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石勘院复杂成藏过程重建技术世界领先

国际石油网  来源:中国石化报  日期:2017-02-07

1月9日,石油勘探开发研究院攻关完成的“重建多期油气复杂成藏过程的关键仪器与方法”项目,在国家科学技术奖励大会上,荣获2016年度国家技术发明二等奖。这是石勘院自成立以来所获得的独立完成的最高奖项。

集团公司高级专家、石勘院首席专家、项目第一完成人刘文汇教授介绍,我国剩余油气资源勘探潜力主要分布在具有多源生烃、多期成藏的复杂区,重建其成藏过程是认识油气分布规律、指导油气持续发现的关键。而国内外现有的单套烃源岩、一次成藏过程的重建技术无法满足这一需求,严重制约了油气勘探的战略突破。

对此,石勘院组织石油地质、实验测试、地球化探等多个学科的科技人员,针对油气生成、运聚和后期保存等关键成藏要素,围绕多期构造活动背景下油气聚散机理与富集规律的核心科学问题,历时15年,解决了痕量分析和近地质条件模拟的世界性难题,找到了重建多期复杂成藏过程的“金钥匙”,发明的三项关键技术整体达到国际领先水平。

一是发明了高保真大信息量单体油气包裹体激光剥蚀在线分析仪器与方法。他们首次选择193纳米准分子激光用于剥蚀油气包裹体,突破了成分保真难关,率先实现了大于10微米单体油气包裹体中大信息量的生物标志物保真分析,获取的油气示踪的分子指纹信息,解决了现有技术因裂解或损失导致成分失真、不全而难以示踪油源的难题,为判识多期油气来源提供了关键技术和有效途径。

二是发明了油气中稀有气体纯化富集与分离装置及组分同位素比值分析方法。通过遴选新型锆钒铁材料用于烃类等活性组分的高效去除,率先实现超高真空条件下油气中稀有气体高度纯化;创建了超低温冷阱富集分离系统,满足痕量稀有气体全组分的富集与有效分离;建立了油气中稀有气体全组分浓度和同位素比值在线分析方法,成为复杂油气成藏定年的关键技术。

三是发明了烃源岩地层孔隙热压生排烃模拟实验仪器及方法。这项发明能在高温条件下,对圆柱状岩芯样品同时施加与其地质埋藏条件接近的上覆静岩压力、围压与地层流体压力,从而首次实现了烃源岩近地质条件下油气生成过程的模拟。同时,可在一定压差作用下,间歇性排出或在高地层流体压力作用下连续排出样品孔隙空间中热解生成的油气,实现烃源岩在逐渐埋深压实时油气生成与排出联动过程的模拟。

他们通过应用自主发明的三项关键技术,揭示了我国最大海相油田——塔河油田的油源,明确了南方大型气田的气源,为东部老油区探明储量的增加和可持续发展做出了实质性贡献。

该项目在研究期间,累计申报发明专利86件,已获授权中国发明专利26件、美国发明专利1件、软件著作权1项,发表论文96篇、专著5部,获中国石化技术发明一等奖两项。

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