中国页岩气资源及其勘探潜力分析

我国众多含油气盆地同样具备页岩气形成的基本地质条件。本文通过分析我国含油气盆地页岩分布,依据中国页岩气发育区的地质特征,利用类比法初步估算中国主要盆地和地区的页岩气资源量约为21.5×1012～45×1012m3,中值为30.7×1012m3。主要分布在南方聚气区、华北聚气区,古生界页岩气资源量大约是中生界页岩气资源量的2倍,四川盆地东部和南部下寒武统和下志留统页岩是目前勘探的主要层系。     

页岩储层纳米级孔隙的研究进展

<正>当前,页岩气在中国油气资源勘探中的地位越来越受到人们的关注。据2012年统计我国页岩气的远景资源量为218×1012m3,2600 m以上的现实资源量为123×1012m3(姜福杰等,2012)。页岩气在天然气资源中也占有重要地位,以四川盆地为例,仅评价过的寒武系和志留系两套页岩,页岩气资源量就相当于该盆地常规天然气资源量的1.5².5倍(高慧丽,2010)。由此可见,页岩气的勘探开发有重大的实际意义。纳米级孔     

我国主要含油气盆地油气资源潜力及未来重点勘探领域

油气资源是油气工业的基础,随着油气勘探工作的不断深入,油气勘探形势发生了明显变化,亟需评价落实国内常规与非常规油气资源潜力,明确剩余油气资源的重点勘探领域与有利勘探方向,夯实油气资源家底.中国石油天然气集团公司以近十几年来油气勘探成果、地质认识成果与资料积累成果为基础,攻关形成常规与非常规油气资源评价方法技术体系,系统开展了第四次油气资源评价,评价结果显示我国常规石油地质资源量1 080.31×108 t,技术可采资源量272.50×108 t;常规天然气地质资源量78×1012 m3,技术可采资源量48.45×1012 m3.我国非常规油气资源非常丰富,非常规石油地质资源量672.08×108 t,技术可采资源量151.81×108 t;非常规天然气地质资源量284.95×1012 m3,技术可采资源量89.3×1012 m3.其中,致密油地质资源量125.80×108 t,油砂油地质资源量12.55×108 t,油页岩油地质资源量533.73×108 t;致密砂岩气地质资源量21.86×1012 m3,页岩气地质资源量80.21×1012 m3,煤层气地质资源量29.82×1012 m3,天然气水合物153.06×1012 m3.我国陆上常规剩余油气资源主要分布在岩性-地层（碎屑岩）、复杂构造（碎屑岩）、海相碳酸盐岩、前陆冲断带四大重点领域.其中,陆上剩余石油资源主要分布在岩性-地层（碎屑岩）、复杂构造（碎屑岩）两大领域,陆上剩余天然气资源主要分布在海相碳酸盐岩、前陆冲断带两大领域.海域油气资源主要分布在构造、生物礁、深水岩性3个领域.      

中国煤层气技术可采资源潜力

煤层气原地资源量和技术可采资源量的计算结果,可为国家制定煤层气开发战略提供决策依据,也可为煤层气开发的相关部门或单位提供参考依据,对推动我国煤层气产业发展具有重要意义。通过对我国褐煤分布区的煤层气资源量的计算,弥补了我国长期缺少褐煤煤层气资源量的缺陷,使我国煤层气资源量数据更加完整,我国陆上煤层埋深2 000 m以浅的煤层气原地资源量为32.86×1012m3,其中,褐煤主要分布区为1.40×1012m3,非褐煤地区为31.46×1012m3。利用已建立的煤层气技术可采资源量评价方法体系,并基于目前的开发技术,对我国煤层气技术可采资源量进行计算,结果为13.90×1012m3,占原地资源量的42%。      

湘西北地区震旦纪陡山陀组页岩气储层特征

对湘西北下震旦统陡山陀组页岩气有利层位进行相应的地球化学、物性特性分析,并结合地质保存条件等因素对含气页岩层进行了综合评价,得到区内页岩主要物化指数:TOC为0.52%~6.79%,均值为2.25%;Ro为2.38%~2.87%,均值为2.56%,干酪根类型为Ⅰ型;孔隙度为0.6%~8.7%,平均为3.9%,渗透率均小于0.04×10-3μm2,属低孔低渗类型。页岩埋深主要在2000~5000m,且有效厚度基本大于20m,具有页岩气成藏条件,页岩气勘探开发前景良好。     

下辽河盆地东部凹陷古近系沙河街组页岩气成藏条件分析及资源量计算

在分析录井、钻井及地球化学等资料的基础上,对辽河盆地东部凹陷沙河街组页岩气成藏地质条件进行研究。东部凹陷沙河街组富有机质泥岩主要为沉积于半深湖-深湖的暗色泥岩及发育在沼泽环境中的炭质泥岩,分布面积为3 000 km~2,有机碳丰度为1%~16.97%,干酪根类型以Ⅱ_1和Ⅱ_2型为主,其有机质镜质体反射率(Ro)整体处于低成熟-高成熟阶段。通过类比美国五大页岩气产区成藏地质条件,笔者预测东部凹陷驾掌寺—二界沟、黄于热地区可评为有利页岩气远景区。利用气测全烃值、孔隙度及吸附气计算总含气量,求得有利远景区在沙三段与沙一、二段页岩气资源量分别为871×10~8m~3和742×10~8m~3。     

页岩气资源潜力与勘探开发前景

页岩气为近年来在北美地区广泛勘探开发的天然气新目标,在全球非常规油气勘探开发中异军突起,成为突破最晚、近期发展最快的非常规天然气资源.依据北美地区页岩气勘探开发的历程和全球页岩气勘探开发的进展,阐述了全球页岩气勘探开发的基本态势和页岩气5个方面的典型特征,分析了全球页岩气的资源潜力与分布特征,预测中国页岩气资源潜力约100×1012m3,指出页岩气的成功勘探开发是近10年来油气地质理论与工程技术取得的最激动人心的重大成就,页岩气资源潜力丰富,实现全面开发将带来一场全球的能源革命.最后,提出了4点加快中国页岩气发展的建议.     

阿拉斯加北坡区域地质演化及油气资源

在收集国内外资料的基础上, 分析研究阿拉斯加北坡地区的构造演化过程, 地层序列及演化阶段, 并对本区石油勘探历史, 地质特征和油气资源进行了总结。确定了4个主要地层序列, 分别为富兰克林层序(密西西比系之下), 埃尔斯米尔层序(密西西比系-三叠系), 波弗特层序(侏罗系-下白垩统)和布鲁克斯层序(下白垩统-第四系)。阿拉斯加北坡地区经历了比较复杂的演化过程, 北坡盆地即位于此。盆地主要经历了3个演化阶段, 分别为埃尔斯米尔造山阶段、同裂谷阶段和前陆阶段。本区具有石油远景的岩石大多在密西西比纪及之后的地层中, 它们记录了整个被动大陆边缘、裂谷和前陆盆地构造阶段地层序列和地质方面的演化。本区油气潜力巨大, 勘探历史悠久。石油和天然气的未探明储量分别为244.9×108桶和2.905×1012 m3, 页岩油约9.4×108桶, 页岩气约1.19×1012 m3。      

黔东北地区牛蹄塘组页岩气勘探前景分析

黔东北地区页岩气资源丰富,特别是牛蹄塘组勘探潜力巨大。本文在先期勘探失利井(CY1、HY1、FS1)分析基础之上,结合大量岩石露头、岩心分析测试数据,对黔东北地区页岩气的地质特征进行了系统研究,进一步落实了该地区资源潜力。研究认为：黔东北页岩气区下寒武统牛蹄塘组干酪根有机显微组分主要以腐泥无定型和腐殖无定型为主,有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ1型;页岩层段有机质含量高,平均3.52%;镜质体反射率平均3.58%,为成熟晚期阶段;储层具有低孔超低渗、高比表面积等特征;页岩层脆性矿物含量平均64.2%,黏土矿物平均含量19.6%,牛蹄塘组硅质含量高,脆性较大,易于储层改造;黔东北地区页岩气可采资源量达0.12×1012 m3。可优选岑巩、沿河、秀山、德江、凯里等有利地区进行下一步的勘探和评价工作。     

全国褐煤主要分布区煤层气资源量预测

由于我国尚未开展褐煤分布区的煤层气资源及开发潜力评价,为了完善我国煤层气资源量预测成果,运用体积法计算了我国褐煤主要分布区的煤层气原地资源量,计算结果为13 954.65×108m3;运用损失分析方法计算了其技术可采资源量,结合“全国煤层气资源评价”成果,可完整地预测出我国陆上煤田埋深2 000 m以浅的煤层气原地资源量(G_IP)为32.86×1012m3。      

末次盛冰期以来西沙海槽天然气水合物储库变化及其对环境的影响

利用Milkov和Sassen的模型计算了目前及末次盛冰期时西沙海槽天然气水合物的稳定带(GHSZ) 厚度及资源量, 讨论了末次盛冰期以来海洋底水温度增加和海平面升高对西沙海槽天然气水合物储库变化的影响.计算结果表明, 底水温度增加使GHSZ厚度减薄, 资源量减少; 而海平面上升使GHSZ厚度增加, 资源量增加, 但底水温度变化对GHSZ厚度和资源量的影响比海平面变化的影响更大.西沙海槽末次盛冰期时GHSZ平均厚度约为299m, 天然气水合物资源量约为2.87×1010m3, 甲烷数量约为4.71×1012m3; 目前的GHSZ平均厚度约为287m, 天然气水合物资源量约为2.76×1010m3, 甲烷数量约为4.52×1012m3.由此可见, 自末次盛冰期以来西沙海槽的GHSZ平均厚度减薄了~12m, 大约1.1×109m3的天然气水合物分解释放了1.9×1011m3的甲烷, 这些甲烷可能对环境产生了重要影响.      

Change of Gas Hydrate Reservoir and Its Effect on the Environment in Xisha Trough since the Last Glacial Maximum

In this article, Milkov and Sassen’s model is selected to calculate the thickness of the gas hydrate stable zone (GHSZ) and the amount of gas hydrate in the Xisha (西沙) Trough at present and at the last glacial maximum (LGM), respectively, and the effects of the changes in the bottom water temperature and the sea level on these were also discussed. The average thickness of the GHSZ in Xisha Trough is estimated to be 287 m and 299 m based on the relationship between the GHSZ thickness and the water depth established in this study at present and at LGM, respectively. Then, by assuming that the distributed area of gas hydrates is 8 000 km2 and that the gas hydrate saturation is 1.2% of the sediment volume, the amounts of gas hydrate are estimated to be ~2.76×1010 m3 and ~2.87×1010 m3, and the volumes of hydrate-bound gases are ~4.52×1012 m3 and ~4.71×1012 m3 at present and at LGM, re- spectively. The above results show that the thickness of GHSZ decreases with the bottom water tem- perature increase and increases with the sea level increase, wherein the effect of the former is larger than that of the latter, that the average thickness of GHSZ in Xisha Trough had been reduced by ~12 m, and that 1.9×1011 m3 of methane is released from approximately 1.1×109 m3 of gas hydrate since LGM. The released methane should have greatly affected the environment.     

北美Eagle Ford深层页岩气藏开发特征及启示

我国四川盆地埋深3 500 m以浅五峰组—龙马溪组超压页岩气已实现规模效益开发,目前正在探索埋深3 500~4 500 m深层页岩气有效开发技术。Eagle Ford为北美新兴深层页岩油气藏,与国内中深层开发区和深层探索区具备一定对比性,其开发技术政策及学习曲线可供参考借鉴。依托页岩气云数据智慧平台对2009—2019年Eagle Ford页岩油气藏干气产区6 223口水平井的钻井、压裂、生产和成本参数进行系统分析。研究显示,Eagle Ford干气产区中深层开发效果大幅优于深层。目前中深层气井平均测深6 013 m,水平段长2 558 m,钻井周期25.3 d,平均段间距50.0 m,加砂强度3.81 t/m,用液强度24.2 m3/m,百米段长最终可采储量(EUR)为677×104 m3,单井钻压成本617万美元,百米水平段长压裂成本13.4万美元;深层气井平均测深6 394 m,水平段长2 423 m,钻井周期33.3 d,平均段间距50.0 m,加砂强度4.03 t/m,用液强度26.9 m3/m,百米段长EUR为520×104 m3,单井钻压成本697万美元,百米水平段长压裂成本16.1万美元。Eagle Ford干气产区工程组织施工效率高,水平井建井周期主要为100~150 d,目前建井周期100 d;不同水平段长对应单位钻压成本产气量呈三角形分布,中深层气井合理水平段长2 300 m,深层气井合理水平段长1 600 m。我国中深层成熟开发区应探索合理水平段长实现效益最大化,深层探索区初期应适当控制水平段长。      

大面积高丰度海相页岩气富集理论及地质评价技术进展与应用

海相页岩气富集特征及主控因素、地质评价及综合选区是四川盆地及周缘页岩气勘探开发研究的核心内容与突破的关键.基于勘探开发地质与地球物理多学科联合研究、现场调研、重点露头野外踏勘与取样分析、关键探井岩心观察与精细描述等方面的深入研究,阐述了大面积高丰度页岩气富集理论和地质评价技术内涵,及其在川南地区五峰–龙马溪组的最新进展...     

对页岩气成因及工业前景的思考

页岩本身并不生气。以页岩为储层的油气藏,以裂缝为主要储集空间,即传统的裂缝性泥页岩油气藏。北美页岩气在以硅质胶结和以硅岩为主的储层中,产量偏高。这一现象从硅质的来源上,指出页岩气与碱性地幔流体的必然联系。阿巴拉契亚盆地深度3000m以下的页岩气,甲烷同系物碳同位素值完全反序排列,从地球化学角度证明页岩气来自地幔。如果页岩仅仅是储层而非气源岩,我国"页岩气十二五规划"探明页岩气储量6000×108m3和2015年产量65×108m3的目标将失去地质依据。因巨大的环境隐患,页岩气开发所必需的水力压裂法已在英、美、法、德、瑞士、保加利亚、澳大利亚等国立法禁止,在南非推迟发放所有的水力压裂法开采许可证。页岩气开采带来的环保问题不仅仅是有害气体向大气泄露,还有超过260种有害化学物质随着每次10000m3压裂液返排到地表,不断重复地向页岩气开采地区排放,将造成空前的污染。同时造成工业和民用供水短缺。美国页岩气被市场分析师称为"伪商业产品",价格在成本区间内。我国计划到2020年页岩气产量达600 108～1000 108m3,根据美国的经验,起码需要2万口页岩气井,10年内所需投资将达到4000亿～6000亿元。显然,页岩气即将成为吞噬中国几十年经济发展成果的黑洞,即将成为破坏我们生息环境的"切尔诺贝利"。     

陆相页岩气资源评价初探:以延长直罗—下寺湾区中生界长7段为例

页岩气是一类非常规天然气聚集类型,在中国找页岩气的实践还处于初期阶段,如何合理评价其资源量目前还没有成熟的方法,尤其针对陆相页岩气评价更缺乏借鉴和参考。文中在分析海相、陆相页岩的差异和特点的基础上,明确陆相页岩资源评价的条件和标准。针对延长探区中生界三叠系延长组页岩开展研究,在样品测试、含气量初评的基础上,对陆相页岩气的资源进行初步评价。对不同勘探程度和地质条件采用不同的资源评价方法,综合不同方法获得的结果认为,延长直罗—下寺湾区中生界陆相页岩气资源量达到(626.4～6 037.2)×108 m3,具有很好的勘探开发价值。     

桂中坳陷上古生界页岩气资源潜力分析

桂中坳陷经历了原特提斯早期裂陷成盆、晚期褶皱造山,古特提斯阶段再度裂陷成盆与新特提斯阶段造山改造3个盆地世代的构造演化过程。自早泥盆世开始的大规模海侵作用,使得本区堆积了从台沟相到斜坡相沉积的深色泥页岩、到滨海沼泽相的含煤建造,主要分布下泥盆统塘丁组、中泥盆统罗富组和下石炭统岩关组3套黑色泥页岩。研究表明,本区上古生界海相页岩有机质丰度高、类型好、处于高-过成熟演化阶段,具有页岩气形成与富集的有利地质条件,是南方页岩气探采值得关注的重点区域。目前已在该坳陷上古生界页岩中发现了较多气显示,具有与美国东部典型页岩气盆地(阿巴拉契亚、福特沃斯、密执安等盆地)相似的地质条件;经采用类比法预测初步估算,全坳陷上古生界页岩气资源量约为12.34×1012m3,表明该区具有巨大的页岩气资源潜力。