01.非常规油气地质学-创新及实践-邹才能

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 541口，平均日产5万方 2013年产量：213亿方
煤层气
探明储量：5680亿方 2大地面生产基地：沁水南部、 鄂尔多斯东缘 2013年产量：30亿方(不含矿 井抽采)
致密气(川中须家河)
三级储量：1.25万亿方，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 然 气 煤层气 页岩气 水合物 小计 可采资源量 (亿吨/万亿方) 20～25 120 23 30～60 193～228 9～13 11 10～25 50～70 80～119
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
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 150.68m
组建页岩气研究队伍 设立院级页岩气研究课题 (20万元)
建立第1批页岩露头数字化剖面 长宁双河剖面1510.6m、厚度 308m 綦江观音桥剖面1245m、厚度 147m 华蓥溪口剖面345m、厚度 88.5m
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 海相页岩储层定量表征 四川页岩气刻度区解剖 首次证实我国海相页岩发育有 优选页岩气有利区，预测 机质纳米孔隙 我国页岩气可采资源11.5万 初步形成纳米CT、氩离子抛光 亿方(海相8.8万亿方) +FSEM储层微观特征描述技术
上世纪50-80年代
上世纪80年代-2010年
2010年以来
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 ……
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 ……
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
石油科技：革命黄金期
常 规
深层油气成藏理论 高分辨三维地震技术 深水开采技术
非 常 规
连续型油气聚集理论 水平井体积压裂技术 平台式“工厂化”生产
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
油页岩油 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
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
10
1861年亨特,背斜 1885年怀特,背斜
10.5 1934年Mccoloagh,圈闭学说 1.1
oil
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
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
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
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，
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%
天然气：2000年以来，年增 12%，2013年产量1209亿方， 对外依存度32%
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”
常规油气储产量“高峰期”：石油稳定发展、天然气加快增长
二维6076公里，三维751平方公里 完钻井52口，完成井43口 2007年 2008年
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
申请第1个页岩气矿权区块—黔北、滇东 钻探第1口页岩气核心区地质浅井—长芯1井取芯150.68m 优选第1批海相页岩气先导试验区—富顺永川、长宁、威远 钻获我国第一口页岩气直井—威201井日产1万方 钻获我国第一口页岩气水平井—威201-H1井日产1万方 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 开钻我国第一个 “工厂化”生产试验平台—2个平台14口井 建成了我国第一条页岩气外输管道—93KM年输气量15亿方
最大限度节约水资源和环境保护
石油科技：颠覆Biblioteka Baidu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
（单位：油为亿吨，气为万亿方）
常规气 常规油 非常规油 非常规气
471 (8%) 4878 (10%) 6200 (12%) 3922 (70%)
2009年 2010年
2011年 2012年 2013年 2014年
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
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
蒙特利
马塞勒斯 巴内特 海恩斯维尔
蒙特利+尤蒂卡，连续
获重大突破，成为非常
鹰滩
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
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“
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
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）
找圈闭（点）→找区带（带）→找层系（面）→找体系（体）
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
储量：近十年年均新增探明储 量2877亿方，约占50% 产量：2013年340亿方，占全 国天然气产量28%
200
150 100 50 0
1500
1000
500
0
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
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8-
建立页岩气地质评价规 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 页岩气形成与富集规 律总结 页岩气地质评价国家 规范建立
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
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。 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。
17
初始产量(×104m3/d)
日产过10万方：24口
—直井3口 —水平井21口
页岩气井
2005年开始中石油勘探院持续引领和推动页岩气快速发展
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
优选第1批页岩气有利区块 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
我国主要致密气盆地分布图
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
4500 350 探明储量 产量
探明储量（亿方）
4000 3500 3000 2500 2000
250
产量（亿方）
300
全球油气工业及理论技术发展历程
80 70 60
煤油时期
萌 芽
汽油时期 背斜理论 光点地震 机械顿钻 旋转钻井概念 旋转钻井发展
常规油气
燃料与化工原料时期 圈闭成藏理论 数字地震 喷射钻井 三维地震 自动化钻井 51.9
常规与 非常规
连续型聚集理论
产量（亿吨油当量）
50 40 30
gas
20
1859年第一口工业油井
1995年Schmoker, 连续型油气聚集
0 1860
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
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
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%)
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”
页岩气：巴内特→海恩
巴肯
斯维尔→马塞勒斯，连 续获重大突破，成为非
尤蒂卡
常规发展热点 致密油：巴肯→鹰滩→
20 (12%) 200 (13%) 240 (16%) 100 (59%)
世 界
（50600亿吨油当量）
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
10万亿立方米，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
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）
0.8 延页平1
日产大于万方：38口
—直井18口 —水平井20口
43
20.3
焦页1HF 威 1.02 阳101-H2 201 昭104 宁201-H1 1.7