2016年, 第27卷, 第9期 刊出日期:2016-09-10
  

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    目次
  • 《天然气地球科学》-期封面及目次
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1-2.
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    《天然气地球科学》2016-09期封面及目次
  • 综述与评述
  • 李建忠, 吴晓智, 郑民, 郭秋麟, 王社教, 董大忠, 陈晓明, 谢红兵
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1557-1565. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1557
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    资源评价是油气勘探开发活动中一项非常重要的基础性研究工作。在回顾历次油气资源评价背景、采用方法和主要做法基础上,分析了新形势下油气资源评价面临需求、评价对象及主要任务,阐述了油气资源评价的内涵、特点与发展方向。重点论述了第四次油气资源评价的总体思路,提出“四步走”评价流程,建立常规、非常规2类资源的评价方法体系。针对新的评价需求和评价对象,发展了烃源岩精细评价技术、刻度区精细评价技术、三维油气运聚模拟技术、缝洞型碳酸盐岩运聚模拟技术、分级资源丰度类比评价技术、小面元容积法评价技术、EUR类比评价技术等关键评价技术,研发形成新一代油气资源评价软件系统(HyRAS2.0),实际应用效果良好。
  • 郭秋麟, 李峰, 陈宁生, 郑曼, 马忠
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1566-1575. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1566
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    在系统梳理国内外致密油勘探生产与资源评价方法研究现状、总结中国石油第四次油气资源评价研究成果的基础上,归纳了适合于我国的致密油资源评价方法、工作流程,介绍了最新评价软件的结构、模块和功能,改进了小面元法,形成了GS预测技术,并根据各种评价方法在中国石油第四次油气资源评价中的使用情况,分析了评价软件的应用效果。应用实例展示该技术在鄂尔多斯盆地延长组长7段致密油资源分布预测中效果明显,预测出优质资源主要分布在姬塬的北部和南部、环县东部、长官庙南部、城壕西北部和东部以及塔儿湾等地区,为下一步勘探生产提供参考。
  • 王社教, 李峰, 郭秋麟, 汪少勇
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1576-1582. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1576
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    美国致密油产量的大幅提升和我国首个亿吨级陆相致密油的发现,确立了致密油在非常规油气领域的重要地位。为客观评价我国致密油气资源潜力,重点介绍了致密油资源评价方法和评价参数研究新进展。在借鉴北美致密油资源评价方法的基础上,结合我国致密油勘探实践和研究取得的新认识,形成了我国陆相致密油分级资源丰度类比法、小面元容积法和EUR类比法为主体的致密油资源评价方法,建立了致密油地质评价和资源评价关键参数体系,创建了致密油资源分级评价标准和致密油资源评价流程,为有效开展致密油资源评价提供了重要依据。
  • 非常规天然气
  • 董大忠, 王玉满, 黄旭楠, 张晨晨, 管全中, 黄金亮, 王淑芳, 李新景
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1583-1601. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1583
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    基于中国页岩气形成、成藏与富集地质条件研究、勘探开发进展与发展前景分析,通过中国与北美页岩气地质特征、勘探开发阶段对比,充分剖析北美页岩气资源评价方法与技术,基本明确了中国页岩气资源评价的原则与评价流程,初步建立了中国页岩气资源评价方法体系,包括体积法、类比法、容积法、含气量法和单井EUR法5种资源量估算方法和特尔菲法一种资源评价结果汇总法,形成了有效厚度、含气量、含气饱和度、孔隙度等关键参数体系、参数取值方法和参数取值标准,估算了中国3类页岩气资源量,指出了有利页岩气勘探领域。
  • 王玉满, 李新景, 董大忠, 张晨晨, 王淑芳, 黄金亮, 管全中
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1602-1610. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1602
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    天然裂缝形成机制研究是开展页岩气富集机理研究和“甜点区”优选的基础性工作。以国内外6个大型页岩气田为主要研究对象,通过开展黑色页岩天然裂缝发育特征及其形成机制研究发现,海相页岩天然裂缝的形成至少存在前陆盆地冲断褶皱与页岩层滑脱变形、晚期构造反转与页岩层滑脱变形、走滑断层周期性活动等3种机制。前陆盆地冲断褶皱与页岩层滑脱变形是北美地台Appalachian-Ouachita褶皱带的诸多前陆盆地普遍存在的页岩地层造缝机制,一般具有水平剪切作用时间长、页岩层发生水平位移距离较远、在页岩层中产生的共轭裂缝和微裂隙十分发育等特点。晚期构造反转与页岩层滑脱变形是裂谷盆地和叠合盆地中重要的造缝机制,页岩地层天然裂缝发育程度主要与晚期构造反转的强度和规模有关。走滑断层周期性活动主要存在于少数盆地的局部构造带,造缝区域相对局限。通过开展海相页岩裂缝孔隙形成机制探讨,认为有2点地质意义值得关注:一是基于富有机质页岩层滑脱作用形成的裂缝型气层是页岩气开发的重要“甜点”;二是中国南方海相页岩分布区具有形成裂缝型页岩气藏的有利构造条件,其中四川盆地龙马溪组发育裂缝型页岩气“甜点”,勘探前景值得期待。
  • 黄金亮, 董大忠, 李建忠, 胡俊文, 王玉满
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1611-1618. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1611
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    基于氮气等温吸附、高压压汞测试结果,研究四川盆地三叠系须家河组陆相页岩孔隙结构的分形特征。分析结果表明:须家河组页岩孔隙结构复杂,基质孔隙以纳米级孔隙为主,孔径分布在2~100nm之间;须家河组页岩孔隙具有显著分形特征,分形维数在2.6~2.75之间,平均值为2.66;须家河组页岩分形维数与有机碳含量、微孔孔隙体积、比表面积正相关,与矿物含量相关性不强;页岩分形维数随热演化程度增加具有“先降后增再降”阶段性变化特征。探索性提出页岩优质储层孔隙分形维数分布范围在2.6~2.8之间,为我国陆相页岩储层定量表征及页岩气有利区评价提供新思路和手段。
  • 王淑芳, 张子亚, 董大忠, 王玉满, 李新景, 胡俊文, 黄金亮, 管全中
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1619-1628. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1619
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    四川盆地下寒武统筇竹寺组富有机质页岩分布范围广、厚度大,具备形成页岩气的地质远景,但至今尚未建成工业产能。以多口取心井岩心为基础,利用扫描电镜、核磁共振、比表面积测量和氮气吸附等分析方法,对筇竹寺组页岩储层的孔隙类型、孔隙结构进行研究。结果表明,筇竹寺组储集空间类型单一,以黏土矿物晶间孔为主,有机质孔隙不发育,脆性矿物内孔隙和裂缝孔隙少。基质孔隙主体为孔喉直径低于50nm的中孔和微孔,孔隙度一般为1.4%~3.1%。 筇竹寺组物性变差的主要形成机制为:①热成熟度高,有机质碳化加重,有机质孔隙不发育;②成岩作用强,以结晶度高的绿泥石和伊利石等黏土矿物为主,晶间孔减少;③液态烃裂解近衰竭,孔隙内压力降低,有机质孔隙出现塌陷,并在围岩挤压和黏土矿物结晶收缩作用下经压实消失。
  • 张晨晨, 王玉满, 董大忠, 管全中
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1629-1639. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1629
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    脆性是页岩气储层地质评价的重要内容。以露头和钻井资料为基础,提出基于“石英、白云石和黄铁矿”3种矿物的脆性指数计算方法,并结合弹性参数脆性指数法对川南长宁地区五峰组—龙马溪组页岩脆性特征进行了定量评价;在此基础上着重分析了脆性指数与矿物组成和有机碳含量的相关性;应用“矿物三端元+沉积微相”法,在有利岩相研究的基础上,综合页岩脆性特征对研究区“甜点层”进行了进一步的优选。结果表明:研究区五峰组—龙马溪组底部厚度约30~40m的页岩段脆性最好,矿物脆性指数达50%~75%,杨氏模量平均为37.84GPa,泊松比平均为0.19,弹性参数脆性指数平均为61%,且自下而上脆性变差;脆性指数与矿物组成和有机碳含量的相关性显著,反映了沉积环境对页岩脆性特征的重要影响;长宁地区的“甜点层”为深水陆棚发育的硅质页岩相和钙质硅质混合页岩相,平均脆性指数大于50%,平均有机碳含量大于3%,分布于五峰组至鲁丹阶中下部,累计厚度约为42m。
  • 吴晓智, 王社教, 郑民, 董大忠, 李登华, 谢红兵, 陈晓明, 黄旭楠
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1640-1650. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1640
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    依托《中国石油第四次油气资源评价》专项,分别建立了油气资源与储量分类体系、常规与非常规油气资源评价方法体系、常规油气资源评价技术规范、非常规油气资源评价技术规范、类比刻度区解剖技术规范、致密油资源评价技术规范、致密砂岩气资源评价技术规范、页岩气资源评价技术规范、煤层气资源评价技术规范、油页岩油资源评价技术规范、运聚与可采系数取值技术规范、常规与非常规油气资源评价成果图编制技术规范,共12项;形成了现阶段我国油气资源评价较为完善的技术规范体系。该资源评价技术规范体系的建立,不仅继承了我国油气资源评价的优良传统,且实现了评价结果的可比性与国际接轨,为政府与石油公司开展大规模常规与非常规油气资源评价提供重要评价标准、技术规范,意义重大,将确保我国油气资源评价的方法统一、标准统一、技术统一、成果统一。
  • 黄旭楠, 董大忠, 王玉满, 张黎, 高世葵, 管全中, 张晨晨, 朱艳芳
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1651-1658. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1651
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    随着非常规油气资源评价工作的深入开展,非常规油气资源经济评价成为油气资源评价工作中越来越重要的一部分。针对非常规油气资源的特点,提出了非常规油气经济评价的目的性、可比性二原则,建立了非常油气资源经济性评价的内容、方法、经济性指标及标准;以高、中、低3种油价情景,探讨了四川盆地页岩气的资源经济性定性和定量评价模式,建立了四川盆地页岩气资源经济性评价工作流程和关键指标体系,指出四川盆地页岩气资源具有较好的经济性,存在3个一类高效经济区、4个二级次有效经济区、2个三级低效页岩气资源区。研究结果对建立科学、有效的非常规油气资源经济评价方法、指标体系、经济评价结果定量化和有利区带层系优选将起到规范和推动作用。
  • 庚勐, 陈浩, 陈振宏, 李贵中, 邓泽, 李亚男
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1659-1665. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1659
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    阐述了不同煤阶煤层气富集规律,总结了中高煤阶沉积控藏、水动力控气、断裂控制的特征,并指出是否具有充足的气源补给和良好的封盖条件是低煤阶富集的关键。在煤层气地质资源量计算上虽然仍利用体积法,但随着煤层气勘探开发工作的进一步开展,详实的资源评价参数大大增加了计算结果的准确性,同时丰富可采资源量的研究方法,进一步提高了其结果的可靠性。结合我国煤层气资源分类分布结果,总结了我国煤层气资源整体上“南北分区、东西分带”的特征,即由东向西从相对富气带转变为相对贫气带,由北向南从压力类型区渐变为应力类型区,处于中间地带的华北、鄂尔多斯等盆地容易形成富集高产区。
  • 天然气地质学
  • 李登华, 李建忠, 汪少勇, 张斌
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1666-1678. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1666
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    四川盆地侏罗系是我国致密油累计产量最高的层系,虽经历3轮资源评价,但均以常规油气的思路和方法进行评价,其致密油资源总量并未得到真实体现。通过分析四川盆地侏罗系致密油的基本地质条件,优选出公山庙油田作为典型刻度区,针对大安寨段和凉高山组2套主力油层开展精细解剖,根据地质条件和单井EUR,将刻度区划分为甜点区、有利区和外围区3种类型,并确定了小面元容积法、分级资源丰度类比法、EUR类比法3种致密油资源评价方法的关键参数取值标准,为四川盆地侏罗系致密油资源评价奠定了基础,也为我国致密油资源评价提供了类比依据。
  • 吴晓智, 赵玉梅, 王社教, 郑民, 刘德光
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1679-1687. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1679
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    中国西部侏罗系煤系非常规致密砂岩气资源潜力巨大,正成为未来一大勘探领域。准噶尔盆地作为西部最大含煤盆地,广泛发育侏罗系煤系,致密砂岩气勘探前景良好。盆地腹部中下侏罗统煤系致密砂岩气气源岩为中下侏罗统八道湾组与西山窑组煤系烃源岩,形成自生自储成藏组合,具深盆气特征,主要分布于埋深4 500~6 000m深度范围。煤系烃源岩与砂岩储集层多呈“上下”或“三明治”组合形式,表现出典型致密砂岩气藏储集砂体致密、普遍异常高压、气水关系复杂、产能较低、准连续规模分布特点。初步估算盆地侏罗系煤系致密砂岩气地质资源量为(13 630~11 740)×108m3,技术可采资源量为(6 140~5 280)×108m3;腹部侏罗系煤系致密砂岩气资源潜力大,勘探前景良好;主要勘探方向为围绕中央凸起带的(莫索湾—白家海凸起)南北两翼与构造结合部,以及西部车排子凸起南部倾没端、东部北三台凸起西南倾没端;有利勘探目标区为莫索湾凸起南翼、白家海凸起南翼、莫索湾—莫北凸起结合部东侧、莫索湾—白家海凸起结合部、车排子凸起沙门子鼻隆及北三台西泉鼻隆,下侏罗统八道湾组应为主要勘探目的层。
  • 邱振, 吴晓智, 唐勇, 郑民, 王桂君, 郭秋麟, 王社教, 谢红兵
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1688-1698. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1688
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    近期,新疆油田非常规致密油领域获得重大突破,有效推动了我国非常规油气勘探。准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储集岩主要由泥质粉(细)砂岩、白云质粉(细)砂岩和砂屑白云岩组成,纵向上集中发育为上、下2段,下段以粉砂岩为主,上段以湖相云质岩为主,具有典型的咸化湖相沉积特征。吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组优质烃源岩发育,致密储层大面积连续分布,且具有纵向上“源储共生”、横向上连续分布的源储组合关系;致密油成藏主要受优质烃源岩分布、致密储层物性、含油饱和度控制,沿致密储层集中段富集。基于上述特征,采用小面元、EUR评价方法计算凹陷上、下2段致密油的地质资源量约为20×108t,技术可采资源量约为1.15×108t;其中较为现实的Ⅰ类资源量约为2.5×108t,技术可采资源量为0.16×108t。吉木萨尔凹陷致密油作为典型咸化湖盆地源内互层致密油类型,开展芦草沟组致密油刻度区解剖,获取地质评价与资源评价关键参数,将为类似非常规致密油区块资源评价提供类比及借鉴依据。
  • 吕维宁, 宋涛, 李欣, 闫伟鹏, 王建, 钟雪梅
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1699-1708. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1699
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    利用岩心、钻井地质及地球化学分析等资料,综合研究阿南凹陷特殊岩性段致密油地质特征及形成条件,并进行有利区分布预测。阿南凹陷致密油主要分布于下白垩统阿四段和腾一下亚段特殊岩性段,表现为岩性复杂、电阻率曲线呈刺刀状、地震响应明显等特征。特殊岩性段厚度大、分布范围广,广泛发育以泥岩、白云质泥岩和纹层状灰质泥岩为主的优质烃源岩。白云岩类和砂岩类致密储层与优质烃源岩紧密接触,致密储层有效厚度大、孔渗条件相对较好,具备形成致密油的有利条件。通过综合分析,预测有利区主要位于靠近洼槽中心的斜坡低部位。
  • 蔚远江, 王社教, 张洪, 吴晓智
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1709-1720. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1709
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    近年国内外致密油勘探开发和资源评价进展显著。我国致密油主要分布于陆上五大含油气盆地(鄂尔多斯盆地、松辽盆地、准噶尔盆地、四川盆地和渤海湾盆地),但众多中小盆地的致密油气资源潜力也值得关注。国内外致密油富集区具有“四大共性形成条件”,即盆地/凹陷中心宽缓沉积背景、广覆式发育优质烃源岩、大面积分布致密储层、源岩与储层紧密接触,可运用于中小盆地致密油形成条件研究和对比分析。基于野外剖面观测、露头样品和钻井岩心观察、前人资料分析等实物工作量,首次剖析了伊犁盆地致密油形成的地质条件、资源潜力和有利区带。认为伊犁盆地广覆式发育中二叠统(半)深湖相较厚暗色泥岩,生烃指标中等—较好,成熟度和生烃潜力较高。伊宁凹陷大面积分布中二叠统储集砂体,物性差—中等,储层致密。中二叠统源储叠置发育,储盖组合共生,有利于近源聚集,源储基本匹配。伊宁凹陷发育有平缓背景和膏盐层系,保存条件控制着致密油的能否形成和富集。按照致密油资源评价标准和资源起算条件,采用容积法评价伊宁凹陷中二叠统铁木里克组(P2t)致密油地质资源量为3.43×108t,技术可采资源量为3 086×104t。伊犁盆地具备致密油形成的基本条件,伊宁凹陷南部斜坡带和中央洼陷带有一定的勘探前景,是下一步致密油勘探的主攻方向和有利区带。
  • 郑曼, 李建忠, 王颖, 陈晓明, 范晶, 郑民, 吴晓智, 王文广
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1721-1727. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1721
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    英台断陷发育营城组一段火山岩岩性—构造气藏,营城组二段致密沉火山碎屑岩岩性气藏及登娄库组—泉头组砂岩气藏3种类型气藏。在分析气藏特征与成藏主控因素的基础上,指出了每种类型气藏的分布规律,并针对不同类型气藏分别采用特尔非法、容积法及地质分析类比法计算了天然气资源量。评价结果表明,英台断陷天然气总资源量为2 848×108m3,剩余资源量为2 228×108m3,占总资源量的78%,其中营城组二段的致密沉火山碎屑岩气藏资源探明率仅为18%,剩余资源潜力大,为下一步勘探的重要接替领域。
  • 汪少勇, 李建忠, 王社教, 郑民, 吴晓智
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1728-1741. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1728
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    油气资源结构是指不同类型油气资源量的大小及空间配置关系,其研究结果能为勘探决策提供重要支撑。辽河西部凹陷中北部雷家地区沙河街组四段发育优质烃源岩和多种类型储层,形成常规、非常规石油协同发育,低熟、成熟石油混合聚集特征。在成藏要素综合分析的基础上,研究了雷家地区沙四段常规油、致密油、页岩油空间分布特征。结合盆地模拟法、小面元容积法、EUR分布类比法、体积法估算雷家地区沙四段生烃量、排烃量、滞留量和聚集量,详细研究了沙四段资源定量组成及分布特征,建立沙四段油气资源结构模型。结果表明,雷家地区沙四段以生油为主,页岩油分布在洼陷中心,致密油环绕页岩油分布,常规油聚集在页岩油和致密油分布区外围。缓坡带_洼陷带_陡坡带剖面上,依次分布低熟稠油、低熟_成熟混源致密油、成熟页岩油和成熟常规油。沙四段烃源岩总生油量为12.9×108t,总的石油地质资源量为10.45×108t。其中,页岩油地质资源量为7.51×108t,占比71.9%;致密油地质资源量为2.25×108t,占比21.5%;常规油地质资源量为0.69×108t,占比6.6%。页岩油、致密油、常规油地质资源量的比例约为11∶3∶1。
  • 马卫, 李剑, 王东良, 王义凤, 马成华, 王志宏, 杜天威
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1742-1751. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1742
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    烃源岩的排烃效率是油气资源评价中不可缺少的参数,排烃效率研究既可以指导资源评价,又可以作为验证资源评价结果可靠性的重要科学手段。通过新建的地层条件下排烃效率模拟实验新方法(正演)结合地质剖面法(反演),求取了不同有机质类型烃源岩的排烃效率,并分析了热演化程度、有机质类型、有机质丰度、源储配置关系、烃源岩厚度及沉积超压对烃源岩排烃效率的影响。认为腐泥型有机质在成熟阶段的排烃效率为30%~60%;高成熟阶段的排烃效率为60%~80%,过成熟阶段的排烃效率达到80%以上。相同演化阶段,腐殖型有机质排烃效率低约10%~20%。排烃效率受多种因素的控制,预测排烃效率和滞留烃量时,不同地区应根据地质条件不同区别对待,充分考虑到各种因素的影响。
  • 谢红兵, 陈晓林, 郭秋麟, 易庆, 马忠, 陈宁生, 高日丽, 孟燕龙
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1752-1760. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1752
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    在调研国内外油气资源评价数据库研究现状的基础上,针对石油公司层面的评价需求,通过优化已有常规数据结构、新增非常规数据结构,重新构建了基于WEB—GIS的数据库结构体系并研发了相应的数据库管理系统。系统采用“数据库层”、“数据库服务层”、“业务应用层”和“表示层”的4层体系结构,包含GIS功能、数据管理、查询检索、统计分析、成果管理、数据接口和系统管理等主要功能,以B/S方式和GIS技术管理常规油气资源和致密油、致密砂岩气、页岩气、煤层气、油砂矿、油页岩和天然气水合物等7种非常规资源的评价数据、图件和文档。系统应用于中国石油第四次油气资源评价,有效支撑了各油田资源评价工作,同时积淀了宝贵的数据资源,为今后的油气资源动态评价工作奠定了基础。
  • 天然气与环境
  • 宋佳宇, 刘玉龙, 刘思敏
    天然气地球科学. 2016, 27(9): 1761-1766. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2016.09.1761
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    随着油气资源评价工作的开展,环境评价开始应用于一般工程项目以外的资源评价中。油气资源环境评价也由理论方法探讨、规范流程建设逐步向指标体系建设和指标定量化评价发展。通过梳理污染排放现状及特点、资源利用情况和环境质量现状等环境因子,开展中石油常规/非常规油气资源区块环境影响要素分析,形成基于“评价指标体系—指标归一化—环境综合评价—评价分级标准”的评价方法,以期实现常规/和非常规油气资源区块的环境承载负荷综合评价,为第四次油气资源评价提供技术支持。