉积物呈正相关,Si O2与粗粒沉积物呈正相关,Ca O、Ca CO3、Mn O和K2O分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;北黄海东部K2O分布反映了鸭绿江物质的影响。R-型聚类分析得出3种组合类型,以Mg O、Ca O和K2O及Mn O为代表,分别对应反映陆源细粒物质输入、指示黄河和鸭绿江物质的影响和海洋自生作用。依据Q-型聚类分析特征,将调查海域沉积物划分为4个不同的地球化学分区,同时综合分析得出了Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区的沉积物运移的路径趋势。K2O/Ca O揭示黄河物质影响自南至北和自西向东呈逐渐减弱的趋势,其中研究区西南部和北黄海中西部受黄河物质影响较强,北黄海东部沉积物更多受鸭绿江物质影响。

渤海海域东部弯曲走滑断裂派生伸展与挤压作用的定量表征及其油气地质意义

弯曲走滑断裂的局部构造应力特征复杂,影响油气的生成、运移和聚集成藏。以渤海海域东部为例,基于最新的三维地震、钻井、油气成藏等资料,建立弯曲走滑断裂派生局部伸展和挤压作用的定量表征方法,探讨走滑派生局部挤压和伸展构造的油气地质意义。结果表明:垂直于弯曲走滑断裂走向的区域走滑作用力法线方向分力为该位置派生挤压或伸展作用的强度,针对同一断裂某一区段可用走滑派生强度系数定量表征派生伸展和挤压作用的强弱,当该系数为正值时代表派生挤压作用,当该系数为负值时代表派生伸展作用,绝对值表示派生伸展或挤压作用的相对大小;走滑派生伸展作用促进洼陷的构造沉降,派生强度系数绝对值越大烃源岩厚度、总有机碳含量越大;走滑派生挤压作用导致圈闭幅度增大,增压段圈闭幅度明显大于释压段,派生强度系数越大圈闭幅度越大;走滑派生局部伸展与挤压作用的差异导致断裂及其附近孔隙度、渗透率发生变化,进而影响断裂对油气输导与封堵的控制作用,油气在增压段主要沿断裂带走向或垂向运移,释压段主要穿过断裂带横向运移、沿断裂带垂向运移,不同类型和强度派生构造对油气输导和封堵的差异性影响油气的展布规律。

渤海东部晚第四纪沉积环境变化的稀土元素地球化学记录

对渤海东部DLC70-1孔157个沉积物样品进行了稀土元素（REE）测定，结合有孔虫丰度和粒度参数研究，探讨了该孔稀土元素地球化学特征与晚第四纪环境变化关系。DLC70-1孔沉积物物源分析表明，该孔沉积物物质来源比较稳定，其沉积物主要来源于黄河。渤海东部DLC70—1孔REE的分布特征与晚第四纪沉积环境变化密切相关，约100kaBP以前，研究区发育浅海环境，∑REE含量较高，且HREE相对富集。100～75kaBP期间，2REE含量受沉积物粒度的影响，明显低于前一阶段，LREE相对富集，稀土元素分布表现为河口半咸水环境特征。75～60kaBP期间，研究区发育以细颗粒沉积物为主，∑REE含量达到高值。60-35kaBP期间为晚更新世玉木冰期中间冰阶（暖期）沉积，研究区发育滨海沉积环境，其∑REE含量总体较低，并显示LREE相对富集；随着水体深度和盐度条件发生多次波动，稀土元素分布特征也表现出小幅度变化。35～30kaBP期间，研究区发育滨岸和滨海沉积环境，其∑REE含量总体较高。30～10kaBP期间，研究区表现为河流环境，受矿物组成和沉积物粒度的影响，∑REE含量总体较低，显示向上HREE相对富集。10kaBP以来为全新世海侵期，研究区持续发育滨海一浅海沉积环境，其∑REE含量总体较高，显示LREE富集。

渤海东部晚更新世以来的沉积物地球化学特征

为探讨渤海东部晚更新世以来的元素地球化学特征及控制因素, 对渤海东部DLC70-1孔157个沉积物样品 进行了化学成分、 粒度及测年分析.结果表明, 晚更新世以来研究区沉积物的物质来源与沉积环境较为稳定; 根据 DLC70-1孔沉积物地球化学特征, 钻孔岩芯可划分为6层, 反映了末次间冰期（ 暖期） 晚期以来渤海东部沉积物物源的 变化以及海面波动.Al2O3、 MgO、TFe2O3、 MnO、 TiO2、 Cu、 Zn、 Pb、Cr和 Rb等元素与细粒沉积物呈正相关, SiO2、Na2O 与粗粒沉积物呈正相关, K2O 、Sr和 Ba分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;R-型因子分析得出三种主要组合类 型, 以 Mg、Sr和 Ba为代表, 分别对应陆源细粒物质输入与黄河物质、 海河物质和深河物质的影响.运 用 BVAI2O3与 Sr/Al2O3、 MgO/Al2O、 K2O/Al2O3离散图分析了 DLC70-1孔的物质来源, 结果表明沉积物主要来源于黄河, 该孔中上 部 32.30-49.00m和 9.30-23.20 m沉积物受到了深河和海河物质的影响.

渤海东部海域秋季底层游泳动物种类组成及群落多样性

根据2014年9月在渤海东部海域(37°40'—38°20'N、120°00'—121°20'E)进行的游泳动物底拖网调查数据,应用相对重要性指数、生物多样性指数、群落结构多元统计分析等方法对该海域游泳动物种类组成及群落多样性特征进行了分析。结果表明:调查海域共捕获游泳动物54种,以头足类枪乌贼(Loliolus spp.)为绝对优势种;游泳动物资源密度为28.82kg/h和5166尾/h。游泳动物种类Margalef丰富度指数(D)的变化范围为1.99—3.67,Shannon-Wiener多样性指数(H')变化范围为0.89—2.28,Pielou均匀度指数(J')变化范围为0.29—0.69。群落结构多元统计分析表明,渤海东部海域游泳动物群落结构以60%的相似性可划分为3个组群:长岛群岛海域组群(A组群)、龙口海域组群(B组群)和蓬莱海域组群(C组群);ANOSIM分析表明,组群之间差异极显著,两两之间差异亦极显著。受增殖放流影响,C组群资源密度和种类多样性均保持较高的水平,而A、B组群人为活动频繁,过度捕捞严重,对海域生态环境和渔业资源整体结构的破坏较大。

渤海东部和黄海北部表层有用重砂资源及影响因素

通过对渤海东部和黄海北部海域234个表层沉积物样品进行重矿物鉴定,计算了独居石、石榴石、钛铁矿和锆石4种有用重砂矿物的品位并分析了异常分布特征,结果显示,异常品位主要富集在渤海海峡北部、辽东半岛东南侧和北黄海南部海域。粒度分析表明,在砂质含量越高、分选性越好的沉积物中重砂矿物越利于富集;矿物组分主要来自鸭绿江、辽东半岛东南侧海岸和长山列岛冲刷物质、老铁山水道侵蚀物质及全新世前残留沉积物质;水动力条件影响明显:沿岸流有效搬运了近源河流的输入物质,北黄海强潮流促进了重矿物砂矿的形成富集,而黄海暖流则有效限制了黄河源细粒物质的扩散,对已富集区域起到了重要保护作用。

渤海海域辽东东地区油气成藏条件分析

为明确辽东东地区的勘探潜力与方向,应用油气成藏综合研究技术,利用区内地质、地球物理和分析化验等资料,研究了辽东东地区的油气成藏条件。结果表明,该区具有多元供烃的油源条件、3套区域性储盖组合、多类型的圈闭条件和有利的复式输导体系,具备形成大中型油气田的有利条件;中部走滑带的东营组—馆下段构造圈闭、东部斜坡带的东营组地层圈闭、洼陷带的沙河街组岩性圈闭以及隆起区的潜山圈闭是下步勘探的有利方向。

渤海海峡跨海通道建设的必要性及紧迫性

兴建渤海海峡跨海通道,可以缓解环渤海地区进出关运输、南北运输和沿海港口集疏运输等诸多矛盾,为我国东部沿海建立南北交通运输便捷安全通道创造重要前提条件;可以极大地改善环渤海地区的投资环境,扩大环渤海地区的对外开放,加强与东北亚国家和地区的经济合作;可以为环渤海地区各城市的发展创造重要契机,实现资源整合和市场融合,为振兴东北老工业基地注入强大的动力,在更大范围、更多领域培育新的经济增长点。同时,有着极为重要的国防价值,是巩固渤海及我国海防的"生命线工程"。兴建渤海海峡跨海通道技术上可行,在当前情况下解决资金比较容易,而且具有良好的投资回报率。

渤海海域东部不同富油凹陷烃源岩生烃特征差异及意义

渤海海域东部发育多个富油凹陷,具有较大的生烃潜力,由于各凹陷形成和发育过程不同,导致不同凹陷、不同层段烃源岩热演化和生、排烃特征具有明显差异。通过对渤海海域东部3个富油凹陷多套烃源岩进行埋藏史、热史和生、排烃史研究,厘定了渤中凹陷、渤东凹陷和庙西凹陷烃源岩生、排烃时间以及演化特征。结果表明:①渤海海域东部地区不同构造单元烃源岩热演化程度具有“西高东低”的趋势,渤中凹陷最早生烃时间为31.5 Ma,渤东凹陷和庙西凹陷最早生烃时间分别为28.2,11.2 Ma,渤中凹陷最早排烃时间为27.8 Ma,而渤东凹陷和庙西凹陷最早排烃时间分别为20.9,6.7 Ma;②渤中凹陷烃源岩热演化程度较高,现今主要为储层提供天然气,为环渤中凹陷地区形成天然气藏和凝析气藏提供了气源;渤东凹陷、庙西凹陷热演化程度依次降低,为储层提供大量油源,盆地边缘地区主要以油藏为主。

渤海东部庙西地区隆凹结构的形成及与油气聚集的关系

通过LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年测试,得出渤海东部庙西地区基底花岗岩形成于中—晚侏罗世(161 Ma左右)。通过三维地震资料解释和绘制该区新生界厚度图,揭示出庙西地区具有典型的断坳结构,主要经历了中生代末的基底形成期、新生代的断陷期和坳陷期3个阶段。构造演化对油气聚集产生了重要影响,主要表现在:中—晚侏罗世基底的形成奠定了后期构造演化的基本格局;断陷期形成了沙河街组和东营组烃源岩;坳陷阶段开始了油气的生成与排替。凸起和斜坡区深浅层形成了大量与断裂相关的断背斜、断鼻和断块圈闭;不同级别的断层对油气运移作用不同,一、二级主干断裂沟通源岩,将油气运移至有利圈闭,三级断裂则将油气封堵聚集成藏。

郯庐断裂带新构造运动对渤海东部油气聚集的控制作用

郯庐断裂带控制了渤海东部凹陷、凸起的形成、演化,也控制了烃源岩、储盖层及圈闭的展布.郯庐断裂的力学性质早第三纪为张性,晚第三纪为张扭性.上新世后期,郯庐断裂强烈的活动形成了张扭性断裂背斜圈闭、压扭性断裂背斜圈闭、塑性拱张-底辟背斜圈闭,并改造加大了披覆背斜圈闭的面积和幅度.晚期形成的这些圈闭丰富了渤海湾盆地油气藏类型,扩展了勘探领域.与晚期构造相匹配,晚期强烈的断层活动促进了油气的运移和再分配,形成了一系列丰度高、储量大的油田,使本区成为我国近年来石油储量增长最大的地区.

输导脊中转能力定量表征及在渤海东部油气勘探中的应用

通过对渤海东部油气运移条件的研究,建立潜山不整合面、新近系馆陶组底部骨架砂体两种输导脊横向聚油和垂向中转模型,并对输导脊中转能力进行定量化表征。结果表明:潜山不整合面输导脊横向聚油能力与输导脊-烃源岩接触程度、输导脊倾角及输导脊顶部圈闭面积有关,在已发现油田数据的基础上创建聚油系数Ia,当Ia>30 km·km2时,潜山上覆新近系具备形成千万吨级油田的潜力;馆陶组底部骨架砂体输导脊中转能力受控于输导脊顶面圈闭面积、输导脊倾角、输导脊-断层配置、断层活动性等方面,结合已成藏井区建立骨架砂体输导脊无量纲的偏差系数Id和中转系数It,当Id<0.5且It>100时,骨架砂体之上浅层成藏可能性较高;研究提供了输导脊中转能力的定量评价思路与方法,在渤海东部斜坡带新近系油气勘探中取得了较好的应用效果。

渤海海域石东斜坡带“双断-接力”油气运移模式及勘探实践

为厘清斜坡带油气运移、聚集、成藏等科学难题,高效指导斜坡带油气勘探,通过综合分析石臼坨凸起东部斜坡区的石油地质特征,提出了"双断-接力"油气运移模式。边界断裂活动性、断面形态及启闭性控制油气由凹陷向凸起垂向运移,并在凸起斜坡区沿新近系馆陶组横向运移,馆陶组顶面形态控制油气横向运移方向;切脊次级断裂控制油气最终聚集成藏。基于QHD33-1S油田区的264个已钻砂体统计,控制砂体成藏的切脊次级断裂(A类断裂),均位于油气优势运移路径上,且断层活动性>50 m、切入馆陶组构造脊的规模在4 km以上。勘探实践证实,位于油气优势运移路径上、A类断裂控制下的构造和构造-岩性圈闭是油气成藏的有利区。

油气优势运移方向分析——以渤海东部新近系为例

渤海东部新近系成藏与断层的输导密不可分,运移断层控制下的优势运移方向是有利成藏区带及高丰度区块的关键。通过三维地震、钻井及测井等资料识别主要运移断层,划分断裂带内部结构单元及断层面与地层产状的配置类型,基于断层封堵性和断层—地层配置对油气优势运移方向开展研究。结果表明,与主力烃源岩接触面积大、晚期活动性较强的大型断层为主要的运移断层,其断裂带是由中部滑动破碎带和其两侧的诱导裂缝带等不同结构单元组成的复杂地质体;综合岩性配置、产状配置、泥岩涂抹、断裂性质及断面应力等多种因素,对主要断层进行了新近系侧向封堵性的模糊综合判定,结果表明渤东低凸起、庙西北凸起、渤东凹陷东侧缓坡带为油气有利的运聚区带;进一步利用断层面形态与地层产状配置精细刻画寻找油气高丰度区块,与油田勘探实践吻合度较高。上述研究提出了对区域优势成藏区带和具体高丰度区块的预测方法,具有一定的勘探借鉴意义。

渤海东部和黄海北部表层沉积物稀土元素的分布特征与物源判别

为了探讨渤海东部和黄海北部稀土元素分布特征及其影响因素,对渤海东部和黄海北部138个表层沉积物样品进行电感耦合等离子体质谱法分析.结果表明:渤海东部和黄海北部沉积物的配分模式与中国黄土的接近,与周边的鸭绿江、黄河等河流输入物质也有相似性,表明研究区沉积物主要来自于周边大陆.沉积物物源判别结果显示:山东半岛近岸及其西南部沉积物主要来源于黄河,该区域沉积物分布受山东半岛沿岸流及近岸潮流影响;研究区东部沉积物稀土元素组成特征与鸭绿江沉积物组成相近,表明研究区东部沉积物可能由鸭绿江供应;研究区西北部沉积物主要来源于黄河及辽宁沿岸物质输入,局部有滦河、六股河物质存在;研究区东南部物质主要来源于黄河.对沉积物稀土元素百分含量及参数特征值进行了Q型聚类分析,将研究海域沉积物划分为4个不同的区域,分别为北黄海东部区域(Ⅰ)、山东半岛近岸周边区域(Ⅱ)、渤海东部中部区域(Ⅲ)及研究区的西北部与东南部分布区(Ⅳ).