概述内容

致密油是致密储层油的简称,致密油是指在与生油岩互层或与生油岩紧邻的储集岩中(岩性一般为致密砂岩或致密碳酸盐岩),未经过大规模、长距离搬运的石油聚集。致密储层覆压基质的渗透率一般小于或等于0.1mD。需改造才能获得工业油流[1]。致密油、致密气、页岩油、页岩气、煤层气、可燃冰、油砂和油页岩等能源均属于非常规油气资源。非常规油气资源是指赋存于致密储层中的,成藏和赋存机理与常规油气不同,一般需经过改造措施才能获得经济产量的石油和天然气资源。

尽管我国致密油勘探开发起步相对较晚,但初步的勘探实践与研究证明,我国致密油资源发展潜力巨大,是非常规油气资源前景最好的领域,也可作为未来石油天然气勘探开发最主要的接替领域[2]。随著人类对地质的认识不断加深、现代社会科学技术持续发展和管理方法的持续创新,这一新能源将会持续快速发展。迅速发展的致密油资源必将对我国油气资源的保障做出杰出的贡献,产生深远的影响。

致密油的基本概念

致密油是指与致密碎屑岩、致密碳酸盐岩等优质生油层系紧邻或互层的,没有经过大规模、长距离运移而形成的石油聚集。致密油一般无自然产能,需通过大规模改造压裂才能形成工业产能从而获得工业油流。

非常规油气资源(根据邹才能,2012)

致密油主要赋存空间分为两种类型

①赋存在烃源岩内部的碳酸岩或碎屑岩夹层中;

②于紧邻烃源岩的致密层中。

致密油的地质特征

构造背景:分布于构造凹陷处或构造斜坡单元,构造样式相对单一,有利于油气大面积聚集。先裂陷有利于大面积沉积,后稳定有利于保存油气。

①圈闭边界不明显,连续性分布的致密储层与烃源岩紧密接触;广覆式分布的成熟优质生油层;大面积分布的致密储层,储层特征为孔隙度小于10%、基质覆压渗透率小于0.1mD、孔喉直径小于1μm[3] ;

②短距离非浮力运移;

③流体分异差,饱和度差异大,油、气、水与干层易共存, 无统一油气水界面;具有异常超压, 地层压力系数一般大于1.2;

④主要为轻质油,原油密度>40° API或<0.8351g/cm3,流动性好;

⑤脆性矿物含量一般大于35%,天然裂缝较发育,利于孔吼连通。

致密油赋存状态及富集机理

连续型致密砂岩油气藏成藏模式图

以致密砂岩油气藏成藏模式为例:致密砂岩油气藏成藏时间一般较晚,储层先经过压实变为致密后发生油气聚集成藏。

油气充注方式:集中充注为主,兼具垂向与侧向排驱;

油气运移方式:包括初次运移、二次运移;

驱动方式:非浮力驱动,主要包括有异常压力驱动、毛细管压力驱动及扩散作用力驱动等;

流体类型:非达西流,主要为涌流、扩散流或毛细管流;

圈闭类型:主要为动力圈闭。

致密油在世界上的资源潜力

致密油在全球分布广泛,初步预测可采资源量492.86亿吨(EIA,2013),未来发展的速度和规模可能超过预期[4]。EIA预测致密油到2030年可采资源量可达约2.5亿吨,BP预测2030年约达到4.5亿吨。

致密油在中国的资源潜力及分布

近年来,大规模的北美致密油成功开采,使石油行业看到了非常规油气的可能性,以往没有被重视的非常规石油资源领域被各国石油工业争相探索。目前,北美地区是致密油资源开发最多和最成功的地区[5]。

在我国,致密油资源潜力巨大,初步估算主要致密油地质资源量可达80~100亿吨。

我国主要盆地致密油地质资源量估算表

我国致密油分布广泛,重点包括鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩、四川盆地侏罗系、渤海湾盆地沙河街湖相碳酸盐岩、酒泉盆地白垩系泥灰岩、准噶尔盆地二叠系云质岩等[6]。具体分布情况如下:

鄂尔多斯延长组:鄂尔多斯长7段,其中有337口井获得了工业油流,储量规模高达4.2亿吨;

准噶尔盆地二叠系:准东平地泉组(二叠系),3口井获工业油流,有利面积为1500平方千米;

四川盆地中下侏罗统:分布层位为四川侏罗系,探明0.8亿吨,三级储量合计1.6亿吨;

渤海湾沙河街组:辽河曙古165井,Es3日产油7立方米歧口沙河街组,三级储量达3亿吨 ;

松辽盆地青山口组:吉林大庆垣平1井日产油95立方米。

中国主要致密油盆地分布图

致密油已成为全球油气勘探的热点和亮点领域,一大批特征致密大油区已经初步显现出来,有较大的勘探潜力。我国的致密油与北美Bakken致密砂岩油、EagleFord致密灰岩油均具有相似的形成条件和分布特征。但目前国内不同致密油区的发展程度不同。鄂尔多斯盆地延长组已经进入工业化开发阶段,不断优化技术手段和寻找周围新区是下一步工作重点;对于四川盆地侏罗系,勘探开发工艺技术是主要制约因素,可借鉴国内外致密油勘探的相关理论和技术,主要是水平丛式井组开采方式与多段多簇体积压裂改造技术。对于其他致密油区,需要在致密油形成条件及有利区优选两方面。

非常规油气整体处于起步阶段,目前除致密气、煤层气有初步的资源评价数据外,致密油、页岩油、油砂、页岩气、火成岩气等总体资源情况不明确,制约了国家非常规油气总体战略规划部署。因此,非常规油气发展还面临巨大的挑战。

参考文献:

  1. 邹才能,陶士振,侯连华,等.非常规油气地质(第二版)[M].地质出版社,2013.
  2. 赵政璋,杜金虎,邹才能,等.致密油气 [M].石油工业出版社,2012.
  3. 贾承造,邹才能,李建忠,等.中国致密油评价标准、主要类型、基本特征及资源前景[J]. 石油学报 ,2012,33(3):343-350.
  4. 贾承造,郑民,张永峰.中国非常规油气资源与勘探开发前景 [J].石油勘探与开发,2012,39(2):129-136.
  5. 郭秋麟,陈宁生,吴晓智,等.致密油资源评价方法研究 [J].中国石油勘探,2013,18(2):67-76.
  6. 孙赞东,贾承造,李相方,等.非常规油气勘探与开发 [M].北京:石油工业出版社,2011.

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