中国天然气产业发展形势与前景

我国天然气产业已经进入快速发展阶段,供、销、储、运体系正在持续不断地发生着深刻的结构性变化,客观把握当前天然气产业的发展形势、趋势并做好科学预判,是关乎国家能源安全的重大课题。为此,通过分析全球天然气资源现状、贸易格局与发展趋势,结合中国天然气产业的发展历程、现状、趋势以及所面临的问题,从需求、供给等方面对我国天然气产业进行了展望分析与判识,进而提出了推进天然气产业合理、可持续发展的战略措施与建议。研究结果表明:①采用综合能源弹性系数法,预测2030年中国天然气消费量约为6 500×10~8 m~3;②受能源供给侧改革、工业化、城镇化等因素的影响,国内天然气消费量增速远高于产量增速,天然气产业发展仍面临着一系列的问题;③需要加大天然气勘探开发力度,以保障国内天然气增储上产;④持续拓展多元化的进口渠道,分散天然气对外依存度增长过快的风险;⑤加快全国性、动态化互联互通体系及枢纽建设;⑥理顺天然气价格机制,逐步放开行业性、季节性消费管控,加强对全国市场的整体销售引导。     

低生烃强度区致密砂岩气形成机制——以鄂尔多斯盆地天环坳陷北段上古生界为例

针对鄂尔多斯盆地天环坳陷北段上古生界生烃强度较低、气水分布关系复杂的问题,对低生烃强度区致密砂岩气形成主控因素与分布规律开展研究。通过二维成藏物理模拟实验、储集层微观孔喉含气性系统分析及典型气藏解剖,建立了注气压力、储集层物性、生气下限等综合评价模型,明确了低生烃强度区致密气形成主要特征:(1)埋深小于3 000 m,生烃强度达(7~10)×10~8 m~3/km~2即可实现有效充注;(2)致密砂岩层规模性发育有利于聚集致密气;(3)储集层物性差异控藏,储集层物性较好的砂体,砂带中心区域局部高点富集天然气,而物性较差砂体整体含气,但含气丰度普遍较低。结合天环坳陷北段气藏解剖,提出低生烃强度区"生烃压力长期充注、规模致密砂层聚气、储集层物性差异控藏、局部甜点富集"形成机制及平面呈不连续"片状"分布的规律。天环坳陷北段致密砂岩气拓展勘探实践较好地证实了这一认识。     

“十一五”以来中国天然气重大地质理论进展与勘探新发现

中国天然气地质理论的发展与勘探发现相辅相成。“十一五”以来,中国天然气地质理论取得多方面重大进展,主要体现在7个方面,具体包括基础地质理论研究进展2项：①高演化煤系源岩、原油裂解气、生物气3类天然气生成机理得到深化,分别形成煤系源岩裂解生气模式、腐泥型有机质全过程生烃模式、生物气接力生气模式;②原油裂解气与干酪根裂解气、聚集型原油裂解气与分散型原油裂解气、有机成因气与无机成因气、煤型气与油型气等多种类型天然气成因鉴别理论得到进一步完善。大气田成藏地质理论进展5项：①创新提出了古老碳酸盐岩“五古控藏”成藏理论;②发展深化了克拉通盆地、前陆盆地及裂谷盆地致密砂岩气成藏理论;③建立了超深弱变形区“三微输导、近源富集、持续保存”成藏模式;④发展完善了以生烃断槽为基本单元的断陷盆地火山岩气藏成藏理论;⑤系统深化了海域高温超压和深水天然气成藏理论。天然气地质理论的进展推动了多项勘探新发现,古老碳酸盐岩成藏理论引领了中国单体储量规模最大的气田四川盆地安岳大气田的勘探;前陆冲断带致密砂岩气成藏新认识在库车形成中国首个超深层万亿立方米大气田;超深层礁滩气藏成藏理论指导了中国埋藏最深的生物礁气田元坝气田的勘探;海域成藏理论指导了中国南海海域自营区最大气田东方13-2气田以及深水勘探领域陵水17-2千亿立方米大气田的重大发现。     

鄂尔多斯盆地天环地区盒8段致密砂岩岩石矿物特征及其对储层质量的影响

致密砂岩储层低孔、低渗且非均质性强,储层质量是勘探中的主要风险。通过普通铸体薄片、场发射扫描电镜、包裹体温度分析等实验手段,研究鄂尔多斯盆地天环地区盒8段砂岩岩石学组分及胶结物对不同类型致密砂岩储层质量的影响,对预测致密砂岩气藏潜在有利区具有重要意义。结果表明,石英次生加大、高岭石、伊利石是控制盒8段砂岩质量的主要胶结物,塑性岩屑含量对储层质量也有明显控制作用。石英砂岩以次生溶蚀孔隙为主要的孔隙类型,储层质量主要受石英次生加大和高岭石发育情况控制,孔隙度平均为7.6%,渗透率平均为0.78×10~(-3)μm~2;岩屑砂岩以晶间孔为主要孔隙类型,高含量塑性岩屑和伊利石胶结物控制储层早期致密化,孔隙度平均为4.31%,渗透率平均为0.07×10~(-3)μm~2;岩屑石英砂岩岩石矿物组分含量介于石英砂岩和岩屑砂岩之间,早期压实作用和次生孔隙发育共同控制其储层质量,孔隙度平均为6.64%,渗透率平均为0.34×10~(-3)μm~2。     

常规油气勘探程度分析新方法及其应用

客观认识油气勘探程度、油气资源潜力是国家制定产业政策、公司编制中长期发展规划的基础。文章认为业界现行的依据资源探明率判别勘探程度的做法并不能客观反映油气勘探现状,提出并建立了基于资源探明率、储量增长趋势、勘探目的层变化、油藏类型变化、储量品质及规模变化5项指标划分勘探程度的新标准。与传统评价结果相比,我国陆上重点盆地油气勘探程度均有明显提升;石油勘探程度总体处于中期偏后,松辽盆地和渤海湾盆地陆上石油勘探已进入晚期阶段,渤海海域、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地石油勘探处于中期阶段;天然气勘探程度低、潜力大,四川盆地、鄂尔多斯盆地和塔里木盆地天然气勘探进入中期阶段,具备稳定规模增储潜力。     

鄂尔多斯盆地天环北部致密砂岩气藏地层水微观赋存特征

应用铸体薄片观察、场发射扫描电镜、高压压汞、恒速压汞及核磁共振等实验技术,开展储层微观孔喉结构和地层水微观赋存状态研究。研究认为鄂尔多斯盆地天环北部盒8段—山1段储层以粒内溶孔、晶间孔和残余粒间孔为主要孔隙类型,分别占33%、31%和16%,孔隙半径分布在80~300 μm之间,平均值为154.18 μm,喉道半径分布在0.01~1.60 μm之间,主流喉道半径平均值为0.55 μm,为微米级孔隙和纳米级喉道,喉道半径是储层渗流能力的主要控制因素。地层水具有束缚水、毛管水、自由水和吸附水4种微观赋存状态,大孔喉的粒间孔和溶蚀孔内,低压充注呈气水混合状,含气量较高,赋存自由水,较高充注压力下为纯气残余少量膜状吸附水;中小孔喉控制的粒间孔和溶蚀孔内,低压充注下呈现气水混合,含气量低,赋存大量毛管水,高压充注下呈气水混合或纯气,含气量高,赋存少量毛管水;微小孔喉的粒间孔内,低压充注下为纯水,高压充注为气水混合,但含气量低,赋存束缚水;晶间微孔内,低压和较高压力充注下均以纯水为主,为束缚水。4种地层水微观状态的孔喉半径截止值分别为0.10 μm、0.26 μm和0.28 μm,渗透率截止值分别为0.21×10^-3 μm²、0.51×10^-3 μm²和0.55×10^-3 μm²,孔隙度截止值分别为5.86%、7.99%和8.18%。启动压力梯度和小于0.10 μm的孔喉是地层水微观赋存状态和残余含水饱和度的主控因素,在天然气成藏过程中,随气驱水强度增大,大孔喉控制的地层水百分比逐步降低。研究区自由水占50%,毛管水占18%,束缚水占30%,吸附水占2%,残余含水饱和度为32%左右。     

东营凹陷陡坡带盐18—永921地区砂砾岩沉积与储层特征

断陷盆地陡坡带断裂活动强烈,常表现为深水重力流砂砾质沉积和烃源岩同层的特征,储层物性评价成为该区域油气勘探的关键.针对东营凹陷盐18-永921地区沙三下亚段和沙四上亚段,通过地层细分、沉积相厘定和储层特征分析,探索了优质储层发育规律.地质-地震综合的沉积相研究表明,该区沉积充填过程和相类型受控于边界断裂的演化,自下而上经历了扇三角洲沉积、近岸水下扇—洪水型湖底扇沉积和近岸水下扇—滑塌型湖底扇沉积3个演化阶段.砂砾岩储层储集空间以孔隙为主,裂缝不发育,孔隙中原生孔隙明显占优势.当埋深小于2 600 m时,沉积作用是该区砂砾岩储层物性的主控因素;当埋深大于2 600 m时,储层进入晚成岩阶段,溶蚀作用增强,除沉积作用外,溶蚀作用开始对储层物性产生重要影响.根据储层物性主控因素分析结果,提出沙三下亚段和沙四上亚段Ⅰ～Ⅳ砂组中近岸水下扇中扇的辫状水道、沙四上亚段Ⅴ,Ⅵ砂组中洪水湖底扇和Ⅶ,Ⅷ砂组中扇三角洲前缘控制了各时期优质储层的分布.     

中国大型气田的分布规律及下一步勘探方向

随着我国天然气业务的快速发展及勘探开发的不断深入,规模储量的发现难度越来越大。为了加强天然气勘探规模接替新领域的研究和探索,在梳理天然气勘探进展与发展趋势、分析现今规模探明天然气地质储量的主要领域、研究大型气田统计规律及成藏特征等的基础上,划分了中国大型气田形成体系并总结了不同体系的分布规律。研究结果表明:(1)克拉通盆地碳酸盐岩古隆起、大面积平缓斜坡致密砂岩、前陆盆地逆冲构造为我国现今规模探明天然气地质储量的主体领域;(2)大型气田形成体系可划分为"克拉通裂陷与古隆起、低坡敞流湖稳定斜坡、山前断陷逆冲构造、陆内拉分断陷断隆与火山岩、陆缘走滑断陷背斜构造"五大常规大型气田形成体系,以及"纳米微空间吸聚"非常规气形成体系;(3)每个地质旋回时代都存在着一个常规大气田形成的核心体系;(4)单个体系内往往形成源内未运移、规模输导终止点两大层次气田的群体聚集,而多体系叠合区则由多种因素控制形成序列聚集;(5)多体系叠合区为大气田富集领域,中部多应力枢纽区是天然气的汇聚区。进而指出了未来我国天然气勘探新方向及领域:(1)"克拉通裂陷与古隆起"体系,包括四川盆地震旦系—下古生界、塔里木盆地寒武系、鄂尔多斯盆地寒武系—奥陶系;(2)"山前断陷逆冲构造"体系,包括塔里木盆地北缘库车逆冲构造转换带、四川盆地西北部、塔里木盆地西南部等;(3)"陆缘走滑断陷背斜构造"体系,如东部海域盆地;(4)"纳米微空间吸聚"体系,包括中国南方富有机质页岩和中部鄂尔多斯盆地煤层。     

基于伽马能谱测井信息的古水深恢复方法——以塔河油田4区巴楚组为例

古水深恢复是盆地分析、层序地层学研究、古地貌恢复的重要基础内容之一.根据U、Th、K的地球化学特征及迁移规律,提出了通过数据检验、沉积背景分析、氧化-还原环境评价和古水深计算的古水深半定量恢复技术.结合塔里木盆地塔河油田4区测井数据研究表明,巴楚组沉积时期以还原环境为主,其"双蜂灰岩"之下泥岩段还原程度最强,对应于该沉...     

新时期我国天然气勘探形势及战略思考

我国天然气勘探已进入第三阶段快速发展时期,正面临一系列新的挑战和问题。通过分析中国大气田勘探现状、理论与技术攻关进展,以及由此带来的天然气勘探理念、领域类型等格局的深刻变化,总结认为目前我国天然气勘探存在5个方面主要问题:①深层资源认识程度较低;②中西部大气田成藏规律认识不足制约勘探目标落实;③全国范围非常规气资源潜力与经济前景认识不明晰;④复杂气藏仍面临一系列技术瓶颈;⑤资源日益劣质化与成本上升导致勘探效益下行。分析认为,国内天然气上游应充分预判国际产业冲击影响,结合国内天然气上产、保供等形势,加大非常规气勘探力度与政策扶持,推动技术创新与集成,实现复杂气藏效益开发。新形势下勘探部署应当在领域分类基础上,通过资源潜力、储量潜力、勘探开发综合成本等关键指标综合评价,结合不同探区发展形势与特征,实施不同勘探部署策略。