针对油气藏储层分类存在模糊性和随机性导致难以准确分类定级的问题,提出一种基于改进云模型的致密砂岩气层分类方法.根据致密砂岩储层特点优选出5个评价参数,确定了各参数分类定级界限值,运用改进云模型计算云数字特征并生成云图,分析各参数隶属于不同储层的确定度,结合参数的权重系数形成储层综合评价分类模型.将该方法应用于苏里格临兴区块样本井评价,分类结果显示:Ⅰ、Ⅱ类优质储层均有较高的无阻流量,而Ⅲ、Ⅳ类储层无阻流量相对较低,验证了所建立的储层分类方法的可行性和有效性.研究成果兼具模糊性和随机性,提高了储层分类定级的精确度,对现场勘探开发具有重要指导意义.

中国陆相大型湖盆碎屑岩—碳酸盐岩沉积区分布广泛,含油气盆地内新发现了多个油气田,特别是近年来在致密油/页岩油勘探方面获得了突破.根据沉积体系域演化和可容纳空间演变解释层序地层单元,建立层序演化模式,预测油气储集体,适合于研究有成因联系的异旋回地层序列.深水体系的沉积层序体系域研究进展表现为引入强制海退(湖退)的概念,从经典的层序地层学格架三分体系域发展为四分体系域和二分体系域,不同尺度的相对整合序列和体系域分布与命名具有紧密联系.强制海(湖)退条件下形成的下降期体系域(FSST)和强制海(湖)退楔体系域(FRW)有内涵细节上的差异.采用A-P-D(加积-进积-降积)准层序叠加分析方法,分析体系域格架下薄层细粒沉积砂体的沉积搬运机理,提高了体系域识别和油气储集体预测的准确度.柴达木盆地古近系和四川盆地侏罗系研究实例表明,湖侵体系域随湖平面上升,浅湖和半深湖范围扩大,沉积中心地区发育三角洲前缘薄层砂体和深水浊积扇及多旋回泥页岩—泥灰岩组合,有利于页岩油气储集体的发育,成为"甜点"勘探目标区.展望未来,与页岩油气勘探有关的沉积层序体系域领域研究在以下几个方面将取得重要进展:(1)咸化湖盆深水沉积体系的高频旋回体系域研究;(2)与页岩型和混积型页岩油类型相关的湖侵体系域混积体系研究;(3)体系域级别的层序—古地理研究;(4)体系域格架下的源-汇系统及其古湖泊分布特征研究;(5)湖泊古水深、古气候和古环境的地球化学指标分析;(6)富有机质页岩发育的微纳米级孔—缝体系储集能力研究;(7)煤系环境纯湖相泥岩和沼泽相(湖沼或河沼)泥岩对规模天然气生烃贡献率的沉积基础研究.

鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府气田早期一直以煤层气勘探为主,并且缺乏系统的成藏理论认识和关键的开发技术手段,致密气勘探开发工作几乎停滞.近年来,通过转变区域工作重心(从煤层气走向致密气)、深化成藏理论研究和创新地质工程一体化技术,成功指导了中国海油陆上第一个千亿方大气田的发现.基于期间致密气勘探开发实践,系统总结了区域致密气勘探开发理论进展和技术成果,并提出了未来中国海油陆上非常规天然气发展方向.研究认为:①鄂尔多斯盆地东缘非常规油气资源十分丰富,致密砂岩、煤层、铝土岩、碳酸盐岩等多种储层类型发育,具备立体成藏和多气共存条件.②创新提出鄂东盆缘"源-储-断"三控影响下的差异成藏富集模式,形成了地质工程"双甜点"定量识别技术,实践了全流程一体化的压裂增产改造技术,建立了沉积-成岩双协同的储层综合评价技术,有力支持了海油陆上非常规天然气产业的快速发展,目前已基本探明致密气地质储量近3 000亿方,建成年产能20 亿方.③提出了"双碳"目标引领下中国海油陆上超级大气群(万亿级规模)的战略构想,制定了"立足致密气、突破深煤层、兼顾新领域(铝土岩与碳酸盐岩)"的勘探目标,形成"整体部署、分类突破、多气协同"的一盘棋理念,采用"致密气勘探定深煤层气甜点,深煤层气勘探助力致密气开发,铝土岩等新领域接替动用"的勘探开发一体化模式.在上述技术成果、理论认识和勘探策略的研究下,揭示了中国海油陆上非常规天然气巨大的勘探前景.

2013年底,在位于鄂尔多斯盆地东部晋西挠褶带的临兴地区石炭—二叠系探获了一口高产气井,此后又陆续发现了一批高产气井.为了给该区上古生界天然气资源评价提供支撑,基于地质背景调查、构造演化解剖、钻井地质分析以及大量的岩心取样及实验分析等手段,对该区致密砂岩气的成藏条件、富集规律、成藏模式等开展了研究和勘探开发实践,并于2020年底探明了临兴千亿立方米大气田.研究结果表明:①该区上古生界烃源岩主要为海陆过渡环境沉积的含煤层系,具有有机质丰度高、厚度及分布面积较大的特点;②储集体以多期摆动、往返迁移的水上或水下分流河道沉积为主,砂体纵向叠置、平面复合连片,次生溶孔发育,泥质岩盖层纵横向广泛分布;③上古生界储层在中侏罗世时期发生普遍的致密化,上石炭统本溪组及下二叠统太原组大量的煤系烃源岩在晚侏罗世开始规模排烃,在源内储层聚集富集以后,在逐次扩散到近源的中二叠统下石盒子组致密砂岩中,其顶部受石盒子组中部区域性大盖层遮挡,进而形成源内及近源成藏体系;④紫金山于早白垩世侵入上古生界地层中,形成大量贯通的断裂体系,石盒子组中部区域性盖层遭受明显破坏,源内与近源天然气沿断裂向中二叠统上石盒子组、上二叠统石千峰组运移,形成远源成藏体系;⑤生储盖组合有效搭配,共同为临兴大气田的形成奠定了基础.结论 认为,临兴气田具有充足的气源条件,优质砂岩与泥岩互层的“三明治”岩性组合,良好的断层、裂缝输导体系,三者共同作用形成了“多层系准连续”的致密气成藏模式;该成果为中海油实现陆上油气储量与产量突破提供了现实的途径.

生物降解原油的来源识别在国内外一直是难点、热点课题.哈拉阿拉特山(以下简称为哈山)西部地区石炭系原油样品的 βα 构型C20～C21～C23三环萜烷构型呈上升型,符合风城组烃源岩供烃特征,而在哈山西本地及其东南方向玛湖凹陷地区均存在成熟可供烃的风城组烃源岩,但是通过色谱-质谱分析发现,原油普遍遭受过不同程度的生物降解作用.本次研究针对生物降解原油的常规生物标志物特征,应用抗降解能力较强的生物标志物参数,例如成熟度、盐度参数及新伽马蜡烷指数和芳烃参数等对两套烃源岩进行"细微化"区分,并结合国内外最新研究发现,通过运移参数论证油气运移的可行性,最终综合确定了哈山西石炭系原油来源于本地风城组烃源岩.本研究一方面确定了石炭系降解原油的来源,为下一步勘探工作提供理论依据;另一方面积累了哈山西地区生物标志物参数因生物降解而呈现的蚀变规律,补充和丰富了生物降解原油油源对比认识,为后续判定浅层侏罗系底层严重生物降解原油的来源奠定了理论基础.