为实现碳达峰、碳中和，应对中国煤层气资源禀赋差、煤层气理论研究薄弱及煤层气产业发展面临的诸多瓶颈和挑战，系统研究分析了国内外煤层气资源量、关键技术及进展、煤层气勘探开发成效和产业发展现状。研究认为：中国煤层气产业长期存在的主要问题表现为勘探程度低、技术适应性低、投资回报率低、开发规模小等。提出了中国煤层气产业应采取近期和长远“两步走”发展战略。2030年之前的近期可分为两个阶段，第1阶段从现在到2025年，通过理论与技术的新突破，实现年产煤层气100×10⁸ m³；第2阶段从2025年到2030年，研发满足大部分地质条件的适用性技术，进一步扩大煤层气产业规模，实现年产煤层气300×10⁸ m³，煤层气在天然气总产量中比例明显提升。2030年之后的长远时期逐步实现年产煤层气1 000×10⁸ m³。为实现上述目标应坚持“技术+管理双轮驱动”，实现技术与管理的同时进步，促进煤层气产业高质量发展。中浅部（层）老区煤层气应精细开发，新区新领域煤层气应有效开发；深部（层）煤层气应规模效益开发。坚持煤系“多气合采”立体开发，采用二氧化碳驱替、微波加热增产、超声波促采、高温注热增产、高能激光破岩、煤炭地下气化等新技术。管理上深入聚焦“资源、技术、人才、政策、投资”5大要素，坚持以技术创新为核心，开展全方位、一体化管理，推动煤层气产业高水平发展。

全面梳理中国二氧化碳捕集、驱油与埋存（CCUS-EOR）攻关探索、矿场试验、工业化应用3个阶段发展历程，系统阐述近年来在CO₂驱油机理和矿场实践等方面取得的突破性认识和相应的CCUS-EOR工程配套技术成果，指出未来发展前景。经过近60年的探索攻关，创新发展了适合中国陆相沉积油藏的CO₂驱油与埋存理论，提出C₇—C₁₅也是影响CO₂与原油混相的重要组分的新认识，在矿场试验中验证了CO₂快速恢复地层能量、大幅提高区块产能和采收率等机理。创建了陆相沉积油藏CCUS-EOR油藏工程设计技术，形成了以保持混相提高驱油效率、均匀驱替提高波及效率为重点的油藏工程参数设计及井网井距优化设计技术，初步形成了CO₂捕集、注采工艺、全系统防腐、埋存监测等全流程配套技术。为实现CO₂的高效利用和永久埋存，需将油水过渡带油藏统筹考虑，由单油藏升级到构造整体控制区域的规模化CO₂驱油与埋存，在构造高部位实施注CO₂稳定重力驱，利用CO₂开采油水过渡带油藏，超前进行微生物促使残余油、CO₂转甲烷等储备技术研究。

面对非常规油气规模快速发展引发的全球能源行业诸多重大转变,亟需深入思考非常规油气革命对经典石油天然气地质学理论的深刻影响,重新审视油气成藏要素地质概念和油气系统理论框架,赋予石油天然气地质学新时期全新的学科内涵。基于此,总结了近期全球非常规油气勘探开发的重大进展,指出非常规油气革命不仅具有油气资源大幅增加的经济意义,而且对石油天然气地质学理论带来重大革新,因此具有重要的科学意义。归纳了经典石油天然气地质学生烃、储集层、分布和开发等4方面的理论核心内容,全面回顾了石油天然气地质学理论发展历史中的5个重要节点,包括背斜与圈闭理论、有机质生烃与油气系统理论、陆相油气地质、海洋深水油气地质、连续型油气聚集与非常规油气地质理论。非常规油气对经典石油天然气地质学在圈闭、储集层、盖层、资源分布、富集规律等基本理论概念方面产生了重大突破,推动油气地质基础研究向全过程生烃、全类型储集层、全成因机制、全种类油气资源转变,深化非常规油气地质理论研究,推动石油天然气地质学理论体系发展与重构,对中国乃至世界油气从常规向非常规战略发展具有重要意义。图4参78

针对石油勘探开发的实际需求,阐述了人工智能技术在石油勘探开发领域的研究进展与应用情况,探讨并展望未来人工智能技术在石油勘探开发领域的发展方向与发展重点。机器学习在岩性识别、测井曲线重构、储集层参数预测等测井处理解释方面初步应用,并显现出巨大潜力;计算机视觉技术在初至波拾取、断层识别等地震处理解释方面应用已有成效;油藏工程领域深度学习和最优化技术已开始应用于水驱开发实时调控、产量预测等方面;数据挖掘在钻完井、地面工程等领域的应用初步形成了智能化装备、一体化软件。未来人工智能在石油勘探开发领域潜在的发展方向为智能生产装备、自动处理解释和专业软件平台,发展重点为数字盆地、快速智能成像测井仪器、智能化节点地震采集系统、智能旋转导向钻井、智能化压裂技术装备、分层注采实时监测与控制工程等技术。表1参19

阐述了油气藏开发地质学的主要科学问题、学科内涵、研究进展与发展展望。油气藏开发地质学以油气藏连通性、可流动性及时变性为关键科学问题,主要研究油气藏开发地质控制因素的成因机理与分布模式、地质因素对油气开采的控制作用机理及油气藏动态演变规律、油气藏表征与建模技术,在高含水油藏,低渗、致密、页岩油气,缝洞型油气藏开发地质理论和技术方面取得了重要进展,已发展成为一门独立学科。随着油气田开发在深层、深水、非常规油气领域的扩展及高含水油藏开发难度的增大,需进一步发展油气藏开发地质理论和技术,以更好地支撑油气田的经济高效开发及可持续发展。图6参57

基于油气勘探发现和地质认识进展，从成盆、成烃、成储及成藏的内在地质过程出发，揭示沉积盆地超深层油气的形成与赋存规律并探讨超深层领域的关键科学问题。中国超深层主要经历中新元古代和早古生代2个伸展-聚敛旋回，构造-沉积分异产生空间上相邻的源-储组合；发育丘滩体型、岩溶缝洞型、断溶型、白云岩型和断裂带型等多种类型规模性碳酸盐岩储集体、超压型碎屑岩和基岩裂缝性储集体；油气多期复合成藏，晚期调整定位；油气分布受高能滩带、区域不整合面、古隆起与大型断裂带等的控制；赋存多种成因的天然气和轻质油。超深层油气资源占剩余总资源量的33%，为中国油气勘探的重要接替领域；超深层的大型成藏地质单元与规模富集区带将是持续取得油气大发现的重点方向，勘探前景广阔。超深层油气地质条件和富集区带预测为油气地质学研究的关键科学问题。

针对鄂尔多斯盆地庆城油田三叠系延长组7段（简称长7）页岩油单砂层厚度薄、储集层致密且非均质性强、地层压力系数低、地貌复杂等特点，历经勘探发现、评价探索、开发试验、规模开发阶段，形成了以“甜点”优选技术、差异化立体布井技术、大井丛水平井优快钻完井技术、长水平井细分切割体积压裂技术和合理生产制度优化技术为核心的技术体系，以及黄土塬大平台工厂化作业为主的生产组织模式。通过以上关键技术的应用，大幅度提高了庆城油田单井产量，降低了投资成本，实现了完全成本55美元下的规模效益开发，2022年鄂尔多斯盆地长7页岩油年产油量达到221×10⁴ t，占中国页岩油年产量的70%，为陆相页岩油高效开发提供了有益借鉴。

中国天然气进入跨越式发展的黄金时期,成为向清洁能源过渡不可逾越的桥梁。通过对国内外天然气发展现状、理论技术、潜力前景进行重点研究和阐述,结果表明：①全球天然气资源丰富,剩余探明可采储量186×10¹² m³,储采比为52.4,具备长期加快发展的资源基础;②提出了常规-非常规天然气地质学内涵,其形成分布具有10条规律,天然气勘探地质形成以不同气源为核心的常规圈闭“单体型”大气田成藏理论、以不同岩类储集层为核心的非常规“连续型”甜点区聚集理论,天然气开发地质形成以常规“控制水侵”为核心的构造气藏开发理论、以“人工气藏”为核心的非常规天然气开发理论;③中国天然气地质资源量（不含天然气水合物）达210×10¹² m³,整体探明率不足2%,天然气储产量将持续增长,预计2030年前年增探明地质储量约为（6 000~7 000）×10⁸ m³,预计2030年常规、非常规气产量均有望达到1 000×10⁸ m³左右,消费量需求可达5 500×10⁸ m³,天然气对外依存度可能达到64%,2050年可能达到70%;④提出中国未来天然气发展应加大资源规模区勘探力度、提高非常规气开发效益、增强储气库调峰与LNG（液化天然气）规模建设等10条措施。图8表5参32

二氧化碳捕集、驱油与埋存（CCUS-EOR）是最现实可行的规模化减碳技术,也是大幅度提高低渗透油田采收率的关键技术。梳理了国外CCUS-EOR发展的主要历程及其产业化进展,总结了中国CCUS-EOR技术攻关成果和矿场试验进展情况,分析了CO₂捕集、输送、驱油与埋存等全产业链的发展现状、面临问题与挑战,指出了中国CCUS-EOR规模化应用在驱油增产、埋存减碳等方面的巨大潜力和发展前景。提出目前中国CCUS-EOR正处于矿场试验向产业化发展的关键时期,需要针对中国陆相油藏的特点,发挥油田CO₂驱油可驱储量丰富、地下埋存空间巨大、地面基础设施完善和井筒注入通道分布广泛等优势,积极与碳源排放企业合作,加快攻关低浓度CO₂的低成本规模捕集、超临界长距离输送、更大幅度提高采收率和埋存率、安全规模埋存等核心关键技术攻关和示范工程建设,构建CCUS-EOR全产业链理论技术标准体系,支撑和推动工业化规模应用,以创新链引领CCUS-EOR新兴产业链快速效益发展。

系统梳理中国致密油气发展历程,提升总结勘探开发理论认识,客观对比中美地质条件及开发技术,明确了中国致密油气的勘探开发进展与所处的发展阶段,并从理论技术、工艺方法、开发政策等方面对中国致密油气的未来发展进行了展望。近10年来,依靠勘探开发实践和科技、管理创新,中国致密油气取得重大突破,探索了致密油气形成与分布等成藏规律,形成了“多级降压”、“人工油气藏”等开发理论认识,创新集成了富集区优选与井网部署、提高单井产量及采收率、低成本开发等技术系列,推动了致密油气的储量与产量的快速上升。但受控于沉积环境和构造背景,中国致密油气相比于北美,储集层连续性差、开发难度大、经济效益差,在储集层识别精度和压裂改造工艺等方面还存在一定差距。未来中国应进一步优化资源评价方法,攻关高精度三维地震、人工油气藏、智能工程等关键工程技术,创新发展新一代提高单井产量与提高采收率理论技术,积极争取致密油气财税补贴政策,促进致密油气快速规模发展。图5表8参40

阐述了大模型技术的概念，总结了大模型技术的国内外研究现状，综述了大模型在垂直领域的应用现状，梳理了油气行业大模型应用面临的挑战，并对油气行业大模型应用进行了展望。现有大模型可粗略分为3类，即大语言模型、视觉大模型和多模态大模型。油气行业大模型应用刚刚起步，部分油气企业基于开源大语言模型，利用微调、检索增强等方式发布大语言模型产品，部分学者尝试利用视觉/多模态基础模型研发面向油气业务的场景模型，还有少数学者构建地震资料处理解释、岩心分析等领域的预训练基础模型。油气行业大模型应用面临数据量和数据质量难以支撑大模型训练、研发投入成本高、难以实现算法自主可控等挑战。油气行业在应用大模型时应始终聚焦油气主营业务需求，以大模型应用为契机，加强数据全生命周期管理，提升数据治理能力，推动融合算力建设，加强“人工智能+能源”复合团队建设，推动大模型技术自主可控。

基于油气层测井知识图谱构建,提出知识驱动的神经网络油气层评价模型（KPNFE）。其功能主要包括：①多维度多尺度提取精细描述油气层的特征参数;②以图嵌入技术将这些特征参数所关联的实体、关系和属性表征为向量特征图;③实现油气层智能识别;④将专家知识有机地融入智能计算,建立潜力层推荐的评价体系与优选算法。以鄂尔多斯盆地姬塬区块所有钻遇三叠系延长组6段低孔低渗地层的547口井为研究对象,随机选取其中80%的井为训练集、20%的井为验证集,KPNFE计算结果表明,验证集的解释结果与专家解释结果吻合率达94.43%,所有试油层的解释结果符合率达84.38%,较一次解释提高了13个百分点,工作时效提高了100倍以上,并择优推荐了一批有望获得工业油流的潜力层。KPNFE模型继承了专家知识和经验并对其发扬提升,有效解决了油气层识别中存在的鲁棒性问题,且计算结果的可解释性强、准确性高,是老区老井测井再评价高效高质量工作的有效方法。

基于野外露头特征,结合区域构造背景,综合钻井及地球物理资料,利用宏观与微观观察、地球化学元素测试、总有机碳含量及镜质体反射率测定等对四川盆地北部中二叠统茅口组沉积特征进行研究。结果表明,在中二叠统茅口组沉积晚期,川北地区广元—旺苍一带存在一套富有机质的深水沉积,该套地层自北西向南东方向分布,厚10~30 m,以硅质岩、硅质泥岩等为主夹重力流沉积。硅质岩、硅质泥岩单层厚度薄、层面平整,富含硅质放射虫、海绵骨针及体小壳薄的腕足类生物化石,具有典型的深水海槽相沉积特征。地球化学测试硅质岩类中的铜、钴、钼、镍等元素含量以及镍与钴含量的比值等指标均指示此套沉积属深水还原环境下的产物,其TOC值为3.21%~8.19%,平均值为5.53%,具有良好的生烃能力。海槽南侧为较高能的台地边缘相区,沉积的主要是厚层块状泥-亮晶生物（屑）灰岩,有利于储集层的形成。茅口组沉积晚期,扬子板块西北缘勉略洋壳向北俯冲与“广元—旺苍”海槽的形成提供了内在动力条件。从该海槽的发育位置、沉积特征和形成动力来看,与前人提出的晚二叠世“开江—梁平”海槽相似,因此认为“开江—梁平”海槽在中二叠世晚期就已经具有雏形。图13表2参37

系统综述CO₂-水-岩复杂作用机理、多孔介质反应输运（溶解、沉淀及沉淀运移）微观模拟、CO₂-水-岩系统微观模拟3个方面的研究进展，指出目前研究存在的主要问题并提出了关于未来研究方向的建议。CO₂注入储集层后，不仅存在常规渗流体系的流动和传质作用，还会产生溶解、沉淀及沉淀运移等特殊物理化学现象，其耦合作用导致多孔介质的孔渗参数变化规律复杂。孔隙尺度的微观渗流模拟，可以得到孔喉三维空间内的详细信息，且能显性观察到多孔介质流-固界面随反应的变化。目前研究主要在复杂作用机理解耦合、多矿物差异性反应表征、沉淀生成机理及表征（晶体成核和矿物脱落）、沉淀-流体相互作用模拟方法、多物理化学过程耦合渗流机制等方面存在局限。未来研究中，需要创新实验方法对“溶解—沉淀—沉淀运移”解耦合，提高矿物地球化学反应相关参数实验测试的准确度，在不同沉淀机理可靠表征的基础上，建立沉淀-流体相互作用模拟方法，并有机耦合各个物理化学过程，最终实现对CO₂-水-岩系统中“溶解—沉淀—沉淀运移”的耦合渗流模拟。

总结采油采气工程领域“十三五”期间重要进展,分析当前采油采气工程在工艺适应性、数字化建设和节能减排等方面所面临的挑战,并指出未来的发展方向。“十三五”期间分层注入、人工举升、储集层改造、排水采气、井下作业等5大主体技术取得重大进展,为实现老油田持续挖潜、新建产能效益动用提供了关键技术保障。当前复杂国际政治经济形势下,采油采气工程面临油气开采技术难度不断增大、数字化转型技术仍不完善、绿色低碳技术尚不成熟等3个方面严峻挑战。确立稳油增气、数字化转型、绿色低碳发展3大战略方向和实施路径,指出精细分层注入技术、高效举升工艺技术、精准储集层改造技术、长效排水采气技术及智能井下作业技术5个重点研究方向,为中国油气行业的转型升级和高质量发展提供工程技术支撑。

基于中国南海北部神狐海域GMGS3钻探区内岩心、测井、二维及三维地震数据综合分析,对黏土质粉砂储集层高饱和度扩散型天然气水合物分布特征、差异聚集机理及其成藏机制进行研究。研究结果表明：高饱和度水合物通常对应着高电阻率、低声波时差,强似海底反射（BSRs）,且在BSRs下部可能存在泥底辟及气烟囱等形式的流体渗漏现象;水合物储集层以黏土质粉砂细粒沉积物为主,局部存在具有较高孔渗性的粉砂细粒沉积物;水合物类型以I型为主,在I型水合物层的底部可能存在II型水合物;水合物气源为热解气、微生物气混合成因,来自白云凹陷中心深部的热成因气通过断层和泥底辟及气烟囱向浅层运移并与原位生物气混合,直至运移至水合物温度、压力稳定区域中富集形成高饱和度水合物;流体运移输导系统影响和控制了高饱和度水合物差异聚集成藏。图9参34

二氧化碳是全球碳循环的重要介质,具有实现生态系统有机物的转换和造成温室效应的双重属性。将大气圈中被固定或可利用的二氧化碳定义为“灰碳”无法被固定或利用,并留存在大气圈中的二氧化碳定义为“黑碳”。碳中和是人类发展的共识,但在实施过程中面临着政治、资源、技术、市场、能源结构等诸多挑战。提出碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径,其中碳替代将是碳中和的中坚力量。新能源已经成为第3次能源转换的主角,未来将成为碳中和的主导。目前,太阳能、风能、水能、核能、氢能等是新能源的主力军,助力电力部门实现低碳排放;“绿氢”是新能源的后备军,助力工业与交通等领域进一步降低碳排放;人工碳转化技术是连接新能源与化石能源的桥梁,有效降低化石能源的碳排放。预测2030年中国碳达峰的峰值约110×10⁸ t。按照高、中、低3种情景预测2060年中国碳排放将分别降至22×10⁸,33×10⁸,44×10⁸ t。针对中国实现碳中和提出7项实施建议。构建中国新的“三小一大”能源结构,推动实现中国能源“独立自主”战略。图9表2参35

在前期对南方海相页岩气富集规律认识的基础上,应用涪陵页岩气田的勘探开发资料,详细论述了涪陵页岩气田富集的主控因素及其相互关系,对海相页岩气“二元富集”理论认识有了进一步的思考。气田富集的基础首先在于气体的生成和储集,研究区深水陆棚页岩气储集层具有“高TOC、高孔隙度、高含气量、高硅质”四高特征,生烃强度高,有机质孔发育,有利于储集层改造,是涪陵页岩气“成烃控储”的基础。保存条件对页岩气的形成和富集至关重要,良好的页岩顶底板从页岩生烃开始就能有效阻止烃类纵向散失而滞留聚集,后期构造作用的强度与持续时间决定了页岩气保存条件,保存条件好是页岩气“成藏控产”的关键地质因素,页岩储集层含气性好、孔隙度高,地层（超）高压,有利于形成页岩气富集高产区。图13参30

随四川盆地震旦系—寒武系天然气勘探的深入,地质认识不断创新,在川东北地区万源—达州发现了一近北东向展布的克拉通内裂陷。利用地震、野外露头资料,结合盆地区域构造背景分析,勾绘了万源—达州内裂陷的边界与空间展布,梳理了裂陷演化及其理论与勘探意义。研究揭示：①震旦系灯一、二段在地震剖面上有明显的“陡坎”带,显示台地边缘相带的存在,总体呈近北东向展布;②裂陷周缘灯影组一、二段较厚,灯影组三、四段较薄,裂陷内部灯影组一、二段较薄,灯影组三、四段较厚;③裂陷演化分为震旦纪灯一段—灯二段沉积期的形成阶段、灯三段—灯四段沉积期的充填与沉降阶段以及早寒武世麦地坪组—筇竹寺组沉积期的萎缩—消亡3个阶段,其形成受早期南华纪裂谷及区域性隆升联合控制。万源—达州克拉通内裂陷的发现改变了四川盆地震旦纪—早寒武世构造沉积格局的传统认识,该裂陷周缘震旦系天然气成藏条件有利,是今后的重要勘探方向。图10参34

针对白云岩成因、原生白云石沉淀、白云岩孔隙成因等问题,在前人认识的基础上,补充四川和塔里木盆地典型案例的岩石学和地球化学特征分析工作,取得3项进展：①提出基于岩石特征、形成环境和时间序列的白云岩成因分类,不同成因白云岩之间的成岩域、特征域界线清晰,演化线索清楚,更具系统性和连续性;②建立不同成因白云岩的岩石学和地球化学特征识别标志,白云岩之间的岩石学和地球化学特征的变化具有规律性,是连续时间序列上形成环境变迁的响应;③重新评价白云石化作用对孔隙的贡献,阐明白云岩中的孔隙主要来自原岩的沉积原生孔、部分来自表生溶蚀和埋藏溶蚀作用,早期白云石化有利于孔隙的保存。这些认识对白云岩成因的理解、不同成因白云岩的判识具重要的理论意义,同时对白云岩储集层预测具有重要的指导意义。图6表4参53

基于前期基础研究,剖析松辽盆地古龙页岩油生产实践难题,提出古龙页岩油在储集空间、相态分布、流动规律和矿物演化等方面的特殊性,解析目前面临的基础科学问题。梳理出以下6个方面的关键科学问题:①古龙页岩有机质来源、生排烃机理和影响页岩油丰度的关键因素;②古龙页岩有效储集空间类型和结构特征及其对孔隙度和渗透率的贡献;③古龙页岩矿物成因和演化规律及其对储集层有效性、敏感性与可压性的控制作用;④古龙页岩岩石力学特征与裂缝扩展规律;⑤古龙页岩油油品、相态变化规律与吸附-解吸转化主控因素;⑥古龙页岩油液固-液气作用机理与提高采收率机制。提出了实现古龙页岩油规模化经济动用的重点攻关建议:①深化油气生成与排驱、储集与运聚等机理研究,指导页岩油地质甜点优选;②深化可压性与造缝机制研究,支撑工程甜点选择及工程设计优化;③深化地层条件下流体作用机理研究,指导开发方案优选及提高采收率技术选择。古龙页岩油的成功开发需要全球专家学者贡献多学科创新想法和技术思路,解决生产难题。图12表1参47

四川盆地安岳特大型气田的发现坚定了勘探家在元古界—寒武系找油找气信心。以中新元古代大地构造格局重建与重大地质事件分析为基础,从烃源岩、储集层条件及成藏组合类型和有效性入手,剖析了元古界—寒武系油气地质条件,指出中新元古代—早古生代间冰期低等生物繁盛,有机质富集并形成优质烃源岩;震旦系—寒武系微生物岩和颗粒滩体叠加多期建设性成岩改造作用可形成规模储集层,但早中元古代因缺氧事件,风化作用弱,储集层质量总体偏差,唯后期遭受风化淋滤者才有溶蚀改造型储集层发育机会。中国华北、扬子、塔里木克拉通中新元古代均发育大型裂陷槽（群）,烃源灶肯定存在,是否存在良好的源-储成藏组合,则视情况而定。上扬子地区肯定存在震旦系—寒武系有效成藏组合,华北地区成藏组合是否有效取决于两大条件：①元古界烃源灶与古、中新生界储集层构成的次生组合的有效性;②中新元古界经近纪以来改造形成的储集层与自身源灶晚期生烃能否构成匹配。塔里木盆地需要落实元古界时代归属、原盆地保持之后,再看是否存在有效成藏组合。总之,中国三大克拉通元古界—寒武系是一套潜在勘探新层系,值得研究和探索。图12表1参33

针对古龙页岩油地下储集状态、开采机理、原油流动、高效采出4大问题，提出了高效开发面临的关键理论技术问题和相应的对策建议。通过页岩储集层不同储集空间中的流体赋存状态、流体相态变化、开采机理、原油启动机制、流态和流动规律、开采方式和提高采收率途径等方面的重点探索研究，给出了页岩油多尺度赋存状态及纳米限域空间流体相态特征，明确了以压裂缝-页理缝-基质渗吸为核心的多相、多尺度流动模式及开采机理，初步建立了相应的多尺度流动数学模型和可采储量评价方法，探讨了早期补能开发模式及采收率达到30%的可行性。据此提出古龙页岩油有效开发进一步重点研究方向：①攻关岩心、流体原位原始状态取样及无损测试技术；②构建高温、高压、纳米尺度室内模拟实验方法；③研发融合多尺度、多流态的数值模拟技术与规模化应用软件；④攻关无水体系（CO₂）压裂技术方法和增加垂直裂缝高度的压裂工艺；⑤探索早期补能提高采收率方法；⑥实施全生命周期技术经济评价。同时建议尽快开展多系列矿场试验，验证理论认识，优选开采方式，形成配套技术，提供可推广的开发模式，支撑和引领古龙页岩油规模有效开发上产。

针对缝间应力干扰造成的段内各裂缝非均匀延伸问题,建立综合考虑应力干扰、流固耦合、多裂缝流量分配的分段多簇压裂裂缝动态延伸数值模型。基于建立的数值模型,研究了射孔孔眼摩阻、射孔簇间距、储集层岩石弹性模量、压裂液黏度对多条水力裂缝延伸形态的影响。模拟结果表明,考虑射孔孔眼摩阻时裂缝发育较为均衡;随着簇间距缩小、岩石弹性模量或压裂液黏度增大,应力干扰增大,导致部分裂缝缝宽变窄而减少进液,加剧了段内各裂缝的非均匀延伸。合理的孔眼摩阻能够有效促进多裂缝均匀延伸,为此提出了简便的射孔孔眼摩阻优化计算方法。通过估算压裂过程中缝间诱导应力值,定量计算出维持压裂段内裂缝均匀延伸所需的孔眼摩擦系数,并以此优选合理的射孔工程参数。采用射孔摩阻优化方法对1口水平井射孔参数进行计算,数值模拟结果及现场压裂效果显示,优化后的射孔参数能够有效维持各裂缝均衡发育。图7表2参20

针对涪陵页岩气田焦石坝区块一次井网储量动用率和采收率偏低、开发层系无明显隔层、分层开发难度大的问题，基于页岩气富集高产主控因素认识，研究了页岩气储集层精细描述与建模、立体开发技术政策优化、密织井网高效钻井和精准压裂与实时调控等页岩气立体开发理论技术。立体开发的内涵是基于页岩气的沉积特征、储集特点和甜点分布，应用优快钻井、体积压裂技术，在多维空间改造形成“人工气藏”，实现页岩气开发的储量动用率、采收率、收益率最大化。在页岩气立体开发研究过程中，地质工程耦合甜点描述是基础、天然裂缝与人工缝网的协同优化是关键，钻井及压裂工程提速提效是保障。通过实施立体开发，涪陵页岩气田焦石坝区块整体采收率从12.6%提高到23.3%，为气田持续稳产上产提供了重要支撑。

基于美国页岩油气勘探开发历程的回顾，对主要页岩盆地的地质演化、主要页岩层系的油气地质特征及勘探开发进展进行系统梳理和总结。美国重要页岩盆地的富烃页岩主要发育于6个地质时期：中奥陶世、中—晚泥盆世、早石炭世（中—晚密西西比世）、早二叠世、晚侏罗世和晚白垩世（塞诺曼期—土伦期），构造沉积环境主要包括克拉通内盆地、前陆盆地和被动大陆边缘盆地。古生界富烃页岩主要分布于以下6个盆地：阿巴拉契亚盆地（尤蒂卡页岩和马塞勒斯页岩）、阿纳达科盆地（伍德福德页岩）、威利斯顿盆地（巴肯页岩）、阿卡马盆地（费耶特维尔页岩）、沃思堡盆地（巴内特页岩）和二叠盆地（狼营组和斯帕瑞组/骨泉组页岩）。中生界富烃页岩主要发育在西墨西哥湾盆地（海恩斯维尔组和鹰滩组）和落基山盆地群（以丹佛和粉河盆地的尼尔布拉勒组页岩为主）。通过对各页岩区带的详细分析发现，页岩的岩相和矿物成分存在差异，“页岩储层”并非只是页岩，很多情况下页岩油气还产自粉砂岩和碳酸盐岩等多种岩石类型。美国的页岩油气资源丰富，页岩油地质资源量超过0.246×10¹² t，页岩气地质资源量超过290×10¹² m³。在开启“页岩革命”的水平井水力压裂技术出现之前，美国经过了长达20年的勘探开发实践和理论技术积累。自2007年至2023年，美国页岩油气产量从约11.2×10⁴ t/d油当量增加到超过300.0×10⁴ t/d油当量，2017年页岩油气产量超过了常规油气，2023年在油气总产量中的占比增加到60%以上。页岩油气的开发主要得益于钻完井技术的改进，“立体开发”的攻关，以及重复压裂、提高原油采收率和“U”形井等技术的应用。基于美国丰富的页岩资源基础和技术的不断进步，页岩油气的产量将继续为全美的油气生产做出更大贡献。

基于塔里木盆地轮古地区奥陶系鹰山组风化壳岩溶古地貌精细刻画,对岩溶残丘规模、数量及控储特征进行了量化研究。首先应用“印模法”及残丘体积计算公式,刻画了各级岩溶微地貌,对岩溶残丘的数量、相对幅度、面积、体积等参数进行定量评价,分析残丘不同部位储集层发育情况。轮古地区风化壳岩溶高差范围约140~160 m,厚度由岩溶高地向斜坡和阶地减小;共识别出各类残丘252个,Ⅰ、Ⅱ类残丘虽数量较少,但总体体积大,为有利的储集层发育区;残丘与现今构造高点重合率高（96.42%）,后期构造运动基本未改变残丘形态,具备良好的成藏条件;岩溶残丘主体部位洞穴型、裂缝孔洞型、孔洞型和裂缝型储集层均有发育,且优质储集层发育厚度较大,各项储集层参数优于残丘翼部,残丘相对幅度与单井产量具正相关性,残丘规模和部位与产量关系密切。图10表2参36

系统总结吉林油田在CO₂捕集、驱油与埋存技术研究和工程实践方面形成的成型技术和矿场应用经验，阐述形成的全产业链配套技术系列。采用“模拟计算+中试试验+矿场应用”方法，研究证实了不同CO₂浓度捕集工艺在油田的适应性，研发了以新型活化剂为主的低耗能活化N-甲基二乙醇胺脱碳工艺技术，建立了主干网CO₂气相输送、井口超临界注入、采出流体气液分输的运行模式。根据不同气源条件，应用液相、超临界相、高压密相增压技术和设施，形成了气密封管、连续油管等井下注入工艺及配套防腐防堵技术。驱油实践中研发了锥形水气交替驱、CO₂泡沫驱、高气油比CO₂驱等采油技术与采出流体处理技术。通过数值模拟和现场试验探索，形成了直接回注、分离提纯后回注、混合回注3种产出气循环注入CO₂驱技术，并完建10×10⁴ m³/d循环注入站，实现了伴生气“零排放”。形成了碳通量、流体组分、碳同位素等监测一体分析的CO₂埋存安全监测技术，并确立了以防腐药剂为主、防腐材料为辅的全过程防腐技术路线。目前已建成高效低耗的CO₂捕集驱油与埋存集成示范区，累计增油32×10⁴ t，CO₂埋存量达250×10⁴ t。

基于钻井、试气、分析化验等资料的综合分析,对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东部奥陶系马家沟组马五₁₊₂亚段致密碳酸盐岩储集层特征及其成因进行研究,并对天然气勘探潜力进行分析。研究提出致密碳酸盐岩储集层为孔隙度小于2%、渗透率小于0.1×10^-3 μm²的储集体。伊陕斜坡东部马五₁₊₂亚段致密碳酸盐岩储集层以含膏泥粉晶白云岩、泥粉晶白云岩及岩溶角砾白云岩为主,孔隙类型以裂缝-溶孔、裂缝-晶间孔为主,非均质性强,储集层呈薄层大面积展布。奥陶系顶部不整合面构造调整导致的储集层“造孔”与“填孔”作用,以及埋藏期溶蚀增孔与沉积充填减孔共同作用是储集层大面积致密化的主要原因。薄层白云岩致密储集层与上覆广覆式上古生界煤系烃源岩紧邻形成大面积致密碳酸盐岩气成藏组合,含气普遍,气藏埋深浅（1 900~2 500 m）,与上古生界致密砂岩气组成立体含气模式,因此鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东部勘探开发潜力大。图9表1参28

综合地震、钻井、测井、生产动态等资料,针对四川盆地安岳气田磨溪区块下寒武统龙王庙组储集层特征与展布、气水分布等影响开发效果的关键地质问题开展研究,确定开发技术对策。结果表明：①磨溪区块垂向发育4期颗粒滩体,平面呈现“两滩一沟”格局;②储集层可分为溶蚀孔洞、溶蚀孔隙和基质孔隙3种类型,有效储集层以溶蚀孔洞和溶蚀孔隙型为主;③储集层基质物性较差,受高角度构造缝影响,整体表现为低孔、中—高渗特征;④气藏由西向东,气水界面逐渐降低,呈“三段式”结构,建产区统一气水界面为-4 385 m。在气藏地质特征认识基础上,结合数值模拟结果与国内外相似气田开发经验,确定开发技术政策：以颗粒滩主体发育区作为优先建产目标区;在构造高部位集中布井,延缓边水非均匀推进速度,延长气田稳产期;部署水平井,提高单井产能;确定气井合理配产和调峰气井产量,提升气藏开发效果。图12表2参11

通过岩石学、X衍射全岩成分分析、稳定碳氧同位素组成分析，以及微量元素和稀土元素组成分析，对济阳坳陷古近系沙河街组页岩中白云石的成因进行研究。结果表明，研究区沙河街组湖相富有机质页岩中的白云岩发育规模小，可识别出3种白云石矿物：原生白云石（D1）、准同生白云石（D2）和铁白云石（Ak）。D1具有原生球形白云石的结构，高镁高钙，白云石有序度为0.3~0.5，且普遍具有外缘次生加大现象和内核溶蚀孔共存的特征；D2有序度为0.5~0.7，具有次生加大、高镁高钙和含铁锰元素的特点；Ak具有高有序度（0.7~0.9）、菱形晶、高镁、高钙和高铁的特征。在利用碳氧同位素组成和稀土元素分馏特征佐证泥晶方解石为原生成因的基础上，根据共生白云石和泥晶方解石之间的氧同位素组成分馏方程，计算得到研究区页岩中白云石的形成温度为36.76~45.83 ℃，属于湖相低温白云石。此外，基于原生和准同生白云石晶体的熟化生长机制，恢复了与研究区沙河街组湖相页岩成岩环境相对应的白云石成岩序列和白云石化作用进程。

基于松辽盆地油气勘探实践，结合地震、测井、地球化学等勘探开发新资料，对松辽盆地北部中浅层全油气系统基本地质条件、油气类型、油气分布特征、成藏聚集动力、源储关系及成藏聚集模式开展系统研究。研究表明：①松辽盆地北部中浅层具备全油气系统形成条件，油气资源充足、储集层类型多样、输导体系发育，形成以白垩系青山口组烃源岩为中心的全油气系统。②全油气系统内不同类型油气资源在沉积体系、岩性组合及物性变化等方面存在关联作用，并在一定程度上造就了松辽盆地北部中浅层常规油藏-致密油-页岩油有序共生的空间分布特征。③纵向上，源上常规油、源内页岩油/致密油、源下致密油有序共生；平面上，自盆地边缘向凹陷中心有序发育常规油-致密油-夹层型页岩油-页岩型页岩油。④构建松辽盆地北部中浅层全油气系统源上常规油浮力充注成藏、源内页岩油滞留聚集、源下致密油源储压差充注聚集3类成藏聚集模式。提出的松辽盆地北部全油气系统新认识，为松辽盆地油气资源的整体勘探部署提供新思路，将有助于松辽盆地剩余油气资源高效勘探和新层系新领域快速获得油气发现。

基于岩心、薄片、测录井及地震资料的综合分析,对四川盆地高磨地区震旦系灯影组三段+四段层序地层及沉积演化开展研究,并对其有利储集层发育区进行预测。研究表明：①灯影组三段+四段可识别出两个Ⅰ型和一个Ⅱ型层序界面,据此划分为SQ3和SQ4两个三级层序,这两个层序在区内发育完整,具有良好的等时性和可追踪对比性,SQ3西厚东薄,SQ4北西厚南东薄。②SQ3至SQ4经历了由混积台地到镶边台地的演变,西侧的台地镶边体系以发育台缘微生物丘和颗粒滩组合为特征,台内为多种白云岩组成的局限台地相,且存在规模不一的局部微地貌高地,发育星罗棋布的台内丘滩体。③灯四段储集层表现出明显的相控性,纵向上主要分布于高频层序向上变浅旋回上部和三级层序高位域;平面上,台缘储集层较台内发育,高石梯台缘储集层较遂宁以西台缘发育。④通过三维地震精细刻画出灯四段3类有利储集层发育区,指出台内古地貌高地丘滩相区是下一步灯四段勘探开发的首选区带。

基于钻井资料,对川南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组大面积连续稳定分布的富有机质页岩进行了研究。通过单井地质评价,认为宜宾、泸州、大足等地区的页岩储集层品质好,TOC、孔隙度、含气量等关键参数与威远、自贡、长宁等建产区有相似性;研究区构造整体稳定,保存条件好,资源落实程度高;埋深4 500 m以浅可工作面积超过2×10⁴ km²,地质资源量超过10×10¹² m³,是中国页岩气资源最丰富、开发最现实的区块。经过长宁—威远国家级示范区建设,单井产量和单井最终可采储量大幅提高,单井成本大幅降低,经济效益好于预期,形成的本土化勘探开发主体技术和方法有效、可复制,快速上产的条件成熟。根据目前水平井的生产递减规律和未来投入的工作量,预计“十三五”末川南地区页岩气年产量将达到100×10⁸ m³以上,具备建成300×10⁸ m³年产规模并长期稳产的潜力,有望使川南地区成为中国最大的页岩气生产基地。图3表4参20

陆相页岩油包括中低成熟度和中高成熟度两大资源类型,二者在资源赋存环境、潜力、开采方式与使用技术以及工业评价标准等方面均不同,此外,陆相页岩油与美国页岩油和致密油也有诸多不同,科学界定这些资源类型的不同内涵,对推动陆相页岩油勘探从“源外”进入“源内”,成为未来战略接替资源具有重要意义。明确了中低成熟度和中高成熟度两类陆相页岩油的内涵,前者是指埋藏300 m以深且R_o值小于1.0%的陆相富有机质页岩层系中赋存的液态烃和多类有机物的统称,后者是指埋深在蒂索（Tissot）模式“液态窗”范围、R_o值大于1.0%的富有机质页岩段中存在的液态石油烃的总称;系统总结了不同类型陆相页岩油的地质特征、资源潜力和经济评价标准。经评价,中国中低成熟度页岩油原位转化技术可采资源量约为（700~900）×10⁸ t,中等油价（60~65美元/bbl）下的经济可采量为（150~200）×10⁸ t,是保证陆相页岩油革命发生的主体,应依据井组累计采出量规模、建产规模、保存条件及开采经济性等关键参数,优选试验靶区,同时攻关核心技术装备;中高成熟度页岩油地质资源量约100×10⁸ t,可采量尚需在单井日产量与累计采出量达至经济门限后确定。陆相页岩油与致密油有明确的边界,存在岩性组合、相带分布与产能评价标准等不同,二者可以按不同资源类型独立区分、并行存立。中国陆相页岩油类型、资源潜力及与致密油边界系统厘定,可为即将到来的页岩油勘探开发实践提供借鉴,有助于中国陆相页岩油革命的顺利发展。图5表3参32

总结分析中国陆相页岩油与北美海相页岩油的地质、开发特征差异,梳理了中国陆相页岩油开发评价方法与技术进展,指出了中国陆相页岩油开发存在的问题及发展方向。阐述了中国页岩油开发评价技术在有利岩相识别、储集性表征、可动性评价、可压性评价、产能评价及地质建模-数值模拟一体化“甜点”分析等方面的研究进展。指出中国陆相页岩油高效勘探和有效开发面临基础理论研究薄弱、勘探开发技术体系不完善、工程技术与国外差距大、开发成本高等多方面的难题。提出陆相页岩油开发发展方向：开展地质工程一体化综合研究,形成陆相页岩油差异化开发技术;加强大数据和人工智能应用,提高开发评价的精准性;攻关页岩油提高采收率技术,探索有效开发方式,提高开发效果和效益。

基于对国内已开发低渗透油气资源的认识和研究,提炼了低渗透油气藏的开发理论,总结了低渗透油气藏开发的关键技术,探讨了低渗透油气藏可持续发展的前景和技术方向。中国低渗透油气藏开发主要形成了5个方面的理论与关键技术：①发展了低渗透储集层渗流、双重介质渗流、相对均质等理论;②研发了“储集层有利区与含气性预测相结合、叠前和叠后相结合”的井位优选技术;③完善了定向射孔多缝、多级加砂、多级暂堵、直井多层、水平井等体积压裂提高单井产量技术;④提出了整体降压、局部增压、聚能冲压解堵、精细分注、温和超前注水等增注保压技术;⑤形成了水平井注采井网优化提高采收率技术。继续经济有效开发低渗透储量,必须做好3方面的工作：①依靠技术进步,继续研发新技术、新方法、新工艺,建立低品位油藏效益开发新模式,确定主体技术界限并做好超前开发接替技术储备;②坚持“低成本技术+低成本管理”体系,通过“技术和管理的不断创新,建立一套完整的低成本二元集成创新体系”;③争取国家优惠政策。图7表1参32

综合分析研究了非常规油气储集层孔隙结构、非常规油气赋存状态、充注机理、富集主控因素和高产成藏模式方面的新进展。非常规油气地质研究从纳米孔隙的观测发展到全孔径孔隙结构的定量表征和三维重构,从非常规油气赋存状态的宏观、静态特征描述发展到微观、动态演化研究,从启动压差驱动和优势通道运移发展到跳跃式阶梯充注和润湿性优势输导,从“源控论”发展到源控下的“优势源储组合+保存条件”的成藏论,从非常规油气的“富集”地质模式发展到“富集+高产”的成藏模式,展示了非常规油气地质理论的研究进展和未来的发展趋势。在此基础上指出了非常规油气地质理论、深层非常规油气富集条件和资源可采潜力、非常规油气地质研究对工程技术的渗透及非常规油气资源共采基础地质研究面临的问题与挑战。图6表2参79

综合中国南方海相页岩气10年勘探开发成果与评价认识,针对云贵高原昭通探区山地页岩“高演化、强改造、剪应力”的特点及浅层页岩气扩散与渗漏时间长、保存条件最为关键等现实问题,对浅层页岩气甜点控制因素及其选区评价关键技术进行研究。2017—2018年,昭通国家级页岩气示范区率先在埋深700~2 000 m的太阳背斜上获得了浅层页岩气的勘探突破和规模探明地质储量,通过太阳背斜区浅层页岩气成藏条件分析及甜点控制因素研究,明确盆地外复杂构造区山地浅层页岩气成藏与产能潜力受控于5大要素：①富气区构造改造弱,整体保存条件良好,呈现典型压扭性改造圈闭赋存模式;②富气区处于超压状态,页岩含气量高;③富气区发育优质页岩,烃源条件优越;④富气区页岩储集层品质优良,Ⅰ类储集层占主导;⑤富气区页岩脆性矿物含量高,水平应力差小,易于体积压裂改造。昭通示范区太阳背斜区浅层页岩气的勘探突破和产能规模建设的创新实践及其形成的核心技术,具有重要的示范与引领作用。图23表5参42

基于中国祁连山冻土带、南海北部珠江口盆地、台西南盆地的陆坡等天然气水合物样品资料,进行了天然气水合物气的成因类型分析。研究结果表明,祁连山木里地区中侏罗统江仓组发现的天然气水合物气主要是油型气,为自生自储型,δ¹³C₁值为-52.7‰~-35.8‰,δ¹³C₂值为-42.3‰~-29.4‰;还发现了少量煤成气,气源岩可能主要为中侏罗统木里组含煤地层,δ¹³C₁值为-35.7‰~-31.3‰,δ¹³C₂值为-27.5‰~-25.7‰。南海珠江口盆地与台西南盆地天然气水合物气主要是CO₂还原型生物气,δ¹³C₁值为-74.3‰~-56.7‰,δD₁值为-226‰~-180‰;还发现热成因气遗迹,δ¹³C₁值为-54.1‰~-46.2‰。综合国内外20个地区（盆地）相关天然气水合物气地球化学资料,提出世界天然气水合物热成因气既有油型气也有煤成气,以油型气为主,在中国祁连山和加拿大温哥华岛附近识别出了少量煤成气,煤成气δ¹³C₁值重即大于等于-45‰,δ¹³C₂值大于-28‰;油型气δ¹³C₁值为-53‰~-35‰,δ¹³C₂值小于-28.5‰。世界天然气水合物气主要是生物成因气,并以CO₂还原型生物气为主,仅在俄罗斯贝加尔湖盆地发现乙酸发酵型生物气。CO₂还原型生物气δD₁值重即大于等于-226‰,乙酸发酵型生物气δD₁值轻即小于-294‰。世界天然气水合物的生物气δ¹³C₁值最重的为-56.7‰,最轻的为-95.5‰,其中-75‰~-60‰是高频段。世界天然气水合物气δ¹³C₁值最重为-31.3‰,最轻的为-95.5‰;δD₁值最重的为-115‰,最轻的为-305‰。图6表3参87