页岩气地球物理勘探技术发展现状

近年来,全球页岩气产业迅速升温,特别是北美页岩气的快速发展改变了世界能源供应格局。我国页岩气资源潜力巨大,已经引起政府和相关企业的高度关注。页岩气储集层具有高自然伽马、低声波速度、低密度、高电阻率等地球物理特性,这些特性是页岩气勘探地球物理技术识别与评价的依据。当前我国页岩气勘探开发总体处在起步阶段,主要任务是有利目标区域的优选和资源量评价,以及开展关键技术的试验研究。本文通过页岩气地球物理勘探技术发展现状的分析,指出地球物理勘探技术作为页岩气储层评价和增产改造的关键技术,应重点在建立页岩气储层测井评价方法和标准、页岩气储层地震资料各向异性处理和多波反演技术等方面加强研究。加大页岩气勘探工作的投入,基础性研究与关键技术研发相结合,借鉴国外成功经验与自主创新研发相结合,部署开展基础性页岩气资源调查评价,探索建立适合我国地质特点的页岩气地球物理勘探评价技术体系。     

江苏页岩气资源调查地球物理方法技术集成

为了提高综合地球物理方法在页岩气勘探中的应用效果,基于江苏页岩气资源调查与评价工作资料,在页岩气资源早期调查评价阶段进行地球物理方法技术集成,目标是建立一套能够适应江苏以往资料积累状况和复杂构造条件下的有效勘探技术组合,以达到识别不同时期的海相、海陆过渡相、陆相页岩层位的目的。结果表明,通过勘探网络的优化、勘探手段的优选和物性参数的分析,以及先进勘探手段和处理方法的引入,对江苏下扬子区4套页岩地层分别提出了有效的技术组合,大幅降低了调查成本,进一步提高了解释精度和识别能力。     

甘肃省页岩气资源潜力分析及资源评价中地球物理技术应用探讨

页岩气作为一种清洁的非常规能源,是非常理想的常规油气接替资源,世界各国都掀起了页岩气勘探开发的热潮。与常规油气资源相比,页岩气具有自生自储、无气水界面、低孔低渗、大面积连续成藏等特点。甘肃省境内含油气盆地众多,具有页岩气勘探开发的优势,酒泉、民和等盆地都已经发现了一定规模的泥页岩油气藏。在后续的页岩气勘探开发中,必须重视地球物理勘查技术的应用,地震、测井以及非震等勘探技术是页岩气勘探开发必不可少的手段,尤其是时频电磁法、大地电磁测深法、连续电磁剖面法等非震技术已经成功应用在页岩气勘探中。     

页岩气资源评价方法与技术:概率体积法

页岩气资源评价方法不同于常规油气资源评价方法。基于我国页岩气勘探开发现状,结合《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》工作要求,针对页岩气聚集机理和特点,提出了适用于我国现阶段的页岩气资源评价方法,即概率体积法。在统计分析我国泥页岩和页岩气相关参数基础上,建立了页岩气远景区、有利区和目标区优选参数体系,提出了不同类型页岩气选区标准和页岩气资源评价主体工作流程。结合国内外数据统计,确定了页岩气资源评价时的起算条件。根据离散型和连续型参数分布特点,研究了参数获取和概率赋值方法。研究成果为我国系统地页岩气资源评价提供了基础和依据。采用该方法对全国页岩气资源进行了评价,获得了地质资源量、可采资源量及有利选区结果,取得了良好效果。     

“页岩气地质与评价”主题专辑（下）目次

页岩气作为一种非常规天然气资源,以其储量大、初产量较高、开采周期长、开采成本低、清洁环保等优点备受各国关注,是常规油气最现实的替代资源之一,具有重要的战略地位。美国页岩气开发的突破性进展,在全世界掀起了一场“页岩气革命”。一场由页岩气引领的能源革命正以美国为中心波及全球,进而影响到世界能源格局、地缘政治乃至全球经济秩序,页岩气正在成为天然气勘探开发的重要领域。
近年来,北美地区海相页岩气勘探开发获得的巨大成功表明,长期以来被看作烃源岩或盖层的泥页岩层,当其发育有足够的天然裂缝或经压裂改造后能够产生大量裂缝系统时,完全可以作为一种新型油气储集层;泥页岩层中的天然气（甲烷为主）以吸附或游离态为主要赋存方式,是一种典型的自生自储和自盖型的非常规油气资源,这一认识的进步在世界范围内大大拓宽了天然气的勘探领域,引起了国内、外学者对页岩气地质基础理论研究和勘探开发技术的高度关注。
我国作为全球页岩气资源量最大的国家,于2005年开启了页岩气勘探开发进程。2009年8月我国在重庆市綦江县启动了首个页岩气资源勘查项目,这标志着继美国和加拿大之后,我国正式开始对页岩气开展勘探工作。2011年12月国土资源部将页岩气列为第172个独立矿种、2011年6月和2012年11月国土资源部面向社会各类企业先后开展的两轮页岩气探矿权出让招标,将我国页岩气勘探开发引入高潮。特别是近几年,我国在跟踪和借鉴北美地区页岩气地质勘探与开发成功经验的同时,企事业单位和高等院校等先后积极地对我国页岩气资源调查评价与勘探开发示范区建设开展了大量卓有成效的工作,已取得了丰硕成果,并有效地指导了我国页岩气勘探开发的生产实践。结果表明,我国具备海相、陆相和海陆过渡相等多类型页岩气形成的地质条件,丰富的页岩气资源将成为我国未来能源结构中的重要组成部分。
迄今为止,我国不仅在页岩气地质理论认识与评价方法上取得了重要进展,而且在勘探开发实践中也获得了重大突破,目前已成为全球除北美地区以外率先发现页岩气并实现商业性开发的国家。我国不仅在多个地区的下古生界海相、上古生界海陆过渡相、中生界陆相等三大领域的多套页岩层系中发现了页岩气,而且在重庆涪陵焦石坝地区、四川盆地南部长宁-威远地区已完成了数十亿方的产能建设。这些勘探成果充分展现出了我国巨大的页岩气资源开发潜力。
为了系统地反映我国页岩气地质基础理论与评价方法方面的最新研究成果,我们受《地学前缘》编辑部的特约,基于2010年第376次香山科学会议“中国页岩气资源基础及勘探开发基础问题”、2011年和2014年的页岩气国际学术研讨会上的部分专家的优秀报告而进行约稿,经过一年的努力,专家学者们为“页岩气地质与评价”上、下专辑贡献了37篇文章。该专辑内容分4个部分。第一部分“页岩气富集规律与分布”,包括我国潜质页岩的形成和分布、页岩气形成的地质条件、页岩气富集机理与特征及高产的控制因素、页岩气勘探前景分析等方面成果;第二部分“页岩岩石力学性质与裂缝研究”,涵盖页岩储层脆性、岩石力学性质、裂缝发育与分布特征及有效性评价等方面成果;第三部分“页岩岩相表征”,包括页岩岩相特征、岩相的精细划分及预测等方面成果;第四部分“页岩储层特征与评价”,包含页岩储层矿物与岩石学、有机地球化学、储集空间类型与结构、含气性及非均质性等特征与影响因素等方面的成果。
期待以本专辑出版为契机,促进我国复杂地质条件下多类型页岩气地质基础理论的发展与评价方法体系的建立,推动我国页岩气勘探开发取得更大的突破。由于我们工作的不足,还有部分专家的重要研究成果未能征集到专辑中来,实属遗憾。
感谢所有作者（包括文章未能在本专辑中刊登的稿件提交者）、审稿专家和编辑部人员为本专辑出版所付出的辛勤努力！     

中国页岩气革命现状与发展建议

近10年来,美国页岩气革命已经改变了全球现有的能源格局,吸引着越来越多的国家投入到页岩气的勘探开发中来。本文介绍了美国页岩气革命的发展历程及取得的成就;简述了中国页岩气革命的发展历程和现状。结合美国页岩气革命的先进经验,及我国页岩气资源特征及开发特点,针对性地提出了中国页岩气勘探开发技术的发展建议,对中国页岩气革命的大发展具有重要的指导意义。     

页岩气勘探开发关键技术综述

在当前国际能源供需矛盾日益突出的形势下,页岩气资源勘探开发备受世界瞩目。页岩气是一种超低渗透非常规天然气,在页岩气勘探开发中有许多关键技术。介绍了页岩气勘探开发中的相关关键技术,包括密闭取心和保压密闭取心技术、水平井技术和压裂技术,并提出了发展我国页岩气勘探开发相关技术的建议。     

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。     

我国页岩气探采与利用路径思考

目前,页岩气的开发利用成为全球油气勘探开发的新亮点。加快页岩气资源勘探开发和利用,对于改变我国油气资源格局,甚至改变整个能源结构,缓解我国油气资源短缺,保障国家能源安全,促进经济社会发展具有十分重要的意义。借鉴国外发展页岩气的先进经验,结合我国实际,寻找加快发展的路径,探索并形成具有中国特色的页岩气资源勘探开发和利用体系,十分迫切。本文介绍了我国页岩气资源潜力与勘探开发状况,分析了面,l鲁的问题,思考我国加快页岩气勘探开发和利用的路径。     

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...     

长江经济带页岩气勘探开发进展及建议

页岩气是一种清洁的非常规天然气资源,已引起全世界各国的广泛关注.我国页岩气资源丰富,70%的资源分布在长江经济带沿线各省市.在长江上游的重庆涪陵、四川长宁-威远等地区实现了商业开发,长江中游鄂西地区实现突破,长江下游安徽宣城取得了积极进展.页岩气勘查理论和技术标准体系初步形成,开采装备基本实现国产化.加快长江经济带页岩气勘查开发对优化能源消费结构、实现绿色发展、保障国家能源安全具有重要意义.然而,目前页岩气勘探和开发存在一些问题.主要体现在:页岩气资源探明率低,复杂构造区页岩气富集成藏理论尚需深入研究.页岩气开发成本高,一些关键技术装备尚待研发.市场驱动机制方面,多元主体共同参与的市场化格局尚未完全形成.本文从长江经济带页岩气资源状况、勘探开发进展、勘查理论、技术与装备等方面,分析了中国页岩气发展形势,梳理了制约我国页岩气勘查开发快速发展的主要问题.建议加大勘查开发力度,加强科技创新,坚持绿色勘查开发,加大政策扶持力度,多措并举加快构建长江经济带页岩气勘查开发新格局.      

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。     

Progress in China's Unconventional Oil & Gas Exploration and Development and Theoretical Technologies

The new century has witnessed a strategic breakthrough in unconventional oil gas.Hydrocarbon accumulated in micro-/nano-scale pore throat shale systems has become an important domain that could replace current oil gas resources.Unconventional oil gas plays an increasingly important role in our energy demand.Tight gas,CBM,heavy oil and asphaltic sand have served as a key domain of exploration development,with tight oil becoming a 'bright spot' domain and shale gas becoming a 'hotspot' domain.China has made great breakthroughs in unconventional oil gas resources,such as tight gas,shale gas,tight oil and CBM,and great progress in oil shale,gas hydrate,heavy oil and oil sand.China has an estimated(223-263)×10~8t of unconventional oil resources and(890-1260)×l0~(12)m~3 of gas resources.China has made a breakthrough for progress in unconventional oil gas study.New progress achieved in fine-grained sedimentary studies related to continental open lacustrine basin large-scale shallow-water delta sand bodies,lacustrine basin central sandy clastic flow sediments and marine-continental fine-grained sediments provide a theoretical basis for the formation and distribution of basin central reservoir bodies.Great breakthroughs have been made in unconventional reservoir geology in respect of research methodology technology,multi-scale data merging and physical simulation of formation conditions.Overall characterization of unconventional reservoirs via multi-method and multi-scale becomes increasingly popular and facilitates the rapid development of unconventional oil gas geological theory,method and technology.The formation of innovative,continuous hydrocarbon accumulation theory,the establishment of the framework of the unconventional oil gas geological theory system,and the determination of the implications,geological feature,formation mechanism,distribution rule and core technology of unconventional oil gas geological study lays a theoretical foundation for extensive unconventional oil gas exploration and development.Theories and technologies of unconventional oil gas exploration and development developed rapidly,including some key evaluation techniques such as 'sweet spot zone' integrated evaluation and a six-property evaluation technique that uses hydrocarbon source,lithology,physical property,brittleness,hydrocarbon potential and stress anisotropy,and some key development engineering technologies including micro-seismic monitoring,horizontal drilling completion and "factory-like" operation pattern, "man-made reservoir" development,which have facilitated the innovative development of unconventional oil gas.These breakthroughs define a new understanding in four aspects:①theoretical innovation;② key technologies;③ complete market mechanism and national policy support;and ④ well-developed ground infrastructure,which are significant for prolonging the life cycle of petroleum industry,accelerating the upgrade and development of theories and technologies and altering the global traditional energy structure.     

世界页岩气勘探开发现状及对中国的启示

页岩气是一种潜在资源量巨大的非常规天然气资源,具有开采技术要求高、开采寿命长、稳产周期长的特点。近些年来,严峻的能源紧张形势和能源价格的快速增长,使页岩气资源在全世界受到了广泛的重视。回顾了美国页岩气勘探开发的历史,总结了美国的页岩气发育情况,跟踪了世界其他地区(加拿大、欧洲)包括中国页岩气研究的最新进展情况。根据前人的资料,认为中国南方海相页岩和北方盆地的湖相页岩具有巨大的页岩气资源潜力。鉴于页岩气是一种非常规能源,对其研究具有重大的现实意义,建议中国相关部门加大研究投入力度,尽快开展页岩气资源战略调查和选区研究工作,加强技术攻关创新、引进和国际合作,探讨中国现实国情下的页岩气相关政策,以早日实现页岩气在中国的商业性开发,促进经济快速发展。     

世界页岩气勘探开发现状及对中国的启示

页岩气是一种潜在资源量巨大的非常规天然气资源,具有开采技术要求高、开采寿命长、稳产周期长的特点。近些年来,严峻的能源紧张形势和能源价格的快速增长,使页岩气资源在全世界受到了广泛的重视。回顾了美国页岩气勘探开发的历史,总结了美国的页岩气发育情况,跟踪了世界其他地区(加拿大、欧洲)包括中国页岩气研究的最新进展情况。根据前人的资料,认为中国南方海相页岩和北方盆地的湖相页岩具有巨大的页岩气资源潜力。鉴于页岩气是一种非常规能源,对其研究具有重大的现实意义,建议中国相关部门加大研究投入力度,尽快开展页岩气资源战略调查和选区研究工作,加强技术攻关创新、引进和国际合作,探讨中国现实国情下的页岩气相关政策,以早日实现页岩气在中国的商业性开发,促进经济快速发展。     

页岩气实验测试技术现状与研究进展

页岩气是一种潜力巨大的非常规资源,已经在北美地区得到成功开发,成为全球油气勘探的一个新领域.目前对页岩气的储量评估和产气能力评价研究主要集中在页岩气藏的岩性成分、成因来源、赋存形式、成藏特征、成藏条件、页岩含气量等方面.而开展这些研究的基础是首先要准确测定页岩有机地球化学,岩石学以及含气量等相关参数,因此页岩实验测试技术是页岩气勘探开发研究的关键技术之一.通过对页岩进行分析检测可以得到总有机碳含量、成熟度、孔隙度、渗透率及含气量等重要参数,这些参数的获得对页岩气成藏研究和勘探开发具有重要意义.因此尽快梳理页岩实验测试技术,建立页岩特征参数常规分析测试方法体系和页岩测试专用实验室显得十分重要.本文在调研国内外文献的基础上,围绕页岩有机地球化学特征、页岩岩石学相关参数和页岩含气量测定,对页岩的有机质丰度、干酪根类型、有机质生油、生气关键指标等地球化学特征分析,页岩矿物组成、孔隙度和渗透率测定等储层表征技术,以及页岩含气量测试技术进行了概述.大量文献资料表明:加强页岩总有机碳含量、干酪根类型、页岩有机质成熟度、页岩孔隙度和渗透率、页岩含气量等参数的研究对页岩气的开发利用具有重要作用.     

中国页岩气地质调查评价研究现状与存在问题

美国页岩气大规模商业性开发促进了中国页岩气地质调查评价和研究工作的开展.经过近10年的探索实践,认识到中国页岩气地质条件复杂,地质理论和开发技术有待突破.从中国富有机质页岩特征及分布规律、生气机理与富集规律、页岩气储层物性及微结构、保存条件、资源评价与选区评价等方面对目前中国页岩气地质理论研究进展进行了综述分析,讨论了中国在页岩气地质理论研究中存在的问题,并对今后中国页岩气地质研究工作进行了展望.认为沉积、构造对页岩层段分布规律的控制作用研究需加强,页岩气吸附机理的理论认识需深入,微结构定性定量测试分析技术需提高,评价现今页岩气保存条件的指标体系需建立,选区参数体系和标准需进一步完善.     

滇黔北昭通示范区龙马溪组页岩气资源潜力评价

研究区位于滇黔北坳陷威信凹陷的中西部区域——川南低陡褶皱带南缘带,本文利用钻井、野外露头、区域地质等资料,对研究区龙马溪组页岩气基本地质特征进行了分析,并采用体积法对页岩气资源量进行了评价。研究成果表明,区内龙马溪组下段暗色页岩有机质含量及成熟度较高,有机质类型偏腐泥型;岩石脆性矿物含量高,物性一般,总含气量中等,总体与长宁、威远等邻区同层位产气页岩较为相似,并与北美主要产气页岩具有一定可比性。初步估算研究区龙马溪组页岩气资源量24871.8×10~8m~3,展现出良好的勘探前景,但受储层发育、保存条件等影响,页岩气资源分布严重不均,纵向上质量较好的页岩气资源主要集中在龙马溪组底部第1小层,平面上主要分布于研究区北部的川南低陡褶皱带内,该区内保存条件好的宽缓复向斜带和箱状背斜构造带是下步勘探的有利区。