塔里木盆地于1950年正式开启了油气勘探历史。根据勘探重点区域、勘探指导思想、地质认识、勘探对象、技术手段和勘探成果的发展变化,将70年来的勘探历程划分为4个阶段：1950—1983年,盆地边缘山前带“五上五下”艰难探索;1984—1996年,突破台盆区,“六上”塔里木,台盆区碎屑岩勘探取得规模发现;1997—2005年,坚持“四个并举”,强化技术攻关,库车山前勘探取得重大突破;2006年至今,锁定三大阵地战,库车前陆盐下冲断带和台盆区缝洞型碳酸盐岩两大超深层领域全面突破。塔里木盆地在中国最快、最早进入超深层勘探阶段,对其超深层油气富集规律认识和勘探经验进行了总结。受冷盆环境、有效烃源岩发育于盆地早期等因素的控制,超深层仍然可以大规模发育有效储集层,形成连片的大型油气富集带,是值得着重探索的重要领域。在塔里木盆地超深层勘探实践中,持续开展技术攻关和认识创新、先铺开部署三维地震再部署预探井、实行勘探开发一体化生产组织是快速取得规模勘探发现的成功经验。
酒泉盆地油气勘探始于20世纪20年代,经历了先隆后坳的勘探历程,取得了丰硕的成果。回顾酒泉盆地81年油气勘探历程,每个勘探阶段都有其主要思路、技术手段、重大发现及经验教训。酒泉盆地勘探实践表明,油气勘探要以地质理论和地质认识为引领,以勘探技术作为支撑。具体表现在：以二级含油气构造带勘探理论为指导,发现了一批背斜油藏;地质与工程紧密结合,形成青西油田适应性配套勘探技术,助力青西油田勘探取得突破;深化地质认识,三次转变勘探思路,建立营尔凹陷成藏模式,发现酒东油田;突出精细地质研究,应用新技术和新方法,在老油区精细勘探,不断取得新进展。
南襄盆地共分为3个凸起和4个凹陷。经过40多年的勘探,在泌阳凹陷和南阳凹陷获得油气发现并取得丰硕的成果。重点依据泌阳凹陷和南阳凹陷勘探史上形成的3次储量增长高峰,将盆地勘探历程分为初期勘探（1970—1983年）、全面勘探（1984—1999年）及深化勘探（2000年至现今）3个阶段。对每个阶段的重大成果进行梳理,发现泌阳凹陷油气富集规律更为明显、油藏类型更具代表性,从而将泌阳凹陷划分为4个重要的油气富集区带：泌阳凹陷双河鼻状构造、北部斜坡带、南部陡坡带及环洼带。通过地质特征和成藏条件综合分析,总结出断陷湖盆大型砂岩上倾尖灭油藏、北部斜坡带复杂断块油藏、南部陡坡带小型砂砾岩油藏、环洼带断层-岩性油藏的勘探思路、技术和方法,以期为今后的油气勘探带来一些启示。
因具有自乳化特征,吉7井区稠油油藏常温注水开发水驱特征不同于稀油油藏和普通稠油油藏,水驱开发驱油效率更高。基于吉7井区自乳化成因及乳化液特性分析,明确吉7井区水驱特征,认为吉7井区中含水期含水率长期稳定的主要原因是油包水自乳化使水油比接近1。进一步提出稳定水油比是适用于稠油油藏水驱管理的有效方法之一,保持水油比稳定在1可使稠油油藏采收率最大化。
分析钻井、地震、储量、产量等历史数据,总结勘探成果、勘探领域、石油地质理论,将北部湾盆地海域勘探历程划分为3个阶段。早期探索阶段（1960—1995年）,钻井证实北部湾盆地具备良好的烃源岩和生储盖组合,明确了北部湾盆地的基本构造特征,划分了二级构造单元;20世纪80年代的对外合作高潮,为下一步油气勘探奠定了良好基础。涠西南凹陷突破及滚动勘探阶段（1995—2010年）,以涠洲12-1油田为代表一批油田的发现和成功评价,北部湾盆地海域累计探明石油储量突破1×108 t;面对涠西南凹陷满凹含油但油田规模较小的难题,提出滚动勘探战略,实现了储量升级和增加。乌石凹陷突破及新领域探索阶段（2010年至今）,以乌石17-2油田为代表一批油田的发现和成功评价,证明乌石凹陷是北部湾盆地继涠西南凹陷之后又一被证实的富烃凹陷,开启了北部湾盆地勘探的新局面;同时对潜山油气藏等新领域积极探索,为后续的可持续发展积蓄力量。
为确定海相与陆相页岩微观结构差异及其对可压性的影响,利用扫描电镜、核磁共振、CT扫描、岩石力学测试及水力压裂实验,结合分形几何与岩石力学理论,对四川盆地龙马溪组和鄂尔多斯盆地延长组页岩进行对比。陆相页岩黏土矿物含量高,约占45.3%,海相页岩以石英和长石等脆性矿物为主,约占67.9%。海相页岩孔隙度约为陆相页岩的2倍,海相页岩宏孔比例更高,孔径分布范围更广;陆相页岩中孔和小孔占比更高,天然裂缝及层理较发育。陆相页岩平均起裂压力较海相页岩低22.52%,高黏土矿物含量导致的低力学强度是其重要原因,而孔隙压力对陆相页岩起裂压力的影响较小。海相页岩水力压裂主裂缝为基本沿井筒对称的贯穿裂缝;陆相页岩发育的天然裂缝和层理容易捕获水力压裂裂缝,形成垂直于主裂缝的剪切裂缝,裂缝的开启和连通,有利于形成更复杂的裂缝网络。陆相页岩3个脆性指标均低于海相页岩,但陆相页岩起裂压力更低,缝网结构更好,具备良好的压裂潜力,采用单一脆性指标评价其可压性不准确。陆相页岩低孔隙度、低渗透率及高水敏性不利于水力压裂改造储集层。
回顾1954年至今柴达木盆地油气勘探艰苦曲折的历程,有着明显的阶段性和复杂性。20世纪50—60年代,在技术手段十分有限的条件下,勘探基本以地面地质调查和浅层勘探为主,发现了冷湖等十余个浅层油田;20世纪70—80年代,开展模拟地震勘探。技术的进步促使勘探向中深层和东部扩展,不仅发现亿吨级尕斯库勒油田,还揭开了盆地东部大气田勘探的序幕;20世纪90年代,勘探进入瓶颈期,主要依靠深化地质研究和精细评价增储上产;进入21世纪,勘探向多领域、多类型发展,逐步形成了青藏高原咸化湖盆油气勘探开发理论技术,实现了油气勘探持续突破和储量快速增长,整个勘探过程可归纳为浅层发现、深层突破、坚持探索和快速发展4个勘探阶段。重点剖析了昆北、英东、东坪—尖北、扎哈泉和英西5个油气田的勘探成功实例,科技理论的创新、勘探思路的转变和勘探技术的进步对勘探突破具有指导意义,以期对以后油气勘探开发工作有一定的启迪。
鄂尔多斯盆地是中国第二大沉积盆地,油气资源丰富,勘探前景广阔。其中,三叠系延长组发育典型的低渗透—致密油藏,勘探难度大。50年来,持续深化鄂尔多斯盆地中生界油藏地质研究,提出了侏罗系油藏群成藏理论、内陆坳陷湖盆大型岩性油藏成藏理论和陆相页岩油成藏理论,实现3次战略转移,发现4个储量超过10×108 t的常规油气区和1个储量达20×108 t的页岩油接替区,探明石油储量连续10 年年均增长超3×108 t,成为中国增储上产速度最快的油区,原油年产量占中国的12.5%,可供其他同类型盆地的油气勘探借鉴。
玛湖凹陷风城组页岩微观孔隙特征的相关研究较薄弱,为确定孔隙对页岩油赋存和富集的影响,以玛湖凹陷北斜坡区玛页1井为对象,利用X射线衍射、扫描电镜、低温液氮吸附、高压压汞等,分析陆相页岩纳米级孔隙的发育特征及其影响因素。风城组页岩主要为长英质岩和碳酸盐岩,2类岩相的孔隙类型、形态及孔径分布基本一致,孔隙类型有无机孔、有机质孔和微裂缝,主要为溶蚀孔和微裂缝,发育平行板状狭缝、楔状孔隙及墨水瓶状孔等多种形态;孔隙以小孔为主,孔径分布为三峰型,主峰位于30~60 nm,孔隙连通性差。长英质岩的孔隙度及大孔隙发育程度高于碳酸盐岩,是相对优势岩相。石英、长石和白云石是孔隙发育程度的主控因素,对各尺度的孔隙具有均势贡献;黏土矿物促进微孔和小孔的发育,对中孔的影响较弱;有机质对孔隙发育的影响较小;无机矿物和有机质均是页岩孔隙度增大的有利因素。
珠江口盆地油气勘探经历40余年,综合考虑勘探策略及地质认识转变、勘探工作量、领域性突破、储量增长等因素,其勘探历程可划分为3个阶段：围绕隆起带大构造的早期探索阶段（1974—1984年）、围绕富烃凹陷中—浅层的背斜勘探阶段（1985—1999年）和围绕深水深层的油气并举复式勘探阶段（2000年至今）。勘探实践中探索出了多项创新性地质认识、理论和技术,如油气差异富集及复式聚集理论、多源成烃和复合输导的晚期成藏模式、低位体系域深水扇认识、“源-汇-聚”综合评价体系、近源供烃、联合输导成藏模式等,丰富和发展了油气勘探理论,引领了珠江口盆地油气勘探的持续突破。
渤海海域历经50余年油气勘探,综合其油气勘探领域突破、储量增长、作业经营模式等因素,将其勘探历程划分为5个阶段：以凸起潜山为主的早期探索阶段（1965—1979年）、以古近系为主的对外合作阶段（1980—1994年）、以新近系为主的自营带动合作阶段（1995—2005年）、多层系立体勘探阶段（2006—2015年）和精细勘探阶段（2016年至今）。以各个阶段重大勘探成果和里程碑式的勘探事件为依据,系统总结了浅层油气运聚理论、源-汇时空耦合控砂原理、叠合走滑断裂带油气成藏机理、“两高一优”深层天然气富集机理等理论认识。这些新理论认识的提出,进一步丰富和发展了油气勘探理论,有效指导了渤海油田油气勘探持续发现,具有很好的推广借鉴意义。
通过回顾松辽盆地北部油气勘探历程,总结不同阶段研究成果,分析各阶段勘探思路的转变过程及其对新领域勘探的作用,将松辽盆地北部油气勘探分为3个阶段：构造油藏勘探阶段（1955—1985年）、岩性油藏勘探阶段（1986—2010年）、常规与非常规油气藏并重勘探阶段（2011年至今）。从发展角度回顾历史：要重视勘探思维观念转变,发现的条件在于思路。客观地质条件和成藏规律的认识程度是勘探部署的基石,持续性的理论创新是实现油气勘探突破的保障,工程技术创新是实现油气储量稳定增长的关键。盆地成熟探区仍然是今后寻找大中型油气田的主要勘探方向。
在系统梳理四川盆地中国石化探区石油地质理论、勘探成果的基础上,通过对四川盆地勘探历程回顾,将其勘探历程划分为构造油气藏勘探（1953—2000年）、岩性气藏勘探（2000—2010年）、常规与非常规油气藏勘探（2010年至今）3个勘探阶段。优选近20年来中国石化在四川盆地最具有代表性的普光气田、元坝气田和涪陵气田3个大气田,通过梳理其早期勘探面临的主要问题、理论认识创新、勘探思路转变、勘探发现与后续部署的系统论述,以期为其他盆地或地区勘探工作提供借鉴。
东道海子凹陷为准噶尔盆地重要的生烃凹陷之一,在其周缘凸起侏罗系、白垩系及凹陷内二叠系上乌尔禾组获得油气发现。以凹陷内上乌尔禾组油气重点突破井为主线,结合勘探思路和理论认识的变化,将研究区上乌尔禾组油气勘探划分为源边断块勘探阶段、下凹断块勘探阶段和源上岩性勘探阶段。勘探思路的转变不仅带来了凹陷东斜坡上乌尔禾组高产油气藏的发现,同时取得几点认识：平地泉组烃源岩进入生轻质油气阶段,为上乌尔禾组近源成藏提供油气;上乌尔禾组发育大型退覆式扇三角洲沉积体系,低位体系域厚层及水进体系域薄层叠置的扇三角洲前缘相为有利储集层,分布面积达3 350 km2;上乌尔禾组具有“沟槽富砂、相带控储、孔缝控产”的油气成藏特征。油气发现集中在凹陷东部,凹陷西部尚未钻揭,以上述勘探思路及地质认识指导勘探部署,有望在东道海子凹陷获得新的油气发现。
主要根据地质认识转变、技术发展、钻井数量、勘探成果与产气量,将保德区块煤层气勘探历程划分为4个阶段。对外合作勘探评价阶段,水平井型排采8+9#煤层,产水量大、排液降压困难;井组试采评价阶段,丛式井组合层排采4+5#煤层和8+9#煤层,排水采气效果显现;勘探开发一体化先导试验阶段,优选富集区井网面积降压试采,获得高产突破;大规模开发与滚动扩边评价阶段,有利区规模建产及复杂区滚动扩边勘探,实现年产气量5×108 m3。以地质认识进展和勘探成果为依据,总结了保德区块低阶煤层气气源成因、成藏模式与“甜点”评价对于勘探开发的启示,提出低阶煤层气“热成因气为主、生物成因气补充”、“水动力控气、单斜缓坡成藏”理论,建立低阶煤层气富集“甜点”评价指标体系。以期对低阶煤层气勘探工作具有启迪意义。
铝土岩气藏是近期在鄂尔多斯盆地发现的一种非常少见的非常规气藏,测井评价在其勘探和开发中发挥着重要作用。前期测井评价中将铝土岩作为风化壳盖层,未将其作为储集层,没有形成系统的测井评价方法,不能满足铝土岩气藏勘探开发的需求。立足盆地西南部陇东地区太原组含铝岩,从岩性、矿物组分、储集层物性、含气性、成像模式-孔隙结构特征五大方面,开展铝土岩气藏的测井评价方法研究。明确了含铝岩层的测井响应特征,建立了声波时差—自然伽马含铝岩识别图版,根据岩石物理实验构建了铝土岩气藏孔渗饱评价模型,结合微电阻率扫描成像和核磁共振测井资料,提出了铝土岩储集层识别标准,形成铝土岩气藏的测井评价方法。
为进一步掌握中国石油和天然气探明地质储量增长趋势,分析了2010—2019年中国新增石油和天然气探明地质储量分布和变化特征。结果表明：2010—2019年,中国新增石油探明地质储量主要分布在鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地等地区,以中浅层—中深层为主;新增天然气探明地质储量主要分布在鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、东海陆架盆地等地区,以中深层—超深层为主。石油和天然气储量品质变差,丰度变低,埋深变大。中国新增油气探明储量的增长,主要集中在岩性地层油气藏、非常规油气藏、深层油气藏等领域。
塔里木盆地西南缘位于西昆仑山前,发育多个逆冲构造带,并发现了多个油气田。应用断层相关褶皱理论,根据钻井和二维地震资料,对塔西南山前的英吉莎背斜构造进行了精细的构造解释,发现了位于中新统安居安组泥岩和膏泥岩中的浅层滑脱层,浅层发育简单的被改造的断层弯曲褶皱,据此提出英吉莎背斜由浅层、中—深层和深层3个构造层垂向叠合而成。中—深层发育楔形构造,为多个逆冲断层的叠瓦状构造,深层为简单的楔形构造。根据生长地层及构造变形样式,浅层构造形成最早,其后为中—深层构造,深层构造形成最晚。总之,由西昆仑山向塔里木盆地呈现多期幕式逆冲,塔西南逆冲构造具多期幕式活动,不同时期发育的构造在垂向上叠加,形成现今的构造样式。
为明确准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩中黏土矿物的特征及其成因,利用X射线衍射和扫描电镜测试,分析了研究区风城组碱湖相烃源岩中黏土矿物组成。结果表明,风城组碱湖相烃源岩黏土矿物具有蒙皂石和伊蒙混层含量高及伊利石含量较低的特点,呈现蒙皂石伊利石化缓慢的现象;结合风城组的沉积背景,蒙皂石异常转化主要受物源区火山岩、气候和成岩流体的共同影响。中基性火山岩和干湿交替的气候,促进了蒙皂石的形成;而以CO2-3 为主要阴离子的碱性水体,抑制了蒙皂石的伊利石化。
根据美国二叠盆地、威利斯顿盆地Bakken区带、墨西哥湾盆地Eagle Ford区带等重点页岩油区的地质特征、储量、产量、钻井和开发技术进展,分析了美国页岩油的发展趋势,并总结经验启示,以期为中国页岩油的发展提供借鉴。分析表明,二叠盆地是美国页岩油储量和产量最高的地区,主要产区为Spraberry和Wolfcamp区带,未来也将处于愈加重要的地位。2020年受新冠肺炎疫情影响,美国三大主力产区油气钻机数量和页岩油产量整体呈现先下降后增加的趋势,超低油价驱动油公司采取新一轮技术革新和降本措施提高单井产量。借鉴美国页岩油勘探开发的经验,中国页岩油应优先选择成熟度较高的轻质油和凝析油展开部署,并跟踪学习美国凝析油藏的开发技术;甜点分级评价是美国页岩油高效开发的基础,在低油价下作用尤为明显;中国页岩油要实现高效开发还有很长的路要走,技术进步是页岩油降本增效的核心,因此在勘探开发初期就要重视技术攻关。建议对中国页岩油勘探开发开展全生命周期管理和地质工程一体化技术管理模式,探索出页岩油高效开发、迅速降本增效的新途径。
