中國非常規(guī)油氣資源與勘探開發(fā)前景
發(fā)布時間:2019-07-13 17:25:43來源:
石油勘探與開發(fā)中國非常規(guī)油氣資源與勘探開發(fā)前景賈承造1,鄭民2,張永峰1.中國石油天然氣集團(tuán)公司;2.中國石油勘探開發(fā)研究院常規(guī)油氣勘探開發(fā)前景與未來的發(fā)展戰(zhàn)略。研究表明,中國非常規(guī)油氣資源豐富,發(fā)展?jié)摿Υ?,其中致密氣可采資源量為8.8×10 3,頁巖氣可采資源量為15×10 3,煤層氣可采資源量為10.9×10 3,致密油可采資源量為13×10 t,可回收頁巖油資源量為160×10 t,油砂也具有一定資源潛力。目前已形成了全數(shù)字地震勘探技術(shù)、低滲低阻氣層識別技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù),且應(yīng)用效果顯著。致密氣和致密油是中國目前比較為現(xiàn)實(shí)的待開發(fā)非常規(guī)油氣資源,煤層氣與頁巖氣的開發(fā)利用正在起步。未來10~20年,中國非常規(guī)油氣產(chǎn)量將顯著增長,在彌補(bǔ)常規(guī)油氣產(chǎn)量短缺中扮演日益重要的角色。圖2表5參21 0引言隨著油氣勘探開發(fā)的不斷深入發(fā)展,致密氣、頁巖氣、煤層氣、致密油等非常規(guī)油氣在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下展示了巨大的潛力,全球油氣資源將迎來二次擴(kuò)展。頁巖氣、致密氣的發(fā)展,使美國天然氣探明儲3,增幅超過38富,頁巖氣、致密氣、致密油、油頁巖、油砂、煤層氣等開發(fā)利用潛力巨大;但中國非常規(guī)油氣具有地質(zhì)研究起步較晚,資源潛力認(rèn)識不清,開發(fā)技術(shù)相對落后等特征。
本文基于非常規(guī)油氣的特點(diǎn),對中國非常規(guī)油氣資源潛力進(jìn)行初步評價,并總結(jié)近年來中國非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術(shù)進(jìn)展,結(jié)合勘探開發(fā)現(xiàn)狀,提出未來中國非常規(guī)油氣的發(fā)展前景與勘探戰(zhàn)略。
1非常規(guī)油氣特點(diǎn)非常規(guī)油氣資源大面積分布,不受水動力效應(yīng)的明顯影響也稱為連續(xù)型沉積礦,包括煤層氣、石油勘探與開發(fā)?油氣勘探致密氣、頁巖氣、天然氣水合物、天然瀝青和油頁巖等[45].非常規(guī)油氣有別于常規(guī)油氣,主要在沉積盆地內(nèi)的斜坡與向斜區(qū)大面積連續(xù)分布;烴源巖與儲集層一體或緊鄰,聚集效率高;儲集層物性差,油氣主要聚集于納米級微孔儲集層中;總體資源豐度低;其勘探開發(fā)突破了傳統(tǒng)地質(zhì)理念,經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)與技術(shù)進(jìn)步密切相關(guān),主要體現(xiàn)在以下4個方面。
?、俜浅R?guī)油氣低部位富集、大面積廣覆式成藏模式突破了常規(guī)油氣高部位成藏與有效圈閉封蓋成藏認(rèn)識,使勘探目標(biāo)層系從源外儲集層系轉(zhuǎn)向源內(nèi)或近源儲集層系。
?、诜浅R?guī)油氣賦存于源巖及與源巖互層共生或緊鄰的致密儲集層的納米級孔隙中,非常規(guī)油氣地質(zhì)理論使油氣勘探目標(biāo)儲集層物性下限不斷下延,勘探開發(fā)目標(biāo)從微米?毫米孔喉的優(yōu)良儲集層向納米級孔喉的烴源層或近源層擴(kuò)展。
?、鄯浅R?guī)油氣運(yùn)移與滲流機(jī)理決定了其勘探開發(fā)方式。非常規(guī)油氣非浮力源內(nèi)或近源聚集,滯留于納米孔喉儲集層內(nèi),無一次和二次運(yùn)移,以顆粒表面吸附和孔隙空間游離2種主要形式富集成藏,需要通過人造孔縫達(dá)到人造成礦并規(guī)模開發(fā)的目的。
?、芄こ碳夹g(shù)進(jìn)步促進(jìn)了非常規(guī)油氣的經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)。井筒和壓裂技術(shù)是頁巖油氣、致密氣等非常規(guī)油氣開發(fā)的關(guān)鍵。頁巖油氣是一種極為豐富的殘留在特低滲、致密烴源巖中的油氣資源,提高其產(chǎn)量的關(guān)鍵在于井筒和壓裂技術(shù)。頁巖氣開發(fā)技術(shù)的突破使得頁巖氣產(chǎn)量快速增長。至2009年,美國巴內(nèi)特頁巖區(qū)累計(jì)鉆井13 785口,直井占30,水平井占70,核心區(qū)水平段可達(dá)20段壓裂。2002?2007年,殼牌公司在Pinedale致密砂巖氣田鉆井180多口,實(shí)施壓裂2 800多次,使得該氣田日產(chǎn)氣量達(dá)28×10 3,成為全美第二大氣田2中國非常規(guī)油氣資源迄今,中國投入或即將投入工業(yè)化勘探開發(fā)的非常規(guī)油氣可以歸納如下。
2.1致密氣致密氣賦存于低孔孔隙度小于10低滲滲透率小于0.1×10儲集層中,含氣飽和度低小于60,一般要經(jīng)過特殊作業(yè)才有開采價值密砂巖氣分布范圍廣,有利區(qū)面積為32×10 2,已成為重要的增儲上產(chǎn)領(lǐng)域。目前已形成鄂爾多斯盆地上古生界與四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組T x2大致密氣現(xiàn)實(shí)區(qū)[910],松遼盆地下白堊統(tǒng)登婁庫組K渤海灣盆地古近系沙河街組沙三段和沙四段Es吐哈盆地侏羅系、塔里木盆地侏羅系和白堊系、準(zhǔn)噶爾盆地南緣侏羅系和二疊系5個致密氣潛力區(qū)。
筆者采用類比法初步評價了中國致密氣資源潛力,認(rèn)為致密氣地質(zhì)資源量為17.4×10 3,可采資源量為8.8×10盆地盆地面積/勘探層系地質(zhì)資源量/可采資源量/鄂爾多斯四川松遼塔里木吐哈渤海灣準(zhǔn)噶爾注:P j??下二疊統(tǒng)佳木河組2.2頁巖氣中國廣泛發(fā)育海相、海陸過渡相和陸相泥頁巖,有6套層系頁巖氣資源潛力大見圖1,其中,海相、海陸過渡相泥頁巖資源發(fā)展前景比較好[11].古生界海相泥頁巖主要分布在南方地區(qū)、塔里木盆地等,分布面;古生界海陸過渡相泥頁巖主要分布在北方地區(qū)和揚(yáng)子地區(qū),分布面積為15×10;中新生界湖相泥頁巖主要分布在松遼盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、吐哈盆地、柴達(dá)木盆地,分布面積為20×10揚(yáng)子地區(qū)古生界海相富有機(jī)質(zhì)頁巖具備良好的生烴條件與頁巖氣儲集條件,是目前中國比較現(xiàn)實(shí)的頁巖氣區(qū)。其中,寒武系筇竹寺組與志留系龍馬溪組是頁巖氣比較為富集的層系。筇竹寺組頁巖分布面積為2,平均厚100~150 m,其中頁巖氣富集段頁巖厚40 m,有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ?Ⅱ型,其TOC值為強(qiáng)度為70×10 2.龍馬溪組頁巖分布面積為2,層厚平均為100~120 m,其中頁巖氣富集段頁巖厚3~40 m,有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ?Ⅱ型,TOC生氣強(qiáng)度為60×10參考美國與四川威遠(yuǎn)地區(qū)的實(shí)測頁巖氣資源豐度分別為2×10,采用資源豐度類比法初步評價了全國頁巖氣資賈承造等:中國非常規(guī)油氣資源與勘探開發(fā)前景源潛力[12],認(rèn)為中國頁巖氣地質(zhì)資源量為86×10 2.3煤層氣中國廣泛發(fā)育含煤盆地,煤層含氣量較高,資源頁巖特征地區(qū)或盆地勘探層系有利區(qū)面積/10厚度/m地質(zhì)資源量/10油氣顯示揚(yáng)子氣顯示豐富獲工業(yè)氣流華北氣顯示塔里木氣顯示松遼油氣顯示渤海灣油氣顯示鄂爾多斯氣顯示準(zhǔn)噶爾氣顯示獲低產(chǎn)氣流吐哈氣顯示獲低產(chǎn)氣流豐富。含煤層系主要發(fā)育在華北地區(qū)石炭系?二疊系和華南地區(qū)二疊系煤盆地、西部侏羅系含煤泛盆沉積和東北部侏羅系含煤斷陷。其中,鄂爾多斯盆地東緣和沁水盆地的沁水區(qū)帶為比較有利區(qū),是近期實(shí)施勘探開發(fā)的目標(biāo)區(qū);鄂爾多斯盆地的南緣、川南黔北盆地群的松藻、寧武盆地的寧武、太行山東麓的安陽?鶴壁等區(qū)帶為有利區(qū),可作為中長期發(fā)展規(guī)劃的目標(biāo)區(qū)。
新一輪資源評價結(jié)果顯示,中國煤層氣有利勘探面積約為37.5×10 2,地質(zhì)資源量為36.8×10可采資源量為10.9×10 3 [13].鄂爾多斯、沁水、準(zhǔn)噶爾、滇東黔西、二連、吐哈、塔里木、天山、海拉爾等9個盆地群煤層氣地質(zhì)資源量均大于1×10 3,總地質(zhì)資源量為30.97×10 3,可采資源量為2.4致密油致密油主要是指與生油巖層系互層共生或緊鄰的致密砂巖、致密碳酸鹽巖儲集層中聚集的石油資源。
雖然儲集層物性較差,但源儲一體或緊鄰,含油條件好,儲量大,是繼頁巖氣之后的又一勘探熱點(diǎn)領(lǐng)域。
盆地群評價面積/地質(zhì)資源量/可采資源量/鄂爾多斯沁水準(zhǔn)噶爾滇東黔西二連吐哈塔里木天山海拉爾石油勘探與開發(fā)?油氣勘探中國致密油分布范圍比較廣,大致有3種類型:①陸相致密砂巖油藏,如鄂爾多斯盆地延長組油藏;②湖相碳酸鹽巖油藏,如渤海灣盆地岐口凹陷、四川盆地川中地區(qū)大安寨組油藏;③泥灰?guī)r裂縫油藏,如渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷、酒泉盆地青西凹陷油藏??碧綄?shí)踐證實(shí),中國致密油勘探的主要方向?yàn)橐妶D2:鄂爾多斯盆地三疊系長致密砂巖、準(zhǔn)噶爾盆地二疊系湖相云質(zhì)巖、松遼盆地白堊系泥巖、渤海灣盆地古近系沙河街組Es湖相碳酸鹽巖、四川盆地川中地區(qū)侏羅系大安寨組J dn湖相灰?guī)r、酒泉盆地下白堊統(tǒng)下溝組K g泥灰?guī)r等。
初步評價結(jié)果顯示,中國致密油有利勘探面積為2,地質(zhì)資源量為74×10可采資源量為13×10盆地勘探層系勘探面積/10地質(zhì)資源量/10鄂爾多斯四川松遼柴達(dá)木渤海灣準(zhǔn)噶爾酒泉2.5頁巖油中國油頁巖資源豐富、分布范圍廣,松遼、鄂爾多斯、倫坡拉、準(zhǔn)噶爾、羌塘、柴達(dá)木、茂名、大楊樹、撫順等9個盆地的頁巖油資源量均大于2×10 2010年國家油氣重大專項(xiàng)對頁巖油資源重新進(jìn)行了評價,油頁巖地質(zhì)資源量為11 602×10 t,可回收頁巖油資源量達(dá)160×10 t.相比2005年的新一輪油氣資源評價結(jié)果,油頁巖地質(zhì)資源量增加了61.2,可回收頁巖油資源增加了33.3.
2.6油砂中國油砂主要分布于準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木、松遼、鄂爾多斯、四川等盆地見表5,具有一定的資源潛力但油砂品質(zhì)較差,含油率大于10的油砂地質(zhì)資源量t,而且分布點(diǎn)多面廣,僅在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣、柴達(dá)木盆地西北緣相對集中分布,因此有一定的開采難度。
盆地主要分布區(qū)地質(zhì)儲量/平均含油率/油砂平均厚度/m準(zhǔn)噶爾紅山嘴、黑油山?三區(qū)、白堿灘、烏爾禾等柴達(dá)木油砂山、干柴溝松遼圖牧吉四川青林口?厚壩鄂爾多斯烏蘭格爾、四郎廟?廟灣二連吉爾嘎郎圖、巴拉湖百色那滿、林蓬賈承造等:中國非常規(guī)油氣資源與勘探開發(fā)前景3非常規(guī)油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)3.1致密氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)3.1.1鄂爾多斯盆地致密氣鄂爾多斯盆地的蘇里格氣田和大牛地氣田資源豐富,但儲集層物性差,孔隙度為4~10,滲透率為2,單井產(chǎn)量低,產(chǎn)量遞減快。針對該盆地的低滲透致密砂巖儲集層,油田現(xiàn)場開展了大量的勘探開發(fā)技術(shù)攻關(guān):①全數(shù)字地震勘探技術(shù)實(shí)現(xiàn)了薄氣層的有效預(yù)測。通過常規(guī)地震勘探向全數(shù)字地震勘探、單分量地震勘探向多分量地震勘探、疊后儲集層預(yù)測向疊前有效儲集層預(yù)測3大技術(shù)轉(zhuǎn)變,采用折射波靜校正、4次項(xiàng)速度分析、地表一致性振幅反褶積等技術(shù)處理地震資料,剖面的有效頻帶寬度達(dá)到5~105 Hz,與常規(guī)地震剖面相比,低頻拓寬5 Hz,高頻拓寬10 Hz,實(shí)現(xiàn)了巖性體刻畫?有效儲集層預(yù)測?流體檢測的技術(shù)進(jìn)步,形成了全數(shù)字地震薄氣層預(yù)測和多波地震流體檢測2大主體技術(shù),為疊前有效儲集層的預(yù)測奠定了基礎(chǔ);②針對蘇里格地區(qū)高阻、低阻氣層并存及孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn),研發(fā)了感應(yīng)側(cè)向聯(lián)測法、視彈性模量系數(shù)法等6種低滲低阻氣層識別技術(shù),提高了氣層判識能力;③鉆井方面大力推廣應(yīng)用不動管柱分層壓裂合采技術(shù),有效提高了儲集層動用程度。
鄂爾多斯盆地致密氣勘探開發(fā)的成功,依賴于地質(zhì)認(rèn)識的不斷提高與勘探開發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步。經(jīng)過大力推進(jìn)技術(shù)研發(fā),2010年蘇里格氣田和大牛地氣田天然氣產(chǎn)量分別提升為106×10 3,預(yù)計(jì)2020年將分別達(dá)到230×10 3.1.2四川盆地川中地區(qū)須家河組致密氣四川盆地川中地區(qū)須家河組致密氣儲集層物性也較差,孔隙度為6~10,滲透率為0.1×10 2,而且其儲量豐度較蘇里格氣田更低,勘探難度大。
經(jīng)過技術(shù)攻關(guān),2010年天然氣產(chǎn)量達(dá)12×10 3,預(yù)計(jì)3.該地區(qū)致密氣開發(fā)過程中,采取了下列開發(fā)工程技術(shù):①大力推廣水平井鉆井,m水平段須四段無阻流量達(dá)到203.42×10②推廣水平井分層壓裂新工藝,有效提高單井產(chǎn)能。
水平井蓬萊4井須二段采用裸眼封隔器10段分層加砂壓裂的試氣方案,初產(chǎn)日產(chǎn)氣24×10 3.③針對須家河組儲集層縱向分布特征,采用2種壓裂技術(shù)改造,效果顯著。儲集層較厚40~50 m的地區(qū),采用較大規(guī)模加砂壓裂技術(shù)改造;儲集層較薄或隔層較厚的地區(qū),采用分層壓裂技術(shù)改造。
3.2頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)頁巖氣開發(fā)求產(chǎn)的關(guān)鍵是開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,目前已推廣應(yīng)用大規(guī)模水力壓裂技術(shù)、微地震監(jiān)測技術(shù)等,取得明顯效果。
中國石油天然氣集團(tuán)公司在上揚(yáng)子地區(qū)古生界海相頁巖的勘探中獲突破,威201、寧201、寧203、昭等5口井鉆獲工業(yè)氣流;目前已部署3口頁巖氣水平井,包括威遠(yuǎn)地區(qū)2口、長寧地區(qū)1口。
中國石油化工集團(tuán)公司在中生界陸相頁巖的勘探中獲得突破,如元壩9井和建井已獲工業(yè)氣流。
3.3煤層氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)為了加大煤層氣產(chǎn)能建設(shè)力度,提高煤層氣年產(chǎn)量,十一五期間進(jìn)行了大量技術(shù)攻關(guān):①叢式井鉆完井技術(shù)。廣泛應(yīng)用叢式井鉆井技術(shù),建立合理的井身結(jié)構(gòu),選擇適當(dāng)?shù)你@具組合,優(yōu)選鉆井參數(shù),確保井身質(zhì)量,加快鉆井速度,縮短煤層浸泡時間,保護(hù)煤巖產(chǎn)氣層,有效降低生產(chǎn)成本。②水平井分段改造技術(shù)。水平井分段改造技術(shù)日趨成熟,形成了6套主體技術(shù),包括雙封單壓分段壓裂技術(shù)15段、滑套封隔器分段壓裂技術(shù)6段、水力噴射分段壓裂技術(shù)10段、裸眼封隔器分段改造技術(shù)10段、快速可鉆式橋塞分段改造技術(shù)15段、液體膠塞分段壓裂技術(shù)特殊技術(shù)。2007?2010年累計(jì)改造水平井572口,壓后穩(wěn)定日產(chǎn)量6.5 t,是直井的3.9倍,增產(chǎn)效果顯著。
截至2010年底,中國共開辟了48個煤層氣勘探區(qū),建立了6個開采與試采區(qū)。目前,共鉆煤層氣井5 400口,探明煤層氣地質(zhì)儲量為2 902×10 3,累計(jì)年產(chǎn)能超過30×10 3,沁水、鄂東、阜新、鐵法已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn),2010年產(chǎn)量達(dá)15×10 3.4致密油勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)中國致密油已在鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、四川、松遼、渤海灣等盆地實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),為致密油勘探開發(fā)提供了技術(shù)先導(dǎo)試驗(yàn),起到技術(shù)引領(lǐng)作用。針對致密油開發(fā)特點(diǎn),中國石油長慶油田公司大力開展技術(shù)攻關(guān):測井曲線特征歸納法、產(chǎn)能指數(shù)法、模式識別法等快速預(yù)測技術(shù)對致密油油層的預(yù)測符合率達(dá)到了85;水平井分簇多段壓裂工藝使超低滲油藏改造效果大幅提升,在華慶油田已完成試驗(yàn)4口水平井,比較高實(shí)現(xiàn)了9簇18段壓裂施工,2口井壓后自噴,其中慶石油勘探與開發(fā)?油氣勘探平2井試油日產(chǎn)純油105.6 m 3,4口井平均產(chǎn)量53.5 /d,與直井相比提高了4.8倍,初步實(shí)現(xiàn)了超低滲油藏水平井壓裂技術(shù)的突破。
4非常規(guī)油氣勘探開發(fā)進(jìn)展、前景與戰(zhàn)略4.1非常規(guī)油氣勘探開發(fā)進(jìn)展中國非常規(guī)油氣勘探開發(fā)取得了顯著成績,相繼獲得了一系列重大發(fā)現(xiàn),在全國油氣勘探開發(fā)中扮演著越來越重要的角色4.1.1致密氣勘探開發(fā)進(jìn)展隨著三低低滲透、低孔隙度、低豐度油氣藏開發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步,致密氣開發(fā)獲得較快發(fā)展,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了蘇里格、子洲?米脂、廣安、合川及徐深等大型致密氣田,儲量、產(chǎn)量不斷增長,已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)可利用的非常規(guī)天然氣資源。鄂爾多斯盆地蘇里格氣田天然氣探明地質(zhì)儲量為2.85×10 3,2010年產(chǎn)量;四川川中地區(qū)須家河組天然氣探明地質(zhì)儲量為0.5×10年,全國致密砂巖氣產(chǎn)能達(dá)400×10 3,產(chǎn)量約300×4.1.2頁巖氣勘探開發(fā)進(jìn)展中國頁巖氣開發(fā)工作剛剛起步,主要針對南方地區(qū)古生界海相頁巖,完成了少量地質(zhì)參數(shù)井和探井,取得了部分巖心和測試資料,尚未開展商業(yè)化生產(chǎn),總體上處于前期的探索、準(zhǔn)備階段。中國石油天然氣集團(tuán)公司正通過國際合作,在四川、重慶等地建立頁巖氣開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū);中國石油化工集團(tuán)公司、中國海洋石油總公司也在四川、重慶、貴州、安徽等省市開展了頁巖氣商業(yè)性勘探和地質(zhì)研究。
4.1.3煤層氣勘探開發(fā)進(jìn)展中國煤層氣開發(fā)在優(yōu)惠扶持政策拉動下,呈現(xiàn)出了較快發(fā)展態(tài)勢,2000?2005年進(jìn)行了煤層氣開發(fā)試驗(yàn),2006年以來實(shí)現(xiàn)了規(guī)模開發(fā)。截至2010年底,在鄂爾多斯、沁水、渤海灣3個盆地累計(jì)探明煤層氣地3,發(fā)現(xiàn)了沁南、鄂東等煤層氣田。
地面煤層氣產(chǎn)能達(dá)到35×10 4.1.4致密油勘探開發(fā)進(jìn)展中國致密油勘探開發(fā)已取得一定突破。四川盆地川中地區(qū)侏羅系發(fā)現(xiàn)6個致密油田,探明地質(zhì)儲量2010年川中地區(qū)產(chǎn)油8.98×10 t,其中80原油產(chǎn)自侏羅系大安寨組,大安寨組探明地質(zhì)儲量7 535×10預(yù)測儲量1 064×10 4.1.5頁巖油勘探開發(fā)進(jìn)展中國油頁巖開發(fā)始于1928年,至今已有80多年歷史。20世紀(jì)50年代,中國對油頁巖投入了較多的普查、勘探力量,1959年達(dá)到年產(chǎn)頁巖油79×10 t的高峰。之后由于大油氣田的陸續(xù)發(fā)現(xiàn),且從油頁巖中提煉油氣成本相對高、對環(huán)境破壞大,油頁巖的勘探研究進(jìn)入低谷。目前已發(fā)現(xiàn)的油頁巖主要分布在47個盆地、80個含礦區(qū)。2010年底,綜合開發(fā)項(xiàng)目10個、示范工程項(xiàng)目2個,年產(chǎn)頁巖油60×10 t以上。
4.1.6油砂勘探開發(fā)進(jìn)展近幾年,在高油價的刺激下,石油公司、民間機(jī)構(gòu)、部分科研院所開始把目光瞄準(zhǔn)油砂,紛紛成立有關(guān)油砂開采的科研機(jī)構(gòu)。中國石油天然氣集團(tuán)公司開始對礦權(quán)區(qū)內(nèi)油砂進(jìn)行系統(tǒng)研究,確定了針對不同性質(zhì)油砂的開采方法,包括冷水洗法、熱化學(xué)水洗法、干餾分離法,并建立了相應(yīng)的工藝流程4.2非常規(guī)油氣勘探開發(fā)前景致密氣和致密油是中國目前比較為現(xiàn)實(shí)的待開發(fā)的非常規(guī)油氣資源,煤層氣與頁巖氣的開發(fā)利用正在起步,還需加快發(fā)展[2021].初步預(yù)測,2015年中國致密氣產(chǎn)量將達(dá)到300×10 3,致密油產(chǎn)量將達(dá)t,頁巖氣產(chǎn)量將達(dá)到50×10 3,煤層氣產(chǎn)量將達(dá)到120×10量將翻番,致密氣產(chǎn)量將達(dá)到500×10致密油產(chǎn)量將達(dá)到300×10 t,頁巖氣產(chǎn)量將3,煤層氣產(chǎn)量將達(dá)到200×4.3非常規(guī)油氣勘探開發(fā)戰(zhàn)略中國將迎來非常規(guī)油氣大發(fā)展的新階段。隨著油氣勘探開發(fā)工作的推進(jìn),需要認(rèn)真學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn),在現(xiàn)有基礎(chǔ)研究和勘探試驗(yàn)已獲突破的基礎(chǔ)上,選擇和建立各類非常規(guī)油氣資源的勘探開發(fā)試驗(yàn)區(qū),研究不同類型非常規(guī)油氣相應(yīng)的開發(fā)配套工藝技術(shù),制訂科學(xué)有序的非常規(guī)油氣資源總體發(fā)展戰(zhàn)略:①開展非常規(guī)油氣資源典型解剖研究與區(qū)域評價。開展基礎(chǔ)地質(zhì)研究,建立典型解剖刻度區(qū),研究非常規(guī)油氣成藏機(jī)理;建立資源評價刻度區(qū),優(yōu)選層系與區(qū)帶,開展區(qū)域評價工作;組織以非常規(guī)油氣為重點(diǎn)的油氣資源評價,落實(shí)中國非常規(guī)油氣資源。②大力發(fā)展水賈承造等:中國非常規(guī)油氣資源與勘探開發(fā)前景平井鉆井技術(shù)、大型壓裂技術(shù)和物探技術(shù),包括工程裝備攻關(guān)、專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)等,并把其作為未來工程技術(shù)裝備發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。③實(shí)施低成本戰(zhàn)略,促進(jìn)新技術(shù)與精細(xì)管理的有機(jī)結(jié)合,采取批量化、標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化模式以實(shí)現(xiàn)高速開發(fā),取得低平均成本;推進(jìn)建立小公司和靈活管理模式。④在推進(jìn)油氣勘探開發(fā)的同時,要重視環(huán)境保護(hù),促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。
5結(jié)論中國非常規(guī)油氣資源潛力有待進(jìn)一步落實(shí),目前初步評價結(jié)果顯示其資源潛力大。致密氣地質(zhì)資源量3,可采資源量為8.8×10;頁巖氣地質(zhì)資源量為86×10可采資源量為15×10;煤層氣地質(zhì)資源3,可采資源量為10.9×10;致密油地質(zhì)資源量為74×10 t,可采資源量為t;油頁巖地質(zhì)資源量為11 602×10 t,可回收頁巖油資源量為160×10 t;油砂也具有一定資源潛力,可作為常規(guī)資源的補(bǔ)充。經(jīng)過多年不懈的努力,已探索形成了一系列非常規(guī)油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù),如全數(shù)字地震勘探技術(shù)、低滲低阻氣層識別技術(shù)、不動管柱分層壓裂合采技術(shù)等。未來工程技術(shù)裝備發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)是大力發(fā)展水平井鉆井技術(shù)、大型壓裂技術(shù)和物探技術(shù)。預(yù)測2015年中國致密氣產(chǎn)量將達(dá)到3,致密油產(chǎn)量將達(dá)到100×10 t,頁巖氣產(chǎn)量將達(dá)到50×10 3,煤層氣產(chǎn)量將達(dá)到120×10致謝:李建忠、楊濤、吳曉智、董大忠、王社教、李登華等參與了本文部分研究工作,成文過程中得到了邱中建院士、胡見義院士、鄒才能教授等的關(guān)心與指導(dǎo),分盆地分領(lǐng)域非常規(guī)油氣資源評價結(jié)果的評估與確認(rèn)得到了有關(guān)專家的悉心指導(dǎo)與幫助,相關(guān)油田公司在資料獲取與工作開展方面也給予了巨大幫助,在此一并表示感謝錢伯章,朱建芳。世界非常規(guī)天然氣資源及其利用概況[J].天然李玉喜,張金川。我國非常規(guī)油氣資源類型和潛力[J].國際石油鄒才能,張光亞,陶士振,等。全球油氣勘探領(lǐng)域地質(zhì)特征、重大發(fā)現(xiàn)及非常規(guī)石油地質(zhì)[J].石油勘探與開發(fā), 2010, 37(2): 129145.
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編輯胡媛王大銳繪圖劉方方2011年中國石油十大科技進(jìn)展①勘探理論和技術(shù)創(chuàng)新指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)牛東超深潛山油氣田。通過創(chuàng)新提出富油凹陷精細(xì)二次勘探理念,集成和發(fā)展超深潛山油氣藏勘探理論和關(guān)鍵技術(shù),現(xiàn)場實(shí)施獲得牛東超深、超高溫、特高產(chǎn)潛山油氣田重大發(fā)現(xiàn)。在成藏理論方面,揭示了潛山油氣運(yùn)聚成藏新機(jī)理,建立了超深斷階等多種潛山成藏新模式,提出了深層具有形成大油氣田的油氣源條件和超深潛山儲集物性基本不受埋深影響等新認(rèn)識;在勘探技術(shù)方面,集成創(chuàng)新了超高溫碳酸鹽巖儲集層深度體積酸壓改造技術(shù)等兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。②陸上大油氣區(qū)成藏理論技術(shù)突破支撐儲量高峰期工程。創(chuàng)新發(fā)展了低孔滲碎屑巖巖性大油氣區(qū)成藏地質(zhì)理論與有效儲集層疊前預(yù)測技術(shù),攻克了低孔滲碎屑巖地震資料保真處理與有效儲集層預(yù)測等技術(shù)瓶頸;創(chuàng)新發(fā)展了碳酸鹽巖巖溶儲集層大油氣區(qū)成藏地質(zhì)理論與縫洞單元量化描述配套技術(shù),解決了碳酸鹽巖縫洞型儲集層預(yù)測面臨的技術(shù)難題;創(chuàng)新發(fā)展了碳酸鹽巖臺緣礁灘大型油氣區(qū)成藏地質(zhì)理論認(rèn)識與儲集層及流體預(yù)測技術(shù),形成了碳酸鹽巖臺緣礁灘大氣區(qū)的形成與分布新觀點(diǎn);創(chuàng)新發(fā)展了復(fù)雜高陡深層構(gòu)造大氣區(qū)成藏地質(zhì)理論認(rèn)識與高陡構(gòu)造地震疊前成像技術(shù),攻克了寬線大組合地震采集等關(guān)鍵技術(shù),成像質(zhì)量大幅提高;創(chuàng)新發(fā)展了火山巖巖性地層大油氣區(qū)成藏地質(zhì)理論認(rèn)識與四步法火山巖儲集層描述技術(shù),攻克了火山巖有效儲集層預(yù)測技術(shù)瓶頸。③油田開發(fā)實(shí)驗(yàn)研究系列新技術(shù)新方法獲重大進(jìn)展。研發(fā)成功5項(xiàng)實(shí)驗(yàn)新技術(shù),解決了油氣水三相流體和微流量流體計(jì)量等世界級難題;自主研發(fā)了多維多尺度高溫高壓物理模擬實(shí)驗(yàn)平臺等3套標(biāo)志性設(shè)備及與之配套的7項(xiàng)實(shí)驗(yàn)新方法,申請專利35項(xiàng),已獲專利授權(quán)16項(xiàng),并形成4項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)和6項(xiàng)石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平;基礎(chǔ)理論取得4項(xiàng)重要創(chuàng)新:形成水驅(qū)/化學(xué)驅(qū)/氣驅(qū)過程物理模擬的關(guān)鍵相似準(zhǔn)則和物理建模方法,突破了流體動態(tài)飽和度場測試難題,找到了陸相沉積油藏原油二氧化碳體系關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)的表征關(guān)系,建立了以擬泡點(diǎn)壓力和氣體突破壓力為特征的泡沫油采收率與生產(chǎn)壓力關(guān)系。④復(fù)雜油氣藏開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)突破支撐海外大慶建設(shè)。經(jīng)過持續(xù)攻關(guān),特殊環(huán)境下復(fù)雜類型油氣藏開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)取得4項(xiàng)重大突破:揭示了以微裂縫為主要滲流通道的層狀碳酸鹽巖儲集層成因機(jī)理,首創(chuàng)大型碳酸鹽巖油氣田細(xì)分層系分層注水及氣頂屏障注水與油環(huán)面積注水相結(jié)合的注采方式,碳酸鹽巖油氣田采收率提高13以上;揭示了超重油降壓開采機(jī)理,創(chuàng)新了不連續(xù)分散溶解氣泡沫驅(qū)替能量高效利用的設(shè)計(jì)方法和叢式水平井整體布井冷采工藝技術(shù),超重油冷采采收率提高2.6;揭示了高凝油固相析出機(jī)理和水驅(qū)溫度場變化規(guī)律,創(chuàng)新了大型高凝油油藏直井與水平井相結(jié)合的控溫?zé)o傷害注水開發(fā)技術(shù),集成發(fā)展了國內(nèi)注水開發(fā)和剩余油挖潛技術(shù),砂巖新油田實(shí)現(xiàn)快速建成產(chǎn)量1 575×10 t,砂巖老油田采收率提高5.6.⑤中國石油首套綜合裂縫預(yù)測軟件系統(tǒng)研發(fā)成功。裂縫預(yù)測軟件系統(tǒng)以各向異性理論為基礎(chǔ),采用當(dāng)前先進(jìn)的面向服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)理念,集成井震聯(lián)合交互裂縫分析、各向異性疊前裂縫預(yù)測、疊前/疊后綜合裂縫預(yù)測和三維可視化多尺度裂縫雕刻等特色技術(shù),可同時在3大主流操作系統(tǒng)下高效運(yùn)行,并可綜合應(yīng)用地質(zhì)、測井和地震等多種信息,為復(fù)雜裂縫儲集層預(yù)測提供綜合一體化解決方案。⑥精細(xì)控壓鉆井系統(tǒng)研制成功解決安全鉆井難題。自主研發(fā)出具有國際先進(jìn)水平的全自動控制軟件,可在各種鉆井工況下進(jìn)行環(huán)空壓力監(jiān)測與控制、回壓補(bǔ)償、近平衡與欠平衡精細(xì)控壓鉆井作業(yè),集水力學(xué)計(jì)算、設(shè)備在線智能監(jiān)控、應(yīng)急處理于一體,實(shí)現(xiàn)了環(huán)空壓力閉環(huán)監(jiān)控和多策略、自適應(yīng)安全鉆井作業(yè)。⑦隨鉆測井關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)取得重大突破。成功研制出方位伽馬感應(yīng)電阻率等多項(xiàng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的測井儀器。隨鉆電磁波電阻率測井儀器采用兩個發(fā)射頻率及四發(fā)雙收的六天線對稱設(shè)計(jì),以及智能化自動調(diào)節(jié)電磁波發(fā)射、脈沖信號解碼時間攝動和人機(jī)交互智能解碼等技術(shù),提高了數(shù)據(jù)存儲量和傳輸能力。⑧輸氣管道關(guān)鍵設(shè)備和LNG接收站成套技術(shù)國產(chǎn)化。⑨委內(nèi)瑞拉超重油輕質(zhì)化關(guān)鍵技術(shù)完成首次工業(yè)化試驗(yàn)。⑩單線產(chǎn)能比較大丁腈橡膠技術(shù)工業(yè)應(yīng)用達(dá)到長周期。
黃昌武摘自《中國石油報》,20120