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

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

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

页岩油是储存于富有机质、纳米级孔径为主页岩地层中的成熟石油，是常规-非常规“有序聚集”体系的重要类型之一，对中国陆相页岩油形成的沉积环境、储集空间、地球化学特征和聚集机制等基本石油地质问题进行了分析总结。富有机质页岩主要发育在半深湖—深湖环境，不同岩性组合共生沉积；发育纹层结构，微米—纳米级孔喉和微裂缝是主要储集空间；有利页岩以Ⅰ型和ⅡA型干酪根为主、Ro值为0.7%～2.0%、TOC值大于2.0%、有效厚度大于10 m；揭示了页岩孔隙演化和页岩油滞留聚集模式，储集空间、脆性指数、黏度、压力、滞留量等是页岩油“核心区”评价的关键。中国陆相页岩油在湖盆中心连续聚集，初步预测可采页岩油资源量约30×108～60×108 t，水平井体积压裂、改造“天然裂缝”、注粗颗粒“人造储集层”等可能是页岩油工业化发展的核心技术，提出加快页岩油“分布区”研究、加强“核心区”评选、加大“试验区”建设的“三步走”发展思路。借鉴北美海相页岩气突破成功经验，陆相页岩油工业化有望在中国首先突破。图9表2参39

基于钻井取心样品,通过岩石矿物学、地球化学等方法,探讨鄂尔多斯盆地西北部奥陶系马家沟组马五₅亚段颗粒白云岩特征及成因。运用岩心、岩石薄片及扫描电镜观察、阴极发光特征分析、X-射线衍射分析、显微取样微量元素分析、激光取样δ¹⁸O和δ¹³C分析及包裹体均一温度等手段分析,证实颗粒白云岩是球状颗粒中的泥—粉晶白云石再结晶的产物,而不是颗粒灰岩白云化所致。在球状颗粒中,残留有与围岩泥晶白云岩中同样的石膏、石盐晶模;球状颗粒的组分（泥—粉晶白云石）与泥晶白云岩（泥晶白云石）微量元素特征、δ¹⁸O、δ¹³C值特征相近;颗粒白云岩球状颗粒之间的细—中晶白云石的Mn/Sr值约为5~8,而灰岩中的方解石、泥晶白云岩中的泥晶白云石、颗粒白云岩球状颗粒中的泥—粉晶白云石的Mn/Sr值约为0~2,表明颗粒白云岩经历强烈的成岩改造,包裹体均一温度（颗粒白云岩中细—中晶白云石约148.19 ℃、球状颗粒中的泥—粉晶白云石约122.60 ℃）,进一步佐证颗粒白云岩经历埋藏成岩作用改造、δ¹⁸O和δ¹³C值负偏移的变化,颗粒白云岩球状颗粒中泥—粉晶白云石的δ¹⁸O和δ¹³C值符合负偏移而灰岩中方解石不符合。此外,指出阐明颗粒白云岩“云质再结晶”成因对该类白云岩储集层的预测有重要意义。图13表1参42

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

以四川盆地为重点，介绍中国海相、海陆过渡相、湖相三大类型页岩形成的沉积环境、地球化学与储集层特征、含气量与远景资源量。中国海相页岩是一套高有机质丰度（TOC为1.0%～5.5%）、高—过成熟（Ro值为2%～5%）、富含页岩气（含气量1.17～6.02 m3/t）、以陆棚相为主的沉积，主要分布在华南扬子地区古生界、华北地台古生界和塔里木盆地寒武系—奥陶系；海陆过渡相煤系炭质页岩有机质丰度高（TOC为2.6%～5.4%）、成熟度适中（Ro值为1.1%～2.5%）；中新生界湖相页岩有机质丰度高（TOC为0.5%～22%）、低熟—成熟（Ro值为0.6%～1.5%）。在对四川盆地下古生界页岩储集层研究中首次发现，寒武系和志留系海相页岩发育大量与北美地区相似的微米—纳米级孔隙。综合评价认为四川盆地发育的多套页岩气层系是勘探开发的现实领域，四川盆地中南部威远—长宁等地区的寒武系和志留系是页岩气勘探开发的核心区与层系，其特点是：热演化程度较高（Ro值为2%～4%）、孔隙度较高（3.0%～4.8%），含气量较高（2.8～3.3 m3/t）、脆性矿物含量较高（40%～80%）、埋深适中（1 500～4 500 m），有利于开采。图7表7参38

基于野外地质调查、地震资料解释及钻测井资料分析,按照“构造控盆,盆地控相,相控组合”的思路对博格达山周缘地质结构、地层沉积充填序列及沉积演化规律等进行研究。结果表明,博格达山周缘盆地构造演化可以划分为9个阶段,其中,中晚二叠世—中晚三叠世为陆内裂谷、前陆盆地和陆内拗陷盆地演化阶段,主要发育湖泊、扇三角洲和辫状河三角洲3种沉积相类型;早期陆内裂谷、晚二叠世构造低幅隆升及中晚三叠世构造沉降控制了博格达山周缘盆地的形态、类型、沉降速率及可容纳空间,进而影响了沉积体系的类型及演化;中二叠世博格达山地区为深水湖盆的沉降中心和沉积中心,主要以深水沉积作用为主,局部发生重力流沉积;晚二叠世博格达山地区隆升形成低凸起并发育一系列扇三角洲砂体;中晚三叠世博格达低凸起发生沉降,以广泛发育辫状河三角洲沉积为特征。

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

我国煤层气资源潜力较大，远景资源量为27.3×1012m3，但目前能源结构极不合理，每年因采煤向大气排放的煤层甲烷高达194×108m3，接近于全国1a的天然气产量，占世界采煤排放甲烷总量的1/3，既浪费能源又污染环境。因此，加强我国煤层气的开发和利用迫在眉睫。分析我国煤层气勘探开发最新进展，结合国内外煤层气发展现状及我国能源战略规划，对我国煤层气利用及发展作出中长期预测。图1表1参14

油水井堵水调剖是严重非均质油藏控水稳油、提高水驱效率的重要技术手段。我国油田多数进入高含水或特高含水开采期后，常规的堵水调剖技术已不能满足油田生产需求，深部调驱技术的研究及应用等取得了许多新进展，在改善高含水油藏水驱开发效果方面获得了显著效果。通过系统分析国内外调剖堵水技术现状及存在问题，根据我国高含水油田开发现状及需求，提出了深部液流转向改善水驱开发效果的技术发展趋势，即立足高含水油藏开发后期实际需要，在重新认识油藏现状基础上，以廉价高效的深部转向材料开发为核心，开展深部液流转向改善水驱配套技术及机理理论研究，实现对高含水油藏深部水流优势通道的干预，使水流转向，达到改善高含水油藏水驱效率的目的。表3参22

2013年四川盆地川中古隆起发现了安岳震旦系—寒武系特大型气田，磨溪区块龙王庙组探明含气面积779.9 km2，探明地质储量4 403.8×108 m3，气藏类型为构造岩性气藏，该领域具备形成万亿立方米级天然气储量规模。主要取得如下认识：①重新厘定了震旦系、寒武系地层沉积充填序列及划分对比依据。②晚震旦世—早寒武世早期继承性发育“德阳—安岳”古裂陷槽，控制下寒武统烃源层分布，源岩厚20～160 m、TOC值为1.7%～3.6%、Ro值为2.0%～3.5%。③灯影组发育碳酸盐镶边台地、龙王庙组发育碳酸盐缓坡台地，靠近同沉积古隆起发育大面积颗粒滩。④大面积发育震旦系灯影组碳酸盐岩缝洞型、寒武系龙王庙组白云岩孔隙型2套主要含气储集层，准同生白云石化和表生岩溶叠加改造形成相对高孔渗储集体，灯影组孔隙度3%～4%、渗透率（1～6）×10-3 μm2，龙王庙组孔隙度4%～5%、渗透率（1～5）×10-3 μm2。⑤古隆起核部在晚海西—印支期发育大型古油藏，分布面积超过5 000 km2，石油资源量（48～63）×108 t，燕山期发生原位原油裂解成气及斜坡深部分散液态烃裂解成气，提供充足气源。⑥震旦系—寒武系特大型气田形成和留存主要受“古裂陷槽、古台地、古油裂解气、古隆起”“四古”共同控制。⑦初步预测震旦系—寒武系天然气资源量总量可达5×1012 m3左右，古隆起及其斜坡带、蜀南坳陷带、川东高陡构造带深层是该层系重点勘探区带。四川盆地深部安岳震旦系—寒武系原生原油裂解气特大型气田重大发现，在全球古老地层天然气勘探中尚属首次，对开拓全球中深层下古生界—中上元古界古老地层油气领域具有重大科学与实践意义。图15表4参20

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

基于四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组富有机质页岩分布规律、优质页岩表观特征、页岩储集层微观特征、保存条件与页岩气富集、可压裂性等方面的分析,对中国页岩气勘探开发理论认识进行总结,并对未来中国页岩气勘探开发提出针对性建议。四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气重要的地质认识可总结为以下几个方面：沉积环境和沉积过程控制了富有机质页岩分布;“甜点段”优质页岩具备高有机碳含量、高脆性、高孔隙度、高含气性的特征;有机质孔隙是页岩气富集的重要储集空间;保存条件是复杂构造区页岩气地质评价的关键因素;页岩气属“人工气藏”,可压裂性评价是获得高产的核心;纳米级储集空间与赋存状态决定了页岩气具有特殊的渗流特征。对中国页岩气产业的发展建议：①加大基础研究,实现页岩气地质理论体系的新突破;②强化勘探实践,形成多层系全方位新发现;③研究开发生产规律,建立页岩气开发新模式;④创新思维,攻关新技术;⑤探索管理创新,形成页岩气发展新机制。图6参72

基于水平井体积改造理论研究和10年现场应用情况,进一步诠释体积改造的核心内涵,分析体积改造的实现方法、设计模型与关键问题,提出了未来发展方向。研究表明：分簇限流技术能实现多簇均衡扩展,应用“冻胶破岩+滑溜水携砂”复合压裂模式及小粒径支撑剂可降低近井裂缝复杂度,提高远井改造体积;剪切自支撑裂缝与滑溜水输砂能够满足非常规储集层对导流的需求,子井与母井的最优井距应根据压裂模式、规模和压降范围确定,重构渗流场、应力场和改造对象是提高水平井重复压裂效果的关键。缩小井距与簇间距的密切割技术是未来建立“缝控”可采储量开发模式的基础,结合立体式体积改造与地质工程一体化压裂优化设计决策系统,是体积改造技术发展与应用的重要方向。图12表1参98

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

基于塔里木盆地顺北超深层碳酸盐岩油气田勘探开发实践,系统总结“十三五”期间勘探开发理论技术进展,为拓展该区勘探领域和国内外超深层海相碳酸盐岩勘探开发提供借鉴和启示。整体、动态剖析古老叠合盆地“成烃-成储-成藏”关键地质要素,指出顺北地区下寒武统玉尔吐斯组优质烃源岩在长期低地温背景下晚期持续生烃,是超深层赋存大规模液态烃的重要原因,构造相对稳定部位发育的多期活动走滑断裂是该区“控储、控藏”的重要因素;新认识指导勘探跳出南北两大古隆起,在相对低凹的顺托果勒地区实现规模油气发现。不断探索和实践沙漠区超深层碳酸盐岩地震勘探技术,创新集成了超深层碳酸盐岩地震采集、走滑断裂及缝洞体立体成像、走滑断裂带精细解析、断控缝洞体雕刻与量化描述、断控缝洞型圈闭描述与目标优选等技术系列。地质工程一体化深度融合,创新形成断控缝洞型油气藏的井轨迹空间优化、优快钻井、高效完井测试与储集体改造等配套技术,为顺北油气田勘探开发提供了重要技术支撑。

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

系统阐述近年来中国CO₂驱油和埋存理论及技术的最新进展,并提出了下一步发展方向。基于陆相油藏地质特征,发展和形成了5个方面的理论和关键技术：①丰富了对陆相油藏CO₂与原油间的组分传质特征、微观驱油和不同地质体埋存机理的认识;②形成了CO₂驱油藏工程参数设计、注采调控、开发效果评价等油藏工程技术系列;③发展了CO₂分层注气工艺、高效举升工艺、井筒腐蚀在线监测与防护等采油工程技术系列;④创新了CO₂捕集、管道输送、地面注入、产出气循环注入等地面工程技术系列;⑤形成了CO₂驱油藏监测、安全环保评价等配套技术系列。在此基础上提出了下一步技术发展方向：①突破低成本CO₂捕集技术,提供廉价的CO₂气源;②改善CO₂与原油之间混相的技术,提高驱油效率;③研发提高CO₂波及体积技术;④研制更高效举升工具和技术;⑤加强CO₂埋存监测基础理论研究和关键技术的攻关。吉林油田的实践表明CO₂驱油与埋存技术在中国具有广阔的应用前景。图4表5参36

通过全面梳理中国石油天然气股份有限公司（以下简称“中国石油”）修井作业技术发展现状,阐述了修井作业在新时代背景下的内涵,明确了中国石油修井作业技术在修井装备、修井工具、修井技术、信息与标准化建设4个方面的新进展。指出中国石油与国外修井作业技术的差距主要表现在修井装备（工具）的自动化、智能化水平不高;“三高（高温、高压、高含硫）”气井带压作业、长水平段找堵水、超深井连续管作业配套工艺技术与国外有差距;修井作业信息化、标准化和大数据应用有待开展等。在此基础上,结合中国石油修井作业技术发展现状及未来面临的技术难点,提出了8个方面的发展建议：①加强储集层特征认识,提高修井方案针对性;②系统攻关大修技术,解决疑难井治理难题;③加大水平井作业攻关,研发长井段水平井作业配套技术;④完善带压作业技术,拓展带压作业空间;⑤扩充连续管作业能力,提升特种作业水平;⑥发展自动化修井技术,迈向人工智能领域;⑦全面推广清洁作业,建设绿水青山油气田;⑧完善信息化建设,实现修井作业资源共享。图4表1参20

为了在不增加经济成本的基础上补充缺失的测井信息,提出利用机器学习方法根据已有的部分测井曲线生成人工测井曲线,并进行了实验验证和应用效果分析。考虑到传统全连接神经网络（FCNN）无法描述数据的空间相关性,基于一种循环神经网络（RNN）即长短期记忆神经网络（LSTM）来构建测井曲线生成方法。该方法生成的曲线不仅考虑了不同测井曲线的内在联系,同时兼顾了测井信息随深度的变化趋势和前后关联。将标准LSTM与串级系统相结合,提出了一种串级长短期记忆神经网络（CLSTM）。采用真实测井数据进行实验,LSTM明显优于传统FCNN,生成的测井数据精度更高;CLSTM更适用于测井曲线生成这种多序列数据问题;提出的基于机器学习的人工测井曲线生成方法更准确经济。图8表2参32

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

中国陆上剩余油气资源主要分布在中低丰度岩性地层油气藏领域，勘探潜力巨大。针对中国陆上陆相断陷、坳陷、前陆和海相克拉通等4类原型盆地和砂砾岩、火山岩、缝洞型碳酸盐岩储集体中岩性地层油气藏的勘探，通过5年系统研究，在地质理论、技术创新与生产实效等方面取得重大成果：①系统建立了4类盆地岩性地层油气藏地质理论；②创建了中低丰度岩性地层油气藏大面积成藏理论；③创新了系统的岩性地层油气藏勘探程序与技术系列，自主创新21项核心专利；④推动了中国陆上由勘探构造油气藏向勘探岩性地层油气藏的重大转变，使中国石油天然气股份有限公司大规模岩性地层油气藏勘探取得显著成效。图11参28

陆相页岩油是埋藏300 m以深、R_o值大于0.5%的陆相富有机质页岩层系中赋存的液态烃和各类有机物的统称,是源岩油气的重要组成类型。以成熟度控制富有机质页岩生排油演化模式为依据,将陆相页岩油划分为中高成熟度和中低成熟度两种类型,研究发现中国陆相页岩层系：①发育淡水和咸水两类湖相优质烃源岩,存在碎屑岩、碳酸盐岩、混积岩、沉凝灰岩、泥页岩等多种类型储集层,形成多套近源或源内聚集的“甜点段”和大面积分布的“甜点区”,具规模资源基础。②富有机质页岩实验分析表明,波状和水平纹层状页岩具良好储集条件,页岩水平渗透率是垂向渗透率的数十倍—数百倍,利于源内页岩油横向规模运聚。③经评价,中高成熟度页岩油地质资源总量超过100×10⁸ t,采用水平井体积压裂技术可以有效开发,是近期石油勘探现实领域;中低成熟度页岩油资源潜力大,初步评价技术可采资源量为（700~900）×10⁸ t,是未来石油工业发展的战略性接替资源,需要原位转化等技术突破才能实现效益开发。陆相页岩油是中国陆上油气勘探从“源外”走向“源内”的必然选择,突破“甜点区”评价优选、水平井体积压裂工程技术以及原位转化技术装备等核心理论技术,是实现陆相页岩油规模效益发展的重要途径。图5表3参33

随着油田开发主体技术的不断进步,开采多年的老油田得以持续有效深化开发,原来认为难以开采的复杂油田得以有效开发动用,大幅度提高了资源的利用率和石油的保障供给能力。通过系统总结中国中高渗高含水、低渗透、稠油、复杂断块、特殊岩性等油田近10年来开发主体技术取得的新进展,特别是在提高采收率技术方面取得的国际领先成就,分析了各类油田开发面临的问题与挑战,提出了“配套应用、攻关试验、超前储备”三代主体技术滚动接替的发展路线和技术方向。建议的重点研究工作有：①进一步完善老油田精细注水和化学驱、化学驱后提高采收率、低渗油藏注气等理论技术的研发和矿场试验;②加强纳米智能驱、原位改质、同井注采等颠覆性技术的基础理论方法研究;③超前储备适应低油价、新领域（深海、深层、非常规等）、高难度（四次采油、超低渗三次采油等）条件下提高采收率的新技术。通过开发技术及油藏管理的不断创新,推动油田开发主体技术的研发换代和有序接替,实现油田开发的可持续发展。图4表1参39

综合运用有机超显微组分识别、聚焦离子束扫描电镜、高温高压等温吸附和页岩气稀有气体同位素年龄测定等技术,深入研究四川盆地涪陵地区页岩气主力产层上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组的烃源品质、有机质孔隙发育特征、页岩气赋存形式和封存机制。结果表明：①五峰组—龙马溪组富有机质页岩主要形成于表层水生产力高、底层水缺氧的沉积环境,TOC值呈两段式分布,下段TOC≥3%,主要由浮游藻类、疑源类、细菌和笔石等成烃生物及残留沥青组成,其中笔石是TOC值的主要贡献者之一,但页岩气主要来自浮游藻类、疑源类等富氢富脂质有机质及由其生成的液态烃裂解。②有机质孔隙主要发育在固体沥青和富氢有机质中,是页岩气的主要储集空间。笔石等大量有机质呈纹层状、堆积式分布,为页岩气提供了更多的储存空间和各类孔隙连通、流体流动的优势通道。③涪陵页岩气处于超临界状态,以游离气为主。页岩气封闭体系的形成时间与生气高峰期之间的有效匹配,以及后期构造活动对页岩气封存条件的改造程度低是复杂构造区高热演化页岩气滞留富集的关键,页岩的吸附作用、毛管封闭以及低速扩散形成了页岩气微观滞留富集机制。可见,复杂构造区高热演化海相页岩气的形成与富集受缺氧的沉积环境、优质的烃源品质、优越的储集空间和良好的封存条件综合控制。图10表1参35

基于对中国南方和美国页岩气地质特点的分析,探讨了中国式页岩气成藏富集主控因素及勘探开发的关键问题。中国式页岩气地质特点包括：构造演化阶段多,构造类型复杂,断裂发育,页岩层系连续分布面积小,寒武系、志留系两套主要页岩层系现今的热演化程度和埋深没有对应关系。通过对影响页岩气富集的主要因素（裂缝、构造类型、页岩气运移、含气量等）的分析和探讨,提出了中国式页岩气的富集机理：“沉积相带、保存条件”是控制页岩气成藏的主要因素,控制页岩气选区;“构造类型、构造作用”是控制页岩气富集的主要因素,控制甜点区的选择。中国页岩气勘探开发下一步攻关方向为：①与美国页岩气发展刚好相反,中国页岩气勘探开发要从超压区向常压区甚至低压区发展;②四川盆地内应从中深层向深层发展,开展埋深大于4 000 m页岩层系成藏富集机理,特别是水平井压裂工艺技术的攻关;③借鉴海相页岩气的勘探开发经验,推动海陆过渡相、陆相页岩气的发展。图4表3参33

根据中国致密油的主要特征，结合近年来致密油勘探取得的成效，分析有效开发面临的主要挑战，探索致密油开发的关键技术方向。中国致密油以陆相沉积为主，分布面积偏小、物性差，不同盆地致密油地质特征差别较大，但低孔、低渗、低压特征突出，与海相沉积致密油存在较大差异，有效开发面临产量低、采收率低、效益差等多方面的挑战。在近3年技术攻关和现场试验取得认识的基础上，为实现致密油的规模效益开发，提出了以水平井规模重复“压采”开发为主导技术的一体化开发模式，主要包括“一体化”设计、“平台式”长水平井钻井、“规模化”体积压裂、“重复式”改造、“控制式”采油、“工厂化”作业、“集中式”地面建设等关键技术。建议重点加强致密油开发基础理论、实用开发技术、致密油开发全生命周期经济技术评价等方面的研究工作。图9表4参13

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

能源是人类发展的基础与社会进步的动力,“能”具有3种来源：地球外部天体能、地球自身能及地球与其他天体相互作用能。生命起源、能源形成与地球系统密切相关,具有3个尺度的协同演化关系：超长时间尺度上,日-地-月系统演化为地球系统的形成提供了能量来源和地外环境条件;长时间尺度上,地球系统演化为生命的诞生和人类的发展提供了能源资源等物质前提和适宜的圈层环境;短时间尺度上,人类文明发展使人类圈层突破了地球系统向地外文明拓展。伴随这一协同关系的演进,碳循环存在无机碳循环、短期有机碳循环、长期有机碳循环3种过程,人类对化石能源的无节制利用和全球化圈层改造活动打破了碳循环的自然平衡和闭环路径,导致温室气体增加和全球气候变化,影响人类幸福发展。能源转型势在必行,碳中和愿景必将实现,构建“绿色能源命运共同体”是碳中和目标下构建新型能源体系的根本举措。中国加快能源革命,建设能源强国,筑牢筑强化石能源安全供给“压舱石”,筑高筑大新能源绿色可持续发展“增长极”,依靠高水平科技自立自强,构建高质量的“清洁低碳、安全高效、独立自主”的绿色能源体系,实现中国能源生产与消费结构,从以化石能源为主的“一大三小”向以新能源为主的“三小一大”革命性转型。能源发展具有化石能源低碳化、新能源规模化、能源系统智慧化三大趋势,依靠绿色创新,贡献绿色能源,建设绿色家园,共享绿色生活。