戴金星中國天然氣地質學
⑴ 天然氣成藏研究
天然氣作為一種清潔優質能源和重要的化工原料,在21世紀能源結構中將占據重要的地位,被認為是世界能源發展最有前景的領域。在我國,加強天然氣的勘探、開發和利用,對緩解我國原油需求過快增長給國家能源安全造成的巨大壓力與有效改善我們賴以生存的環境、實現國民經濟可持續發展有著重要意義。近二三十年來,全球范圍內天然氣的勘探與開發工作發展迅速,探明了一大批大中型氣田(藏)。我國也非常重視天然氣工業的發展,經過國家「六五」至「九五」的天然氣科技攻關,我國天然氣地學研究成果豐碩,天然氣勘探開發成效顯著,形成了探明儲量快速增長、天然氣年產量不斷增加、發現大中型氣田數量增多的大好局面。
天然氣成藏研究,貫穿了天然氣從生成、運移到聚集的整個過程,跨越漫長的歷史年代,經歷多期地質歷史時期,研究難度大。因此,它是天然氣地質學需要解決的重要基礎問題之一,也是需要多學科協同攻關解決的科技難題。盡管國家「七五」、「八五」以及「九五」天然氣重點科技攻關項目對其研究和應用有重要的進展,但隨著我國天然氣勘探進程的加快和勘探難度的加大,有關天然氣成藏的研究顯得越來越重要,亟待深入研究。
以天然氣成因理論為主導的天然氣地球化學已成為獨立的學科分支,其研究主要表現在天然氣同位素地球化學、天然氣成因機理、天然氣成因類型判識和氣源對比等方面(戴金星等,1986,1989,1992;傅家謨等,1990;徐永昌等,1994)。天然氣同位素地球化學中以天然氣各組分(甲烷、C2-C5烴類、輕烴、二氧化碳)的碳同位素組成和稀有氣體(主要是氦、氬)同位素比值研究進展最快,氫同位素組成進展次之。天然氣成因理論的研究,從一元成氣論(油型氣理論)發展成為二元或多元(油型氣和煤型氣、無機和有機成氣理論)。徐永昌等(1994)從成油與成氣的地質地球化學特徵對比入手,提出天然氣成因的新模式——「多源復合、主源定型、多階連續、主階定名」。已形成了比較系統的中國天然氣地質學基本理論(戴金星等,1992;徐永昌等,1994;馮福闓等,1995;王濤,1997),並在煤成氣、生物—熱催化過渡帶氣、非烴氣、無機成因氣及稀有氣體地球化學等方面取得較大進展(徐永昌等,1994,1998;戴金星等,1995;劉文匯等,1998)。
天然氣成因類型判識和氣源綜合對比是天然氣成藏研究中基礎內容,從天然氣組分特徵、同位素組成特點、伴生輕質(凝析)油特點、含油性多個方面,提出了天然氣成因類型判識和氣源綜合對比指標(戴金星等,1989,1992;徐永昌等,1994;沈平等,1991;黃藉中,1991;張文正等,1997)。依據天然氣化學組成、碳同位素組成及其與氣體濕度之間關系來判識不同成因或不同成熟度天然氣的混源問題也有進展(Jenden等,1993;Prinzhofer等,1995;Laughrey等,1998;陳安定等,1994,2000;夏新宇,2000;李賢慶等,2003)。蔣助生等(1999)建立了利用色譜/質譜(生物標志物)和單體烴同位素等分析,直接進行烴源岩和油氣源對比的方法。
天然氣運移和聚集是天然氣成藏研究的核心內容,但該研究相對較為薄弱,也備受人們的關注,傅家謨等(1992)的《天然氣運移、儲集及封蓋條件》、張義綱(1991)的《天然氣的生成聚集與保存》、李明誠(1994)的《石油與天然氣運移》、郝石生等(1994,1995)的《天然氣運聚動平衡及其應用》和《天然氣藏的形成和保存》、田世澄等(2000)的《論成藏動力學系統》、李劍等(2001)的《中國大中型氣田天然氣成藏物理化學模擬研究》、宋岩等(2002)的《天然氣運聚動力學與氣藏形成》等專著的出版,對天然氣成藏研究推進了一大步。另外,近年來還加強了大中型氣田天然氣藏的形成條件、分布規律、主控因素和成藏模式方面的研究,也取得了可喜的進展(戴金星等,1997,2000,2003;徐永昌等,2000;宋岩等,2000;趙孟軍等,2002)。
近10年來,天然氣生成動力學、同位素分餾動力學和鏡質體反射率(Ro)動力學的發展為天然氣成藏定量研究提供了新的基礎和手段,定量化描繪天然氣的形成、運移和聚集歷史,已成為天然氣地質理論發展和資源精確評價的重要內容(Tang等,2000;Cramer等,2001;趙文智等,2004)。生烴動力學就是根據化學反應動力學原理,採用實驗室中快速升溫的熱模擬方法,再現烴源岩在不同地質條件下生成烴類的過程。碳同位素動力學研究就是在生烴動力學研究的基礎上模擬天然氣形成過程中碳同位素的分餾規律。生烴動力學及碳同位素動力學方法將天然氣生成、運移和聚集與盆地埋藏史、受熱史有效結合起來,用來研究天然氣生成與運聚成藏過程,目前已取得了一些重要成果(Tang等,2000;Cramer等,1998,2001;Lorant等,1998;劉金鍾等,1998;盧雙舫,1996;李賢慶等,2003,2004;帥燕華等,2003),為天然氣成藏定量研究奠定了良好的基礎。
⑵ 緻密砂岩氣層隨鑽識別方法研究——以濟陽坳陷為例
許小瓊1,2 王志戰3 慈興華2 李雲新2 劉彩霞2 牛 強2
(1.中國石油大學地球科學與技術學院,山東青島 266555;2.中國石化勝利石油管理局地質 錄井公司,山東東營 257064;3.中國石化石油工程技術研究院 測錄井研究所,北京 100101)
基金項目:國家自然科學基金 「構造應變與砂岩成岩的構造非均質性特徵」(編號41002034)。
作者簡介:許小瓊,女,高級工程師,現從事錄井技術研究,E-mail:slljxxq@163.com。
摘 要:及時識別氣層,是天然氣勘探的首要任務之一。濟陽坳陷緻密砂岩氣主要分布在東營凹陷、孤 北—渤南地區,主要有油型氣和煤型氣兩種類型。由於儲層具有物性差、非均質性強、成因復雜等特點,隨 鑽識別的難度較常規砂岩氣層要大得多。結合主要緻密砂岩氣產區的地質特徵,分析研究了氣相色譜錄井和 罐頂氣輕烴色譜錄井資料在不同類型氣層上的響應特徵和識別方法。結果表明,氣相色譜錄井和罐頂氣輕烴 色譜錄井對緻密砂岩氣具有較好的響應,兩者相互補充,是隨鑽過程中直接判識氣層最有效的兩種地球化學 錄井方法。鑽遇明顯氣層時,氣相色譜的全烴含量表現為明顯高於背景值,全烴對比系數一般大於3,罐頂 氣輕烴組分豐富,C1-C4輕烴化合物的豐度一般都大於1000%。隨著演化程度的升高,氣體組分中的甲烷含 量逐漸升高而重烴含量逐漸降低,在皮克斯勒烴組分比值圖上自上而下依次為干氣區、濕氣區和煤成氣區、 凝析氣區。煤型氣多位於罐頂氣輕烴C5 -C7脂烴族組成三角圖的中上部,油型氣則落在其下部,且橫向分布 較寬,可用來鑒別油型氣和煤型氣。應用上述方法對濟陽坳陷的緻密砂岩氣層進行識別,符合率達到了 91.6%,提高了隨鑽判識的准確率。
關鍵詞:緻密砂岩氣;隨鑽識別;泥漿氣;罐頂氣;准確率
Recognition Method Of Tight Sandstone Gas While Drilling—A Case Study on Jiyang Depression
Xu Xiaoqiong1,2 Wang Zhizhan3 Ci Xinghua2 Liu Caixia2 Niu Qiang2
(1.School of Geosciences,China University of Petroleum,Qing 266555,Shandong,China; 2.Geologging Company,Sheng Li Petroleum Administration Bureau,SINOPEC,Dongying 257064,Shandong,China;3.Well Logging Technology Department,Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering,Beijing 100101,China)
Abstract:Gas recognition while drilling is one of the primary tasks of natural gas exploration.The tight sandstone gas in Jiyang depression distribute in Dongying sag and Gubei-Bonan area,consists of oil-type gas and coal-type gas.Due to such characteristics as poor petrophysics,strong anisotropy and complex origin etc,it is more difficult to recognize tight sandstone gas layer than regular sandstone gas layer.Based on the Geological features of tight sandstone gas in Jiyang Depression,we deeply analyzed the logging response characteristics of mud gas and headspace gas on several different types tight sandstone gas,summing up the evaluation standard and recognition method while drilling.It is proposed that because of obvious response and mutual supplement,mud gas logging and headspace gas logging are two effective geochemical logging methods while drilling .While drilling typical gas layer,total gas content is much higher than background value and coefficient of contrast is greater than three.Usually the composition of light hydrocarbon is abundance and the content of C1-C4 light hydrocarbon is greater than one thousand percent .With the rise of evolution degree,the methane gas composition is increasing graally and heavy hydrocarbons in graally reced.In chart of Pixler Hydrocarbon component ratio of natural gas in turn is dry gas top-down,moisture and the coal-derived area,condensate.In headspace gas C5-C7 aliphatic hydrocarbons group compositions triangle map,coal-type gas is in the upper,oil- type gas falls on the bottom,and transverse distribution of the wider,can be used to identify oil- type gas or coal-type gas.Using aforementioned methods to recognize tight sandstone gas reservoirs,the accuracy rate was achieved 91.6 percent,consequently improve the accuracy rate of tight sandstone gas recognition while drilling in Jiyang Depression.
Key words:tight sandstone gas;recognition while drilling;mud gas;headspace gas;accuracy rate
緻密砂岩氣是指孔隙度低(<12%)、滲透率比較低(<1×10-3μm2)、含氣飽和度低(<60%)、 含水飽和度高(>40%)、天然氣在其中流動速度較為緩慢的砂岩層中的非常規天然氣[1~4],是常規天 然氣資源最重要的後備資源之一。由於埋藏深度一般較大,習慣上也稱為深層緻密砂岩氣[2]。濟陽坳 陷密砂岩氣類型豐富,按母質類型的不同有油型氣和煤成氣,按有機質的演化程度可分為熱降解氣和高 溫裂解氣,從測試結果來看,主要有干氣、濕氣、凝析氣三種相態類型[5~7]。由於埋藏深度較大(一 般在4000m以下),儲層的成岩演化作用強、物性差、成藏機理復雜[8~11],岩屑熒光顯示微弱或無熒 光顯示,遠不如含油岩屑容易檢測,使得隨鑽識別的難度加大[12,13]。本文主要是從濟陽坳陷緻密砂岩 氣產區的地質特點出發,在氣層錄井資料響應特徵分析的基礎上,研究隨鑽過程中氣層的有效識別 方法。
1 研究區地質特徵
圖1 濟陽坳陷構造綱要圖
濟陽坳陷緻密砂氣主要分布在東營凹陷北帶和渤南窪陷的沙四段、孤北地區的石炭系—二疊 系[7,8,15~17](圖1)。東營凹陷和渤南窪陷沙四段為鹹水湖—淡水湖相沉積,氣源岩主要為暗色泥岩、 含膏泥岩,有機質類型好、豐度高,窪陷中心烴源岩均處於成熟—高成熟演化階段。儲集體主要為近岸 水下扇、扇三角洲前緣砂體及濱淺湖灘壩砂體,儲集空間以粒間孔為主,地層壓力為低壓—常壓。孤北 地區石炭系—二疊系則是—套煤系地層,發育黑色煤、碳質泥岩和深灰、灰黑色泥岩,有機質含量豐 富,以Ⅲ型母質為主,演化程度高,是本區主要的氣源岩。儲層為三角洲和河流相沉積砂岩,孔隙類型 以次生溶孔主,地層壓力為低壓—弱高壓(表1,圖2)。
表1 濟陽坳陷緻密砂岩氣主要產區地質特徵
圖2 緻密砂氣產區綜合柱狀圖
從儲層物性來看,均屬於非常規儲層中的膠結為緻密—很緻密,儲層物性評價為好—中等儲 層[18]。東營凹陷北帶主要為油型氣,孤北—渤南地區深層天然氣地球化學特徵成因類型呈規律性變 化,由西向東從油型氣逐步過渡到煤成氣[16,17]。
2 緻密砂岩氣層錄井資料響應特徵
天然氣錄井的主要任務是鑽井過程中及時識別氣層。當地層被鑽開,地層中的油氣通過兩種途徑進 入井筒,一是由鑽頭機械破碎後的岩屑攜帶進入;二是已鑽開地層中的油氣在壓差的作用下以滲濾或擴 散的形式直接進入。氣相色譜錄井主要檢測以游離態(氣泡)和溶解態(溶於水或油)的形式存在鑽 井液中的氣體(泥漿氣),是隨鑽過程中直接判識油氣層最有效的一種地球化學錄井方法。罐頂氣輕烴 色譜錄井則是檢測岩屑或岩心中自然脫附出的罐頂氣—輕烴(分子碳數C1 -C7的化合物[19,20]),而輕 烴的形成和演化與天然氣息息相關,是天然氣成因判識、氣源對比的重要指標[16,19~23]。兩者相互補 充,可以較全面對地下氣層進行隨鑽檢測。
2.1 氣相色譜資料特徵
研究區緻密砂岩氣在氣相色譜資料上具有較強的響應,鑽遇明顯氣層時,全烴含量(Tgas/%)明 顯高於背景值,據此可進行隨鑽氣層顯示的檢測。無論是油型氣還是煤型氣,氣體組成中烴類氣體均以 甲烷佔有絕對優勢,含量在64.0%~96.0%,重烴氣 含量中乙烷和丙烷最為常見,碳數大於4 的烴類含量較低(表2)。油型氣中甲烷分布范圍較大,總體上由凝析氣—濕氣—干氣隨著演化階段的 升高,甲烷相對含量(C1/%)逐漸升高,乾燥系數η 逐漸變大。對於相同類型的氣體,由 於地質條件的差異,氣體組分特徵上也有所不同。煤型氣氣測組分較為齊全,與油型氣中的濕氣和干氣 具有相似的顯示特徵,僅依據氣體組分含量難以識別氣層類型。
表2 濟陽坳陷典型緻密砂岩氣烴組分特徵
2.2 罐頂氣輕烴色譜資料特徵
從表3中可看出,緻密砂岩氣具有豐富的輕烴組成,除干氣甲烷占絕對優勢且貧C6-C7輕烴化合 物外,其他類型氣體的輕烴分布范圍均較寬,C1-C4輕烴化合物的豐度一般都大於1000,組分個數在 6~27,但在異戊烷/正戊烷(iC5/nC5)、C6-C7輕烴含量上存在較明顯不同,可以用於氣層類型的 識別。
表3 濟陽坳陷典型緻密砂岩氣輕烴組成
3 緻密砂岩氣層錄井識別方法
3.1 氣層的定性識別
研究區地層壓力較為一致,在相近的鑽井條件下,地層含油氣量越高、物性越好,鑽穿單位體積油 氣層進入鑽井液的油氣量就越多,氣相色譜的全烴含量表現為明顯高於背景值,常用全烴對比系數(異常值/背景值)來衡量異常顯示的幅度;相對應地罐頂氣輕烴的豐度就越高。相同層位,氣層的顯 示幅度要高於含氣水層、干層。據氣體組分、輕烴的豐度和組成特徵就可以定性進行氣層的快速識別(表4)。
表4 濟陽坳陷緻密砂岩氣層錄井參數評價標准
3.2 氣層類型的識別
圖3 濟陽坳陷天然氣皮克斯勒烴組分比值圖
由於氣體組分、輕烴組成特徵隨有機母質類型、成烴演化程度的不同而變化,可以用於劃分天然氣 成因類型、進行氣源對比和評價其成熟度[15~17]。隨著演化程度的升高,氣體組分中的甲烷含量逐漸升 高而重烴含量逐漸降低[16,19,20],組分比值C1/C2、C1/C3、C1/C4、C1/C5依次升高,皮克斯勒烴組分 比值圖(圖3)自上而下依次為干氣區、濕氣區、凝析氣區、油層區。煤成氣落在濕氣和凝析氣區交匯 區,但折線的趨勢與油型氣存在明顯不同,C1/C3、 C1/C4、C1/C5比值逐漸降低,可以較好地區分。
不同結構的輕烴(正構烷烴、異構烷烴、環烷 烴)在不同類型的母質中含量不同,腐泥型母質的輕 烴中富含正構烷烴、環烷烴,腐殖型母質的輕烴中則 富含異構烷烴[15~17]。濟陽坳陷緻密砂岩氣中C5、C6 和C7脂烴族組成較明顯地表現出上述特徵(圖4),煤型氣多位於三角圖的中上部,油型氣則落在下部,且橫向分布較寬,可用來鑒別油型氣和煤型氣。
應用上述方法對濟陽坳陷16口探井54個氣顯示 層進行識別,經測試驗證,符合率達到了91.6%,證 實了方法的可行性。
圖4 濟陽坳陷天然氣C5-C7脂烴族組成三角圖
4 結論
氣相色譜錄井和罐頂氣輕烴色譜錄井技術是隨鑽錄井過程中快速檢測緻密砂岩氣層的有效分析手 段,依據天然氣的氣體組分和輕烴豐度和分布特徵可以定性識別氣層,區分氣層類型。但任何一項分析 手段難免會到復雜的鑽井條件和地質條件的影響,使得識別方法總存在著某些方面的不足,在實際應用 過程中,應在充分了解地質特徵的前提下,綜合運用多種方法,互相參考和印證,以提高識別精度。
參考文獻
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⑶ 戴金星的介紹
戴金星,石油天然氣地質學和地球化學專家,中國科學院院士。提出「煤系是良好版的工業性權烴源岩」理論,開拓了我國煤成氣開發研究工作。提出了煤成烴模式、各類天然氣藏鑒別方法、天然氣藏模式及大中型氣田富集規律。主持研究的「中國煤成氣的開發研究」項目獲國家科技進步一等獎;「大中型天然氣田的形成條件分布規律和勘探技術」獲國家科技進步一等獎。
⑷ 中國原油之父是誰
為蕭光琰。
蕭光琰為中國物理化學家;福建福州人;1942畢業於美國坡摩那大學化學系;1945獲美國芝加哥大學物理化學博士學位;後任芝加哥大學研究員、美孚石油公司研究化學師;1951後任中國科學院工業化學研究所、石油研究所研究員。
建國後最早從事石油化學研究的科學家之一;在國內首次開展了頁岩油裂化催化劑氮中毒的基礎研究;開展金屬酸性催化劑雙重性的研究,為我國石油工業和催化科學的發展作出貢獻;在1968年的「清理階級隊伍運動」中被關押,在連續殘酷毆打後自殺身亡;3天後,他的妻子甄素輝和15歲的女兒蕭絡連一起自殺。
(4)戴金星中國天然氣地質學擴展閱讀:
中國原油的相關情況:
1、我國石油需求量增長迅速,自1993年開始,成為石油凈進口國,年進口原油7000多萬噸,花費近200億美元,由於國際油價上漲多支付了數十億美元。
2、我國石油供求和價格對國外資源的依賴程度越來越高,承受的風險越來越大,國內企業對恢復石油期貨交易的呼聲很高。其實我國在石油期貨領域已經有過成功的探索。
3、1993年初,原上海石油交易所成功推出了石油期貨交易。後來,原華南商品期貨交易所、原北京石油交易所、原北京商品交易所等相繼推出石油期貨合約。
⑸ 石油石化系統的兩院院士有哪些
中國石油石化系統共有院士名(按姓氏筆畫排列)。
馬永生:中國工程院院士,石油地質和勘探專家
毛炳權:中國工程院院士,高分子化工專家
王玉普:中國工程院院士,油氣田開發工程管理專家
王基銘:中國工程院院士,石油化工管理專家
王德民:中國工程院院士,石油開采專家
田在藝:中國科學院院士,石油地質學家
關興亞:中國工程院院士,石油化工專家
孫龍德:中國工程院院士,天然氣開發專家
何鳴元:中國科學院院士,石油化工專家
時銘顯:中國工程院院士,石油化工裝備專家
李大東:中國工程院院士,石油煉制催化劑及工藝專家
李慶忠:中國工程院院士,地球物理勘探專家
李德生:中國科學院院士,石油地質學家
李鶴林:中國工程院院士,石油管工程專家
楊啟業:中國工程院院士,石油化學工程專家
汪燮卿:中國工程院院士,有機化工專家
沈忠厚:中國工程院院士,石油鑽井專家
蘇義腦:中國工程院院士,油氣鑽井工程專家
邱中建:中國工程院院士,石油地質學家
閔恩澤:中國科學院院士,中國工程院院士,石油化工催化劑專家
陸婉珍:中國科學院院士,分析化學家與石油化學家
陳俊武:中國科學院院士,化學工程學家
周守為:中國工程院院士,海洋石油開發工程專家
羅平亞:中國工程院院士,石油工程專家
侯芙生:中國工程院院士,煉油及石油化工專家
侯祥麟:中國科學院院士,中國工程院院士,石油化工專家
胡文瑞:中國工程院院士,油氣田開發工程管理專家
胡見義:中國工程院院士,石油地質學家
胡永康:中國工程院院士,石油煉制專家
徐承恩:中國工程院院士,煉油工藝設計專家
翁文波:中國科學院院士,石油地球物理專家
袁士義:中國工程院院士,油田開發專家
袁晴棠:中國工程院院士,石油化工專家
賈承造:中國科學院院士,石油地質與構造地質專家
郭尚平:中國科學院院士,流體力學,生物力學和油田開發工程專家顧心懌:中國工程院院士,石油機械專家
康玉柱:中國工程院院士,地球勘探專家
曹湘洪:中國工程院院士,石油化工專家
曾恆一:中國工程院院士,海洋石油工程專家
童憲章:中國科學院院士,油田開發專家
童曉光:中國工程院院士,石油地質和勘探專家
舒興田:中國工程院院士,無機化工專家
蔣士成:中國工程院院士,化纖工程技術專家
韓大匡:中國工程院院士,油田開發專家
翟光明:中國工程院院士,石油地質學家
戴金星:中國科學院院士,石油天然氣地質學和地球化學專家
⑹ 戴金星的個人成就
以往中國的油氣地質學認為煤系不是工業烴源岩,不作為油氣勘探的對象。70年代末,戴金星在我國首先倡導煤成氣的研究和勘探,發表了《成煤作用中形成的天然氣和石油》論文,肯定了煤系地層是良好的工業氣(油)源岩,打破了煤系不能形成工業性氣(油)的舊觀念,開辟了我國煤成氣勘探新領域。
20世紀40年代德國學者首先創立了煤成氣理論,強調煤系成氣,對成油未予注意。戴金星於1986年前在《成煤作用中形成的天然氣和石油》、《我國煤系地層含氣性的初步研究》和《鑒別煤成氣和油型氣若干指標的初步探討》等多篇論文中總結了煤系成烴的特徵是:一般成氣為主成油為輔;煤成油大多數是輕質油和凝析油;在特殊的地質條件下,煤系偶爾形成以煤成油田(藏)為主等,完善和發展了煤成氣(烴)模式。 過去判別天然氣類型一般是單項性,並幾乎是以氣組分為主。1982年以來,戴金星把鑒別煤成氣的指標從單純氣相(氣組分)擴大到液相(凝析油和油)和固相(乾酪根和瀝青),建立了一套綜合性判別煤成氣和各類天然氣的指標(含公式和圖版),使鑒別的可靠性和准確度大大提高,在我國得到廣泛應用,為氣源對比追蹤、天然氣目的層確定提供了重要的手段和科學依據,發展了煤成氣鑒別理論和方法。
80年代初應用掃描電鏡在微觀上研究了煤成氣的遺跡氣孔。根據煤的氣孔率進行煤成氣遠景評價。據此,他於1982年指出鄂爾多斯盆地北部石炭二疊系是煤成氣有利區,被以後長慶氣田發現所證實。
1980年至1990年,戴金星發表了25篇有關煤成油氣的論文;並在全國煤成氣學術討論會、石油工業部第一、第二次煤成氣座談會等多次學術研討會上,系統地多次指出鄂爾多斯、四川、渤海灣、塔里木、吐哈、准噶爾、松遼、東海和瓊東南盆地中煤或煤系是好的氣(油)源岩,是有利的煤成氣勘探區,為我國煤成氣勘探提供了科學依據與方向。應用煤成氣理論16年來(統計到1995年底),我國探明煤成氣總儲量從佔全國氣層氣儲量的9%上升至40%,發現了18個大中型氣田,而到1998年底上升佔50%,促進了我國天然氣勘探的發展。
大中型氣田是指探明天然氣地質儲量大於100m×10m的氣田。勘探和開發大中型氣田是迅速發展一個國家天然氣工業的重要途徑,而研究大中型氣田形成的主要控制因素是有效高速發現大中型氣田的基礎。戴金星一直致力於我國大中型氣田形成主要控制因素和分布規律研究。 戴金星從事煤成大中型氣田形成規律研究,他負責完成的「中國煤系地層大中型氣田的研究」國家科技攻關專題,總結出煤成大中型氣田形成的主要控制因素,為「九五」期間發現或探明我國豐度最大的克拉2大氣田以及平落壩、陝141、羊塔克、南八仙、呼圖壁、樂東22-1和春曉一批煤成大中型氣田提供了理論依據,社會效益和經濟效益顯著。
戴金星不僅在理論上研究大中型氣田形成條件和分布規律,而且到各油氣田推廣應用研究成果以至選擇井位。1985年,戴金星、戚厚發和宋岩等在「六五」期間國家攻關報告《我國煤系的氣、油地球化學特徵、煤成氣形成條件及資源評價》中指出:鄂爾多斯盆地「慶延緩坡北段定邊、安邊、靖邊至綏德一帶」是煤成氣有利勘探區,「主要目的層埋藏深度為3000~4000m」;1986年戴金星在《我國煤成氣藏類型和有利的煤成氣遠景區》論文中又指出:鄂爾多斯「盆地的北部和中部,特別是中部古隆起及兩翼是古風化殼氣藏為主的發育區」,「在奧陶系中勘探上生下儲煤成氣藏不能輕視」。為了落實和驗證這些成果與論點,1987年5月20日他與長慶油田副總地質師宋四山和張傳淦總地質師等,在靖邊縣城東約8km選定了我國第一口天然氣探索井,也是我國最大氣田長慶氣田的發現井陝參1井井位,戴金星從地區、目的層及其深度、氣藏類型和氣源對長慶氣田預測研究為該大氣田發現所證實。
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⑻ 趙靖舟的介紹
趙靖舟,男,陝西臨潼人。研究生畢業於西北大學地質系,1986年分配至西安石油大學任教至版今。其中,權1994---1996年響應組織號召赴塔里木參加石油勘探會戰,1999年考入中國石油勘探開發研究院攻讀在職博士,師從著名天然氣地質學家、中科院院士戴金星教授與中國石油天然氣股份有限責任公司總地質師賈承造教授,主攻天然氣地質及地球化學,2002年畢業並獲得工學博士學位。現為西安石油大學地球科學與工程學院院長,主要從事石油天然氣地質學方面的教學和科研工作,主要研究方向為油氣成藏地質學、天然氣地質和地球化學。
⑼ 石油與天然氣地質學的形成和發展
石油與天然氣地質學的產生、發展和不斷完善始終與地質學的發展直接相關,同時與油氣勘探實踐緊密相隨。1859 年埃·德雷克先生 ( Edwin Drake) 在美國賓夕法尼亞州首鑽的油井,是近代油氣勘探 ( 或工業) 的開始。在其後的最初年代,油氣鑽探只是選擇在天然的油氣苗或先期成功井附近,沒有油氣地質學理論的指導。
19 世紀中葉,加拿大的亨特 ( T. S. Hunt,1861) 、美國的懷特 ( I. C. White,1885)等先後提出了石油儲集的 「背斜學說」,使油氣探井選擇開始有了地質理論的指導,是近代石油地質學的開始,至今仍然具有指導意義。
20 世紀初,1917 年美國石油地質學家協會 ( AAPG) 的成立和 AAPG 簡報的出版,為石油地質學的誕生起了重要促進作用,而且至今仍是最大、最廣泛、最活躍的專業學科的學術團體。埃蒙斯 ( Emmons,1921) 的 《石油地質學》專著,是標志著石油地質學科走上獨立發展道路的里程碑。在隨後的幾十年間,幾部有重要影響的石油地質學論著相繼問世,包括前蘇聯古勃金 ( И. М. Губкин,1937) 院士的 《石油論》,布羅德 ( И. О.Брол) 的 《石油與天然氣礦藏》 以及加拿大地質學家格索 ( W. C. Gussow,1954) 和前蘇聯學者拉賓 ( И. Либин,1959) 對 「差異聚集」原理的論述。1953 年美國學者萊復生( A. I. Levorsen) 的 《石油地質學》問世,這是一部總結性的、集石油地質學各領域之大成的著作,標志著現代石油地質學理論走向系統化。
20 世紀初 60 年代,歐、美一批石油地質和地球化學家,從乾酪根天然熱降解和熱模擬實驗兩個途徑獲得相同的結果,使有機晚期生油說發展為具有獨立證據的石油成因理論,為定量計算生油潛量提供了一種可靠的新方法,在此基礎上逐步深入開展沉積埋藏史、熱 ( 成熟) 史、生烴史、流體壓力史、排烴史的研究,進而發展為盆地規模的成藏過程的數值模擬———盆地模擬。在這一進程中,蒂索和威爾特 ( B. P. Tissot & D. H.Welte,1978,1982) 合著的 《石油形成和分布》、亨特 ( J. D. Hunt,1979) 著的 《石油地球化學和石油地質學》可以說是油氣地質由定性向定量化過渡時期最有代表性的卓越著作。
1980 年出版的 AAPG 地質研究第十號專輯和 1987 年出版的 《沉積盆地中的烴類運移》論文集,標志著 「油氣運移」已成為當時油氣地質研究的焦點,也是油氣資源定量評價和預測研究中最薄弱的環節。20 世紀 80 年代晚期以來,沉積盆地數值模擬成為當代油氣地質學領域中發展迅速的又一個活躍的前沿熱點,它是新地學思維與當代計算機技術相結合的產物。它能以某種逼真度定量地再現含油氣盆地形成和演化的全部動力學過程以及與之伴隨的成烴、排烴和運聚過程,並模擬這些過程的時間配置關系和瞬態變化,從而把油氣地質學從靜態的單因素的定性描述,提升到動態的、整體化的定量模擬。它為含油氣盆地早期評價提供了有效途徑。藉助於地震剖面資料,可早期預測生烴時間、生烴門限、生烴潛力,模擬烴類運聚過程,尤其是對於那些尚未鑽探過的遠景區、地表條件艱難地區或邊遠地區,可以應用衛星遙感信息或機載雷達進行油藏類型和資源量的先期預測。鑒於油氣盆地數值模擬技術在降低勘探風險,提高勘探成功率方面所帶來的巨大效益,國際石油界和跨國公司都競相將其列入優先發展的戰略性研究領域。
1990 年美國南卡羅來納大學教授萊爾歇 ( Ian Lerche) 和他的合作者們率先推出了專著 《用定量方法進行盆地分析》。油氣盆地研究的核心問題都與油氣運聚的定量化有關。1991 年由馬貢和道 ( L. B. Magoon & W. G. Dow,1991) 主編的 AAPG62 號專集 「含油氣系統———從烴源到圈閉」出版,標志著 「含油氣系統」概念形成,它同樣也是油氣地質定量化研究的一個重要組成部分。
新中國成立後,1951 年孟爾盛著 《石油地質學》; 1959 年梁布興和潘鍾祥主編 《石油地質學原理》; 其後北京石油學院和西北大學也編著和出版了相應教材,為我國培養一大批優秀油氣地質專業人才起了重要作用。20 世紀 80 年代以來,是我國石油地質學理論高速發展時期,西北大學石油地質教研室主編的 《石油地質學》1979 年由地質出版社出版發行; 張萬選、張厚福教授及其同事,先後於 1981 年、1989 年和 1999 年在石油工業出版社出版發行了三個版本的 《石油地質學》; 1983 年王尚文教授主編的 《中國石油地質學》在石油工業出版社出版發行; 潘鍾祥教授主編的 《石油地質學》於 1986 年由地質出版社出版發行; 陳榮書主編的 《石油及天然氣地質學》於 1994 年由中國地質大學出版社出版發行。這些教材和著作反映了國內外油氣地質研究的階段性進展,適應了我國油氣工業快速發展的時代要求。
在石油地質學中,一般只是將天然氣當作是生油過程中的伴生物,但隨著天然氣勘探的深入,人們發現了大量的工業性氣藏。天然氣的成因具有多樣性,既有有機的油型伴生氣、石油裂解氣、生物成因氣和煤成氣,還有無機成因氣。其運移聚集和保存條件也與油藏有差別。因此,20世紀80年代以來,有人主張將天然氣地質學這一門新學科從石油地質學中獨立出來(維索茨基,1982)。自20世紀70年代以來,國內外也出版了多部與天然氣地質學有關的著作,其中,有陳榮書(1986,1989)、包茨(1988)和戴金星(1989)等,這些著作的出版發行無疑對推動這一學科的發展,起了重要的促進作用。
⑽ 戴金星的個人履歷
畢業於南京大學地質系,石油天然氣地質學和地球化學專家,是我國煤成氣理論的先驅和奠基人,我國天然氣地質科學的主要帶頭人,被稱為「中國天然氣之父」,中國科學院院士。
1935年3月19日生於浙江省瑞安縣白門鄉霞川村。小學在瑞安縣白門鄉霞川村小學(1944.9~1948.8)和溫州第九小學(今瓦市小學1948.9~1950.8)學習,中學就讀於溫州第二中學(1950.9~l 956.8),1961年畢業於南京大學地質系。主要致力於石油天然氣地質學和地球化學研究。1979年提出了「煤系是良好的工業性烴源岩」,「六五」至「九五」期間,連續四次負責天然氣方面的國家重點科技攻關項目,提出了煤層烴模式、各類天然氣藏鑒別方法、天然氣成藏模式及大中型氣田富集規律。1987年,他主持研究的科研項目「中國煤層氣的開發研究」獲國家科技進步一等獎;1997年,他的科研項目「大中型天然氣田的形成條件分布規律和勘探技術」獲國家科技進步一等獎。「六五」、「七五」和「八五」時期連續三次獲國家科技攻關先進個人獎,受到黨和國家領導人的多次接見。
1995年當選為中國科學院院士。
1987年5月20日午後,戴金星和另外兩位總地質師在陝西靖邊的一公路旁,輕輕地用鐵鍬鏟成一個土堆,作為天然氣井位的標志。這是我國第一口天然氣科學探索井———陝參1井的井位。隨著隆隆的鑽機聲,中國第一個煤成氣大氣田發現的時代到來了。
1989年,陝參1井獲得日產8萬立方米的天然氣,成為靖邊煤成氣大氣田的發現井,至1990年底在其周圍幾百平方公里內連續獲得8口工業氣井,其中有日產最高百萬立方米以上的氣老虎井。現代天然氣工業的開發打破了黃土高坡千年的沉寂,給靖邊帶來了深刻的變化。如今有人稱贊靖邊成了小香港。
靖邊大氣田的發現是運用了中國科學院院士戴金星的「煤成氣理論」。因此,我國石油界稱戴金星是中國天然氣之父。