中国页岩气资源勘探潜力

页岩气是以吸附和游离状态同时存在于泥页岩地层中的天然气,它分别在天然气的成因机理、赋存相态、成藏聚集机理、分布变化特点及其与其他类型气藏关系之间存在广泛的变化性。由于页岩气成藏边界条件可有适度地放宽且变化较大,各成藏地质要素之间具有明显的互补性。基于地质、测井、地震等方法和手段,可对页岩气进行快速识别。研究表明,中国存在页岩气大量发育的区域地质条件,初步计算中国页岩气资源量约为（15~30）×10¹² m³。平面上以中国南方和西北地区最为有利（也包括鄂尔多斯盆地及其周缘）,剖面上以古生界资源量为最大,中生界位居其次。     

页岩气成藏理论及资源评价方法

在调研了国内外页岩气研究成果的基础上,系统地研究了页岩气藏基本特征,分析了页岩气藏的成藏机理及成藏控制因素,并针对页岩气藏特殊的成藏特征,探讨了相应的识别方法和资源评价方法。研究表明,页岩气藏通常具有自生自储、储层粒度细、低孔低渗、裂缝发育、储层面积大、连续分布、形成温度及埋深范围广,赋存方式主要为吸附态、压力异常、产能低、采收率低和生产周期长等特征;页岩气成藏具有过渡特点,兼具了根缘气及常规天然气的成藏机理;有机质类型及含量、成熟度、裂缝、孔隙度和渗透率、矿物组成、厚度、湿度、埋深、温度与压力对页岩气藏的形成具有一定的控制作用;利用岩心分析法、地球物理法及ECS测井、成像测井等测井新技术可定性或定量识别页岩气;按照页岩气资源评价主要方法的原理归类,目前页岩气资源评价主要方法有类比法、成因法、统计法和综合法4类,每种方法有各自的适用性和局限性。     

鄂尔多斯盆地L区块页岩气地质特征及勘探前景

以鄂尔多斯盆地东缘L区块二叠系山西组和太原组泥页岩为研究对象,通过野外调查和实验测试,分析两个层位泥页岩的厚度、分布、地球化学特征,指出页岩气发育的有利层位。研究认为,该区块泥页岩具有厚度较大、分布稳定,泥页岩有机碳含量较高,68%的样品有机碳含量大于2.0%,热演化程度适中,镜质体反射率一般为1.25%~1.84%,有机质处于成熟生气阶段。与美国主要的页岩气盆地进行对比分析,L区块二叠系太原组及山西组发育的泥页岩层为该区块页岩气勘探开发的有利层位,具有良好的页岩气勘探前景。     

页岩气及其聚集机理研究

页岩气是非常规天然气资源勘探的重要领域,掌握其地质理论是进行页岩气开采的基础。国内学者做了中美页岩气聚集机理条件及地质条件相似性对比研究,对国外页岩气地质理论进行了总结,发现我国页岩气聚集地质条件优越,形成了对页岩气的生成、运移、聚集和成藏等方面的初步认识：页岩气成藏体现出了非常复杂的多机理递变特点,具有自生自储的成藏特征;控制页岩气成藏的主要因素有：总有机碳含量、有机质成熟度、岩石矿物成分、地层压力、温度、优质泥页岩厚度和分布面积等。分析研究页岩气成藏特征,形成聚集机理与富集规律,有助于更好地评价和开发我国的页岩气资源。     

中国中上元古界页岩气地质特征及有利区预测

作为中国沉积最早的地层,中、上元古界页岩气发育的地质条件和资源分布值得重视。通过文献调研、野外地质研究和实验分析相结合的手段,对页岩的分布、厚度和地球化学等特征及页岩气有利区进行了系统的分析。中、上元古界页岩主要分布在中上扬子地区的陡山沱组和燕山地区的洪水庄、下马岭组等地层中;沉积环境为大陆架和局限海相盆地内,分布相对稳定,沉积连续,厚度从20m到150m不等。页岩的地球化学指标较好,有机质类型以腐泥型为主,有机质丰度受控于沉积环境,TOC>2%的地层普遍发育。扬子地区中、上元古界页岩达到高-过成熟阶段,华北北部地区和建昌盆地略低,目前仍处于生烃高峰期。从页岩气聚集的地质条件上看,中国中、上元古界页岩气具有一定的资源潜力,湘鄂西和渝东南地区的陡山沱组、华北北部地区和建昌盆地的洪水庄组是页岩气发育较好的地区和层段,其勘探前景值得关注。     

鄂尔斯盆地L区块页岩气地质特征及勘探前景

以鄂尔多斯盆地东缘L区块二叠系山西组和太原组泥页岩为研究对象,通过野外调查和实验测试,分析两个层位泥页岩的厚度、分布、地球化学特征,指出页岩气发育的有利层位.研究认为,该区块泥页岩具有厚度较大、分布稳定,泥页岩有机碳含量较高,68％的样品有机碳含量大于2.0％,热演化程度适中,镜质体反射率一般为1.25％～1.84％,有机质处于成熟生气阶段.与美国主要的页岩气盆地进行对比分析,L区块二叠系太原组及山西组发育的泥页岩层为该区块页岩气勘探开发的有利层位,具有良好的页岩气勘探前景.     

阿巴拉契亚盆地Marcellus页岩气藏地质特征及启示

随着水平钻井及水力压裂技术的进步,北美页岩气得以成功开发并成为北美最为重要的非常规天然气之一,其中阿巴拉契亚盆地Marcellus页岩气藏作为北美资源量最大的页岩气藏为世人所瞩目。根据研究资料,分析了泥盆系Marcellus黑色页岩厚度、有机质类型及丰度、成熟度、孔渗等参数,重点分析了页岩微裂缝的特征及发育机制。将Marcellus页岩气藏地质特征与目前北美页岩气产量最大的FortWorth盆地Barnett页岩气藏进行对比分析,二者不仅具有相似的构造及沉积背景,并且Marcellus含气页岩在多项石油地质指标上优于Barnett页岩,认为Marcellus页岩气为北美最具发展前景的页岩气区带。我国特殊地质条件决定不能直接套用北美页岩气成藏理论,只要有足够大面积与页岩厚度,黑色页岩大多可形成页岩气藏。综合研究及权衡各地质参数,认为中国上扬子地区多套海相页岩和其他地区陆相暗色页岩地层均具有良好页岩气潜力。     

页岩气成藏特征研究

文章主要从页岩气成藏机理、成藏条件、储集条件和富集规律、盖层及保存条件论述页岩气成藏特征。页岩气藏具有典型煤层气、典型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理意义,在表现特征上具有典型的过渡意义;页岩气成藏受多种因素综合影响,包括沉积环境、总有机碳含量、干酪根类型和热演化程度等。页岩的埋深和厚度、孔隙度和渗透率、裂缝是页岩...     

吉林省页岩气发育有利条件与分布

从吉林省页岩的分布和地球化学特征着手,分析页岩气发育的有利条件和分布特征。松辽盆地南段沙河子组和营城组等地层发育有大套暗色页岩,以ＩＩＩ 型干酪根为主,达到成熟-高成熟阶段,ＴＯＣ 含量普遍大于１％。青山口组和嫩江组地层暗色页岩厚度为５０～２００ ｍ,ＴＯＣ＞２％,以Ｉ 型干酪根为主,热演化程度相对较低。页岩气勘探方向应为断陷期内的有机质丰度大但埋藏相对较浅的区域;坳陷期主要为热成因的天然气或原油裂解气发育区。吉林省中东部的延吉、伊通地堑等盆地在中新生代发育了多套有机质丰富的湖相页岩,累计厚度大,有机质丰度变化大（ＴＯＣ 为０. ５％～２. ５％）,热演化程度适中（R_ｏ 为０. ５％～２. ０％）,以腐殖型干酪根为主。另外,在东部火山岩残余地层区域,震旦系青沟子组、石炭系太原组以及白垩系大拉子组也有一定的页岩气资源潜力。     

美国密歇根盆地安特里姆页岩气区带成藏特征

安特里姆页岩广泛覆盖在北美古大陆的中下泥盆统之上,其中,生物成因的天然气富集于埋深浅、欠压实、富含有机质的页岩储集层内,气体多被有机质和黏土吸附。诺伍德段和拉钦段有机质含量最高,为区带内最主要的页岩气勘探层。对密歇根盆地的安特里姆页岩气区带的烃源岩及其厚度、物性特征、矿物含量以及裂缝系统和成藏作用进行了探讨,并对区带的勘探潜力进行了评价。该区安特里姆页岩经历较深的埋深后又被抬升遭受大气淡水淋滤,在适宜的条件下生成生物气并成藏。安特里姆页岩气成藏特征的研究将会对中国页岩气勘探有所裨益。     

中国海相页岩气资源潜力及未来勘探方向

以中国南方上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气为代表的海相页岩气是国内页岩气勘探开发的主战场。近年来,海相页岩气勘探开发不断面临着新的问题和挑战,开拓页岩气资源新领域和提高页岩气产量仍是重中之重。在梳理前人研究成果的基础上,分析总结国内海相层系页岩气分布特征与资源潜力,并进行有利区预测。四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩气地质资源量和可采资源量分别为(17.50~33.19)×10¹² m³和(3.50~6.14)×10¹² m³,其中深层页岩气资源占比超过50%,主要分布在川东高陡构造带和川南低陡构造带;二叠系吴家坪组页岩气地质资源量和可采资源量分别为(8.7~24.6)×10¹² m³和(1.3~3.7)×10¹² m³,在川东开江—梁平、龙驹坝、建南及三星等地区具有勘探潜力;寒武系筇竹寺组页岩气地质资源量和可采资源量分别为(5.69~12.71)×10¹² m³和(0.89~1.06)×10¹² m³,其有利区主要分布在川西南井研—犍为—威远—资阳、川北南江及中扬子宜昌等地区;震旦系陡山沱组、蓟县系洪水庄组和青白口系下马岭组等海相古老层系具有一定的页岩气资源潜力,是潜在的页岩气资源接续,陡山沱组页岩气有利区主要分布在湘鄂西和渝东南地区,洪水庄组页岩气有利区主要分布在河北承德—宽城一带,下马岭组页岩气有利区主要分布在河北涿州—北京房山—门头沟—昌平一带和兰旗营子一带。基于此,进一步对海相页岩气未来勘探方向提出3点建议：一是聚焦深层—超深层、常压页岩气,走向新区新层系,拓宽页岩气勘探领域;二是深化深层—超深层、完善常压及丰富新区新层系页岩气勘探理论;三是着眼深层—超深层页岩气钻完井和开采技术与配套装备改进与创新,降低常压页岩气单井钻采成本。     

页岩气勘探选区评价方法探讨

通过调研国内外相关油公司及地区的页岩气勘探选区评价方法及参数,在分析页岩气勘探选区评价关键问题的基础上,突出页岩气的富集性和可采性,建立了页岩气“富集概率—资源价值”评价模型及数值化计算公式,并对评价结果进行了分类,应用该方法针对中国石化川东南部分区块进行了选区评价。     

中国天然气资源的分布特征及勘探前景

研究中国天然气的分布特征对在各盆地进一步进行天然气勘探具有重要的意义。对四川、鄂尔多斯、塔里 木、柴达木及东部这五大陆上和莺-琼、东海两大海域天然气富集区的地质特征进行了对比分析,并结合近十年天 然气勘探所取得的重大成果,指出中国天然气勘探还具潜力的勘探领域。在未来中国应立足于稳定东、中部,发展 西部的战略,大力发展天然气勘探事业。     

中国现阶段页岩气资源评价方法分析

为寻求现阶段我国页岩气资源评价合适、准确且易行的方法,文中通过系统分析国内外页岩气资源评价方法,阐述了国内外具有代表性的页岩气资源评价方法的原理、使用范围及其关键参数获取,分析了每种方法现阶段在我国进行页岩气资源评价时,因勘探程度、资料条件、地质条件各异而存在的问题和所受的限制(如动态法、静态法中的地质类比法、成因法、体积法和综合分析法)。认为基于体积法改进的条件概率体积法是现阶段我国进行页岩气资源评价易行且有效的方法,但仍需根据不同地区和不同层系页岩气的发育背景、富集机理等特征有针对性地改造和完善。     

我国页岩气资源现状及勘探前景

非常规天然气资源—页岩气是可接替能源。因此,其资源勘探开发备受世界瞩目。目前,美国和加拿大率先进入到页岩气的勘探开发阶段,而中国页岩气的勘探还处于起步阶段。在调研了国内外页岩气研究成果的基础上,分析了页岩气储层的特征以及储层空间类型。页岩本身既是烃源岩又是储层,页岩气主要以吸附和游离状态存在于页岩之中,因此与常规的天然气有很大的区别。中国页岩气广泛分布于海相、陆相盆地,资源丰富,预计资源量约为(15～30)×1012m3,勘探潜力大。但由于我国起步晚,还需要加速对页岩气的勘探开发以缓解中国对油气能源的需求压力。     

页岩气资源潜力评价方法

页岩气作为非常规资源,其烃源岩和储集特征均不同于常规天然气藏,因此,页岩气资源量计算方法应有别于传统常规气藏的资源评价方法。根据中国页岩气发育的地质条件和资料的完善程度,提出了适用于中国页岩气资源的评价方法,主要包括体积法和类比法。高勘探程度区主要采用体积法,低勘探程度区采用类比法。总结归纳了体积法中有效厚度、含气量、含气饱和度和孔隙度4个关键参数的确定方法;建立了类比法计算页岩气总地质资源量中类比参数的取值标准,将有机碳含量、干酪根类型、成熟度、泥页岩单层厚度、脆性指数、孔隙度和埋深7项指标作为页岩气地质条件类比的主要参数。体积法和类比法各有优缺点,在计算页岩气总地质资源量时,需要结合评价区的实际情况,选取合适的资源量评价方法。     

四川盆地石柱地区自流井组页岩气成藏条件与勘探前景

为研究四川盆地石柱地区自流井组页岩气的成藏条件,开展了野外地质露头调查、岩心观察、有机地球化学分析、X射线衍射测试、物性分析和扫描电镜观察等工作。结果表明：①石柱地区自流井组东岳庙段形成于半深湖相,岩性以泥页岩为主,厚度为30～95 m。②目的层泥页岩具有“有机质丰度高、热演化程度适中”等特征,TOC质量分数多为0.49%～2.02%,R_o平均为1.27%,脆性矿物质量分数平均为58.8%。③岩石中吸附气含量较高,质量体积平均为2.78 m³/t,且埋深适中,具有良好的勘探前景。④采用叠合法预测出石柱地区桥头坝—建南—上水坝一带为页岩气勘探的有利区,通过计算可以获得研究区页岩气地质资源量约为3 905亿m³。该研究成果可为四川盆地石柱地区自流井组页岩气勘探提供借鉴。     

我国富含有机质泥页岩发育特点与页岩气战略选区

我国页岩气勘探才刚刚起步,目前研究主要集中在页岩气成藏条件和有利区评价方面。页岩气有利区优选还处于富含有机质泥页岩优选阶段,优选出的主要是页岩气发育远景区。受复杂地质背景和多阶段演化过程的影响,我国含油气盆地类型多、盆地结构复杂,盆地的不同演化规律直接控制着富含有机质泥页岩的发育与分布。为此,依据形成环境将富含有机质泥页岩划分为海相厚层富含有机质泥页岩、海陆交互相及陆相煤系地层富含有机质泥页岩、湖相富含有机质泥页岩这3种类型,并分别探讨了其页岩气勘探开发前景。结论认为：①海相厚层富含有机质页岩是我国近期页岩气勘探的首选;②海陆交互相及陆相煤系地层富含有机质泥页岩单层厚度较薄,但与致密砂岩气和煤层气有共生条件,发展页岩气与致密砂岩气等多类型天然气资源多层合采技术具有十分现实的意义;③湖相富含有机质泥页岩成岩程度普遍不高,需要进一步优选岩石强度较大、具备裸眼完井条件的层位进行勘探开发。     

渤海海域页岩油气地质条件与勘探前景

渤海海域是渤海湾盆地新生代的沉降中心,在古近系发育了东营组三段、沙河街组一段-二段(沙一二段)和沙河街组三段3套主力烃源岩,具有丰富常规和非常规石油资源,页岩油气作为重要的非常规资源在渤海海域具有巨大的勘探潜力。基于渤海海域勘探开发实际情况,通过与国内外典型页岩油气盆地石油地质条件对比,综合烃源岩地球化学参数、测井资料、镜下薄片观察及X射线衍射全岩矿物分析等,并结合盆地模拟手段,明确了渤海海域页岩油气的资源潜力,并指明了勘探方向及有利目标。研究结果表明:1)渤海海域4个富烃凹陷主力烃源岩品质好,都有利于形成页岩油气,其中渤中凹陷烃源岩成熟度高,形成页岩气可能性更大,黄河口凹陷和辽中凹陷成熟度相对较低,更易形成页岩油,歧口凹陷东三段和沙一二段成熟度低,易形成页岩油,其沙三段成熟高,易形成页岩气;2)3套主力烃源岩脆性矿物平均含量超过63.5%,粘土矿物平均含量低于34.7%,具有良好的可改造性,在3 200 m以深泥页岩进入中成岩B期,伊蒙混层中的蒙脱石大量向伊利石转换,增加了页岩储层的可改造性,结合国内外勘探实践认为3 200～4 200 m是渤海海域页岩油气勘探开发的有利深度范围;3...     

页岩气资源评价方法研究进展与发展方向

基于资评方法的原理和评价思路,目前页岩气资评方法可划分为静态法、动态法和综合法三大类。静态法包括成因法、统计法和类比法3类,每类方法下又包括若干种具体评价方法。国外常用统计法和动态法开展页岩气可采资源量的计算,而国内主要采用统计法中的体积法和类比法开展页岩气地质资源量评估。文章系统阐述了各资评方法的适用性、优缺点和取得的主要进展。随着我国页岩气勘探开发进程的深入,静态法和动态法页岩气资源评价均取得了较大进展;综合法进展相对缓慢。文中指出,页岩气资源分级评价和空间分布预测、页岩气资评刻度区建设和大数据应用技术以及多方法综合应用的资评方法体系是未来页岩气资源评价发展的主要方向,下一步要尽快完善适合中国页岩气勘探现状的页岩气经济评价和生态环境评价方法体系。