【资源勘探与评价】油气开发地质

作者:日期:2026-08-17阅读:

面向国家能源向深层、复杂构造区及源内成储成藏领域拓展的重大需求,围绕鄂尔多斯盆地古生界中生界沉积演化、富有机质烃源岩评价及非常规油气开发,构建了贯穿基础地质研究、成藏评价、工程监测与开发优化的全链条技术体系。团队系统揭示了盆地沉积体系时空演化、砂体展布及致密储层沉积构型,阐明了古地貌古侵蚀面古沟槽古岩溶储层协同控制下的天然气成藏规律,建立了储层分类评价标准与有利区带预测方法;同时结合油气水地球化学、成藏期次恢复与生产动态分析,实现了静态地质认识与动态开发评价的深度耦合。针对非常规油气、深部地热及地下储能开发中的流体注入诱发地震问题,建立了高灵敏度微地震实时监测技术体系,可精准刻画裂缝起裂扩展、缝网展布及断层活化过程,服务压裂安全高效实施。在此基础上,突破传统源储分离评价思路,形成了集岩芯测试、地震反演、测井解释、数字岩芯仿真与压裂模拟于一体的源储表征甜点评价地质工程耦合开发优化综合方法体系,实现了泥质页岩气、煤质煤层气和灰质源岩气的全流程一体化定量评价,为我国非常规油气增储上产及新层系、新类型勘探突破提供了重要技术支撑。

【核心技术突破】

基于油气水地球化学地质相结合的成藏与生产动态综合研究技术:该技术从油气水地球化学分析入手,结合构造、沉积等地质条件,基于烃源岩生烃演化史、油气源对比、致密储层成因、储层物性演化、成藏期次以及成藏过程恢复等,开展油气成藏主控因素与有利目标评价研究;借助生产井地层水污染程度辨识、地层水产状类型判断、油气水分异物性下限预测以及产出水水性变化趋势预测等,开展油气水生产动态与开发方案研究;将油气成藏地质条件与油气水生产动态特征紧密结合,为油气勘探开发提供一体化技术服务。

深层超深层致密砂岩油气动态成藏过程综合研究技术:立足深层超深层地质条件复杂、勘探难度大的现实需求,系统整合多学科理论与技术方法,构建起从源岩生烃、储层发育到油气运聚成藏的全链条研究体系;针对深层超深层普遍存在的高温高压环境、强成岩改造特征等,通过多技术协同攻关,实现对成藏关键环节的精准刻画,厘清致密砂岩油气成藏的主控因素与动态演化规律,为深层超深层致密砂岩油气藏勘探提供技术支撑。相关成果已应用在松辽盆地、东海盆地、莺歌海盆地、库车坳陷等地质评价中,效果良好。

针对致密砂岩有水气藏,形成了基于地层水水性特征和生产动态反演气水分布评价技术:针对致密砂岩有水气藏气水分布复杂、识别难度大等开发地质研究难点,结合地层水水性演化规律与油气生产动态特征,形成了基于地层水水性特征和生产动态反演的气水分布评价技术体系,精准适配致密砂岩储层非均质性强、产水规律复杂等突出特点,整合多维度数据,实现气水分布与产出的精准刻画,厘清气水分布与产出规律,助力提升勘探开发效率与效益。

沉积储层+油气田开发地质地面工程一体化技术:系统研究鄂尔多斯盆地古生界及中生界沉积体系类型及其时空演化,明确上古生界及中生界砂体展布的主控因素。开展致密储集砂体构型的精细解剖,构建河流三角洲复合式心滩分流河道水下分流河道沉积背景下大面积、多期次、叠合砂体发育模式,明确单砂体的空间叠置关系,为老区块二次水平井开发井网部署提供依据。开展盆地三级古地貌划分,精细刻画盆地前石炭纪古地貌,建立古地貌三维模型,提出古侵蚀面、古沟槽、古岩溶储层共同影响、综合控制的下古生界天然气成藏规律。明确上古生界、中生界致密砂岩及下古生界碳酸盐岩储层孔隙结构特征、储层成岩作用、储层物性及非均质性特征,建立古生界主要含气层储层分类标准,进行储层综合评价。根据成藏地质要素时空配置、油气显示情况及其空间分布等特征,进行鄂尔多斯盆地含油气系统划分。明确不同油气区成藏关键要素,提出鄂尔多斯盆地古生界天然气勘探有利区。


源内非常规油气富集成藏精细表征技术:融合全直径岩芯 核磁 - 激光 - CT” 一体化测量、微米 - 纳米级孔隙表征、测井多参数联合反演等技术,建立泥质、煤质、灰质三类源岩的源储特征分类评价标准,精准刻画源内储集空间类型(基质孔隙型、裂缝 - 孔隙型)、孔渗特征、含油气性及可压性。自主研发源内烃源岩成岩演化模拟算法,实现富有机质烃源岩 沉积 - 成岩 - 成烃 - 成储 - 成藏一体化演变过程的动态恢复,首次明确灰质源岩气 源储一体、原位富集的核心特征,在四川盆地渝西大安地区茅口组一段灰质源岩气、昭通页岩气示范区泥质页岩气藏成功应用,源储参数识别精度较传统方法提升 30% 以上。

源内非常规油气甜点区多维度精准评价技术:集成地质地球物理地球化学工程四维评价指标,建立泥质、煤质、灰质源内非常规油气差异化甜点评价体系:针对泥质页岩气,构建 储层厚度有机质丰度含气性可压性四要素甜点模型;针对灰质源岩气,建立 富有机质分布古隆起背景微裂缝发育溶蚀孔洞展布综合评价标准;针对煤质煤层气,形成 煤岩厚度镜质组含量渗透率顶底板封闭性优选方法。创新研发源内甜点预测智能算法,融合地震叠前反演、机器学习等技术,实现甜点区平面展布与纵向分层的精准预测,在昭通太阳背斜区浅层页岩气、筠连煤层气、渝西大安灰质源岩气区的甜点预测成功率达 85% 以上,较传统方法提升 25%

高分辨率反演与储层预测技术:针对传统地震反演方法对储层刻画不足的问题,通过联合最大后验概率估计与哈密顿蒙特卡洛模拟策略,发展敏感参数叠前地震非线性反演方法,提升储层识别精度,刻画空间展布特征。创新考虑深层压实固结作用的新型流体因子,并直接推导了新流体因子反射特征方程,验证参数对复杂流体类型的敏感性,基于叠前反演策略,实现对有效储层流体类型的高精度识别。

缝洞型油气藏高分辨率绕射波成像技术:基于叠前地震数据中的绕射波信息,自主研发绕射波与反射波分离和成像算法,精准刻画缝洞型油气藏缝分布,有效解决西部地区深层及复杂区缝洞型油气藏刻画难题,在塔里木等盆地成功应用。

高灵敏度微弱信号采集与低信噪比事件识别:水力压裂诱发地震事件通常震级较小、信号微弱,且易受井场机械振动、泵送噪声和地层散射等因素干扰。近年来,通过高灵敏度宽频检波器、井中多级阵列布设及低噪声采集系统的应用,显著提升了微弱事件的可检测能力。同时,结合波形相似性检测、匹配滤波、深度学习识别与多台站联合触发等技术,有效提高了低信噪比条件下微地震事件自动检测与初始拾取的准确性。





高精度震源定位与裂缝展布精细刻画:传统定位方法在复杂速度结构和有限台站覆盖条件下易产生较大误差。当前的技术突破体现在:一是构建各向异性、非均质速度模型以提高走时计算精度;二是采用双差定位、概率定位、全波形定位及波束形成等方法提高震源空间分辨率;三是通过井地联合观测增强定位几何约束。这些进展使诱发地震事件云能够更准确地反映压裂裂缝的空间延展方向、高度生长范围及与天然裂隙、断层的耦合关系。

  震源机制与破裂模式识别:仅依赖事件位置难以全面表征压裂破裂过程。近年来,诱发地震监测从点定位逐步发展到机制解析。通过矩张量反演、P波初动极性分析和波形拟合等方法,可区分张性破裂、剪切滑移及张剪复合破裂模式,识别压裂缝扩展与断层再活化的差异。这一突破显著增强了对裂缝形成机制、储层改造方式及诱发地震成因的解释能力。

【成果支撑】

本系列研究成果丰硕,累计获得国家自然科学基金、国家重大专项、省部级自然科学基金及企业横向合作等 60 余项科研课题的强力支持,形成了从基础理论突破到关键技术转化的完整创新链。在学术产出与知识产权方面,团队在国内外核心期刊发表高水平论文 160 余篇,其中 SCI/EI 收录 60 余篇,总引用次数近 3000 次;出版《中国南方复杂构造区多类型源内成储成藏非常规气勘探开发进展及资源潜力》等学术专著及教材 5 部,其中多篇论文已成为源内非常规油气领域的标杆性文献;获授权国家发明专利 18 项,登记软件著作权 10 项,并主导制定行业/团体标准规范 1 项,显著提升了我国在该领域的国际话语权与技术标准化水平。在科技奖励方面,成果先后荣获陕西省科学技术奖二等奖 1 项、三等奖 2 项,以及陕西省高等学校科学技术研究优秀成果奖一等奖 2 项、二等奖 2 项等多项省部级及厅局级荣誉,标志着相关技术在解决复杂地质难题上取得了突破性进展。在人才培养方面,依托重大项目实践,累计培养硕士研究生 108 人,为企业输送并培训骨干科技人才 216 人,打造了一支理论基础扎实、工程实践能力突出的产学研用复合型创新团队,为我国非常规油气事业的可持续发展提供了坚实的人才保障。

【应用前景】

本系列技术成果在致密砂岩、页岩油气等非常规资源地质评价与开发中已展现出显著优势,并正加快向超深层、深水油气及地下工程领域拓展。该技术能够精准评价压裂改造体积、裂缝网络复杂度及储层改造效果,为分段压裂设计、簇间距优化和参数调整提供关键依据,显著提升单井产能与资源动用效率;在深层、超深层及复杂断裂区开发中,可有效识别断层活化风险、评估井间干扰并划定压裂安全边界,支撑施工风险防控与非均质储层精细改造。与此同时,该技术已成功延伸至增强型地热、页岩储气库和二氧化碳地质封存等领域,在储层稳定性评价、断层活化监测和注入安全管理方面展现出良好的交叉应用潜力。面向未来,随着高密度观测、分布式光纤传感、边缘计算和人工智能的融合发展,该技术将由单一监测手段升级为集施工设计、过程调控、风险预警和效果评价于一体的全流程智能支撑体系。当前,其成果已在四川盆地、南方复杂构造区及昭通、长宁威远、涪陵、筠连、鄂尔多斯等重点区域实现应用,不仅支撑了泥质、煤质、灰质三类源内非常规油气新层系、新区域勘探突破,也有力提升了成熟产区开发效率,并具备向深层、超深层及国内外复杂构造区进一步推广的广阔前景。