中国石化：郭旭升院士-中国页岩油气源-储耦合类型划分及勘探意义

基于页岩油气源-储耦合思路识别源-储耦合类型及配置是明确页岩油气勘探思路、实现页岩油气高效勘探开发的基础。然而,目前尚无学者将页岩油气纳入统一评价体系进行源-储耦合类型的划分,这在一定程度上制约了页岩油气的勘探开发进程。

鉴于此,通过解剖中国典型海相、陆相页岩油气层系的源-储配置特征,将页岩油气的源-储耦合关系划分为3类,明确了不同源-储耦合类型的地质内涵及其控制油气富集的机理,提出了中国页岩油气整体评价的高效勘探思路。

研究结果表明:页岩油气的源-储耦合类型可分为源-储分离型、源-储共生型和源-储一体型3类;源-储分离型的烃类运移距离在米级以上,储层近源捕获油气,形成甜点,其代表性层系为四川盆地下寒武统筇竹寺组、鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段1亚段+2亚段和准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组;源-储共生型为多源供烃,源-储共存,烃类就近运移至优势储层内,层系整体含油气,其代表性层系为四川盆地二叠系吴家坪组二段、四川盆地侏罗系凉高山组和渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组四段;源-储一体型即烃源岩和储层为同层,烃类在层内发生微运移,其代表性层系为四川盆地奥陶系五峰组—志留系龙马溪组和松辽盆地白垩系青山口组;沉积环境、生物硅、热成熟度和生/排烃效率等是影响页岩油气源-储配置关系的核心要素,而源-储配置关系进一步控制了页岩油气的富集。以中国典型页岩油气层系为例,进一步厘清了不同成熟度下纵向上多类型源-储耦合配置关系的勘探层次和勘探思路。

研究成果有利于快速识别和优选页岩油气的有利层段,为中国页岩油气的高效勘探开发提供重要科学依据。

结论及展望

(1)中国页岩油气的源-储耦合类型可分为源-储分离型、源-储共生型和源-储一体型。三者之间的差异为烃类运移距离。烃类运移距离在米级以上,为源-储分离型;烃类就近运移至优势储层内,为源-储共生型;层内发生微运移,为源-储一体型。源-储分离型的代表性层系包括四川盆地下寒武统筇竹寺组、鄂尔多斯三叠系长7段1亚段+2亚段和准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组;源-储共生型的代表性层系为四川盆地二叠系吴二段、四川盆地侏罗系凉高山组和渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙四段;源-储一体型的代表性层系有四川盆地五峰组—龙马溪组和松辽盆地青山口组。

(2)不同源-储耦合类型控制油气富集的微观机理分析进一步揭示:源-储分离型强调有机质生烃和以无机质孔作为有利储集空间,同时刚性纹层有利于储层改造;源-储一体型强调有机生物和生物成因硅在源-储耦合关系中起到关键作用,有利于大量成烃、成孔和抗压保孔;源-储共生型处于二者之间。热演化程度对页岩油气的源-储耦合配置关系具有关键影响,通过控制生/排烃效率影响源-储配置关系,进而决定页岩油气富集高产层段的空间分布。

(3)页岩油气源-储配置的类型划分和综合评价对页岩油气纵向勘探潜力整体评价和有利层段快速识别优选具有重要意义。对于中—低成熟页岩层系,页岩的生/排烃效率较低,源-储共生型的含油气层段为最有利勘探层段,如济阳坳陷页岩油;对于中—高成熟页岩层系,页岩的生/排烃效率较高,源-储分离型的含油气层段为最有利层段,源-储一体型次之,如鄂尔多斯盆地长7段1亚段+2亚段和长7段3亚段;对于高成熟—过成熟页岩层系,页岩进入生气阶段,其生/排烃效率最高,当顶、底板条件优越时,层系整体含气,立体勘探开发有利于实现整体动用,典型代表为四川盆地五峰组—龙马溪组。

引用本文

郭旭升, 胡宗全, 申宝剑, 杜伟, 孙川翔, 万成祥, 王冠平, 李敏, 王濡岳. 中国页岩油气源-储耦合类型划分及勘探意义[J]. 石油学报, 2024, 45(11): 1565-1578.

Citation

Guo Xusheng, Hu Zongquan, Shen Baojian, Du Wei, Sun Chuanxiang, Wan Chengxiang, Wang Guanping, Li Min, Wang Ruyue. Classification and exploration significance of source-reservoir coupling types of shale oil and gas in China[J]. Acta Petrolei Sinica, 2024, 45(11): 1565-1578.