针对复杂油气藏勘探开发难题,创新构建“沉积储层精细表征- 成藏动力学定量评价-智能预测一体化”的沉积储层与成藏系列技术体系。以沉积成岩格架构建为基础,通过碎屑岩沉积相判别与砂体预测、古岩溶水运动分析,分别建立陆相湖盆碎屑岩与碳酸盐岩古岩溶储层发育模式;聚焦储层精细描述,形成多尺度孔隙结构表征、天然裂缝发育与有效性评价、储层非均质性动态刻画及含油气性定量检测的全链条技术,实现从纳米级孔缝到宏观储层的跨尺度精准表征与地质钻井一体化动态评价;围绕成藏动力学核心,创新超压形成演化与控藏作用定量模拟、全油气系统生排运聚过程动态还原技术,构建碳酸盐岩古地貌岩相储源协同耦合成藏模型,精准解析油气成藏动力机制与富集规律;最终融合多维数据与深度学习算法,建立储层参数智能预测与甜点识别模型,实现勘探开发方案优化迭代。该系列技术全面支撑深层-超深层及非常规油气储层精细评价与成藏过程定量刻画,为复杂油气藏高效勘探开发提供核心地质-工程一体化技术支撑。
【核心技术突破】
古地貌-岩相-储源“三元协同”成藏动态重建技术:通过地震-钻井-地化深度融合,构建碳酸盐岩沉积古地貌、古环境、岩相古地理等多尺度动态分析模型,实现对风化壳、古隆起白云岩及深层岩溶缝洞体等多类型储层的精准刻画。同时结合海相烃源岩多源供气分析、构造-沉积演化模拟及古油藏裂解气运移路径重建,定量解析生烃强度、盖层封闭性与古地貌对成藏的控制作用,支撑深层碳酸盐岩气藏高效开发。


非常规储层“地质-工程一体化”非均质性动态评价技术:依托国家科技重大专项攻关,创新性地整合地质、地球物理与工程数据,建立了涵盖层内、层间及微观特征的非均质性综合评价指数体系。通过将三维地质建模与机器学习算法相结合,实现了储层品质随钻动态预测与实时更新。该技术将传统的“事后分析”升级为“事中优化”,显著提升了非常规储层钻遇率与压裂改造效果。

基于深度学习与多源数据融合的甜点智能优化技术:针对传统甜点预测方法精度低、多解性强的问题,开发了融合地震、测井、地化及动态生产数据的人工智能预测模型。该技术利用MRGC深度机器学习算法自动挖掘多源异构数据与储层岩性、物性、含油气性之间的非线性映射关系,结合动态数值模拟进行迭代验证,实现了甜点预测从“静态识别”向“动态演化”的跨越,大幅提升了复杂油气藏勘探部署的成功率。

非常规油气储层含油气性评价技术:构建成国内外知识产权保护体系,获美国专利及多项中国发明专利;自主研发复杂地质超压数值模拟软件,建立多类预测与演化模型,突破传统定量表征瓶颈;创新页岩生烃热模拟实验技术,精准刻画有机质演化与油气生成;牵头制定行业标准,推动技术规范化,提升我国领域内技术话语权与核心竞争力,为非常规油气高效勘探开发提供核心技术支撑。

非常规油气储层多尺度表征与智能评价技术:实现多维度突破,建立岩心至纳米级全尺度表征技术体系,通过多手段协同分析实现多类型孔隙精准划分,阐明不同成因孔隙在多样沉积背景下的发育与分布规律,破解储层非均质性、孔隙结构难以定量刻画的难题。创新融合多种机器学习算法构建孔隙度、TOC高精度智能预测模型,PSOGBDT、XGBoost模型预测精度显著优于传统方法,形成“多尺度精细表征-智能定量预测”完整技术链条,为非常规油气资源评估与高效开发提供核心支撑,提升我国该领域技术竞争力与行业话语权。


碎屑岩系沉积相判别及砂体预测技术:
1、湖盆边界与沉积格架的定量刻画
通过古湖岸线与古深湖线划分方案,精准界定了沉积体系的空间展布范围。依据沉积构造、岩性组合及古生物标志,结合湖盆底形恢复,明确了浪基面与风暴浪基面控制的两条关键相带转换线,为后续砂体类型识别及预测提供了可靠的等时地层格架。

2、构造稳定期河控三角洲的三元控砂模式
针对构造稳定背景下发育的三角洲,系统揭示了物源供给、古地形坡折与湖平面变化的三重控制机理。该模式有效预测了水下分流河道及河口坝等有利砂体的叠置样式与分布规律。

3、深水沉积类型划分与细粒岩甜点预测
针对深水区,系统提出了滑塌、浊积及异重流等深水重力流沉积类型与沉积模式,建立了砂体构型及其控制因素模式,丰富了深湖区砂体成因类型。同时,在细粒沉积岩相精细识别与划分基础上,建立了针对页岩油的“甜点”预测方法,明确了富有机质页岩与粉砂质纹层等有利岩相的耦合关系。

复杂构造区超压构成、演化及其控藏作用定量评价技术:创新构建涵盖构造挤压、生烃增压等核心机制的超压形成与演化识别图版,厘清多机制耦合下超压成因机理与演化路径;自主研发PressMod 1.0地层压力模拟与源储配置定量评价软件,实现超压演化数值模拟与油气富集定量表征,突破传统方法难以定量刻画超压成藏耦合关系的瓶颈。为超压油气藏勘探部署与资源评价提供关键支撑,显著提升油气勘探成功率与资源探明效率。


全油气系统油气生、排、运聚过程的定量评价技术:创新建立生排烃动力学与超压演化耦合定量模拟方法,精准刻画油气生、排、运、聚全过程动态特征。还原超压演化与油气充注、运移的时空匹配关系,揭示复杂构造超压背景下油气运聚动力机制与富集规律,突破传统成藏动态过程难以量化的瓶颈,完善超压生排运聚全链条定量评价技术体系,为全油气系统资源潜力评价与勘探部署提供高精度支撑,提升复杂构造区油气勘探预测精度与部署效率。

非常规储层裂缝发育与分布预测技术:基于岩心、薄片、测井等多源资料,采用宏观与微观相结合的方式,识别裂缝特征并运用地质统计方法定量评价其产状、规模、充填性及发育程度;结合连井剖面分析裂缝空间展布规律。通过定性序列分析、定量时间测试及时序综合研究,厘清裂缝演化过程;剖析裂缝特征与地质因素的定量关系,明确主控因素。基于有限元数值模拟恢复多期古应力场,结合构造演化史揭示裂缝形成机理并划分成因类型,最终建立区域裂缝发育模式及概念模型。



裂缝充填演化及有效性评价技术:基于微观充填裂缝定量表征,结合流体包裹体分析、同位素地球化学与成岩矿物序列定年,厘清了多期成岩流体活动对裂缝充填物的物质来源,揭示了石英、方解石等裂缝充填物的形成演化机理,构建了裂缝张开-愈合过程的动态演化模式。

裂缝有效性动态评价与CO2封存适应性分析技术:建立了构造成岩作用耦合控制下裂缝有效性的定量评价模型,形成了集成因机制、有效性判识与产能响应于一体的裂缝评价方法。在此基础上,拓展提出了盖层天然裂缝对CO2地质封存安全性的影响评价方法,为非常规油气高效开发与碳中和战略实施提供了关键技术支撑。
基于古岩溶水运动分析的碳酸盐岩油气储层预测技术:实现关键突破:构建“地层划分与古地貌恢复-露头古岩溶精细解析-岩溶相识别与水运动定量刻画”完整技术流程,融合现代岩溶学与水文地质学,精准揭示古岩溶水运动规律并建立储层发育模式,突破传统方法难以定量刻画岩溶储层形成演化与油气富集耦合关系的瓶颈。该技术为复杂岩溶型碳酸盐岩油气藏精细勘探与资源评价提供核心支撑,显著提升储层预测精度与勘探部署效率。

【成果支撑】
本系列专项技术研究成效显著,累计获得国家重大专项、省部级、厅局级以上课题等30余项科研项目的经费支持,攻克了多类型油气储层勘探开发核心难题,搭建起适配复杂地质条件的技术研发与应用体系。在学术产出与知识产权方面,聚焦各类技术攻关发表高水平论文200余篇,其中SCI/EI收录130余篇;出版学术专著、译著6部,多项研究成果填补国内相关技术空白;获授权国家发明专利14项、受理发明专利2项,主导制定行业标准1项,进一步完善了领域知识产权布局,夯实了技术创新底气。在科技奖励方面,成果先后斩获教育部科学技术进步奖一等奖、绿色矿山科技一等奖、中国产学研合作创新成果奖二等奖、陕西高等学校科学技术奖三等奖等地市级以上多项荣誉,多项技术获评国内领先、行业先进水平,彰显了技术研发的硬核实力。在技术应用方面,各类核心技术已成功落地长庆、延长等多家油气田企业,精准破解碎屑岩、碳酸盐岩、致密储层等复杂地质勘探瓶颈,构建“地质-钻井一体化”动态评价体系,大幅提升油气藏预测精度与勘探开发效率,实现了科研技术与工程实践的深度融合。
【应用前景】
本系列专项勘探开发技术涵盖碎屑岩、碳酸盐岩及各类非常规储层,在能源地质勘探与资源开发领域具备极强的实用性与延展性,全方位破解多类型油气藏勘探开发难题。该系列技术既能精准判别沉积相、预测储层分布、智能优选油气甜点,又能定量评价油气运聚规律、剖析储层非均质性与超压控藏机制,为油气勘探方案优化、开发效率提升、成本管控降低提供硬核支撑,还可兼顾二氧化碳地质封存、地热开发等绿色低碳领域,助力行业转型发展。与此同时,多项技术已成功应用于中石油、中石化旗下多家油田,覆盖国内外多个重点盆地与深层-超深层油气区块,在百余口钻井现场落地见效,切实助推油气增储上产。面向未来,依托多学科融合与智能算法升级,该系列技术将持续优化迭代,进一步补齐行业技术短板、明晰油气富集规律,不仅能深耕常规与非常规油气勘探开发全流程,更具备向海内外复杂构造区、海外油气盆地大范围推广的广阔潜力,为能源安全保障与行业可持续发展赋能。