陆相页岩油是指埋藏深度大于300 m,Ro值大于0.5% 的陆相富有机质页岩层系中赋存的液态石油烃和多类有机物的统称,包括地下已经形成的石油烃、各类沥青物和尚未热降解转化的固体有机质[1-2]。陆相湖盆发育淡水、咸水环境2类优质烃源岩,两种环境均可发育高TOC页岩,为陆相页岩油生成提供优质烃源岩[3-6]。储层特征受沉积作用和成岩作用的共同控制[7],广泛发育陆源碎屑岩、湖相碳酸盐岩、混积岩等多种类型储集体,为陆相页岩油富集提供了良好的聚集空间[8]。另外,陆相页岩层系以源储一体、近源聚集为特征,发育多个甜点段,为陆相页岩油的勘探开发提供优选目标。
中国陆相页岩油资源丰富,历经十余年围绕基础研究、重点地区攻关和选区评价的探索,在技术创新、工业化试验与试生产和规模发现与开发等方面取得了显著进展,并已建成多个页岩油勘探开发示范区,是未来油气勘探的重点领域[9]。已发现的陆相页岩油层系集中于在三叠系、白垩系和古近系,重点分布于鄂尔多斯盆地、松辽盆地、渤海湾盆地和准噶尔盆地。目前,已探明页岩油(致密油)地质储量7.37亿t,建成产能超过400万t/a。
准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组已形成10亿吨级页岩油储量规模区,2019年开始规模建产。鄂尔多斯盆地2019年发现10亿t级庆城大油田,新增探明地质储量3.58亿t,预测地质储量6.93亿t,实现了页岩油勘探开发的重大突破;至2019年底,长71+2亚油层组先导试验区投产117口井,当年产油26.3万t[10]。通过对松辽盆地大庆油田页岩油进行研究和试验,确定青山口组古龙页岩油预估资源量25亿t,以青一段下部页理型页岩为甜点靶层的古页油平1井获得日产油30.5 t、日产气1.3万m3的高产工业油气流[11]。
中国陆相页岩油的勘探开发进程展现出了中国陆相页岩油广阔的资源前景,但与北美海相页岩油相比,陆相页岩油研究仍面临储层横向变化大、热演化程度低、原油含蜡量偏高、黏土矿物含量高、可压裂性差和地层能量低等问题,给陆相页岩油开采带来了风险和挑战[12-15]。通过对全球典型陆相页岩油地质特征、资源潜力、开发现状的调研和综合分析,以期为我国陆相页岩油地质评价和勘探开发部署提供参考。
1 陆相页岩油资源潜力全球已发现众多陆相页岩油盆地(图 1),美国、阿根廷、中国等均有成功开发的范例。另外,在非洲、亚洲、欧洲也发育多个陆相富页岩油盆地,具有良好的经济前景。
![]() |
下载原图 图 1 全球陆相页岩油盆地分布 Fig. 1 Terrestrial shale oil basins worldwide |
2015年EIA发布的关于全球45个国家(不包括美国)页岩油资源调查报告显示[16],在101个页岩油盆地152个页岩油层系中,陆相页岩油层系为24个,陆相页岩油资源量占比约为19%。在其评价范围内的10个国家(不包括美国)19个盆地的24套陆相页岩层系中,陆相页岩油技术可采资源总量为888亿t。其中,亚洲是陆相页岩油资源最为丰富的地区,其次为非洲(图 2)。中国、乍得和印度尼西亚陆相页岩油资源丰富,技术可采资源量分别为413亿t,192亿t和108亿t,约占全球(不包括美国)的46.4%,21.7% 和12.2%。
![]() |
下载原图 图 2 全球陆相页岩油资源分布(不包括美国) Fig. 2 Shale oil resources distribution worldwide (excluding USA) |
美国陆相页岩油的典型代表是尤因塔盆地Uteland Butte段,2015年美国地质调查局(US Geological Survey)预测Uteland Butte段陆相页岩油技术可采资源量为0.24亿t[17]。
阿根廷是南美洲页岩油资源最丰富的国家,在已发现页岩油层系中多数形成于湖相沉积环境[18]。2013年EIA和ARI联合报告显示,阿根廷页岩油技术可采资源量为37.02亿t,占南美洲页岩油技术可采资源量的45%[19]。2004年至今,阿根廷已应用多种勘探技术对陆相页岩油层系进行研究,但整体勘探程度偏低。
澳大利亚库珀盆地REM组页岩油资源丰富,2015年EIA以埋藏深度(小于2 000 m)、镜质体反射率(Ro为0.7%~1.0%)以及储层厚度(大于15 m)为标准确定3个页岩油有利区,并确定陆相页岩油地质资源量为38.3亿t,技术可采资源量为2.14亿t。
乍得陆相页岩油资源丰富[18],在2015年EIA评估结果中,其仅次于中国。据估计邦戈尔盆地早白垩纪页岩层系页岩油远景区面积约为1.2万km2,地质资源量约为85.5亿t,技术可采资源量约为3.4亿t;Doseo盆地早白垩纪页岩层系页岩油远景区面积约为1.4万km2,地质资源量约为244.2亿t,技术可采资源量约为9.8亿t。
印度尼西亚苏门答腊岛是世界石油和天然气产量最高的岛屿,具有丰富的页岩油气资源。2013年EIA估计印度尼西亚页岩油地质资源量为321.5亿t,技术可采资源量为10.8亿t[18]。其中,中苏门答腊岛盆地Brown Shale组页岩油地质资源量为95.2亿t,技术可采资源量为3.8亿t;南苏门答腊岛盆地Talang Akar组页岩油地质资源量为186.8亿t,技术可采资源量为5.6亿t。2015年USGS以总有机碳(TOC)含量(大于2%)、适宜生油的热成熟窗口、富有机质页岩厚度(大于15 m)和有机质类型(Ⅰ型或Ⅱ型)为标准,定量评估了中苏门答腊岛盆地Brown Shale资源潜力,确定页岩油技术可采资源量为0.63亿t[20]。
在埋深小于5 000 m的生油窗范围内,法国巴黎盆地Permian-Carboniferous组页岩油有利区面积为7.7万km2,页岩油资源量约为109亿t,技术可采资源量为4.36亿t;德国下萨克森盆地Wealden组页岩油远景区面积为1 860 km2,页岩油资源量为4.4亿t,技术可采资源量为0.18亿t。
2 海外陆相页岩油地质特征与勘探开发现状选取美国、阿根廷、澳大利亚、乍得、印度尼西亚、法国和德国典型陆相页岩油盆地(表 1),并对其基本地质特征和开发现状进行介绍。
![]() |
下载CSV 表 1 陆相页岩油地质特征与资源量对比 Table 1 Comparison of geological characteristics and resources of terrestrial shale oil |
21世纪以来,美国大力开采页岩油。根据EIA 2021年1月数据[21],截至2019年底,美国页岩油累计产量为3.17亿t,剩余探明储量32.5亿t,其中,陆相页岩油占比小于1%。2011年,利用水平井和水力压裂结合酸处理技术对美国尤因塔盆地绿河组Uteland Butte段陆相页岩油资源的成功开发,引发了对陆相页岩油资源潜力的关注[22]。
尤因塔盆地位于美国犹他州东部,始新世绿河组是尤因塔盆地重要的产油层[23],绿河组是一个由碳酸盐、硅质碎屑岩和富油页岩组成的湖相体系,岩石类型多样,薄、高孔隙度(高达30%)白云岩与富有机质灰岩、页岩互层,成为水平井的目标。Uteland Butte段薄层(单层厚度为0.5~3.0 m)白云岩是北美首个陆相盆地页岩油成功开发的层段(图 3)[24-25]。
![]() |
下载原图 图 3 美国尤因塔盆地Uteland Butte段地层位置及岩性(据文献[26]修改) Fig. 3 Formations and lithologies of Uteland Butte member in Uinta Basin, USA |
Uteland Butte段主要由灰岩、白云岩和钙质页岩组成,含少量砂岩,主体埋深为1 000~3 000 m,厚度为15~130 m。层段中部有3层白云岩含量高达100% 的岩层,层厚为0.5~2.5 m。Uteland Butte段有机质丰富,以Ⅰ型干酪根为主。受有机质产率和保存条件影响,有机碳含量主体分布在2%~5%,镜质体反射率(Ro)主体为0.55%~1.10%,以中低成熟度页岩油为主。矿物组成主要为石英、长石、白云石和黏土矿物,碳酸盐矿物含量高,为33%~96%,黏土矿物主要为高岭石、蒙脱石和绿泥石。储集空间物性较好,孔隙度为3%~20%,渗透率为0.004~ 0.337 mD。含油饱和度较高,为60%~70%,原油密度为0.82~0.88 g/cm3,黏度为1~4 mPa·s,压力系数为1.0~1.8,局部发育异常高压区[图 4(a)]。有机质丰度高、热成熟度高、超压以及脆性钙质层和多孔白云岩层的存在为水平井钻井提供了有利条件。
![]() |
下载原图 图 4 美国尤因塔盆地Uteland Butte段镜质体反射率,超压区(a)和井位分布(b)(据文献[25]修改) Fig. 4 Distribution of vitrinite reflectance overpressure (a) and wells (b) of Uteland Butte member in Uinta Basin, USA |
尤因塔盆地Uteland Butte段页岩油钻探区域主要集中在Altamont Bluebell油田北部与Monument Butte油田南部之间[25]。第一口长水平井(大于3 350 m)于2010年正式开钻,2013年完钻。截至2018年底,该盆地约有285口水平井。
2011年,Newfield勘探公司在Monument Butte油田进行测试,结果显示6口水平井平均日产量约为69 t,是绿河组直井初期产量的6倍。2011年8月BBG在Altamont油田开钻首个Uteland Butte水平井,初始产量为178 t/d,首月平均日产量为98.4 t。2018年,Newfield公司完钻的No. 2-26 3-3-23-14- 1 H井是尤因塔盆地初期产量最高的水平井之一,日产量为333.6 t/d。IHS数据库资料显示[25][图 4(b)],Uteland Butte段水平井完井后3个月的总产量为44~16 915(t 253~97 776桶)油当量不等,产量最高的井是3 350 m的水平井段。
2016年Birdwell等人根据犹他州石油、天然气和矿业部门数据库Uteland Butte段84口水平井的生产数据,对第一个月和前3个月的产量进行重点分析。结果显示,长水平井段产量最高,前3个月,84口井的总产量(26.9万t)相当于Uteland Butte段当时所有产量的35%。其中,常压区第一个月产量为13.7~27.4 t/d,83口井前3个月总产量低于2 743 t;超压区第一个月产量为54.9~109.7 t/d,前3个月总产量为2 743~9 602 t。
虽然尤因塔盆地Uteland Butte段页岩油勘探开发曾引起各方关注,但因有利区面积小(超压区面积小于1 000 km2、多数Ro小于1.0% 区域面积小于1 000 km2)、储层规模有限(储层有效厚层厚度小,主体小于20 m),Uteland Butte段页岩油并未取得大规模量产。
2.2 阿根廷陆相页岩油地质特征阿根廷是继美国之后非常规页岩和致密储层开发最活跃的国家,也是南美洲页岩油资源最丰富的国家,6个在产富油气盆地共发育11套页岩油层系(图 5)[27-30]。其中,已发现的6套陆相页岩油层系分别为圣豪尔斯盆地Neocomian组和Pozo D-129组、白垩盆地Yacoraite组、内务肯盆地Precuyano组、奥斯特勒尔盆地Serie Tobifera组和库约盆地Cacheuta组。
![]() |
下载原图 图 5 阿根廷含油气盆地平面分布及纵向层位分布(据文献[27]修改) Fig. 5 Distribution and formations of petroliferous basins in Argentina |
圣豪尔斯盆地位于阿根廷南部,地跨Chubut省和Santa Cruz省,面积约为18万km2。自1907年发现商业石油,圣豪尔斯盆地成为了阿根廷最高产的含油气盆地。早白垩系Neocomian组和Pozo D-129组沉积于一系列叠合湖相体系中,Neocomian组和Pozo D-129组页岩是圣乔治盆地内重要烃源岩,也是典型的页岩油气储层。
Pozo D-129组形成于咸水湖泊沉积环境[31],以各种碎屑岩(主要是富有机质黑色页岩,含凝灰岩、薄灰岩和砂岩)为主,厚度为200~2 000 m(盆地中心)。有机质类型以Ⅰ型干酪根为主,TOC质量分数一般为1%~3%,偶尔有5.5%~7.0% 的峰值,较低的有机碳含量是页岩油勘探的制约因素。有机质成熟度具环形分布特征,从盆地中心过成熟(Ro为2.0%)向盆地边缘中等成熟度过渡(Ro为0.9%~1.4%),氢指数(HI)约为500 mg/g,发育较好的生烃成熟有机相典型特征。Pozo D-129组分3段(图 6),上段厚度为200~300 m,沉积了保存较好的有机质,处于生油窗范围内,为Pozo D-129组的甜点段。中段TOC值较低,非均质性较强,页岩和致密渗透性岩层互层构成了混合层系,有规律且频繁的互层增强了混合层系的成油潜力。下段页岩与渗透性岩层互层更为频繁,主要处于气窗范围内。
![]() |
下载原图 图 6 阿根廷圣豪尔斯盆地EH-307井热解地球化学剖面(据文献[31]修改) Fig. 6 Geochemical parameters of well EH307 in Golfo San Jorge Basin, Argentina |
2013年,EH油田开始进行Pozo D-129组研究[31]。第1阶段是对D129组顶部渗透性岩层进行分析评价。第2阶段发现了非常规页岩油储层,并获得具页岩油特征的流体样品,是Pozo D129组页岩油研究的里程碑。第3阶段是特征分析,包括:EH油田的地震、地质和古环境解释;速度分析与埋深、厚度分析;地球化学特征和勘探潜力分析等。
2.2.2 白垩盆地白垩盆地Yacoraite组烃源岩形成于晚白垩世咸水湖泊环境,是凹陷期碳酸盐-硅质碎屑混合湖相沉积体系[32-33]。Yacoraite组为富有机质黑色页岩与灰岩组成的薄互层沉积,有机质含量较高,TOC值主体为0.5%~6.0%,以Ⅱ型干酪根为主,Ro为0.6%~ 1.0%,HI值为300~750 mg/g,SPI为1 t/m2,处于生油窗范围内。烃源岩厚度(5~50 m)是Yacoraite组页岩油开发的制约因素。
2.2.3 内务肯盆地内务肯盆地位于阿根廷的中西部,面积约为11.5万km2。盆地陆相沉积集中于晚三叠纪/早侏罗纪裂谷期Precuyo旋回,在半干旱或季节性湿润气候条件下有机质积累形成盆地唯一的湖相烃源岩Puesto Kauffman组或Precuyano组[34-36]。Precuyano沉积物具有多种形态,但通常为陆相碎屑岩和火山沉积,富有机质页岩层系形成于少数地理条件受限的半地堑内(图 7)。受裂谷地貌影响,Precuyano组厚度变化大,厚度为50~1 100 m。烃源岩成熟度在不同沉积中心变化大,但多处于生油窗范围内,TOC质量分数为2%~11%。以Precuyano组为目标层的大部分油井位于盆地的东部和中部,其中许多油井可见油气显示。
![]() |
下载原图 图 7 阿根廷内务肯盆地Precuyano组沉积分布和构造剖面(据文献[27]修改) Fig. 7 Sedimentary distribution and tectonic profile of Precuyano Formation in Neuquen Basin, Argentina |
库珀盆地位于澳大利亚、昆士兰州边界,总面积13万km2,是油气勘探的重点区域,也是澳大利亚主要陆上油气供应区。盆地发育早二叠纪湖相富有机质Roseneath,Murteree页岩[37-41],Napamerri,Patchawarra和Tenappera凹陷具有丰富的页岩油气开发潜力,埋藏深度(小于2 000 m)、镜质体反射率(Ro为0.7%~1.0%)和储层厚度(大于15 m)是页岩油有利区评价标准。
下二叠统Epsilon组由细—中粒砂岩、炭质粉砂岩、页岩和煤互层组成,为加积型湖泊三角洲沉积序列[42]。Murteree页岩形成于局限深湖环境,在盆地内广泛分布,以黑色、深棕色泥质页岩、粉砂岩和少量细粒砂岩为主,是库珀盆地重要的烃源岩。Roseneath页岩沉积于与Murteree页岩相似的湖泊环境,平均厚度为36 m,主要由具粉砂岩和少量细粒黄铁矿和砂岩夹层的页岩组成,与Epsilon组、Murteree页岩统称为REM组。
REM烃源岩在Nappamerri和Patchawarra凹陷深层以产气为主,Ro大于1.3%;在Nappamerri和Patchawarra凹陷浅层和南端以及Tenappera凹陷已经进入生油窗,以生油为主,Ro为0.7%~1.0%。Roseneath页岩和Murteree页岩平均TOC质量分数大于2%,Ro为1.17%~2.00%,HI约为100~120 mg/g,表现出良好的生烃潜力[43]。Epsilon组TOC质量分数为0.1%~9.8%,HI为51~472 mg/g,S1+S2为0.2~22.1 mg/g,以Ⅱ型和Ⅲ型干酪根为主。矿物学资料显示,REM组矿物组成主要为石英和长石(50%)以及碳酸盐矿物(30%),黏土矿物以伊利石为主,质量分数较低,一般为20% 左右,岩石脆性较好,水力压裂效果良好。
2.4 乍得 2.4.1 邦戈尔盆地邦戈尔盆地位于乍得西南部,面积为1.8万km2,半地堑是邦戈尔盆地主要构造。虽然于2007年之前已钻井10口,但并未发现商业石油存在[44]。盆地发育大量湖相沉积物,早白垩纪湖相页岩是盆地最重要的烃源岩。早白垩纪自下而上发育Prosopis组、Mimosa组、Kubla组、Ronier和Baobab组沉积(图 8)[45]。Prosopis组下部由砾岩和砂岩组成,上部为泥岩和页岩沉积;Mimosa组主要由富有机质的深湖相页岩和泥岩组成;Kubla组地层主要由厚层泥岩和薄层砂岩互层沉积组成,下部发育湖相页岩沉积。
![]() |
下载原图 图 8 乍得邦戈尔盆地烃源岩、储层和盖层分布(据文献[44]修改) Fig. 8 Positions of source rocks, reservoirs and seals in Bongor Basin, Chad |
下白垩统富有机质页岩层系埋深为2 500~ 5 000 m,平均厚度为200 m,以Ⅰ型和Ⅱ型干酪根为主,TOC质量分数为1%~5%。页岩热成熟度随着埋深的增加而增加,处于生油窗时期。Prosopis组、Mimosa组和Kubla组页岩TOC含量高、热成熟度适中(Ro为0.7%~1.2%)且埋深相对浅(500~3 000 m),是页岩油开采的目标层段。北部斜坡是Mimosa组和上Prosopis组页岩油开发的有利区,中央次盆地是Kubla组页岩油开发的有利区。
2.4.2 Doseo盆地Doseo盆地位于乍得南部,面积约3.52万km2,是非洲重要的陆上含油气盆地之一。Doseo盆地发育早白垩纪湖相沉积,下白垩统湖相页岩是Doseo盆地重要的烃源岩[46]。
早白垩纪沉积物厚度大,盆地大部分地区的沉积物埋深为2 500~3 000 m。TOC质量分数为2%~ 5%,以Ⅰ型和Ⅱ型干酪根为主,热成熟度随着深度的增加而增加,Ro为0.7%~1.0%,处于生油窗时期。Doseo盆地早白垩纪自下而上发育Mangara组、Kedeni组、Doba组和Koumra组沉积。Mangara组、Kedeni组和Doba组均发育有机质丰度极高的优质烃源岩(表 2),部分页岩样品TOC质量分数超过10%。其中,以Kedeni烃源岩有机质丰度和类型最好。
![]() |
下载CSV 表 2 乍得Doseo盆地Mangara,Kedeni和Doba组参数 Table 2 Parameters of Mangara, Kedeni and Doba Formation in Doseo Basin, Chad |
ARI在已发表的文献指出[47],印度尼西亚许多盆地具有页岩油气资源潜力,其中包括中苏门答腊盆地、南苏门答腊岛盆地、库泰盆地和塔拉干盆地,以及东部较小的萨拉瓦提盆地、宾图尼盆地和托莫里盆地。印度尼西亚页岩油主要分布于陆相沉积盆地:苏门答腊盆地Brown Shale组和Talang Akar组、库泰盆地Balikpapan组和塔拉干盆地Meliat组和Tabul组。苏门答腊盆地湖相页岩层系是印度尼西亚非常规油气资源最主要的富集区。
中苏门答腊盆地,是苏门答腊岛最重要的产油区。盆内页岩分布广泛,尤以盆地中部地区为主。Brown Shale组形成于静水湖相沉积环境,以富有机质褐色纹层状页岩为主,是盆地内最重要的烃源岩[48-59]。Brown Shale组富有机质页岩层系厚约90~300 m,埋深约为2 000~3 200 m(平均埋深为2 600 m),处于油气窗范围内。发育两种富有机质相,深湖相主要为深棕色至黑色、纹层状页岩,TOC质量分数为3%~5%,为Ⅰ型和Ⅱ型干酪根;浅湖相以红棕色纹层状碳酸盐岩和陆源泥岩为主,偶有煤层,TOC平均质量分数为3.4%,以Ⅰ型干酪根为主。Brown Shale组页岩油远景区面积约为1.2万km2,有利层段深度为2 575~2 640 m,处于生油窗(Ro为0.8%)。
CSB-2井XRD分析结果显示Brown Shale组脆性指数大于0.48,压裂性较好。南苏门答腊盆地既是重要的常规油气产区,也是非常规油气勘探的重点区域[50-52]。盆地烃源岩包括Lahat组微咸水湖相沉积,以及Talang Akar组的煤和碳质页岩沉积,总厚度约为1 000 m。Talang Akar组以灰褐色砂岩、粉砂岩和页岩为主,平均厚度为400 m。TOC质量分数为1.7%~8.5%,局部达到16%,Talang Akar组下段Ro为0.82%~1.30%,Talang Akar组上段Ro为0.54%~0.60%,HI为107~278 mg/g,干酪根类型为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。Talang Akar组有利层段厚度约为110 m,黏土矿物含量较高,处于正常压力条件。
2.6 西欧、北欧地区据EIA的2013年数据[18],西欧、北欧地区五个页岩盆地的页岩油资源量为260.6亿t,技术可采储量为11.4亿t,其中包括陆相页岩油储量178亿t,技术可采储量为7.8亿t,主要分布于法国巴黎盆地Permian-Carboniferous组和德国下萨克森盆地Wealden组。
2.6.1 巴黎盆地法国巴黎盆地页岩油资源丰富[53],面积约16万km2,Permian-Carboniferous组页岩是盆地最主要的烃源岩。Permian-Carboniferous组页岩层系埋深为1 800~5 000 m,富含有机质页岩厚度为25~50 m。TOC质量分数为2%~15%,平均质量分数为9%,有机质为Ⅱ—Ⅲ型混合型。页岩具有河流相沉积和湖相沉积特征,因此黏土含量较高,储层脆性较低,储层处于正常压力条件。虽然页岩油远景区范围内层段总厚度相当大,但大部分层段TOC较低。
2.6.2 下萨克森盆地下萨克森盆地位于德国西北部,面积约为2.6万km2。下萨克森盆地是由二叠纪伸展作用演化而来的欧洲盆地体系中部的一部分,是欧洲大陆产油最多的沉积盆地之一。盆地形成侏罗纪—白垩纪海相和湖相沉积,包含两个优质烃源岩:侏罗系Posidonia海相烃源岩和下白垩统Wealden湖相烃源岩。Posidonia页岩分布于整个下萨克森盆地,Wealden组湖相页岩主要分布于盆地西部,包括陆源含煤相和西部有机质含量高的黑色页岩[54-55]。
Wealden组以页岩、粉砂岩、碳酸盐岩和煤为主,埋藏深度为1 000~3 000 m,平均埋藏深度为1 800 m。富含有机质页岩层系厚度约为35 m,页岩净厚度约为23 m。Wealden组TOC质量分数变化很大,为1%~14%,平均值为4.5%。Ro为0.7%~1.0%,处于生油窗时期。Wealden组远景区为热成熟区域,页岩层系分布面积和深度是确定远景区评价标准。
3 海外陆相页岩油开发的启示美国是海相页岩油资源丰富,形成了众多适合海相页岩油的地质理论及技术突破,引领了世界页岩油勘探,同时美国尤因塔盆地绿河组Uteland Butte段陆相页岩油的勘探开发也引起了广泛关注。除美国外,全球101个页岩油盆地152个页岩油层系中,陆相页岩油层系为24个,陆相页岩油资源量占比约为19%,中国作为陆相页岩油资源大国,展现了丰富的陆相页岩油资源前景。
陆相页岩油发育中低成熟度和中高成熟度两类,陆相页岩油富集控制因素较多,勘探开发难度大,有机质丰度和成熟度、页岩层系埋深、有利区面积、储层规模和可压裂性是页岩油勘探过程中应高度重视的内容。
在陆相页岩油勘探过程中应注意:在选区评价过程中应综合考虑埋藏深度、有机质成熟度、地层压力、储层厚度、矿物组成和孔渗条件等因素;注重生烃品质、储层品质、工程品质和原油品质的结合,多因素综合进行优选甜点段。
[1] |
胡素云, 赵文智, 侯连华, 等. 中国陆相页岩油发展潜力与技术对策. 石油勘探与开发, 2020, 47(4): 819-828. HU S Y, ZHAO W Z, HOU L H, et al. Development potential and technical strategy of continental shale oil in China. Petroleum Exploration and Development, 2020, 47(4): 819-828. |
[2] |
赵文智, 胡素云, 侯连华, 等. 中国陆相页岩油类型、资源潜力及与致密油的边界. 石油勘探与开发, 2020, 47(1): 1-10. ZHAO W Z, HU S Y, HOU L H, et al. Types and resource potential of continental shale oil in China and its boundary with tight oil. Petroleum Exploration and Development, 2020, 47(1): 1-10. |
[3] |
文华国, 郑荣才, 唐飞, 等. 鄂尔多斯盆地耿湾地区长6段古盐度恢复与古环境分析. 矿物岩石, 2008, 28(1): 114-120. WEN H G, ZHENG R C, TANG F, et al. Reconstruction and analysis of paleosalanity and paleoenvironment of the Chang 6 member in the Gengwan region, Ordos Basin. Journal of Mineralogy and Petrology, 2008, 28(1): 114-120. DOI:10.3969/j.issn.1001-6872.2008.01.016 |
[4] |
杜金虎, 胡素云, 庞正炼, 等. 中国陆相页岩油类型、潜力及前景. 中国石油勘探, 2019, 24(5): 560-568. DU J H, HU S Y, PANG Z L, et al. The types, potentials and prospects of continental shale oil in China. China Petroleum Exploration, 2019, 24(5): 560-568. DOI:10.3969/j.issn.1672-7703.2019.05.003 |
[5] |
李森, 朱如凯, 崔景伟, 等. 古环境与有机质富集控制因素研究: 以鄂尔多斯盆地南缘长7油层组为例. 岩性油气藏, 2019, 31(1): 87-95. LI S, ZHU R K, CUI J W, et al. Paleoenvironment and controlling factors of organic matter enrichment: A case of Chang 7 oil reservoir in southern margin of Ordos Basin. Lithologic Reservoirs, 2019, 31(1): 87-95. |
[6] |
蒋中发, 丁修建, 王忠泉, 等. 吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩沉积古环境. 岩性油气藏, 2020, 32(6): 109-119. JIANG Z F, DING X J, WANG Z Q, et al. Sedimentary paleoenvironment of source rocks of Permian Lucaogou Formation in Jimsar Sag. Lithologic Reservoirs, 2020, 32(6): 109-119. |
[7] |
张治恒, 田继军, 韩长城, 等. 吉木萨尔凹陷芦草沟组储层特征及主控因素. 岩性油气藏, 2021, 33(2): 116-126. ZHANG Z H, TIAN J J, HAN C C, et al. Reservoir characteristics and main controlling factors of Lucaogou Formation in Jimsar Sag, Jungger Basin. Lithologic Reservoirs, 2021, 33(2): 116-126. |
[8] |
邹才能, 朱如凯, 白斌. 致密油与页岩油内涵、特征、潜力及挑战. 矿物岩石地球化学通报, 2015, 34(1): 3-16. ZOU C N, ZHU R K, BAI B. Significance, geologic characteristics, resource potential and future challenges of tight oil and shale oil. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 2015, 34(1): 3-16. |
[9] |
李国欣, 朱如凯. 中国石油非常规油气发展现状、挑战与关注问题. 中国石油勘探, 2020, 25(2): 1-13. LI G X, ZHU R K. Progress, challenges and key issues of unconventional oil and gas development of CNPC. China Petroleum Exploration, 2020, 25(2): 1-13. DOI:10.3969/j.issn.1672-7703.2020.02.001 |
[10] |
付金华, 董国栋, 周新平, 等. 鄂尔多斯盆地油气地质研究进展与勘探技术. 中国石油勘探, 2021, 26(3): 19-40. FU J H, DONG G D, ZHOU X P, et al. Research progress of petroleum geology and exploration technology in Ordos Basin. China Petroleum Exploration, 2021, 26(3): 19-40. |
[11] |
孙龙德, 刘合, 何文渊, 等. 大庆古龙页岩油重大科学问题与研究路径探析. 石油勘探与开发, 2021, 48(3): 453-463. SUN L D, LIU H, HE W Y, et al. An analysis of major scientific problems and research paths of Gulong shale oil in Daqing Oilfield, NE China. Petroleum Exploration and Development, 2021, 48(3): 453-463. |
[12] |
黎茂稳, 马晓潇, 蒋启贵, 等. 北美海相页岩油形成条件富集特征与启示. 油气地质与采收率, 2019, 26(1): 13-28. LI M W, MA X X, JIANG Q G, et al. Enlightenment from formation conditions and enrichment characteristics of marine shale oil in North America. Petroleum Geology and Recovery Efficiency, 2019, 26(1): 13-28. |
[13] |
匡立春, 侯连华, 杨智, 等. 陆相页岩油储层评价关键参数及方法. 石油学报, 2021, 42(1): 1-14. KUANG L C, HOU L H, YANG Z, et al. Key parameters and methods of lacustrine shale oil reservoir characterization. Acta Petrolei Sinica, 2021, 42(1): 1-14. |
[14] |
张廷山, 彭志, 杨巍, 等. 美国页岩油研究对我国的启示. 岩性油气藏, 2015, 27(3): 1-10. ZHANG T S, PENG Z, YANG W, et al. Enlightenments of American shale oil research towards China. Lithologic Reservoirs, 2015, 27(3): 1-10. DOI:10.3969/j.issn.1673-8926.2015.03.001 |
[15] |
邹才能, 杨智, 孙莎莎, 等. "进源找油": 论四川盆地页岩油气. 中国科学: 地球科学, 2020, 50: 903-920. ZOU C N, YANG Z, SUN S S, et al. "Exploring petroleum inside source kitchen": Shale oil and gas in Sichuan Basin. Science China Earth Sciences, 2020, 50: 903-920. |
[16] |
US EIA. World shale resource assessments. [2015-09-24]. https://www.eia.gov/analysis/studies/worldshalegas/.
|
[17] |
JOHNSON R C, BIRDWELL J E, MERCIER T J, et al. Assessment of undiscovered oil and gas resources in the Uteland Butte Member of the Eocene Green River Formation, Uinta Basin, Utah US. Geological Survey Fact Sheet, 2015. |
[18] |
US EIA. Technically recoverable shale oil and shale gas resources: An assessment of 137 shale formations in 41 countries outside the United States. US Department of Energy/EIA, 2013. |
[19] |
Advanced Resources International. EIA/ARI world shale gas and shale oil resource assessment. US Energy Information Administration, 2015. |
[20] |
CHRISTOPHER J S, RONALD R C, TIMONTHY R K, et al. Assessment of shale-oil resources of the Central Sumatra Basin, Indonesia. US Geological Survey Fact Sheet, 2015. |
[21] |
US EIA. Crude oil and natural gas proved reserves, year-end 2019. US Energy Information Administration, 2021. |
[22] |
VANDEN BERG M D, WOOD M D, CARNEY R E, et al. Geological characterization of the Uteland Butte Member of the Eocene Green River Formation: An emerging unconventional carbonate tight oil play in the Uinta Basin, Utah. Rocky Mountain Association of Geologist-American Association of Petroleum Geologists Annual Meeting, 2014. |
[23] |
FEDERICO R C. Dolomitization in the Uteland Butte Member of the Eocene Green River Formation, Uinta Basin, Utah. University of Alberta, 2018. |
[24] |
BIRDWELL J E, VANDEN BERG M D, JOHNSON R C, et al. Geological, geochemical, and reservoir characterization of the Uteland Butte Member of the Green River Formation, Uinta Basin, Utah. Rocky Mountain Association of Geologists, 2016. |
[25] |
JOHNSON R C, BIRDWELL J E, MERCIER T J, et al. Geology of tight oil and potential tight oil reservoirs in the lower part of the Green River Formation in the Uinta, Piceance, and Greater Green River Basins, Utah, Colorado, and Wyoming. USGS Scientific Investigations Report, 2016. |
[26] |
FEDERICO R C, HANS G M, VANDEN BERG M D. Origin of petroliferous dolomitic beds in the Uteland Butte Member, Lower Green River Formation, Uinta Basin, Utah. AAPG Pacific Section and Rocky Mountain Section Joint Meeting, 2017. |
[27] |
LEGARRETA L, VILLAR H J. Geological and geochemical keys of the potential shale resources, Argentina basins. AAPG geoscience technology workshop, unconventional resources: Basics, challenges, and opportunities for new frontier plays. Buenosaires, Argentina, 2011. |
[28] |
STINCO L, BARREDO S. Unconventional shale and tight reservoirs of Argentina. Opportunities and Challenges. 22nd World Petroleum Congress, 2017.
|
[29] |
STINCO L, BARREDO S. Características geológicas y recursos asociados con los reservorios no convencionales del tipo shale de las cuencas productivas de la Argentina. Petrotecnica, 2014. |
[30] |
BARREDO S, STINCO L. A geodynamic view of oil and gas resources associated to the unconventional shale reservoirs of Argentina. Unconventional Resources Technology Conference. Denver, Colorado, USA, 2013. |
[31] |
CAPRIOGLIO P A, JARQUE G, IRIGOYEN M, et al. Pozo D-129 Formation: The case of a recent shale oil discovery in a lacustrine source rock in El Huemul Field, Golfo San Jorge Basin, Southern Argentina. Unconventional Resources Technology Conference. Denver, Colorado, USA, 2020. |
[32] |
JARIVIE D M. Shale resource systems for oil and gas: Part 2-Shale oil resource systems//Breyer J A. Shale reservoirs-Giant resources for the 21st century. AAPG Memoir 97, 2012.
|
[33] |
ROMERO SARMIENTO M F, ROHAIS S, LITTKE R. Lacustrine type Ⅰ kerogen characterization at different thermal maturity levels: Application to the late Cretaceous Yacoraite Formation in the Salta basin-Argentina. International Journal of Coal Geology, 2019, 203: 15-27. DOI:10.1016/j.coal.2019.01.004 |
[34] |
HOWELL J A, SCHWARZ E, LUIS A S, et al. The Neuquén Basin: An overview. Research Institute of Petroleum Exploration and Development, 2021. |
[35] |
BARREDO S, STINCO L. Unconventional reservoir geology of the Neuquén Basin Argentina. SPE 170905, 2017. |
[36] |
BARREDO S P, MASSARO A S, FUENMAYOR E, et al. Depositional controls over the lacustrine source rocks of the Cuyana Basin. An approach to model a mechanical cyclicity through an integrated analysis of sequence stratigraphy, petrophysics and rock properties. SPE 185529, 2017. |
[37] |
BONAPACE J C, HALLIBURTON. Water management for tight and shale reservoir: A review of what has been learned and what should be considered for development in Argentina. SPE, 2015. |
[38] |
AHMAD, MAQSOOD, HAGHIGHI M. Mineralogy and petrophysical evaluation of Roseneath and Murteree Shale Formations, Cooper Basin, Australia. SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition, Perth, Australia, 2012. |
[39] |
JADOON Q K, ROBERTS E M, HENDERSON R A, et al. Mineralogical variability of the Permian Roseneath and Murteree Shales from the Cooper Basin, Australia: Implications for shale properties and hydrocarbon extraction. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2018, 165: 850-872. DOI:10.1016/j.petrol.2017.12.022 |
[40] |
HALL L S, PALU T J, MURRAY A P, et al. Hydrocarbon prospectivity of the Cooper Basin, Australia. AAPG Bulletin, 2019, 103(1): 31-63. DOI:10.1306/05111817249 |
[41] |
AHMAD M, IQBAL O, KADIR A A. Quantification of organic richness through wireline logs: A case study of Roseneath shale formation, Cooper Basin, Australia. IOP Conference Series Earth and Environmental Science, 2017, 88(1): 12-20. |
[42] |
HALL L S, PALU T J, MURRAY A P, et al. Cooper Basin petroleum systems analysis: Regional hydrocarbon prospectivity of the Cooper Basin, Part 3. Geoscience Australia, 2016. |
[43] |
JADOON Q K, ROBERTS E, BLENKINSOP T, et al. Organic petrography and thermal maturity of the Permian Roseneath and Murteree shales in the Cooper Basin, Australia. International Journal of Coal Geology, 2016, 154/155: 240-256. DOI:10.1016/j.coal.2016.01.005 |
[44] |
DOU L R, CHENG D S, WANG J C, et al. Petroleum systems of the Bongor Basin and the Great Baobab Oilfield, Southern Chad. Journal of Petroleum Geology, 2020, 43(3): 301-321. DOI:10.1111/jpg.12767 |
[45] |
CHEN L, JI H C, DOU L R, et al. The characteristics of source rock and hydrocarbon charging time of Precambrian granite reservoirs in the Bongor Basin, Chad. Marine and Petroleum Geology, 2018, 97: 323-338. DOI:10.1016/j.marpetgeo.2018.06.003 |
[46] |
ZHANG X S, XIAO K Y, WANG J C, et al. Organic geochemical characteristics of Lower Cretaceous source rocks and crude oils in Doseo Depression of central African rift system. Journal of African Earth Sciences, 2021, 175: 104-118. |
[47] |
US EIA. Annual energy outlook 2017 with projections to 2050. US Energy Information Administration, 2017. |
[48] |
KIRELLOS J S, NGUYEN T X, PHILP R P. Organic geochemical and paleoenvironmental characterization of the Brown Shale Formation, Kiliran sub-basin, Central Sumatra Basin, Indonesia. Organic Geochemistry, 2017, 112: 137-157. DOI:10.1016/j.orggeochem.2017.06.017 |
[49] |
HARIS A, ALMUNAWWAR H A, RIYANTO A, et al. Shale Hydrocarbon potential of Brown Shale, Central Sumatera Basin based on seismic and well data analysis. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2017. |
[50] |
BISHOP M G. South Sumatra Basin Province, Indonesia: Thelahat/Talang Akar-Cenozoic oil and gas system. World Energy Project of the US Geological Survey, 2001. |
[51] |
MANAF P E, SUPARNO S, HARIS A, et al. Organic shale analysis using geochemical data and seismic attributes: Case study of Talang Akar Formation, South Sumatera Basin. AIP Conference Proceedings 1862, 2017. |
[52] |
GINGER D, FIELDING K. The petroleum systems and future potential of the South Sumatra Basin. IPA 2011-30th Annual Convention Proceedings, 2005. |
[53] |
MONTICONE B, DUVAL M, KNISPE R, et al. Shale oil potential of the Paris Basin, France. Search and DiscoveryArticle 10384, 2012. |
[54] |
ZINK K G, JOLANTA K, GEORG S, et al. Source rock potential of the German Wealden(Lower Cretaceous)-interpretations of maturity trends to evaluate the start of oil and gas generation. 27th International Meeting on Organic Geochemistry, 2015. |
[55] |
RIPPENA D, LITTKEA R, BRUNS B, et al. Organic geochemistry and petrography of Lower Cretaceous Wealden black shales of the Lower Saxony Basin: The transition from lacustrine oil shales to gas shales. Organic Geochemistry, 2013, 63: 18-36. DOI:10.1016/j.orggeochem.2013.07.013 |