納米石油地質學有關油氣地質理論與研究方法的探討

韓越(四川成都市新都一中高二11班，四川成都610500)

納米石油地質學有關油氣地質理論與研究方法的探討

韓越(四川成都市新都一中高二11班，四川成都610500)

當前常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)步履維艱的情況下，非常規(guī)納米油氣勘探與開發(fā)潛力巨大，納米油氣勘探與常規(guī)油氣相差巨大，致力于指導常規(guī)油氣勘探開發(fā)的傳統(tǒng)石油地質學科無法適用于非常規(guī)油氣開發(fā)。納米石油地質學科作為納米技術與石油地質理論的交叉學科和邊緣學科具有廣闊的發(fā)展和應用前景。

納米石油地質學;油氣地質理論;研究內(nèi)容;前景

1 納米石油地質學有關油氣地質理論

1.1 納米石油地質學概念

納米石油地質學屬于納米科技技術與石油地質學結合而生的一門邊緣學科，主要研究納米空間尺度范圍內(nèi)的油氣生成機理、滯留與運送規(guī)律及散失等情況，是納米理論與技術在傳統(tǒng)石油地質學科領域的應用。此外，納米視角下的油氣生成與運輸特性與機理與常規(guī)油氣截然相反，這也使得納米石油地質學成為一個與傳統(tǒng)石油地質學科完全不同的全新學科領域，該學科主要研究納米孔隙結構以及網(wǎng)絡體系中的納米油氣運動規(guī)律及裕集機理，該學科的研究與應用必將為油氣資源非常規(guī)勘測開發(fā)提供理論指導與深遠影響。

1.2 主要研究內(nèi)容

與傳統(tǒng)石油勘探開發(fā)理論相比，納米石油地質學重在研究和估算包括納米油氣生成、留滯、裕集、分布與散失等方面在內(nèi)的納米油氣的形成機理、分布規(guī)律及開發(fā)潛力。

1.2.1 非常規(guī)油氣源儲共生原理

非常規(guī)納米油氣藏具有源儲共生特征，研究該特征的目的在于明確非常規(guī)油氣源儲共生的沉降與穩(wěn)定性能、沉積旋回發(fā)育與匹配狀況、儲層致密性等情況及影響，基于此描述不同地質背景下源儲共生可能的組合及共生機制，并為研究納米油氣的形成、裕集、賦存、分布等提供條件[1]。

1.2.2 納米有機質成烴研究

雖然毫米～微米尺度是常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)所研究的領域，但是納米油氣是由毫米～微米等基本尺度有機質所生成。納米尺度有機質往往具有更為復雜的成烴演化過程與規(guī)律，其成烴過程中的油氣生成條件、溫度控制、成烴條件、成烴演化特征模式等都是必須關注的方面。

1.2.3 納米油氣的滯留與排出

非常規(guī)油氣從烴源巖中生成后，大部分油氣將留滯在烴源巖納米孔隙外只有少部分會經(jīng)過毫米～微米孔隙進入裂縫，途徑長距離運輸后被排出，或聚集而成常規(guī)油氣藏，亦或經(jīng)過短距離運輸而到達納米孔隙儲層，進而形成非常規(guī)油氣藏。納米油氣滯留在烴源巖中的賦存狀態(tài)與機理以及排出的動力、油氣進入納米儲層孔隙的相態(tài)、路徑，高壓微裂運移動等都是學科研究內(nèi)容。

2 納米石油地質學提出的背景條件

2.1 勘探實踐的需要

嚴峻的石油地質勘探實踐迫切需要新的非常規(guī)勘探理論與方法的出現(xiàn)，當前我國石油對外依存度已經(jīng)超過60%，常規(guī)油氣藏開發(fā)潛力相當有限，東部油田已經(jīng)步入勘探開發(fā)末期，中西部油藏儲量并無明顯增長，這已經(jīng)遠遠無法滿足國家對油氣不斷增長的需求。在鄂爾多斯盆地、四川盆地、云南等地的頁巖氣非常規(guī)開發(fā)方面已經(jīng)有所實踐，但是理論研究卻相當滯后，導致許多油氣開發(fā)因缺乏理論指導而擱置。

2.2 納米技術的發(fā)展

上世紀八十年代以來出現(xiàn)了研究納米空間維度內(nèi)物質（物體）運動規(guī)律的技術，即納米技術，該項技術旨在研究0.1～100mm尺寸范圍內(nèi)的物質所構成體系的運動變化規(guī)律及應用方面相關技術。納米技術除了是一項前所未有的創(chuàng)新技術外，更是一種思維方式，使人們意識到存在于微觀領域的物質所具有的不同的物理化學特性。納米技術運用于油氣性質及運動規(guī)律的揭示，油氣生成、留滯、聚散、運輸及分布規(guī)律的探索[2]。

3 納米石油地質學展望

3.1 學科意義

納米石油地質理論服務于非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)領域，納米油氣的開發(fā)將占據(jù)未來油氣勘探開發(fā)的主體，可見納米石油地質學具有很強的學科意義。

3.1.1 將成為非常規(guī)油氣勘探開發(fā)的基礎理論

從世界石油工業(yè)勘探開發(fā)趨勢來看，常規(guī)油氣藏勘測開發(fā)將很快成為歷史，而非常規(guī)油氣開發(fā)則會取代常規(guī)開發(fā)而成為主流，而納米石油地質學的應用可以使其成為可能，通過對常規(guī)油氣分布、形成等機理的研究，為非常規(guī)納米油氣開發(fā)提供技術支撐，進而徹底顛覆過去傳統(tǒng)的油氣勘探開發(fā)模式。

3.1.2 帶動油氣勘探開發(fā)技術的劃時代變革

納米石油地質學著眼于微觀領域，立足納米尺度探究油氣藏形成與分布規(guī)律，納米尺度不同于常規(guī)油氣勘探中的毫米～微米尺度，此外由于納米效應的存在，納米油氣生成、留滯、運送等環(huán)節(jié)也與常規(guī)油氣勘探環(huán)節(jié)相差甚遠，納米石油地質學并非僅僅是學科方面的創(chuàng)新，更是油氣勘探開發(fā)技術的劃時代變革。

3.2 學科展望

3.2.1 油氣勘探開發(fā)理念的轉變

納米油氣非常規(guī)勘探開發(fā)與毫米～微米常規(guī)油氣開發(fā)技術屬于完全不同的物質層級，兩者在分布、構造、運動規(guī)律等方面毫無可比性，常規(guī)油氣勘探開發(fā)中強調(diào)生成、儲運等成藏要素，且研究重點在于油氣聚散空間、疏導體運動及聚集成藏等，這在非常規(guī)油氣勘探開發(fā)中都不是重點，非常規(guī)開發(fā)則突出納米油氣獨特的生成、留滯、裕集等分布機理的探究，并以此為學科研究的重點。

3.2.2 勘探開發(fā)視野的拓展

納米石油地質學以納米尺度研究油氣非常規(guī)勘探與開發(fā)為立足點，對納米石油氣的形成及分布進行分析研究，旨在揭示非常規(guī)納米石油氣資源的形成與分布規(guī)律，并為其勘探開發(fā)提供科學指導，通過相關研究，在“勘探開發(fā)無禁區(qū)”原則的指領下，將研究者的視野從宏觀領域拓展到中觀和微觀領域，即從局部圈閉勘探開發(fā)拓展到區(qū)域（地域）開發(fā)。

[1] 王崇孝，羅群，宋巖等，納米石油地質學——非常規(guī)油氣地質理論與研究方法探討[J]，石油實驗地質，2014（11）：659-667.

[2] 景東升，丁峰，袁際華等，美國致密油勘探開發(fā)現(xiàn)狀、經(jīng)驗及啟示[J]，國土資源情報，2012（11）：18-19,45.