01.非常规油气地质学-创新及实践-邹才能

147m
华蓥溪口剖面345m、厚度 88.5m
(20万元)
2005 2006
2007
2008
2009
2010 2011 2012
2013 年
中国石油积极推进长宁-威远、昭通两个国家级页岩气示范区建 设，投资近70亿元，创造多个第一，引领页岩气勘探开发
二维6076公里，三维751平方公里 完钻井52口，完成井43口
常规油气地质学研究“圈闭是否成藏”
鄂尔多斯东缘 2013年产量：30亿方(不含矿
井抽采)
页岩气
四川海相取得重大突破 2013年产量：2亿方
致密气：近期中国非常规天然气发展的第一重点
探 明储量 （亿方 ） 产 量（亿 方）
我国主要致密气盆地分布图
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000
500 0
541口，平均日产5万方 2013年产量：213亿方
致密气(川中须家河)
三级储量：1.25万亿方ຫໍສະໝຸດ Baidu其 中探明5937亿方
2013年产量：15亿方
类型
致密油
油页岩油
石 油
油砂油
页岩油
小计
致密气
天 煤层气 然 页岩气 气 水合物
小计
可采资源量 (亿吨/万亿方)
20～25 120 23
30～60 193～228
非常规油气革命推动美国“能源独立” 战略梦实施
2012年美国《外交》杂志“能源如 何重塑世界”为主题，问卷57位能 源专家结论是：
美国自1973年第1位尼克松提出“ 能源独立”以来，这个想法对于第 8任力求“能源独立”的奥巴马之 前的每一位美国总统，都是痴心妄 想，唯独奥巴马幸运地拥有可以付 诸实施的机遇
9～13 11
10～25 50～70 80～119
致密油(鄂尔多斯长7)
勘探面积：8545km2 资源规模：25亿吨 提交控制储量：3.8亿吨 建产能：75万吨
油页岩油
可采资源量：120亿吨 典型地区：辽宁抚顺、广东
茂名、吉林桦甸 2012年产量：81万吨
煤层气
探明储量：5680亿方 2大地面生产基地：沁水南部、
常规油气储产量“高峰期”：石油稳定发展、天然气加快增长
储量：持续高峰增长
石油：2007年以来，连续7年 探明地质储量超过10亿吨
天然气：2011年以来，连续3 年探明地质储量超过6000亿方
产量：油稳步增长，气快速 发展
石 油：2000年以来，年增 2%，2013年2.1亿吨，对外依 存度57%
非常规油气资源储量评价 非常规油细粒沉积学研究 非常规油气储层地质学研究 非常规油气地质学研究 非常规油气测井评价 非常规油气地震预测技术 非常规油气提高采收率等开发技术 非常规油气水平井压裂等工程技术 非常规油气系列实验室建设 非常规油气研究生人才培养
……
主要内容
300nm
世界石油工业发展有三大态势 常规油气：持续发展期 非常规油气：战略突破期 石油科技：革命黄金期
主要从事非常规油气地质学、岩性地层油气藏与 大油气区等地质理论、方法创新研究及实践。第 一作者在《Earth-Science Reviews》、《Basin Research》、《中国科学》等期刊发表论文40 余 篇，出版《非常规油气地质》、《火山岩油气地 质》等中英文专著6部。获国家科技进步一等奖1 项，省部级科技进步奖10 余项。
1995年Schmoker, 连续型油气聚集
1980 1990 2000 2010
中国石油地质学与油气勘探理论经历了三大阶段
1941年，潘忠祥在AAPG 发表《中国陕北和四川白垩系陆相生油》，第一次在 国际上系统地阐述了“中国陆相生油”的观点,突破年中国“贫油论”的束缚
上世纪50-80年代
上世纪80年代-2010年
第五届中国石油地质年会（2013.6.5-7）：提出《非常规油气地质学》的基本认识 《石油勘探与开发.2013.8,第4期》：非常规油气概念、特征、潜力及技术—兼论非常规油气地质学
中国石油大学（北京）科普报告会 （2014.5.17上午）
《非常规油气地质学》是地球上第一本对 非常规油气勘探和开发潜力进行判断、分类和评价的书
全球常规与非常规资源比例2:8，常规油气采出1/4，常规油气高 位稳定生产、海洋油气持续增长、非常规油气快速发展
全球油气产量增长构成图
非常规气 非常规油 海域常规气 海域常规油 常规气 常规油
（IHS,2011；BP,2012）
2012年全球石油产量41.2亿吨(其中非常规占6%) 2012年全球天然气产量3.36万亿方(其中非常规占17%)
天然气：2000年以来，年增 12%，2013年产量1209亿方， 对外依存度32%
非常规油气多类型“突破期”：致密油气、页岩气
致密油(吉木萨尔芦草沟组)
勘探面积：1278km2 资源规模：20亿吨 吉172_H日产油1.13万吨
致密气(苏里格)
探明+基本探明3.9万亿方 投产井7130口，其中水平井
萌芽
70 煤油时期
背斜理论
汽油时期
常规油气
燃料与化工原料时期
圈闭成藏理论
常规与 非常规
连续型聚集理论
60
机械顿钻
50
旋转钻井概念
光点地震 旋转钻井发展
数字地震 喷射钻井
40
30
20
1859年第一口工业油井
10 1861年亨特,背斜
1885年怀特,背斜
0 1860 1900 1910
gas
10.5 1934年Mccoloagh,圈闭学说
加快我国页岩气发展急需解决6大关键科技问题
发现新的海相“甜点区”：加快海相页岩气新区块、新层系、新
深度“三新” 发现，扩大川东蜀南之外“甜点区”范围
三维地震预测高产区段：加快勘探发现后三维地震部署，为大批
量水平井开发提供准确井眼轨迹
材料装备技术全面国产化：加快水平井体积压裂材料、装备与技
术的国产化，提高低成本规模化发展速度
产量：2013年340亿方，占全 国天然气产量28%
页岩气：我国非常规天然气发展的第一热点
截至2014年5月，共投入150亿元，二维地震2万Km ，三维地震1500Km2，评价核心区810万亿立方米，颁发页岩气探矿权52个，勘探面积16.4万Km2 ，共产页岩气5亿方
中国页岩气有利区分布预测图
初始产量(×104m3/d) 页岩气井
2010年以来
源控论 复式油气聚集带 陆相石油地质理论 ……
煤系成烃与大气田分布 前陆冲断带构造油气聚集 富油气凹陷“满凹含油” 岩性地层油气藏 碳酸盐岩油气聚集 ……
大油气区形成与分布 连续型油气聚集 常规-非常规有序聚集 非常规油气地质学 ……
找圈闭（点）→找区带（带）→找层系（面）→找体系（体）
页岩气形成与富集规
四川盆地古生界页岩地层 钻井资料复查
第1口页岩气地质浅井钻探 南方海相页岩气有利区块评价 长芯1井地质浅井钻探，取芯
建立第1批页岩露头数字化剖面 长宁双河剖面1510.6m、厚度
律总结
页岩气地质评价国家 规范建立
150.68m
308m
綦江观音桥剖面1245m、厚度
组建页岩气研究队伍 设立院级页岩气研究课题
实现水平井“工厂化”生产：加快形成适宜我国复杂地表“工厂
化”开采模式，实现低成本效益发展
突破湖相沼泽相页岩气局限：加快突破发现陆相页岩气工业生产
“甜点区”，扩大页岩气新类型
节约利用水资源与环境保护：加快形成水力压裂重复利用技术，
最大限度节约水资源和环境保护
石油科技：颠覆创新“黄金期”
主要内容
300nm
全球非常规与常规资源比例8:2，常规油气采出25%
非常规与常规油气资源比例大约 8 : 2
常规气 常规油 非常规油 非常规气
471 (8%)
（单位：油为亿吨，气为万亿方）
20
(12%)
4878 (10%)
200 (13%)
6200 (12%)
3922 (70%)
世界
（50600亿吨油当量）
240 (16%)
优选第1批页岩气有利区块
第1个页岩气矿权区块
中国页岩地层与气显示筛查 四川盆地及周边露头地质调查 W001-2井∈1q页岩取芯与测试 提出黔北、滇东页岩气矿权申请
四川盆地及周边露头地质大调查，
优选出富顺-永川、长宁、威远三 个先导试验区块
我国重点地区页岩气资源评 价与选区
中国陆上三类富有机质页
岩分布调查
2000
探明储量
产量
2002 2004 2006
2008
2010
350 300 250 200 150 100 50 0 2012
两大超万亿方级致密气区 鄂尔多斯苏里格：探明+ 基本探明3.9万亿方，产 量213亿方 四川须家河组：探明6416 亿方，三级储量1.25万亿 方，产量15亿方
储量：近十年年均新增探明储 量2877亿方，约占50%
海相页岩储层定量表征 建立页岩气地质评价规
首次证实我国海相页岩发育有
机质纳米孔隙 初步形成纳米CT、氩离子抛光 +FSEM储层微观特征描述技术
四川页岩气刻度区解剖 优选页岩气有利区，预测 我国页岩气可采资源11.5万
亿方(海相8.8万亿方)
范(国家标准)
三类页岩岩相划分与 储集空间定量表征
四川海相和延长湖相 页岩气刻度区解剖
美国：借鉴页岩气理论技术与发展经验，实现致密油快速发展
美国页岩气、致密油“革命性发展”
蒙特利
巴肯
尤蒂卡 马塞勒斯 巴内特 海恩斯维尔 鹰滩
页岩气：巴内特→海恩 斯维尔→马塞勒斯，连 续获重大突破，成为非 常规发展热点
致密油：巴肯→鹰滩→ 蒙特利+尤蒂卡，连续 获重大突破，成为非常 规发展亮点
2013年美国页岩气产量3100亿方、致密油产量1.4亿吨
1.1
oil
1920 1930 1940 1950 1960 1970
三维地震
自动化钻井
板块构造 生油理论 层序地层学 成藏动力学 数字地震 三维地震 喷射钻井 水力压裂 提高采收率
51.9
含油气系统 连续型油气聚集 数值模拟 高精度地震 四维地震 微地震监测 水平井/分支井 大位移井 地质/旋转导向 成像测井 油藏精细表征 水平井分段压裂 平台式工厂化生产
0.8
延页平1
43
20.3
17
1.7
焦页1HF
威
201.02 阳101-H2
昭104 宁201-H1
页岩气钻井：322口
—调查井108口 —探井118口（直井） —评价井96口（水平井）
日产大于万方：38口
—直井18口 —水平井20口
日产过10万方：24口
—直井3口 —水平井21口
2005年开始中石油勘探院持续引领和推动页岩气快速发展
中国石油
邹才能
中国石油勘探开发研究院 2014年5月17日
邹才能：博士，教授级高级工程师，博士生导师，享受国务院政府特殊 津贴，李四光地质科学奖获得者。现任中国石油集团科学技术研究院副 院长兼总地质师，国家973计划《中国陆相致密油（页岩油）形成机理与 富集规律》项目首席科学家，中国矿物岩石地球化学学会副理事长、北 京石油学会副理事长、中国石油学会天然气专业委员会副主任，北京大 学、中国石油大学(华东)等等兼职教授。
100 (59%)
中国
（1520亿吨油当量）
非常规油气发展助推世界石油工业可再发展150年以上
世界石油产量增长趋势预测（HCZ法）
全球油气资源可保障世界石油工业生命周期达到300年，非常规 资源的开发，促进石油产量高峰值不断上升、出现时间不断后延
全球油气工业及理论技术发展历程
产量（亿吨油当量）
80
获气井42口，井均测试产量7.0万方/天 水平井24口，井均测试产量11万方/天 投入试采井11口，累产商品气1亿方
2007年 申请第1个页岩气矿权区块—黔北、滇东 2008年 钻探第1口页岩气核心区地质浅井—长芯1井取芯150.68m 2009年 优选第1批海相页岩气先导试验区—富顺永川、长宁、威远 2010年 钻获我国第一口页岩气直井—威201井日产1万方 2011年 钻获我国第一口页岩气水平井—威201-H1井日产1万方 2012年 钻获我国第一口水平井商业价值页岩气井—宁201-H1日产17万方 2013年 开钻我国第一个 “工厂化”生产试验平台—2个平台14口井 2014年 建成了我国第一条页岩气外输管道—93KM年输气量15亿方
石油科技：革命黄金期
常 深层油气成藏理论
高分辨三维地震技术
规 深水开采技术
非 连续型油气聚集理论 常 水平井体积压裂技术 规 平台式“工厂化”生产
高分辨三维地震技术
时间：2014.5.27 公司：美国NCS能源服务 地区：Eagle Ford 压裂：92级 支撑剂：3000吨
我国石油工业发展有三大态势 常规油气：储产量增长“高峰期” 非常规油气：多类型战略“突破期” 石油科技：颠覆创新“黄金期”