中国页岩气勘探开发的关键要点与初期产能特征（英文）

中国页岩气产业近几年已取得了明显进展。上扬子区下古生界海相地层产能效果显著,四川盆地侏罗系陆相、鄂尔多斯盆地三叠系陆相地层页岩气也实现了突破,此外,在西北地区侏罗系陆相、南方中扬子区上古生界海陆过渡相、东部断陷盆地古近系陆相地层都取得了重要进展。总结了优质页岩气资源区产层涉及的地球化学和沉积特点等关键指标,根据压力系数、TOC、成熟度(Ro)、孔隙度、含气性、含气饱和度、脆性矿物含量、黑色页岩层厚度8个指标参数建立了一种图像判别方法,以快速判断地下页岩气储层是否会产气,且产气层潜力能否达到工业气流(水平井工艺下)。认识到有机纳米孔隙内的有机质具有"接力成气"形成天然气的机理,有机孔隙随有机质成熟度(Ro)先升后减,识别出Ro值在2.60%～2.80%区间为孔隙有利发育带,同时也是最佳生气窗口,该层段地层是页岩气勘探的最佳窗口。物质相态转化可为页岩气排出提供有效动力,页岩气勘探中有机孔隙最佳成熟度窗口Ro值在1.35%～3.00%区间。认识到生油岩生成的石油总量有40%～60%的液态烃滞留在源岩中,为后期裂解成气提供了丰富的物质基础。认为页岩油气的"革命"既是勘探技术的突破,也是开采技术的革命,能提高储气层泄气面积的水平井段多级规模压裂是提高产能的关键,这些都延伸和推广了传统石油地质学理论的内涵和外延,拓展了油气勘探领域的发展潜力。分析了我国页岩气产区部分气井的初期产能和开采潜力特征,认为中国虽在海相地层获得了部分区块的商业性开发,但大部分区域仍待开发中准确评估,页岩气资源开发的关键技术还需提升。对中国部分页岩气产区经济效益情况进行了概要推断分析,认为中国页岩气只在个别地区获得了有价值的商业气流,总体上还处于开发起步阶段,要达到大规模商业开采尚需时日。     

试解页岩气储层随钻评价关键参数

基于致密砂岩、碳酸盐岩油气层录井随钻评价方法,以及最新页岩气录井研究成果,给出了页岩气储层随钻评价关键参数的测量方法与评价标准、解释交会图,并结合在中上扬子地台川东褶皱带石柱复向斜钻探成功的J111井实钻资料进行了分析和探讨,为大家进行页岩气、致密砂岩气、致密碳酸盐岩气解释研究提供了有益的参考。     

重庆加速页岩气勘探开发

《中国矿业报》消息（2012—09-18）重庆地质矿产研究院日前与斯伦贝谢油田（新加坡）公司合资组建的页岩气技术服务公司在渝签订合作合同。合资公司将立足重庆、面向全国．为页岩气的勘探开发提供技术服务。重庆市市长黄奇帆出席签约仪式并发表讲话。     

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。     

我国加快页岩气勘探开发步伐

为改善我国能源结构,国家能源局近日设立页岩气勘探开发关键技术研究项目,加大科技攻关力度,突破核心技术,旨在加快我国页岩气勘探开发步伐。我国页岩气可采资源量约为26万亿立方米,开发潜力巨大,目前页岩气专项发展规划及相关政策正在编制和研究中。     

海相页岩气储层特征研究进展与发展动态

富有机质泥页岩复杂的沉积成岩过程、细粒特征,以及远小于常规储层的以微米—纳米级为主的孔隙空间,给海相页岩气储层特征研究带来了极大的挑战。近年来借助多项先进技术方法的推广运用,在海相页岩气储层的多个方面形成了重要认识,页岩有机质与其成熟度关系密切,岩石矿物组分判定方法向定量化发展,岩相预测与建模技术得以应用,但成岩作用对储层的影响尚有待进一步探知,物性变化趋势的认识尚存在不同见解,孔隙结构实现了从定性到定量表征的跨越,页岩力学性质的解析能够有效指导压裂改造。通过进一步分析海相页岩气储层研究的发展动态,就页岩气储层孔隙结构系统表征、区域尺度上成岩与岩相变化的时空配置关系、成岩演化—岩相—孔隙系统—有机质丰度潜在的多元关系等研究方向作出了展望,以期推进储层特征研究在深度和广度上向前发展。     

世界页岩气勘探开发现状及对中国的启示

<正>页岩气是一种潜在的、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     

我国加快页岩气勘探开发步伐

国土资源网消息（2011-03-29）为改善我国能源结构,国家能源局近日设立页岩气勘探开发关键技术研究项目,加大科技攻关力度,突破核心技术,旨在加快我国页岩气勘探开发步伐。我国页岩气可采资源量约为26万亿立方米,开发潜力巨大,目前页岩气专项发展规划及相关政策正在编制和研究中。     

中国深层煤层气勘探开发进展、关键评价参数与前景展望

经过30 a的不懈探索,我国煤层气开发井型逐渐由直井向水平井开发过渡,水平井开发煤层气的基础理论是制约当前煤层气开发的主要问题。和页岩相比,煤层页理和脆性矿物不发育,非均质性更强,不利于体积缝网的形成。但煤层顶底板封盖强,机械强度高,具备较好的水力压裂条件。部分煤层裂隙被方解石等填充,酸化有利于储层渗透率改善和复杂裂缝形成。因此,建立一套适合煤层气储层特征的水平井开发工艺尤为重要。针对煤层地质特征,从水平井长度优化、簇间距优化、压裂液选择、支撑剂选择、返排率、最终可采储量(EUR)特征6个方面,系统分析煤层气水平井开发技术经济政策,认为煤层气水平段长度一般不超过1 000 m,簇间距15~30 m储层改造效果较好;深部煤层气压裂液中加入滑溜水破胶剂及少量低温辅助破胶剂可提高破胶效率;相比中浅部煤层气储层,深部煤层压裂支撑剂应提高大粒径(0.425/0.850 mm)比例;深部煤层(如大吉区块8号煤)达到最高产气时的压裂液返排率与威远−长宁页岩气相近;煤层气EUR偏低,但用液强度、加砂强度大,应提高煤层气开发效率及经济效益等。煤层气开发效果受地质特征和开发工程技术协同控制,从地质工程一体化角度,提出下步煤层气水平井开发的对策,指出应进一步优化煤层气水平井开发工艺;完善水平井钻完井与配套技术,降低单井钻完井成本;依据煤粉迁移规律,实现煤层气水平井控粉有序返排,提高排采效果;依据游离与吸附气赋存比例,优化生产控制技术提升单井EUR。

     

山东省主要页岩气储层特征与资源潜力

山东省富有机质泥页岩发育层系多、类型多、分布范围广,为探寻页岩气有利储集层系和分布范围,以富有机质泥页岩为研究对象,通过分析富有机质泥页岩岩性特征,有机碳含量、生烃潜量、氯仿沥青"A"、干酪根类型、镜质组反射率等有机地化特征,孔隙度、渗透率、矿物成分、岩石密度等岩石物性特征,含气性特征等,对山东省页岩气赋存层位、生成的物质基础、热演化程度、储层特征等形成了系统认识。认为:古生界石炭系—二叠系山西组—太原组、新生界古近系孔店组和沙河街组富有机质泥页岩发育厚度大、分布面积广、有机质丰度高,热演化程度适中、岩石脆性矿物含量高,为页岩气有利储层;利用页岩气储层分布面积、泥页岩厚度、有机碳含量、镜质组反射率、含气性等相关评价参数,计算了山东全省页岩气资源潜力为14177.97×10⁸m³,优选了9个页岩气有利区,其中鲁西南有利区、阳谷-茌平有利区、黄河北有利区、贾镇潜凹陷有利区属海陆交互相泥页岩储层,泥页岩层系分布于石炭系—二叠系山西组—太原组;潍北凹陷有利区、东营凹陷有利区、沾化凹陷有利区、车镇-沾化凹陷有利区、临邑有利区属湖相泥页岩储层,泥页岩层系...     

世界页岩气研究概况及中国页岩气资源潜力分析

页岩气系指泥岩或页岩在各种地质条件下生成的、已饱和岩石自身各种形式的残留需要、进入了排烃门限但尚未完全排出的以吸附、游离及溶解等多种形式残留于泥页岩内部的天然气资源。随着北美、欧洲和亚洲等地区页岩气勘探程度不断加大,对页岩气的储集特征、成藏机理等方面的研究取得重大进展。但页岩气研究仍存在许多问题,如"页岩气"概念没有科学地表达出页岩油气资源的科学内涵;页岩气的成因机制不清且缺乏行之有效的判别标准;页岩气分布发育模式不明且缺乏统一的预测方法。针对当前对页岩气的认识,本文依据源岩残留烃临界饱和量及其钻采过程中温压下降而释放油气的比率等参数,对中国页岩气资源进行了预测。     

宁夏六盘山盆地白垩系马东山组页岩气地质特征与勘探潜力分析

以六盘山盆地固页1井白垩系马东山组泥页岩为研究对象,通过野外观察、岩心编录、岩石热解、X衍射、干酪根元素分析、等温吸附等手段,对六盘山盆地固页1井白垩系马东山组页岩气勘探潜力进行评价。结果表明:(1)六盘山盆地白垩系马东山组具有丰富的荧光、油迹、沥青等油气显示,并见200余米的暗色泥页岩、油页岩层位。(2)马东山组泥页岩有机质类型为Ⅱ～Ⅲ型;65%样品TOC大于1.0%,37.2%的样品TOC大于2.0%;50%样品Ro大于0.8%,T_(max)处于435～445℃,处于低成熟—成熟阶段,属生物成因气与热成因气混合气。(3)马东山组泥页岩具黏土矿物低,长石类和碳酸盐类矿物含量高的特征,碳酸盐类矿物均值达38.2%,长石类含量均值24.4%,石英含量均值17.2%,黏土含量均值仅为13.2%;符合页岩气压裂施工的黏土含量小于30%,脆性矿物含量大于40%标准。其黏土组成以伊利石和伊/蒙间层为主,均值含量分别达69%、26.1%。(4)马东山组泥页岩有效孔隙度介于0.117%～1.268%;渗透率0.0009～0.0042 m D,属低孔低渗储层。马东山组泥页岩具有较强的储气能力,其最大甲烷吸附能力介于0.96～4.6 m~3/t,均值2.29 m~3/t。(5)对比延安组页岩地质、地化参数,认为六盘山盆地白垩系马东山组泥页岩层位具备较好的页岩气勘探潜力,可以作为良好的页岩气层位进行进一步工作,其成果将对河西走廊白垩系非常规油气层位勘探具有借鉴意义。     

鄂尔多斯盆地延长探区陆相页岩气储层特征

结合我国陆相页岩分布特征,以鄂尔多斯盆地延长探区为例,对钻孔岩心样品进行有机地球化学、X射线衍射、孔隙度测定、扫描电镜、气体吸附等多种实验分析,研究陆相页岩气储层特征。结果表明,延长探区延长组陆相页岩厚度较大（平均50 m）,有机质丰度高（平均TOC为4.86%）,有机质类型主要为Ⅱ型,热演化程度处于成熟阶段（R_ran为0.84%~1.10%）;页岩中黏土矿物质量分数高（21.8%~71.5%,平均47.3%）,石英质量分数较低（10.8%~44.9%,平均22.3%）,脆性指数相对较小（27.1%~77.2%,平均49.6%）,表明页岩储层具有脆性和可压裂性;延长组页岩孔隙度主要分布在1%~3%,孔隙类型多样,以粒间孔和粒内孔为主,其次是晶间孔、微裂缝、溶蚀孔和有机质孔,为页岩气赋存提供了储集空间;延长组页岩总含气量为1.60~6.67 m³/t,显示出较好的含气性。     

中国页岩气开发的实质性突破

页岩气是指吸附在页岩中的天然气或自生自储在页岩纳米孔隙中连续聚集的天然气.新世纪以来,美国发生的页岩气革命影响了世界油气资源格局;中国的非常规油气储存量非常可观,是世界上具有页岩气可采储量最大的国家;但页岩气地质条件、水平钻井、分段压裂等技术储备和页岩气管理经验等还面临很大挑战.近年来,中国大力推进页岩气的开发利用,中石化、中石油和延长油田三家公司在示范区块开发的成功,以及短时间内在勘探开发方面取得的技术突破,标志着中国页岩气的开发已取得了实质性突破.但中国今后是否采取页岩气开发对多元资本开放的模式,还需要进一步研讨.     

页岩气储层的特殊性及其评价思路和内容

为了有效地开展页岩气储层的评价,文中首先总结了页岩气储层相对于常规油气储层的特殊性。指出这些特殊性体现在富含有机质、富含粘土矿物、细小的矿物粒度、极低的孔隙度和渗透率、纳米级孔喉结构、巨大的矿物表面积、复杂的成岩改造、大比例的天然气吸附赋存。在此基础上,从页岩储层性质的特殊性入手,梳理了页岩储层的评价思路和方法。强调了评价过程应遵循评价参数的直接测定与间接计算相结合、分析测试的常规手段与特殊方法相结合、评价对象的孔隙特征与吸附能力相结合。最后,探讨了页岩气储层的评价内容,认为其除了与常规储层相同的储层岩石学特征和物性特征外,还应考虑其吸附天然气的能力及其压裂改造的难易程度,即应包括储层岩石组成特征与空间分布、储层孔渗特征、储集空间特征、储层含气性和储层岩石力学性质等。     

重庆涪陵页岩气勘查开发区环境地质调查进展

紧密结合国家非常规能源勘探开发的重大战略,聚焦重庆涪陵页岩气勘查开发区环境地质调查工作,总结了研究区岩溶发育特征与分布规律,评价了涪陵页岩气开发区区域水资源量和地下水质量.在此基础上,收集分析国内外资料,梳理了页岩气勘查开发所引发的6类环境(地质)问题及勘查、钻井、压裂、开采、闭井等5个阶段需关注的地质环境问题或风险等,其中涪陵页岩气勘查开发区主要诱发水土污染、地质灾害和大气污染等环境(地质)问题;基本识别了2种地下水污染模式、3种污染类型及可能的地下水污染风险途径;初步确定了涪陵页岩气勘查开发区污染指示性特征因子,并形成了页岩气勘查开发区地质环境影响评价指标体系,可指导页岩气勘查开发的环境地质调查.该研究为页岩气国家新型清洁能源的绿色开发和开发区生态文明建设提供支撑.     

重庆涪陵页岩气勘查开发区环境地质调查进展

紧密结合国家非常规能源勘探开发的重大战略,聚焦重庆涪陵页岩气勘查开发区环境地质调查工作,总结了研究区岩溶发育特征与分布规律,评价了涪陵页岩气开发区区域水资源量和地下水质量。在此基础上,收集分析国内外资料,梳理了页岩气勘查开发所引发的6类环境(地质)问题及勘查、钻井、压裂、开采、闭井等5个阶段需关注的地质环境问题或风险等,其中涪陵页岩气勘查开发区主要诱发水土污染、地质灾害和大气污染等环境(地质)问题; 基本识别了2种地下水污染模式、3种污染类型及可能的地下水污染风险途径; 初步确定了涪陵页岩气勘查开发区污染指示性特征因子,并形成了页岩气勘查开发区地质环境影响评价指标体系,可指导页岩气勘查开发的环境地质调查。该研究为页岩气国家新型清洁能源的绿色开发和开发区生态文明建设提供支撑。     

页岩油气储层纵向多重非均质性及其对开发的影响

页岩油气作为烃源岩层系内自生自储的油气资源,其可开发性受页岩储层特征的控制明显。由于不同类型富有机质页岩形成环境的差异性,页岩油气储层在纵向上具有多重非均质性,包括岩性的纵向非均质性、储层物性的纵向非均质性、岩石力学参数的纵向非均质性、地应力的纵向非均质性以及含气性特征的纵向非均质性等,这造成了页岩油气储层的纵向非均质性明显强于横向非均质性,有机质丰度、孔隙度、渗透率、储层的可压裂性、地应力、含气性及吸游比等参数在纵向上的变化均较大,且直接影响了后期页岩油气开发方案的设计与实施。优质开发目的层段的选择首先要考虑单段页岩油气储层的连续厚度在30~50 m左右、有机碳含量均值达到2.0%以上、有效孔隙度大于2.0%、岩石泊松比小于0.25、脆性较大、最小主应力相对上下邻层较小、含气性较高的层段。页岩油气开发井型的选择,水平井段的部署,压裂分段的长短、射孔簇的设计等均要充分考虑这种非均质性的影响。     

页岩气储层特征及测井评价方法

为准确分析页岩气储层特征及其测井评价方法,在大量国内外文献调研基础上,综合已有的地质、测井资料,详细分析了页岩气储层的矿物成分、有机质特征、物性特征和储集特征等,提出了从含气页岩识别、页岩生烃潜力评价及含气页岩储集参数评价等三方面开展页岩气测井评价工作。对页岩气储层特征及其测井评价方法进行分析总结,可为页岩气的勘探开发提供技术支持。     

Distribution characteristics,exploration and development,geological theories research progress and exploration directions of shale gas in China

The shale gas resources in China have great potential and the geological resources of shale gas is over 100×10¹²m³,which includes about 20×10¹²m³ of recoverable resources.Organic-rich shales can be divided into three types according to their sedimentary environments,namely marine,marine-continental transitional,and continental shales,which are distributed in 13 stratigraphic systems from the Mesoproterozoic to the Cenozoic.The Sichuan Basin and its surrounding areas have the highest geological resources of shale gas,and the commercial development of shale gas has been achieved in the Upper Ordovician Wufeng Formation-Lower Silurian Longmaxi Formation in these areas,with a shale gas production of up to 20×10⁹m³ in 2020.China has seen rapid shale gas exploration and development over the last five years,successively achieving breakthroughs and important findings in many areas and strata.The details are as follows.(1)Large-scale development of middle-shallow shale gas(burial depth:less than 3500 m)has been realized,with the productivity having rapidly increased;(2)breakthroughs have been constantly made in the development of deep shale gas(burial depth:3500-4500 m),and the ultradeep shale gas(burial depth:greater than 4500 m)is under testing;(3)breakthroughs have been made in the development of normal-pressure shale gas,and the assessment of the shale gas in complex tectonic areas is being accelerated;(4)shale gas has been frequently discovered in new areas and new strata,exhibiting a great prospect.Based on the exploration and development practice,three aspects of consensus have been gradually reached on the research progress in the geological theories of shale gas achieved in China.(1)in terms of deep-water fine-grained sediments,organic-rich shales are the base for the formation of shale gas;(2)in terms of high-quality reservoirs,the development of micro-nano organic matter-hosted pores serves as the core of shale gas accumulation;(3)in terms of preservation conditions,weak structural transformation,a moderate degree of thermal evolution,and a high pressure coefficient are the key to shale gas enrichment.As a type of important low-carbon fossil energy,shale gas will play an increasingly important role in achieving the strategic goals of peak carbon dioxide emissions and carbon neutrality.Based on the in-depth study of shale gas geological conditions and current exploration progress,three important directions for shale gas exploration in China in the next five years are put forward.