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以松辽盆地上白垩统青山口组古龙页岩为解剖实例，通过古湖平面恢复重建、纹层类型与岩相垂向组合、沉积演化阶段及控制因素等方面的探讨，对青山口组沉积期湖盆水体深度旋回变化、古气候、陆源碎屑供应强度进行研究。在此基础上，进一步研究岩相组构对含油性的影响、储集性能与岩相组构的关系、不同岩相类型力学性质的差异、不同岩相类型页岩油的赋存状态及可动性，为页岩油富集层和富集区的评价提供依据。未来陆相页岩沉积学的重要发展方向是在沉积岩石学和石油地质学基础上建立交叉学科，研究内容涉及搬运、沉积、水生、成岩、演化等过程的物理、化学和生物作用方式，以及这些过程中矿物、有机质、孔隙、流体、相态等分布特征和演化规律。需重点关注以下8个研究方向：陆相页岩层系层序格架下的岩相和有机质分布预测、沉积过程正演模拟与页岩层系岩相古地理、陆相页岩纹层的成因及纹层组合的测井响应识别、页岩中有机质来源与富集过程、基于刚性颗粒+塑性组分+孔缝三端元的陆相页岩新划分方案的建立、多场作用下页岩成岩过程中的有机-无机作用机制、页岩储层多尺度表征新方法与智能岩心技术、页岩储层非均质性定量评价与智能分析系统等理论技术发展方向。
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传统的含油气系统理论强调从“源”到“圈闭”的成藏过程恢复，其概念中的油气资源主体为常规油气资源，难以涵盖非常规油气富集机理的理念和研究。全油气系统理论是从含油气系统理论发展而来，结合页岩油气等非常规油气勘探实践与发现，增加了非常规油气的研究内容。尽管全油气系统研究仍涵盖“地质要素、动态演化、油气分布”三大方面，但其研究思路和研究内容相较含油气系统有很大的不同，主要包括：①地质要素方面，含油气系统主要研究烃源岩特征及生烃演化、常规油气储层物性、圈闭、运移和保存条件等内容，而全油气系统在上述研究的基础上增加了滞留烃定量评价、非常规储层表征、源储配置等研究内容；②动态演化方面，含油气系统主要研究常规油气烃源岩演化与圈闭形成期匹配，而全油气系统增加了非常规储层致密化与油气充注的匹配、非常规油气藏后期改造等研究内容；③油气分布方面，含油气系统以浮力成藏机制为核心研究常规油气的运聚与分布，而全油气系统则通过深入理解非常规油气自封闭成藏机制、查明常规—非常规油气分布序列，从而确定全油气系统的油气分布特征。
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针对寒武系筇竹寺组页岩埋深大、成熟度高及页岩气富集规律认识不清的问题，通过德阳—安岳裂陷槽的精细刻画、沉积环境分析、乐山—龙女寺古隆起背景下页岩气成烃富集演化恢复，揭示了“槽-隆”富集规律。研究表明，德阳—安岳裂陷槽控制筇竹寺组沉积环境，裂陷槽内具有沉积相带优和地层厚度大的特点；此外，乐山—龙女寺古隆起控制筇竹寺组的页岩成熟度演化，古隆起位于高部位且热演化程度适中、电阻率高。“槽-隆”叠合区在沉积、生油、生气和油气调整阶段均有利于页岩气富集，共同控制储层发育，叠合区储层品质优、储层套数多、厚度大。根据“槽-隆”富集规律及槽-隆组合关系，优选4类页岩气有利区带，并建立筇竹寺组甜点区评价标准，优选8 200 km2的槽内甜点区勘探面积，进而指导资201井的部署，获得73.88×104 m3/d的高产工业气流。“槽-隆”富集规律的地质新认识，为寒武系深层—超深层页岩气勘探和突破提供了重要理论依据，并揭示该领域具有良好的勘探前景。
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基于三维地震、钻井、井壁取心、薄片和分析化验资料，通过渤海湾盆地海域中—新生界大地构造动力学分析、潜山储层研究和潜山油气差异富集规律分析，结合典型油气藏解剖，系统总结深层—超深层复合潜山大型油气田成山、成储和成藏的必要条件，并建立复合潜山油气差异富集模式。研究表明：①华北克拉通经历的燕山期和喜马拉雅期双幕破坏是渤海湾盆地海域深层—超深层复合潜山发育的主要构造动力，受华北克拉通破坏和郯庐断裂活动的联合控制，破坏中心由渤海湾盆地周缘向渤中凹陷幕式迁移、收敛，渤海湾盆地海域有序成山，进而形成了渤中凹陷中环带和内环带两个复合潜山的发育区带；②受华北克拉通双幕破坏的控制，渤中凹陷中环带和内环带是风化壳下伏流体溶-缝带储层形成的有利区域；③克拉通破坏Ⅱ幕，中环带和内环带剧烈沉降，巨量生烃产生超压，并向复合潜山充注成藏，复合潜山低部位和内幕仍具较好的成藏条件。研究成果推动潜山勘探转向复合潜山立体勘探，同时指出渤中凹陷中环带深层—超深层复合潜山内幕勘探和凹陷内环带复合潜山多期火山机构勘探是渤海下步勘探的重要接替领域。
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通过系统梳理煤成气地质理论的研究进展，分析煤成气对中国天然气储量和产量以及对主要产气盆地天然气勘探的贡献，并综合评价中国煤成气重点的有利勘探区带。取得的主要地质认识如下：①煤系是良好气源岩，生烃以气为主，以油为辅；②建立了基于稳定同位素、轻烃组分、生物标志物为基础的天然气成因鉴别指标体系；③提出了以“生气强度大于20×108 m3/km2”指标为代表的大气田形成的定量/半定量主控因素，为大气田发现指明了方向；④煤成气是中国当前天然气储量和产量的主体，占比均超过55%，支撑塔里木盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地成为中国天然气主力产区；⑤煤岩气是煤成气未来勘探的重大领域，重点区带包括鄂尔多斯盆地乌审旗—米脂地区石炭系本溪组、四川盆地川中—蜀南地区二叠系龙潭组、准噶尔盆地陆梁隆起及南缘侏罗系西山窑组等；⑥煤系致密气是主要的增储上产领域，有利勘探区（带）包括：鄂尔多斯盆地南部和渤海湾盆地石炭系—二叠系致密气、四川盆地川中—川西过渡带三叠系须家河组致密气；⑦准噶尔盆地南缘侏罗系是下一步重要的常规煤成气有利勘探区带。上述研究认识对于进一步发展和完善中国煤成气理论，指导煤成气田勘探具有重要理论和实际意义。
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综合利用野外露头剖面、钻井岩心、二维地震大剖面及重点区三维地震资料，建立库车前陆盆地三叠系构造-层序地层序列，探讨幕式冲断构造对沉积充填演化和烃源岩分布的控制作用。研究表明：①库车前陆盆地三叠纪的形成与发展经历了完整的强烈—减弱—松弛—宁静幕式冲断活动，与之对应可以划分4个二级层序（对应三叠系俄霍布拉克组、克拉玛依组、黄山街组、塔里奇克组）和11个三级层序（SQ1—SQ11），每个层序或层序内幕受次级幕式冲断构造活动影响，形成“下粗上细”的“二元”结构。②幕式冲断作用与区域层序序列、沉积充填以及烃源岩发育与分布具有明显的响应，幕式冲断作用初始强烈至宁静过程中，三叠纪自下而上的沉积演化呈扇三角洲—辫状河三角洲—湖泊—辫状河三角洲—曲流河三角洲沉积演化的特点，幕式冲断活动初始强烈—减弱期对应于厚层粗粒砂砾岩储层发育期，幕式冲断活动松弛—宁静期对应于烃源岩发育期。③受幕式冲断活动期次与强度控制，近东西走向逆冲断层下盘烃源岩不仅在黄山街组沉积时期明显沉积增厚，成为三叠系烃源岩发育中心，而且烃源岩软地层经历多期次的逆掩推覆，呈“叠垛式”堆积。④库车前陆盆地深层具备形成规模气藏的基础与条件，可以形成自生自储型岩性、下生上储型断块-岩性、地层不整合等多种类型的气藏，是未来天然气勘探规模增储建产的重要领域。
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基于标普全球、睿咨得等商业数据库及全球油公司的公开信息，对2023年全球油气勘探投资、勘探区块授予、探井、常规油气新发现、油气伴生资源勘探现状等方面进行了系统分析。结果表明：2023年全球油气勘探投资稳中有升、区块授予数量和面积大幅增加；高影响力探井数量和成功率的下降，直接影响了2023年全球油气新发现储量的规模；与近年被动大陆边缘盆地深水领域是常规大—中型油田发现的主战场有所不同，2023年海陆新发现储量平分秋色，成熟探区精细勘探成效显著。各油公司持续布局非常规油气勘探，并加快进入天然氢和氦等油气伴生矿产资源等新兴产业。建议中国油公司跨国勘探业务：①坚持油气上游勘探投资，强化上游业务，坚定油气战略地位；②坚持油气勘探，继续布局深水被动陆缘盆地，深耕成熟盆地，紧跟热点盆地、抢占前沿盆地；③坚持融合发展，常规和非常规油气并举，布局油气伴生资源；④坚持科技创新，研发核心技术，持续推进人工智能。
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通过对鄂尔多斯盆地三叠系延长组开展研究，首次在中三叠统长7段泥页岩发现黑炭，提出中三叠世东特提斯地区氧气含量超过15%且植物已经从二叠纪末大灭绝后复苏的观点。研究表明：①长7段黑炭的分布具有较强的区域差异性，盆地东南部泥页岩的黑炭含量最高、可超过6%，占总有机碳含量的比例最高为20%，而西北和东北部则低于10%。②传统上以TOC为关键参数的烃源岩评价技术和页岩油气选区方法面临考验：TOC值达标的泥页岩不一定是有效的烃源岩和非常规页岩油气有利目标，而低TOC也可能成为有效、甚至优质烃源岩。③将泥页岩总有机碳含量进一步精细划分为黑炭（wb）、活性碳（wa）、残留碳（wr）和成熟页岩油中的碳（wo）等质量分数，对于烃源岩评价推荐采用总有机碳含量减去黑炭含量作为指标，对于中低成熟度页岩油原位开采选区宜重点采用活性碳含量指标，对于中高成熟度页岩油的有利区选择则使用成熟页岩油中的碳。研究结果可以定量评价泥页岩有机质组成、烃源岩生烃潜力、烃源岩演化阶段以及页岩油生成、排出与滞留，并对烃源岩发育期的气候环境重建以及页岩油气甜点优选具有重要意义。
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基于四川盆地西部（简称川西）地区11条重点露头剖面与盆地内部400余口钻井资料，通过沉积学、岩石学和测井分析等手段，结合微生物岩、膏盐岩、风暴岩等特殊岩相标志，明确川西地区中三叠统雷口坡组四段（简称雷四段）的沉积相类型，刻画川西地区雷四段海湾相的展布特征及演化，并探讨其油气地质意义。研究表明：①川西地区雷四段沉积期为“海—湾—坪”沉积模式，自东向西依次为蒸发潮坪相、局限潮坪相和海湾相3个相带，其中海湾相发育海湾边缘、潮下海湾和海湾斜坡亚相；②海湾边缘主要发育微生物礁和颗粒滩微相，潮下海湾发育微生物坪、深水海绵礁和静水泥微相，海湾斜坡则主要为上斜坡的风暴和垮塌沉积；③雷四段1亚段沉积期由于海平面下降，海湾边界位于广元—梓潼—都江堰一带；雷四段2亚段沉积期，海湾边界退至上寺—江油—都江堰一带以西；雷四段3亚段沉积期，发生小规模海侵，海湾边界扩展至盆地中北部的上寺—梓潼—阆中—武胜—盐亭—成都一带；④川西地区雷四段沉积期古海湾呈现出一隆两凹的古构造地貌格局，形成源储平面间互、纵向叠置的配置关系，海湾边缘发育微生物礁和颗粒滩储层，海湾两侧凹陷内发育优质烃源岩，由此构建了旁生侧储与自生自储两种高效的源储配置模式，这些新认识有望开启雷口坡组油气勘探的新局面。
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针对咸化湖相混积岩岩性复杂、沉积机制不明确等问题，综合岩心、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、测井、碳氧同位素组成等多种资料，采用岩心与测井、岩石学与地球化学交叉结合研究手段，对柴达木盆地风西地区新近系上干柴沟组至下油砂山组（N1—N21）混积岩进行了综合分析。结果表明，风西地区混积岩包括陆源碎屑岩和湖相碳酸盐岩，沉积于远离物源的浅湖环境，偶尔出现半深湖环境，发育5种典型岩相及6种微相类型。稳定碳氧同位素组成揭示，沉积旋回的形成是受气候驱动的补偿-欠补偿循环机制所控制。提出一种干旱咸化背景下的混积岩沉积旋回模式：补偿期湖平面急剧上升，发育泥坪、砂泥坪、滩等微相，沉积机制以物理沉降为主；欠补偿期湖平面缓慢下降，发育灰泥坪、灰云坪、藻丘/席微相，以化学-生物沉积机制为主导。在咸化湖盆混积体系中，湖相碳酸盐岩主要形成于湖退期；相变并非根据传统认为的可容纳空间来解释，而是受控于气候变化导致的湖水化学性质短期波动。研究结果为咸化湖盆混积岩高分辨率层序模式及成因提供了新解释，对指导咸化湖相非常规油气勘探具有重要意义。
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基于二维、三维地震和测录井资料，开展四川盆地乐山—龙女寺古隆起南斜坡中上寒武统洗象池组井-震地层充填及滩控储层分布规律研究，以揭示地层充填、古地貌与规模颗粒滩的成因联系。结果表明：①研究区洗象池组渐次向乐山—龙女寺古隆起超覆充填，仅在古隆起剥蚀尖灭线附近，地层因削顶而急剧减薄，因此识别出2个超覆坡折带和1个削蚀坡折带，并将区内洗象池组由下至上划分为4段；②底超顶削的地层充填模式表明，洗象池组厚度可反映其沉积前古地貌，揭示了研究区具有向东南倾伏的、多级坡折控制的单斜式地貌特征；③规模颗粒滩及滩控储层纵向上主要发育于洗三段和洗四段中，横向上主要发育于多级超覆坡折带附近；④超覆坡折带与北西倾向的逆断层密切相关，中晚寒武世华南板块西缘与羌塘—喜马拉雅地块聚合，导致扬子板块西北缘快速抬升，并向东南扩展，形成逐渐倾伏的多级坡折地貌，进而形成多条北东向展布的规模颗粒滩储层发育带。结合油气测试结果，预测滩控储层有利勘探区带面积可达3 340 km2。
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通过对2023年全球油气田分布及生产概况、剩余可采储量分布及变化特征、不同区域及国家间油气生产差异对比、未建产与待建产油气田开发潜力4个方面的分析，梳理了全球油气开发现状与特征，总结了全球油气的开发形势。2023年全球油气上游生产版图不断扩大，在产油气田数显著增长；油气可采储量同比提升，新项目发现与储量复算贡献突出；油气产量持续增长，新项目投产和产能建设项目贡献显著；未建产/待建产油气田可采储量丰富，集中于陆上常规大油田与低经济性海域气田。以疫情叠加俄乌冲突重塑全球油气产区、地缘政治危机、油气勘探开发领域资本支出结构、油气伴生资源超前布局等视角为切入点深入分析，为后疫情时代及能源转型趋势下中国石油公司聚焦主营业务领域和明确战略发展方向提出4点启示与建议：全球油气格局深刻调整，把握发展趋势聚焦主营业务；上游业务开发潜力强劲，涉足新兴领域助力接续发展；致密/页岩油气前景可期，探索保障国家能源安全新路；战新产业实现前沿突破，建立综合能源协同保供体系。
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利用“界面消失法”开展高温高压可视化PVT（压力-容积-温度）筒实验，研究不同气介质-原油热混相规律。实验表明：恒压升温过程中CO2-原油混相存在两个混相温度域，实验压力为15 MPa时，温度低于140 ℃，混相带呈液相特征，温度对混相过程起抑制作用；温度高于230 ℃，混相带趋向气相特征，提高温度有利于形成混相。恒压条件下，温度足够高时，烟道气、N2与原油可以实现混相；温度较低时，CO2促混效果明显，混相温度以N2最高，烟道气居中，CO2最低；温度较高时，CO2促混效果逐渐下降，N2、烟道气与原油混相温度值逐渐接近，混相过程以原油轻组分蒸馏挥发混相为主，相平衡时气相中存在大量轻烃组分，混相带呈气相特征。
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考虑压驱剂在基质内的吸附耗损，提出压驱剂动态饱和吸附量随压差和渗透率变化的表征方法，耦合压驱剂黏度-浓度变化关系，建立考虑高压降吸附作用的压驱非线性渗流模型，并开展了影响因素分析。研究表明：压驱技术补能效果主要受基质渗透率、裂缝长度、压驱剂初始浓度影响，补能效果与基质渗透率、裂缝长度呈正相关，与压驱剂初始浓度呈负相关；高压驱剂初始浓度和注入量有利于提高基质内压驱剂浓度从而增强洗油效率，但较长裂缝不利于保持基质内较高的压驱剂浓度；裂缝长度和泵注排量是影响压驱后基质内流体渗流速度的直接因素，可控制驱替相前缘位置，从而影响压驱波及面积。合理选择上述参数，可有效补充地层能量，扩大压驱剂波及体积，提高压驱采收率，并节约开发成本。
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采用球-棍标准孔道和孔隙结构两种刻蚀模型开展水气分散体系驱替实验，观察微气泡形态变化和运动特点，并结合数值模拟方法对实验现象及驱油机理进行定量分析。实验中观察发现：微气泡群可以打破横向孔隙内流体的压力平衡状态，增强流体整体的流动性；气泡在渗流过程中呈现特有的膨胀-收缩的振动现象，该现象在水驱和气驱过程中几乎观察不到，气泡振动可加速油滴吸附、加快油滴膨胀和促进原油乳化，进而提高微观驱油效率。结合实验数据进行气泡振动作用的数值模拟分析发现：微气泡振动具有正弦函数特点，能量释放过程满足指数衰减规律；与气驱前缘界面相比较，微气泡表现出明显的“刚性”特点；微气泡振动所释放的能量改变渗流流场的稳定性，使流线显著变化；在驱油过程中，数量巨大的微气泡能充分发挥振动作用，促使剩余油运移，验证了水气分散体系提高微观驱油效率的机理。
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采用差示扫描量热法测试了相变流体热通量曲线，以此建立反映相变转化率与温度、时间关系的反应动力学模型，进而构建了考虑相变热的裂缝和岩体温度场模型，采用前人建立的温度场模型验证了本模型的可靠性，利用新模型研究了不同注入参数、相变压裂液性能参数对裂缝和岩体温度变化的影响规律。研究表明：缝内温度在不同位置、不同时间受注入冷流体的冷却效应和相变过程中的放热效应交替主导；压裂液注入初期，缝内温度较高、相变速度较快，相变放热对储层岩石温度影响较大；注入后期，缝内温度降低，相变放热速度减慢、压裂液对储层岩石的冷却效应增强。相变热对裂缝温度的影响较大，与不考虑相变热相比，当考虑相变热时，注液结束时缝内温度均有不同程度上升，当相变热由20 J/g上升至60 J/g时，缝内温度上升最大值由2.1 ℃升至6.2 ℃。相变热和相变流体（PF）体积分数与裂缝温度变化呈正相关，比热容则与温度变化呈负相关。随着注入时间的增加，缝口温度、相变速度逐渐降低，最大相变速度和最大温度差值位置逐渐从缝口转移到距缝口约10 m处。
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考虑岩石热孔隙弹性效应、循环载荷下岩石强度疲劳劣化本构关系、弹脆性破坏准则和井筒应力叠加效应，建立并验证了热流固-疲劳损伤耦合的干热岩柔性水力压裂裂缝扩展数值模型，在此基础上开展数值模拟研究，探究不同温度和循环载荷共同作用下干热岩裂缝起裂及扩展特征。研究表明：①周期注入、流体渗透、孔隙压力累积与岩石强度劣化共同引发柔性压裂岩石疲劳破坏；②干热岩柔性压裂裂缝扩展模式由温差和循环载荷共同控制，温差越大，热应力越强，利于形成复杂缝网；循环载荷降低，热应力波及范围增大，循环载荷为90%pb和80%pb（pb为常规水力压裂时岩石破裂压力）时，改造面积相较于常规水力压裂分别提升88.33%和120%（注入温度为25 ℃）；③随着循环载荷的进一步降低，储层改造效果减弱，循环载荷降低至70%pb时，距离井筒较远处流体压力无法达到岩石最低破裂压力，不会产生宏观水力裂缝。
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基于全球气候变化、碳中和目标与能源转型需求、现状及发展趋势，总结了世界能源绿色转型进程与中国新能源革命取得的成就及意义，提出了“能源三角”理论。研究表明：能源技术革命引领全球能源正历经北美黑色“页岩油气革命”和中国绿色“新能源革命”。中国风光氢储绿色新能源革命取得历史性成就，光伏风电技术水平全球领先，建成全球最大、最完整和最具竞争力的新能源创新链、产业链、价值链，建成了世界上最大的清洁电力供应体系。新质生产力代表绿色生产力，中国绿色新能源革命，加速了中国能源结构转型和全球清洁能源转型的步伐，构建了世界绿色低碳转型共赢新模式。新质生产力下的“能源三角”理论诠释了碳中和目标驱动能源绿色转型背景下，能源安全性、经济性、绿色性三要素在由化石能源到新型能源体系再到能源革命演变过程中的关联与发展。与世界能源资源禀赋比，中国能源资源特征是“煤炭较多、油气较少、风光无限”，未来中国能源发展思路要坚持科技驱动、洁煤降碳、稳油增气、强新增绿、智能互融。大力发展新能源是解决中国能源安全的必然趋势，建设碳中和“超级能源系统”是必然选择，要持续提升中国新能源发展的国际领先优势，发展能源新质生产力，支撑中国建设“能源强国”，奋力“能源独立”。
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以鄂尔多斯盆地为例，提出建设能源超级盆地应遵循“量增碳减结构优”的基本原则，形成了能源超级盆地建模流程，基于鄂尔多斯盆地资源储量、开发现状及基础设施建设情况，评估盆地未来的发展潜力，分析建设能源超级盆地过程中存在的不确定性，提出鄂尔多斯能源超级盆地的目标愿景和实现路径。研究表明：①鄂尔多斯盆地具有能源丰富、基础设施完善、碳源汇匹配好、地广人稀、距离能源消纳地近的优点，具备建成能源超级盆地的有利条件。②预计2050年盆地能源供给量达到23×108 t标准煤，化石能源占能源供给比例下降至41%，与2023年相比，碳排放量下降20×108 t。③盆地未来建设应重点保障新能源发电装机和配储，集中攻关碳捕集、利用和埋存技术。
