科研成果
自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室2022年度工作进展
一、实验室总体定位、研究方向及年度总体运行概况
1. 总体定位
实验室立足前沿,面向国家对油气的重大需求,以具有国际影响的原创成果为科学发展目标,围绕沉积盆地分析、岩相古地理研究及沉积与油气资源三个方向开展基础性、前瞻性、战略性的研究工作,重点开展青藏高原和中国南方,新区、新层系、新领域的沉积学、岩相古地理及油气资源战略分析研究。探讨盆地沉积充填序列及其对油气地质条件的制约,分析油气地质条件,评价资源潜力,优选油气(页岩气)有利区块,促进油气勘探发现,打造青藏高原与中国南方油气、页岩气调查研究的创新平台。研究成果应用于国民经济建设,支撑国家能源安全保障。
2. 研究方向
实验室以沉积盆地分析、岩相古地理、沉积与油气资源等三个研究方向,具体研究内容如下:
(1)沉积盆地分析
系统开展我国重点含油气沉积盆地分析,建立古大陆及沉积盆地形成演化的定性与定量模型;探讨沉积盆地形成演化历史,厘定沉积盆地充填序列,研究沉积盆地大地构造演化对沉积相、油气地质条件、成藏等的控制作用。
(2)岩相古地理
重点研究盆地沉积体系类型、沉积模式及其演化,开展岩相古地理综合研究与编图;探讨沉积与油气地质条件的关系;揭示沉积作用、成岩作用和岩相古地理等对油气资源的制约规律,为油气地质调查和油气勘探选区部署奠定基础。
(3)沉积与油气资源
重点研究含油气盆地烃源岩、储集层、生储盖及其组合和成藏富集条件,特别是沉积相与古地理格局对生储盖等油气地质条件的控制作用;探索新区、新层系及新领域油气资源,评价油气资源潜力,优选有利勘探区块并实施科探井,丰富油气地质理论和方法,为国家油气勘探后备基地的确定提供科学依据。
3. 总体运行概况
实验室日常管理工作和平台建设工作有序开展,总体运行情况良好。
一是全力以赴做好实验室评估工作。根据实验室管理部门的要求,今年重点实验室到了评估阶段,实验室主任牟传龙研究员于2022年5月16日组织召开迎评估工作部署会会议,落实了迎评估工作涉及的重点、实验室自评估报告和附件材料任务分工。2022年10—11月,实验室分别组织人员按照分工,编制了实验室自评估报告1份,附件材料8份,宣传册、汇报多媒体、录音汇报各一份。2022年11月10日,参加了中国地质调查局科技外事部组织的部重点实验室评估专家咨询会,听取了相关领导、专家的建议与意见,对评估材料进行相应调整和完善。
二是组织召开系列学术活动、野外考察培训活动、开放基金、学术委员会会议等。受疫情影响,学术交流和合作研究有所影响,但仍然邀请深圳大学黄少鹏教授到实验室作学术报告及交流,实验室主办川沐地2井钻探学术交流1次。为贯彻落实地调局知识更新行动计划,2022年8月26日—28日,自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室组织中心从事沉积能源领域业务人员到四川峨眉龙门硐开展岩相古地理培训与野外考察,本次培训旨在规范编图思路与表达,提高中心岩相古地理编图质量及编图水平。2022年度围绕西藏羌塘中生代地层结构与源储空间分布、四川盆地数字岩相古地理与深成油气成藏、四川盆地周缘构造改造与页岩气富集机制三个方向进行了资助,分别设立开放基金资助项目6项,总经费132万元。重点实验室围绕年度工作任务、开放基金、组织学术会议、岩相古地理培训、野外考察培训等召开3次学术委员会会议。
三是网站建设、新基地建设、野外立典剖面建设取得实质性进展。实验室将门户网建设得到了加强,内容得到了充实,便于宣传和管理。天府新区新基地建设涉及的实验室介绍、成果展示、办公室布局、实验室仪器规划等进一步落实,部分仪器设备已经完成了基地搬迁。四川宣汉盘龙洞二叠系长兴组生物礁古油藏立典剖面进入实质性阶段,取得一系列数字研究成果。
四是对沉积相的命名及其分类进行了新建议,完善沉积地质研究中心优势学科理论,指导岩相古地理学进一步发展、研究与创新,支撑其在沉积层控矿床和油气领域进一步的应用与实践。进一步拓展与提升“岩相古地理研究可作为页岩气地质调查之指南”的理论认识,不仅在充分吸收、补充近5年的研究与页岩气勘探进展基础上,凝练修编完成《Lithofacies Paleogeography and Geological Survey of Shale Gas》专著,于2022年在Springer出版社英文出版;而且进一步实践该理论认识,指导鄂西南地区二叠系大隆组页岩气研究与勘探,通过编制鄂西南地区二叠系大隆组的层序岩相古地理图,明确了深水台盆控制的富有机质岩系的空间分布规律,结合烃源岩相关数据,对鄂西南地区二叠系大隆组页岩气资源潜力进行了分析与评价。并完成《鄂西南地区二叠系大隆组页岩气资源潜力分析》一书,为未来该地区该层系的页岩气研究与勘探提供了理论和实践参考。以地震相—测井相+成岩相为重要抓手,开展了四川盆地地质结构与深层油气整体性评价以及三维可视化建模工作,修编完成四川盆地震旦系—志留系以及剑阁—广元、达州—开江等重点地区灯影组、龙王庙组等重点层位大比例尺岩相古地理图,结合三维可视化建模认识,优选了四川盆地剑阁—广元灯影组台缘带、达州—开江灯影组—龙王庙组台缘带2个深层油气目标,支撑西南气大庆建设。
五是四川盆地、羌塘盆地、尼泊尔油气资源调查等取得重要进展与突破。四川盆地形成数字盆地建设方案并进行了初步实践。初步建成数字四川盆地大数据共享平台和数据库;完成四川盆地震旦系—志留系地质结构三维可视化刻画,初步建成地层—构造模型。为四川盆地及周缘油气资源合理开发利用和资源环境协调发展提供了科学支撑。羌塘盆地沉积充填序列与地层层序格架取得重要认识,通过全盆地层划分与对比,建立了上三叠统地层层序格架。尼泊尔油气资源调查落实参数井,完成了尼代参1井地质设计、施工方案和设备物资准备,静待疫情好转及时实施钻井工程。
二、年度重要创新进展情况
(一)承担项目和科研任务情况
2022年度在研国家级科技项目7项,其中重点研发计划项目1项,自然科学基金项目5项,国家级其他项目1项;
2022年度新增/在研省部级科技项目2项,中国地质调查局地质调查项目1项;
2022年新增/在研市场项目7项,累计经费1226万元。
(二)总体成果简介
2022年,重点实验室公开发表论文23篇,其中,国际 SCI 论文7篇,中文核心期刊论文16篇。
2022年,出版专著《鄂西南地区二叠系大隆组页岩气资源潜力分析》,完成英文专著《Lithofacies Paleogeography and Geological Survey of Shale Gas》(Springer出版中)。
2022年,重点实验室获批实用新型专利 5项。
(三)三个方向取得成果简介
重点实验室围绕沉积盆地分析、岩相古地理研究、沉积与油气资源三个方向,立足前沿,面向国家对油气的重大需求,重点开展了羌塘盆地油气资源战略调查、四川盆地页岩气基础地质调查等研究工作,取得了重要创新性成果。
(1)沉积盆地分析
四川盆地深层油气整体评价及数字四川盆地建设取得阶段性进展
1.以“岩相古地理研究与编图”为核心理论,地震相—测井相+成岩相为重要抓手,开展了四川盆地地质结构与深层油气整体性评价以及三维可视化建模工作。
结合三维可视化建模工作,优选了四川盆地剑阁—广元灯影组台缘带、达州—开江灯影组—龙王庙组台缘带2个深层油气目标,支撑西南气大庆建设。二是初步形成四川盆地三维可视化刻画与建模技术方法,实现四川盆地震旦系—志留系地质结构透明化建设及地层—构造模型建立,丰富深层油气目标优选与资源评价方式。三是形成数字四川盆地建设方案,初步建成数字四川盆地数据平台。不仅服务于四川盆地深层油气目标优选,而且支撑四川盆地及周缘大数据岩相古地理研究与团队建设。相关工作得到了中国地质调查局领导的批示。
2.首次提出中中新世时期柴达木盆地与副特提斯海存在的联系以及盆地内部地表的古高程。
通过对柴达木盆地大红沟剖面、红沟剖面、红柳沟剖面及KC—1井的上油砂山组样品进行有机地球化学和微体古生物分析发现,大红沟剖面上油砂山组下部单一层位存在至少十个属种的钙藻化石和六个属种的有孔虫,某些属种似浮游有孔虫,在对应地层中同时存在海洋类型(Group III)的长链烯酮,并且最终演化为柴达木盆地现代湖泊的长链烯酮类型。结合最新报道的与长链烯酮同源的长链饱和脂肪酮的记录,我们推测这些在柴达木盆地中中新世超大湖中保存下来的古生物和有机质可能与当时副特提斯海通过某个通道偶然性入侵到柴达木盆地有关。因此,柴达木盆地内部的地表在中中新的海拔高度依然位于海平面附近,还没有达到前人所认为的较高的海拔。这个观点对新生代以来柴达木盆地是一个陆相沉积盆地的传统观念提出了挑战。
(2)岩相古地理
对沉积相的命名及其分类进行了新建议,完善重点实验室优势学科理论,指导岩相古地理学进一步发展、研究与创新,支撑其在沉积层控矿床和油气领域进一步的应用与实践。初步形成以“岩相古地理研究与编图”为指导理论的四川盆地三维可视化刻画与建模和深层油气整体评价方法,实现四川盆地地质结构透明化建设及地层—构造模型建立,支撑深层油气目标优选与资源评价。以“构造控盆、盆地控相、相控油气基本地质条件”为基本指导思想,完成《中国岩相古地理图集(泥盆纪—三叠纪)》,包括3幅构造格架与沉积盆地类型分布图和18幅岩相古地理图。出版《鄂西南地区二叠系大隆组页岩气资源潜力分析》。上述图书为我国四川盆地等重要含油气盆地的勘探部署提供了科学依据。
(3)沉积与油气资源
1. 四川盆地西南缘新区油气资源调查实现重要突破
瞄准四川盆地西南缘油气勘探新区,创新构造—地层圈闭油气成藏模式,实施川沐地2井,在三叠系雷口坡组获得日产1.68万立方米工业气流,实现了新区新领域油气资源调查重要突破;结合已实现的志留系龙马溪组突破和三叠系须家河组“三气一油”新发现,助力带动1万平方千米新区油气勘探;优选油气有利区8个,估算油气资源量11088亿立方米,有望构建常规—非常规立体连片勘探开发新格局;提出沐川—屏山勘查区块设置建议,面积571平方千米,估算油气资源量3541亿立方米。有效支撑服务矿权管理和乡村振兴战略。
2. 开展了尼泊尔代莱克地区油气地质调查与综合研究,系统总结了尼泊尔逆冲推覆带油气成藏富集规律,明确钻探目的层,优选了4个油气有利目标区,落实了油气钻探井位,该研究成果分别发表在International Journal of Geophysics、地质学报、地球科学、沉积与特提斯地质等刊物上
首次在喜马拉雅推覆带获得了高品质二维地震资料,结合MT、油气化探及关键油气成藏要素分析,综合解释了Surkhet群等主要地层分布与深部构造,在代莱克地区优选了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ圈闭,认为Ⅲ号背斜圈闭最有利,并落实尼代参1井钻井井位。提出尼泊尔低喜马拉雅推覆带具有“多源多期、推覆增熟、砂体控储、披覆控聚”的油气成藏模式,指出尼泊尔低喜马拉雅推覆有利于Gondwana群、Surkhet群深埋增温、持续快速生烃和晚期成藏,对比邻区巴基斯坦的含油气盆地,尼泊尔低喜马拉雅推覆带及相邻类似地区具备良好的油气成藏条件。
3.首次提出上三叠统“四分”地层划分对比方案,重新编制了4个时期的精细岩相古地理图,预测烃源岩分布规律,优选有利目标区。
对关键地层单元与沉积界面进行了野外地质调查,建立了羌塘盆地不同相区基干剖面,3条南北、2条东西向连井剖面,采用岩石地层、古生物地层、层序地层、年代和磁性地层等方法,针对上三叠统不同层段的油气地质条件,创新性提出上三叠统“四拉”的地层划分对比方案,建立全区等时层序格架。明确了上三叠统阿堵拉组为优质烃源岩发育层段,波里拉组—阿堵拉组构成了有利生储盖组合。在原型盆地认识的基础上,重新编制了晚三叠世4个时期精细岩相古地理图,预测了阿堵拉组优质烃源岩空间展布,为羌塘盆地有利区优选提供了重要依据。
三、团队建设与人才培养情况
实验室2022年培养在读研究生10名,其中博士研究生3名,硕士研究生7名。另外,2022年度组织岩相古地理培训与野外考察1次。
1.部重点实验室组织龙门硐岩相古地理培训与野外考察
为贯彻落实地调局知识更新行动计划,按照中心有关工作部署,2022年8月26日—28日,自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室组织中心从事沉积能源领域业务人员到四川峨眉龙门硐开展岩相古地理培训与野外考察,本次培训旨在规范编图思路与表达,提高中心岩相古地理编图质量及编图水平。首先,重点实验室主任牟传龙研究员开展了岩相古地理编图培训讲座,在理论知识学习的基础上,为了提高
岩相古地理野外研究能力,组织业务人员到峨眉龙门硐剖面考察。考察现场,牟传龙研究员向大家讲解了陆相火山岩与海相火山岩的区别,火山沉积序列,交错层理、沙纹层理等的野外识别,以及河流相、河口湾相的主要特征与次相判定标准。通过理论联系实际,业务人员野外岩相古地理研究能力得到进一步强化与提升。 通过本次较为系统的培训,大家对 “岩相古地理”优势学科有了更深刻的认识。
四、合作开放与交流情况
2022年度围绕西藏羌塘中生代地层结构与源储空间分布、四川盆地数字岩相古地理与深成油气成藏、四川盆地周缘构造改造与页岩气富集机制三个方向进行了资助,分别资助项目6项,总经费132万元。通过6项开放课题研究,促进了重点实验室对四川盆地和羌塘盆地基础地质、油气地质、页岩气地质等多方面进行了深入研究,构建了实验室与高校和行业的合作机制,进一步加强了合作,推动“产学研”共同发展,取得了较好的成效,2022年,已在《Marine and Petroleum Geology》等刊物发表SCI论文2篇、中文核心论文2篇。
五、学术交流与开放共享情况
(一)学术交流情况
2022年度实验室邀请深圳大学黄少鹏教授到实验室作学术报告及交流,实验室主办川沐地2井钻探学术交流1次,3人次参加第21届国际沉积学大会,组织科普讲座1次。
1. 深圳大学黄少鹏教授到访自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室
2022年6月16日,深圳大学黄少鹏教授应邀访问自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室,并做了题为“地热理当在实现双碳目标中发挥重要作用—以深圳大学‘地热+’碳中和校园工程方案为例”的学术报告。黄少鹏教授首先概述了地热的成因、地热的来源、人类利用地热资源的历史以及开发利用地热的现状等,接着分析了深圳大学的地热地质背景,据此开展了系统的野外地质调查、物探资料分析,提出深圳大学丽湖碳中和校区示范工程设想,并拟定了白芒花岗岩体地热地质和地球物理勘察、深圳大学丽湖校区4000米超深科学钻探、园区地下地热生产井群建造、地热能源前沿技术研究开发中心等八个方面的建设方案,旨在打造深圳大学“地热+”碳中和校园示范工程。与会人员还就地热开发技术与页岩气勘探开发技术等问题展开了讨论。此次学术交流为地质调查转型升级、服务国家实现“双碳”目标战略,提供了新的思路。
2.川沐地2井钻探学术交流
2022年9月30日,成都地质调查中心刘伟同志以“川沐地2井钻探”为主题分享了他从第一次接触钻探、到主持川沐地1井、川沐地2井钻探工程部署、施工,到川沐地2井地层含气性测试工程立项设计、工作部署、任务分解,到实现川沐地2井实现突破等工作经验与心路历程,总结出资源、技术、管理是油气项目成果产出的重要控制因素,如何面对项目可能出现成效不显著、成果转化周期长的情况,他鼓励大家工作时要能够顶住压力、做事要尽力而为,同时要强化多学科方向、多技术方法的一体化运用,勇于探索新领域。
3.参加第21届国际沉积学大会
2022年8月22日—8月26日,昝博文在奥地利留学期间,参加了“The 21st International Sedimentological Congress (第21届国际沉积学大会)”,作题为“Sulfate—methane transition zone movements in ancient marine sediments —recorded by diagenetic barite—calcite—pyrite nodules in the Silurian Longmaxi Formation of the Yangtze Block, South China”的口头报告,向国内外学者介绍了近期的研究成果,获得了国内外同行的积极评价。重点实验室青年科研骨干何江林、王启宇以“四川盆地普林斯巴阶至图阿尔阶湖相页岩内有机质富集规律(The organic matter accumulation of the Pliensbachian—Toarcian lacustrine shale in the Sichuan Basin, SW China)”为题、赵安坤以“康滇古陆东侧上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组富有机质白云岩特征及地质意义”(Characteristics and Geological Significance of Organic—rich Dolomites from Upper Ordovician Wufeng —Lower Silurian Longmaxi Formations on The Eastern Side of Kangdian Ancient Land)为题,以展板形式与业内同行分享交流了近年来沉积与油气调查团队在四川盆地及周缘地区下侏罗统湖相页岩及上志留统龙马溪组海相页岩沉积环境演化特征和有机质富集主控因素方面取得的新认识。
4. 别样课堂,“童”样精彩—实外西区小学部家长科普课题活动
2022年3月18日,到成都市实验外国语学校(西区)小学部开展了一次科普讲座“别样课堂,“童”样精彩—实外西区小学部家长科普课题活动”,利用家校联系机会,给孩子们讲解了恐龙化石、金属矿石,含沥青生物礁化石的特征及包含其中的能源矿产的形成过程,增强了孩子们珍惜能源资源的意识。同时,科普活动过程中得到了实外西区3年年级主任、科普教学老师的充分肯定,并表达未来预进一步与成都地质调查中心开展此类活动的需求,提升学生在地质、能源方面知识的认识。对于中国地质调查局成都地质调查中心的。
(二)开放共享情况
实验室制定有《重点实验室仪器开放管理细则及使用要求》,从仪器管理、仪器开放、仪器使用等方面对重点实验室仪器开放管理进行了规定。实验室严格按照该制度落实执行,面向全社会开放共享,为高校、科研院所、企业事业单位提供大量实验测试服务,有力支撑了科研院所和高校的科研项目,为企业带来一定的经济效益。应用激光剥蚀系统(对外共享53小时)、电子探针(对外共享72小时)、能谱—扫描电子显微镜(对外共享98小时)、激光拉曼(对外共享480小时)等为成都理工大学、西南石油大学、四川大学、电子科技大学、中石油西南油气分公司、四川国为有限公司等单位开放共享年度有效机时均达到约700小时,总体开放率达42%,充分发挥了实验室仪器平台的社会服务效应。
六、年度大事记
2022年1月17日,实验室召开沉积与能源地质领域业务交流座谈会
2022 年4 月2 日,实验室发布了2022 年度开放基金申请指南
2022年5月16日,实验室组织召开迎评估工作部署会
2022年6月6日,实验室对开放基金进行了评审
2022年6月16日,深圳大学黄少鹏教授应邀到实验室作学术报告
2022年8月24—26日,实验室组织峨眉龙门硐开展岩相古地理培训与野外考察
2022年10月26日,四川宣汉盘龙洞生物礁古油藏剖面野外基地初步建成
2022年11月10日,实验室组织参加部重点实验室评估专家咨询会
2022年12月21日,实验室组织召开“中国地质调查局成都地质调查中心成立60周年暨找矿突破战略行动油气调查与勘探专题研讨会”
七、存在问题、改进措施及有关意见建议
(1)领军人才相对缺乏,目前实验室在业内具有较大影响力的领军人才多为60后,80后正在努力成长中,建议加强国家层面高层次人才的培养和引进。
(2)受疫情等因素影响,国际交流合作,国家联合基金项目申报等工作难以推进,建议加强国际合作。
八、下年度工作计划及发展展望
(1)持续开展岩相古地理研究,编纂中国岩相古地理图集(震旦系—三叠纪)英文版,发布中国岩相古地理图集(泥盆纪—三叠纪);
(2)支撑找矿突破战略行动,在羌塘盆地、川西南—滇东北重点调查区及西昌盆地、楚雄盆地实施参数井验证,力争取得油气及页岩气调查发现;
(3)完成四川盆地川南地区地质结构三维可视化刻画及页岩气综合调查,进一步完善盆缘构造复杂区页岩气评价参数体系,评价川南—黔北地区含氦页岩气分布特征;
(4)开展羌科1井成果梳理和总结,深化青藏高原第一深井的成果认识,提交综合研究成果报告;继续精准聚焦羌塘盆地晚三叠世,查明沉积充填特征,编制精细岩相古地理图,评价油气地质条件,优选有利目标区;
(5)完成新基地搬迁及实验室硬件建设,推进国际合作、学术交流等工作。