摘要： 深层油气资源是近10年全球探明储量增长的主体,更深、更古老层系成为油气勘探的重要勘探领域。在我国碳酸盐岩油气勘探开发实践中,埋深4 500~6 000 m的地层为深层,埋深超过6 000 m的地层则为超深层。我国深层、超深层油气丰富,估算资源量达671亿吨油当量,占全国油气资源总量的34%,其资源探明程度低,是未来油气勘探开发的现实领域。以塔里木盆地为例,埋深在6 000至10 000 m的石油和天然气资源就分别约占其总量的83%和64%;并且已发现了世界陆上最深的商业开发油气田之一———顺北油气田。目前,超深井技术已全面进入8 000 m时代,2022年,中国石化在顺北油气田垂直深度超过8 000 m的井已达40余口,整体超10亿吨级资源阵地进一步落实。但是,在埋深超9 000 m的特深层,油气资源勘探开发理论认识和钻探技术还不成熟,油气勘探家们正在积极攻关探索。该领域面临着资源禀赋差异大、有效储层与目标识别难,以及超高温超高压复杂地层条件下的钻井工程、储层有效改造和油气藏高效开发等一系列理论技术难题。
国家“万人计划”马永生科学家工作室承担的国家自然科学基金中国石化企业创新发展联合基金项目“海相深层油气富集机理与关键工程技术基础研究(编号U19B6003)”中,专设“海相深层碳酸盐岩层系油气成藏机理与开发方法”课题,3年来,结合深层超深层海相碳酸盐岩勘探开发中的实际问题,开展成烃、成储、成藏、油气富集和油气藏开发等机理研究,形成了阶段性新认识,本次特择取课题部分基础理论和技术研究新进展,以飨读者。
本专辑共27篇文章,分4个栏目,分别为“海相深层超深层碳酸盐岩储层形成环境、发育机理和成因模式”、“深层超深层海相层系烃源岩发育、生烃和油气地球化学”、“海相深层超深层碳酸盐岩油气动态成藏和聚集”和“海相深层超深层碳酸盐岩油气藏开采数值模拟”。
“海相深层超深层碳酸盐岩储层形成环境、发育机理和成因模式”栏目共有11篇文章。以四川和塔里木盆地海相深层超深层近期勘探实践中揭示的新类型优质储层为研究对象,重点讨论了断裂与溶蚀双因素控制的储层、含膏岩层系白云岩储层和古老微生物岩储层发育的沉积环境、构造条件、成岩改造和储集空间保持的过程与机理,这些研究新认识进一步创新并丰富了基于普光深层碳酸盐岩孔隙性优质储层发育机理的“三元控储理论”,对向万米特深层领域勘探进军有重要理论和实践指导意义。
“深层超深层海相层系烃源岩发育、生烃和油气地球化学特征及示踪”栏目共有7篇文章,以中西部深层超深层海相层系烃源岩形成环境、生烃演化过程、油气地化特征及示踪为研究重点,进一步研究深化了深层超深层海相层系优质烃源岩发育的地质模型、盆地间多期生排烃过程差异特征的认识,进一步明确了近期已发现的深层超深层海相碳酸盐岩油气藏油气的主要来源。这些研究新认识对于扩大探索深层超深层海相新层系新领域油气资源潜力有重要意义。
“海相深层超深层碳酸盐岩油气动态成藏和聚集”栏目共有6篇文章。以近期四川和塔里木海相深层超深层新发现的典型碳酸盐岩油气藏为研究重点,讨论了叠合盆地油气动态成藏富集过程、油气相态转化过程和油气分布特点。这些研究新认识对深入开展深层超深层海相碳酸盐岩领域油气勘探选区评价、勘探目标优选具有重要的实际指导意义。
“海相深层超深层碳酸盐岩油气藏开采数值模拟”栏目共有3篇文章,主要研究了普光高酸性气田和塔河与顺北岩溶、断控型油气藏海相深层超深层碳酸盐岩两类代表性油气藏开发过程中的重点问题———相控酸性天然气藏水侵和缝洞型油气藏开采过程中应力敏感问题,开展了开采机理、数值模拟方法及应用研究,对指导普光元坝酸性气藏开发和塔河顺北缝洞型油气藏开发具有实际价值。
本专辑所反映的研究进展是企业创新发展联合基金项目和课题开展以来相关研究人员辛勤努力的成果,也凝结了油气田勘探开发生产一线广大科研、生产人员的心血,在此感谢所有作者、参研人员及中国石化西北油田分公司、中国石化勘探分公司、中国石化中原油田分公司、中国石化西南油气田分公司相关人员付出的努力,也感谢所有审稿专家提出的中肯建议和修改意见,感谢编辑部同志在本专辑出版中付出的辛勤劳动。希望本专辑能够为海相深层超深层碳酸盐岩油气大发现提供新的借鉴和启示。