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。     

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。     

南华北盆地太康隆起煤系页岩气地质特征及勘探潜力

基于南华北盆地上古生界煤系页岩气勘探实践及认识,通过研究该区页岩气烃源岩地球化学特征、储集层特征、含气性特征,总结页岩气地质特征,分析勘探潜力。页岩气主要发育于太原组、山西组,烃源岩有机质类型以Ⅲ型为主,镜质体反射率为2.1%~3.4%,处于过成熟阶段;太原组、山西组泥页岩有机碳含量均值分别为2.34%、1.66%;页岩气储集层矿物成分以石英、黏土矿物为主,主要储集空间类型为矿物质孔和微裂缝;太原组、山西组页岩含气量均值分别为1.73 m³/t、1.55 m³/t,相对于海相页岩含气特征属于中等—偏高的范围;采用容积法计算页岩气地质资源量为7112×10⁸m³,资源丰度为2.54×10⁸m³。经综合对比评价认为庄头斜坡、杞县凹陷是南华北盆地太康隆起页岩气较为有利的勘探目标区。     

鄂尔多斯盆地延长探区陆相页岩气勘探

鄂尔多斯盆地延长探区的柳评177井压裂出气,标志着中国陆相页岩气的成功发现,揭开了我国陆相页岩气勘探开发的序幕。之后,延长石油集团在页岩气勘探方面做了大量的研究工作,取得一系列重要的地质认识,为陆相页岩气勘探开发奠定了基础。鄂尔多斯盆地晚三叠世早、中期湖盆演化控制着页岩气源岩的形成;在延长探区内,主力生烃层为长7和长9页岩,其有机质丰度较高,干酪根主要为Ⅱ1型,处于成熟—湿气(原油伴生气)阶段;所发现的页岩气均为腐泥型干酪根热演化形成的油型气,页岩中油气共生,以湿气为主,以游离态、吸附态和溶解态等形式赋存,且以游离态为主,吸附态次之;结合鄂尔多斯盆地勘探实践,针对盆地页岩气勘探相关地质问题进行了讨论,最终得出盆地热演化差异性、低熟油气生成机理以及生烃期古地层压力研究是鄂尔多斯盆地页岩气勘探地质研究的关键理论问题。     

贵州复杂构造背景下的页岩气勘查存在问题探讨

自从我国引入页岩气概念及页岩气在四川盆地成功实现商业开发,油气勘查工作突破了盆地的界限向盆地外延伸,并取得了一些新的找矿发现,扩大了油气勘探的范围,增大了油气勘探开发的资源潜力。但随着盆外页岩气勘查工作的推进,显示出盆地外页岩气成藏条件与盆地相比资源条件变差,普遍存在构造改造强烈、资源贫化、勘查程度低、开发难度大等问题,这其中以贵州省较为典型。贵州省属于盆地外推进页岩气勘查较早的省份,是盆外区页岩气勘探开发的一个缩影,发育有多套黑色页岩层系,前期实施的部分钻井获得了页岩气的发现,部分甚至取得了勘探突破,但也有部分探井效果不佳,需要解决攻克的问题仍然较多。通过总结贵州省的页岩气勘查现状,提出贵州页岩气保存条件复杂,现有工作程度下页岩气选区、开发难度仍然较大。建议加大页岩气成藏条件的研究,从大区域勘查转为聚焦潜力较好的背、向斜解剖分析,集中力量开展资源评价,提高区块优选质量,降低后期勘探风险,创新盆外复杂构造区页岩气成藏及勘探开发理论技术,以支撑贵州省页岩气高效开发。     

中国潜质页岩形成和分布

我国页岩盆地发育的大地构造背景复杂,板块规模偏小且地质活动性较强,彼此之间相互影响且在中、新生代以来受外缘板块环境影响较大,表现为南海北陆、南早北晚、南升北降等重大差异,在东西方向上,也由于塔里木与华北板块之间的演变差异而出现较大区别。中国页岩的分布主要受控于板块特点及构造、沉积之间的相互匹配,板块及其相互之间的相对运动造成了不同时代沉降沉积中心的迁移变化。塔里木、华北、华南三个板块均发生了四次沉降沉积中心的转移,但总体上表现为早古生代海相时期的由东向西转移、晚古生代海陆交互相时期的背离板块汇聚中心式转移、中生代陆相和海陆交互相时期的由东向西转移、新生代陆相时期的由西向东转移。潜质页岩及页岩气主要发育在中部地区,具有时代交替、南海北陆、东西分异、时空变迁等特点。南方下古生界海相页岩气原始地质条件优越,但有机质热演化程度高且后期改造强,页岩气的有利区分布既受控于构造与沉积条件,也更决定于构造与沉积两者的相互匹配;晚古生代为主的海陆交互相页岩分布范围广、累积厚度大,常与砂岩、煤系及灰岩频繁互层,有机质热演化程度较为适中,是我国页岩气进一步勘探开发的重要目标层系。北方以中新生代陆相为代表的页岩分布受控于盆地结构,是我国页岩油发育的主体区域。针对各套潜质页岩特点,页岩气勘探宜分别考虑。     

富县探区页岩气勘探开发的几点认识

鄂尔多斯盆地中南部“定边-华池-富县”L形页岩气有利发育区,发育大套黑色页岩,有机质含量高、成熟度适中、构造破坏小。特别是富县探区除具有良好的生油条件外,还具有页岩气成藏条件,但其储集层物性差,孔隙度和渗透率极低,自然产能较低,开采难度大,页岩气的经济开采还处于探索起步阶段。针对目前中石化华北分公司在富县区块的工艺试验,在分析国外页岩气开发技术现状的基础上,提出了富县探区页岩气勘探开发的认识和建议。     

遥感技术在复杂山区页岩气早期勘探中的应用

我国目前公开招标的页岩气区块多数位于四川盆地东南缘高陡构造带,地形复杂,断裂发育,造成区块内页岩气的勘探和开发均存在一定难度.与盆地内覆盖区的页岩气早期勘探不同,复杂山地内的页岩气早期勘探需考虑地表地貌因素,加强早期研究,降低勘探风险和成本.利用湖南保靖地区的页岩气招标区块的遥感数据,与DEM数据相结合,考虑坡度、高程2个因素,优选研究区页岩气勘探的地貌有利区,为下一步页岩气的勘探和后期施工提供参考.     

河南中牟区块页岩气特征及勘探前景分析

文章通过对河南中牟区块海陆过渡相太原组和山西组页岩气形成的地质条件与特征分析,认为区块构造较为简单、稳定,其海陆交互相沉积环境控制太原组和山西组页岩发育,分布广泛,富含有机质页岩厚度大,为页岩气目标层;有机碳含量w(TOC)=1.1%~3.7%,有机质类型为Ⅲ型,有机质成熟度指标镜质体反射率(Ro)3.0%~3.8%;目标层有效孔隙度1.0%~5.0%,黏土矿物以伊利石和伊/蒙混层为主;含气量0.5~3.3m~3/t,平均1.7m~3/t。对牟页1井太原组、山西组三段采用快钻桥塞分段压裂,累计注入压裂液量5 055.9m~3,加砂量202.7m~3,三层合采求产为1 256m~3/d,标志着南华北盆地海陆过渡相页岩气勘探取得重大发现。通过地质评价和资源量计算,中牟区块太原组、山西组页岩气地质资源量较为丰富,勘探有利区面积大,具备较好的页岩气勘探前景。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界煤系页岩气藏特征及勘探方向

煤系页岩气是未来非常规天然气的勘探方向。以鄂尔多斯盆地东部为例,对区内上古生界煤系太原组和山西组页岩气成藏的构造条件、储层特征和资源潜力进行了分析。研究认为,区内构造简单,泥页岩储层埋藏浅,厚度大,泥页岩有机质演化程度较高,有机碳含量较高,页岩气含量较高,页岩气成藏条件较优越,页岩气勘探开发的有利区位于府谷-神木-临县一带。鄂尔多斯盆地东部上古生界煤层发育,煤层气含量较高,局部层段存在砂岩气,页岩气可与煤层气、煤系砂岩气等综合勘查、共同开发。      

页岩气及其勘探研究意义

与传统意义上的泥页岩裂缝气并不完全相同,现代概念的页岩气是主体上以吸附和游离状态同时赋存于具有生烃能力泥岩及页岩等地层中的天然气聚集,具有自生自储、吸附成藏、隐蔽聚集等地质特点。美国的页岩气勘探取得巨大成功,是投入工业性勘探开发的三大非常规天然气类型之一,目前已形成了区域性页岩气勘探开发局面。中国的页岩气研究正在起步,许多盆地及研究区具有页岩气成藏的地质条件。与美国东部地区页岩气成藏地质条件进行初步对比,中国南方具有有利的页岩气发育条件,开展页岩气研究具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段陆相页岩气地质特征及勘探潜力评价

提要：鄂尔多斯盆地为大型富含油气盆地,发育本溪组、山西组、延长组长7段、长9段等多套页岩层系,具备页岩气形成的基本地质条件。为查明鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段页岩气的勘探潜力,本文利用有机地球化学和岩石学分析、含气量测试、等温吸附曲线测定等多种手段,分析了延长组长7段页岩的基本地质、地化及含气性特征。在此基础上,对长7段页岩气勘探潜力进行了初步评价。结果表明,长7段陆相页岩埋深和厚度适中、有机质类型以Ⅰ、Ⅱ型为主,有机质丰度和脆性矿物含量高,含气量可达1.25~6.45 ml/g。与北美地区典型页岩相比,研究区长7段页岩有机质类型、有机碳含量类似,粘土矿物含量和长石含量偏高,碳酸盐和石英含量偏少,有机质成熟度偏低。研究区内延长组长7段页岩气资源勘探潜力巨大,资源量为1 528.409亿m3,可作为常规油气勘探的重要补充,志丹—甘泉一线西南部为页岩气勘探的有利目标。     

鹿邑凹陷海陆过渡相页岩气地质调查鹿页1井钻井技术

南华北盆地鹿邑凹陷具有页岩气形成和发育的良好地质条件,区域内设计的页岩气地质调查鹿页1井井深3506.5 m。区域内属于海陆过渡相地层,地层复杂,构造发育,山西组及上石盒子组地层泥岩层段较多,施工中易出现坍塌、掉块等孔内复杂情况。针对钻井工程施工难点,通过优选钻探设备、钻头、钻井液体系等措施,总结了泥浆护壁、深孔取心、防斜等技术措施,保障了钻井工程的顺利实施,形成了一套适应于南华北盆地鹿邑凹陷海陆过渡相地层的页岩气深井钻井施工技术方法。为下一步实施同类钻井、安全优质高效开发页岩气提供了有益借鉴。     

鄂尔多斯盆地延长探区山西组泥页岩储层特征

<正>页岩气是当今世界广泛关注的一种新能源,是赋存于富有机质泥页岩及夹层中以吸附态或游离态为主要存在方式的非常规天然气[1-2]。以美国为代表的西方发达国家在页岩气理论研究、勘探和开发等领域获得了巨大成功,并在国际上掀起了页岩气勘探热潮。鄂尔多斯盆地发育两套页岩气目的层系:一套是中生界延长组长7和长9段湖泊泥页岩层系,该套暗色泥页岩已压裂成功并获得工业气流[3];另一套是上古生界山西组海陆过渡相泥页岩层系,其中山2段为     

鄂尔多斯盆地东部山西组页岩气成藏特征及勘探对策

我国海陆过渡相页岩气资源量约占全国资源总量的三分之一,勘探开发前景广阔。鄂尔多斯盆地过渡相页岩分布范围广、厚度大,受到广泛关注,勘探开发一直未能获得突破。为查明过渡相页岩地质特征与海相页岩储层特征及成藏规律的差异,本文以鄂尔多斯盆地东部山西组页岩为例,通过总有机碳、镜质组反射率、矿物组成、微观孔隙和含气量分析开展页岩气生成、储集和成藏过程的对比研究,分析认为山西组页岩成藏过程有其特殊性,其干酪根来源于Ⅲ型高等植物,液态烃产量很少,缺乏气泡成孔过程,有机质纳米孔数量少,砂泥煤互层的沉积特征排烃效率高,影响页岩含气性。山西组页岩气形成后,大部分页岩气已运移到附近砂岩中形成致密气,致密砂岩、煤层和页岩呈三明治式成藏。预测研究区内东南部为有利区域。在勘探山西组页岩气时考虑煤系"含气带",通过立体勘探寻找有利的富气层段。     

甘肃省页岩气资源潜力及勘查开发浅析

近年来国家出台的一系列页岩气勘查开发的政策和规范,将促进我国页岩气资源勘探开发快速健康发展。甘肃省页岩气的烃源岩有4套,分别为石炭—二叠系海陆交互相烃源岩、上三叠统陆相烃源岩、中下侏罗统陆相烃源岩、下白垩统烃源岩,页岩气赋存与煤炭资源赋存关联度高,武腾盆地、旦马盆地、鄂尔多斯盆地、民和盆地、潮水盆地页岩有机碳含量（TOC）、热成熟度（R0）高,烃源岩厚度较大,具有较好的资源潜力,其页岩气勘查开发工作应分阶段尽早实施。     

达州地区上三叠统须家河组页岩气资源潜力分析

四川盆地为页岩气勘探开发的潜力区域,除了对海相页岩的深入研究外,更应对浅层的陆相页岩进行探索,发掘盆地内有经济开发意义的陆相页岩气。通过全岩测试、扫描电镜、地化特征分析等,对达州地区陆相上三叠统须家河组陆相页岩气资源潜力进行研究。分析表明:达州地区须家河组页岩发育较好,分布范围广,地球化学特征显示较好,具有较好的页岩气勘探潜力。     

桂西北南丹-荔波地区中、新生代构造演化:来自古构造应力场的证据

桂西北南丹-荔波地区是我国重要的锡多金属矿床富集地,近年来油气勘探显示该区亦具有极大的海相页岩气成藏潜力。因此,深入探讨和认识该区中、新生代构造应力场特征及其构造演化是成矿规律研究和页岩气勘探过程中不可或缺的重要环节。本文以南丹-荔波地区广泛发育的褶皱、共轭节理和断层为研究对象,在详细野外观测的基础上,利用叠加褶皱、共轭节理分析以及断层滑动矢量等方法,反演了研究区中、新生代构造应力场变化。构造解析表明,该区中、新生代共经历了四期构造应力场的交替和演化,分别为NNE-SSW 向挤压、NW-SE 向挤压、NEE-SWW 向伸展和近E-W 向挤压。结合区域构造演化特征,推测NNE-SSW 向挤压应力场的形成可能与印支期华南大陆南北边缘与印支/华北板块碰撞闭合有关;NW-SE 向挤压应力场和NEE-SWW 向伸展应力场可能分别对应于燕山早期古太平洋板块向华南大陆之下的俯冲消减以及燕山晚期发生的弧后伸展作用;近E-W 向挤压应力场可能形成于喜山期印度?欧亚板块陆陆碰撞所产生远程效应的构造背景之下。     

页岩气资源量计算：以鄂尔多斯盆地中生界三叠系延长组长7为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7暗色泥页岩是重要的烃源岩。最近的勘探表明,长7具有良好的页岩气开发前景。重点利用鄂尔多斯盆地279口测井资料、18口取心井的347块岩样实验室多种分析测试资料,开展了鄂尔多斯盆地中生界延长组长7页岩气的岩性、岩相、孔隙类型、有机碳含量、热演化程度、含气性、气体储存方式及其在测井曲线的反响研究;在页岩气形成条件的研究基础上,建立了岩性、含气性、有机质含量与自然伽马、声波时差、电阻率之间的关系,有效地识别含气泥页岩;选择容积法对延长组页岩气资源量进行计算,为未来页岩气的勘探和开发奠定基础。     

“页岩气地质与评价”主题专辑（上）目录

自从2009年在重庆彭水县发现页岩气（渝页1井）、2010年在北京香山召开第376次香山科学会议以来,中国的页岩气学术研究逐渐开始进入了一个全新的高速发展时期,相关的学术论著、专利、软件以及针对性的技术研究报告如雨后春笋般涌现出来,页岩气以及与页岩气相关的学术研究进入了前所未有的繁荣阶段。在勘探生产及开发实践领域,长宁威远、延安、彭水、涪陵等地页岩气不断乘胜前进;岑巩、涟源、保靖、中牟、来凤、黔西、黔江、水城、阜新、永顺、柳城、乌托克、秭归、镇巴、正安等地页岩气发现的好消息源源不断,令人鼓舞;同时,准噶尔、渤海湾、吐哈、松辽、南华北、鄂尔多斯等盆地页岩油勘探也捷报频传。短短6年时间内,中国的页岩油气获得了巨大成功,无论是在勘探生产实践,还是在科学理论研究领域,我国页岩油气勘探开发均取得了世人瞩目的创新成果和重大进展。
除已经获得了多处页岩（油）气发现的地区外,我国还有更多的地区同样具有良好的页岩气发育地质条件,不仅包括了西南、华中、华北等地区,而且华东、华南、西北、东北等地区也位在其列;不仅有长期抬升剥蚀的地层出露区页岩气,更有条件良好的沉积保存区页岩油气;不但涵盖了早古生代海相沉积,也包含了晚古生代海陆交互相和中、新生代陆相页岩地层沉积。其间,地质条件千变万化,在带来页岩油气发现机会的同时,也伴随产生了困难、挫折和挑战。回顾6年来的发展历程,页岩油气理论研究已经从早期的页岩沉积、成藏分析、地质评价、有利区优选、资源评价等地质研究范畴,逐步扩展并深入到了矿物相分析、纳米孔隙重构、含气剖面结构、压裂模拟、产能分析等开发技术领域。尽管如此,目前的状况仍然是理论相关研究明显滞后于勘探开发生产实践,虽然已经解决了一批技术难题,但同时也发现了更多值得深入探讨的科学问题。
页岩气在中国的发展仍然处于起步阶段,一系列的地质科学前缘问题等待进一步揭秘。2011年和2014年,两届页岩气国际学术研讨会在中国地质大学（北京）顺利闭幕,产生了良好的学术共鸣,一系列研究成果顺势而出。展望未来,中国的页岩气地质事业方兴未艾,作为对我国页岩气勘探5年成果的总结和对未来页岩气发展规划的前瞻,第二届页岩气国际学术研讨会指明了未来的页岩气发展趋势和学术走向,也为优秀成果的集中产出和展示提供了平台条件,借此页岩油气研究蓬勃成长之际,谨将部分优秀论文选登出版以飨读者,为我国的页岩气事业添新砖、加新瓦。《页岩气地质与评价》上、下专辑共有37篇文章,分四部分内容刊出：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。
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！