吐哈盆地页岩气有利勘探方向

分析了国外页岩气藏的关键地质参数,归纳总结了国内外页岩气有利探区的遴选原则,并根据吐哈盆地的地质条件,提出了页岩气探区的基本评价标准.综合评价、分析了吐哈盆地水西沟群和小泉沟群两套页岩的基本地质条件后指出,它们具备形成页岩气藏的基本地质条件,2套页岩的生气潜力巨大;台北凹陷东部、哈密三堡凹陷是页岩气勘探的有利区块.     

中国页岩气勘探新思路

页岩气具有自生自储、低孔低渗的特点,它的成藏机理与常规气藏相似,对产量贡献最大的是游离气。高产页岩气藏需要具备以下四个基本条件:具有持续生气能力的页岩,网状微裂缝发育,气藏发育在构造封闭的宽缓背斜中顶底板岩层致密,形成岩性圈闭。盆地内构造运动影响较小、成藏诸要素具备,是国内重点页岩气勘探区域,尤其是四川盆地下志留统龙马溪组及下寒武统牛蹄塘组黑色页岩,应作为我国页岩气勘探的重点目标。     

中国页岩气勘探开发进展及发展展望

中国页岩气进入了快速发展的黄金时期,随着天然气在能源消费结构中的比重不断攀升,以及在川南地区页岩气商业化开发的成功,页岩气成为中国未来最可靠的能源接替类型。文章系统梳理了近10年来中国页岩气在勘探开发实践中的理论认识和开发技术进展,总结了中国页岩气商业开发的成功经验,明确了页岩气在中国未来天然气发展中的前景与地位。中国页岩气资源潜力巨大,是未来天然气产量增长的现实领域;获得工业性页岩气资源的条件包括“两高”(含气量高、孔隙度高)、“两大”(高TOC集中段厚度大、分布面积大)、“两适中”(热演化程度适中、埋藏深度适中)和“两好”(保存条件好、可压裂性好);中国海相页岩气最具勘探开发潜力,是目前页岩气上产的主体,已形成适用于四川盆地及周缘奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气开发的六大主体技术系列(地质综合评价技术、开发优化技术、水平井优快钻井技术、水平井体积压裂技术、工厂化作业技术、高效清洁开采技术)。中国页岩气商业开发的成功经验可总结为四点:①选准最佳水平井靶体层位;②配套优快钻进和高效体积改造技术;③促进地质工程一体化数据融合;④探索先进组织管理模式。对中国页岩气未来发展的三点建议:①加强非海相及深层海相页岩气低成本开发关键技术与装备攻关;②重视提高区块页岩气采收率问题,实现整体规模效益开发;③重视非资源因素对页岩气上产节奏的影响。     

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。     

中国页岩气近期勘探开发进展

中国页岩气资源丰富,勘探开发前景广阔。通过采用资源类比法预测中国页岩气地质资源量达95.00×10~(12) m~3,技术可采资源量16.30×10~(12) m~3,经济可采资源量12.86×10~(12) m~3。页岩气作为中国国家政策鼓励开发的绿色独立矿种之一,备受社会广泛关注。在国家级页岩气示范区建设的基础上,逐步形成和发展了在页岩气综合地质评价、开发技术优化、水平井优质快速钻井、水平井体积压裂、水平井工厂化作业、高效清洁开采等页岩气勘探开发主体技术,现场应用成效显著。截至2016年底,涪陵页岩气田已生产页岩气50.37×108 m~3,长宁—威远页岩气田生产页岩气23.04×108 m~3,昭通页岩气田生产页岩气约2×108m~3。页岩气的勘探开发正改变中国能源结构,缓解国内天然气供需矛盾,促进中国绿色低碳经济发展。但目前中国页岩气勘探开发才刚刚起步,页岩气的规模效益开发仍面临一系列技术瓶颈需要攻克,针对深层页岩气在评层选区、钻完井工艺、体积压裂改造等勘探开发方面仍需开展技术攻关,从而进一步推动中国页岩气产业蓬勃发展。     

中国北方页岩气成因类型、成气模式与勘探方向

与南方相比,中国北方页岩气的成藏条件更复杂,成因类型更多,成气特征差异更大,但目前对北方页岩气的成因分类比较粗糙混乱,成气模式不统一、不完整,还未明确其分布规律和勘探方向,在北方寻找页岩气,直接套用南方的找气思路行不通。采用广泛调研与典型解剖相结合的综合分析思路,制定了基于成因机制、母质类型、演化阶段的页岩气三级分类方案,以此为标准建立了实用完整的页岩气成因类型判别标准模板,明确了北方存在原生油型生物气、次生煤型生物气、高成熟-过成熟油型气等9种不同成因类型的页岩气;选取典型样品,通过归纳、对比、拟合、对接、组装,建立了一套统一实用的反映页岩演化成气规律的定量通用模式;梳理分析北方页岩气的分布规律,总结出在纵向上依据成熟度演化阶段分层,平面上依据演化程度分带的有序连续分布特征,提出了北方页岩气勘探采取"分类勘探,分步实施,各个击破"原则,以煤型页岩气和生物页岩气为主要勘探领域,首先考虑中生界煤系地层的成熟、高成熟-过成熟煤型页岩气和湖相有机泥页岩的次生油型生物页岩气为重点勘探对象,其次,对新生界煤系地层和湖相有机泥页岩以寻找次生生物页岩气和原生生物页岩气为主要目标。该研究成果对北方页岩气勘探开发具有指导作用。     

页岩气发展现状及勘探前景

随着北美地区页岩气勘探的巨大成功,页岩气资源勘探在全球范围内持续升温,现已有10多个国家开展了页岩气的勘探与开发试验工作。研究认为,中国页岩气资源丰富,许多盆地或地区具有页岩气大规模成藏的地质条件,中国的南方地区、华北-东北地区、西北和青藏地区都具有良好的页岩气勘探前景。通过分析比较上述地区页岩气成藏主控因素后认为,中国的南方、西北(包括鄂尔多斯盆地及其周缘)和青藏地区都是比较有利页岩气勘探区域,其中南方地区应作为中国实现页岩气勘探突破的首选地区。中国的页岩气勘探目前还处于起步阶段。     

中国深层页岩气资源前景和勘探潜力

为了讨论页岩气产业的发展方向,从页岩气成藏地质条件、资源分布、勘探前景等方面探讨和评价了中国深层页岩气的资源前景和勘探潜力。研究结果表明:①自中元古代以来,不同类型的潜质页岩发育于纵向16套层系之中,它们均有形成深层页岩气的地质基础条件,形成了南方以下古生界海相为主、北方以中新生界陆相为主且受盆地类型(东中西部差异)约束、晚古生代海陆过渡相南北方均有发育的页岩气分布格局;②扬子、华北及塔里木板块均有形成深层页岩气的基础地质条件,但类型特点及分布各有差异,具有南北分区、东西分带的特点;③采用限定条件下的深度趋势分析法,预测我国埋深介于4 500～6 000 m的页岩气地质资源量和可采资源量(P_(50))分别为61.10×10~(12) m~3和11.07×10~(12) m~3,埋深介于3 000～6 000 m的页岩气地质资源量和可采资源量分别为115.72×10~(12) m~3和20.93×10~(12) m~3,其中规模性的深层页岩气资源量主要分布在四川盆地及其周缘地区,是深层页岩气勘探重要的现实领域,其次是鄂尔多斯、塔里木、准噶尔、渤海湾及松辽等大中型盆地及其周缘地区,在平面上分别形成了上扬子、西北、华北及东北等深层页岩气资源分布中心;④在现今含油气盆地中,深层页岩气主要分布在沉降—沉积中心方向,除了早古生代海相页岩之外,晚古生代海陆过渡相和中新生代陆相(含中小型盆地)页岩也是深层页岩气资源分布的有利指向,在中新生代陆相盆地中,不同构造部位下伏的上古生界也有望成为深层页岩气勘探研究的重要领域。结论认为,我国深层页岩气资源丰富、类型多样、分布广泛,具有良好的资源前景和重大的勘探意义,是我国页岩气产业发展的基本方向。     

页岩气勘探和开发进展综述

页岩气是指以吸附或游离状态聚集在暗色泥页岩或高碳泥页岩中的一种非常规天然气,储集空间为有机质孔隙及矿物基质孔隙和裂缝,其来源有生物成因和热解成因 2 种,具有典型的自生自储特征。页岩气孔隙度（<10％）和渗透率（μD～nD）较低,需通过压裂（一般为水力压裂）来增强连通性,进而获得经济开发。页岩气在美国的成功开发展示了页岩气是基础地质和石油工程高度结合的典范。页岩气勘探程度低,技术不成熟,页岩气藏主控因素不清楚,成藏理论或模式有待深入研究,是当前我国页岩气发展面临的主要问题。     

页岩气成藏条件及中国页岩气勘探风险

分析了页岩气的成藏要素（烃源岩有机质丰度、成熟度、储集层孔隙及埋深等条件）及各要素与含气量之间的关系后发现,应在页岩厚度大、有机碳含量高于0.5%、有机质成熟度大于0.4%、有机质生烃形成的孔隙和裂缝较发育的地区寻找有工业价值的页岩气藏。页岩气储集层具有测井曲线自然伽马值高、体积密度值低、电阻率值高等特征。中国页岩气勘探应重点考虑页岩储集层孔隙（裂缝）发育、储集层埋深大和钻采技术薄弱等风险因素。     

中国页岩气勘探开发适用技术探讨

页岩气藏因其储层物性差、孔隙度和渗透率低，使其开采难度大，需要应用特殊的勘探开发技术。美国在页岩气勘探开发中采用了致密岩石分析技术、录井和测井技术、水平井钻井技术、特殊的完井工艺以及水力压裂等储层改造技术。通过借鉴国外的页岩气技术，分析技术适应条件，结合国内现有技术，提出适合我国的页岩气勘探开发技术设想及未来发展方向。     

中国加快页岩气勘探开发迫在眉睫

<正>页岩气在非常规天然气中的异军突起已成为全球油气资源勘探开发的新亮点,并逐步向全方位的变革演进,世界主要资源国都加大了对页岩气的勘探开发力度。加快开发页岩气对中国具有战略性意义,页岩气一旦实现规模化开采,不仅可能改变我国能源供应格局,而且将有助于提高我国能源对外谈判的话语权和影响力,同时可以拉动国内钢铁、化工、水泥、工程建设、装备制造等相关领域和行业的发展。     

中国页岩气勘探开发进展与发展前景

全球掀起了轰轰烈烈的"页岩气绿色革命",北美以外地区有20余个国家在进行页岩气前期评价和勘探开发先导试验,页岩气资源成为潜力较大、较重要的天然气开发目标。中国发育海相、海陆过渡相—陆相煤系和湖相3类富含有机质页岩,都具备页岩气形成与富集条件,页岩气资源丰富。中国在页岩气资源潜力评价和勘探开发先导性试验上取得了重要进展,正在寻求实现页岩气资源有效开发。本文系统总结了中国页岩气勘探开发实践,分析了中国页岩气资源前景,指出中国页岩气资源丰富。目前已在中国多处发现了页岩气资源,发展前景良好。与北美相比,中国页岩气形成与发展具明显的特殊性,许多地质与开发难题亟待解决。随着页岩气地质评价与开发理论创新及相关关键技术突破、经济条件改善和国家政策支持,未来中国页岩气资源发展前景广阔,有望改变中国天然气发展乃至整个能源发展格局。     

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。     

四川盆地外围常压页岩气勘探开发进展与攻关方向

首先简要介绍了美国常压页岩气的基本地质情况和生产特征,以及造成页岩气常压或低压的原因,再以四川盆地外围武隆、彭水、道真等残留向斜上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气藏的勘探开发为例,通过对比,指出美国常压、低压页岩气藏与四川盆地外围常压页岩气的最大差别有3点：一是美国页岩气藏的厚层富有机质页岩连续分布面积大;二是绝大多数有机质热演化程度不高、吸附气含量高,多采用直井生产;三是页岩沉积后期经历的构造运动期次少、强度低。采用超轻支撑剂的氮气泡沫水平井压裂在美国Big Sandy地区Ohio低压页岩气开发中取得了成功。通过对3个残留向斜勘探开发进展的分析,提出改造期次、强度、埋深、分布面积等是盆外残留向斜保存条件差异的主要因素,也是导致地层压力系数和产量差异的主要原因;基于此,提出了下步盆地外围常压页岩气勘探开发与技术攻关建议。     

川北二叠系大隆组页岩气勘探潜力及方向

综合利用地质、地球物理等资料,对川北地区二叠系大隆组富有机质泥页岩的时空展布特征及基本地质条件进行研究,明确了川北地区大隆组页岩储层具有“高有机碳含量,高孔隙度,高脆性矿物含量,高含气量”的有利地质条件,勘探潜力大,有望形成川北地区新的勘探领域。一是川北地区大隆组深水陆棚有利相带发育,泥页岩厚度20~45 m,分布广泛;二是大隆组富有机质泥页岩脆性矿物含量平均为82.3%,有机碳含量平均达到8.32%,有机质类型以腐殖腐泥型为主,热演化程度（R_o）平均为2.43%,孔隙度平均为3.0%,总含气量平均为4.62 m³/t;三是研究区与控盆米仓山断裂有断洼相隔,往盆内方向保存条件好。南江地区大隆组深水陆棚相富有机质泥页岩发育,保存条件好,埋深适中（2 000~5 000 m）,是近期有望实现勘探突破的最有利区。     

页岩气勘探新领域：四川盆地开江—梁平海槽二叠系海相页岩气勘探突破及展望

近期,中国石油部署于四川盆地东部地区(下文简称川东地区)的风险探井——大页1H井,经测试在二叠系吴家坪组三段深水陆棚相页岩测试获32.06×10⁴ m³/d的高产工业气流,开辟了页岩气勘探开发新领域。为了进一步明确四川盆地二叠系海相页岩气的勘探方向和资源潜力,基于大页1H井钻录试井资料,以开江—梁平海槽内二叠系吴家坪组海相页岩为研究对象,开展了有机地球化学、储层特征、脆性矿物含量和含气性等含油气地质条件研究,指出了该新领域页岩气的勘探开发前景。研究结果表明：(1)开江—梁平海槽在吴家坪组沉积时期为深水陆棚相沉积环境,槽内沉积了一定厚度、分布稳定的富有机质(TOC>2%)页岩;(2)吴家坪组具有良好的页岩气富集成藏地质条件,其中吴家坪组三段(下文简称吴三段)最佳,大页1H井吴三段有机碳含量平均值高达9.83%,有机质内部发育不同程度的有机质孔,孔隙发育,平均孔隙度6.40%,为优质储层;(3)大页1H井吴三段页岩平均脆性指数达85%,可压裂性好,平均含气量高达10.39 m³/t,页岩总含气量高;(4)川东地区吴家坪...     

页岩气勘探开发技术

正页岩气的勘探方法多种多样,多学科综合勘探是主流发展方向。微地震压裂监测技术这是近年来在低渗透油气藏压裂改造领域中的一项重要新技术。该项技术通过在临井中的检波器来监测相对应的压裂井在压裂过程中诱发的微地震波,来描述压裂过程中裂缝生长的几何形状和空间展布。它能实时提供压裂施工产生裂隙的高度、长度和方位角,利用这些信息可以优化压裂设计、优化井网或其他油田开发措     

中国中西部碎屑岩领域油气富集主控因素与勘探方向

在油气藏解剖的基础上,根据油气来源将中国中西部碎屑岩层系油气藏类型分为内源型、外源型和混源型,其中内源型又细分为内源自源型油气藏和内源它源型油气藏,外源型细分为外源次生油气藏和外源原生油气藏。内源自源型油气藏具有烃源岩与储集层在纵、横向上就近配置的特点,易于形成大面积岩性油气藏或富集高产的构造油气藏,其油气富集主控因素为强生烃灶、凹中隆起和有利相带,是碎屑岩层系中寻找大中型油气田的首选领域;内源它源型油气藏既需要碎屑岩层系内部存在烃源岩,又需要通过纵、横向运移至上部碎屑岩层系中聚集成藏,其油气富集主控因素为强生烃灶、输导体系和（古）构造,是寻找富集高产构造油气藏的重要领域;外源型油气藏需要与下伏海相层系强生烃灶或者大型海相层系油气藏（田）在横向上邻近,还需要断层、不整合或疏导层构成的运移网络,其油气富集主控因素为输导体系有效性和下伏油藏规模,是寻找中小型次生油气藏（田）群和较大型地层油气藏的重要领域。     

中国深层油气勘探开发进展与发展方向

向地球深部进军、拓展深层油气资源,对于筑牢中国能源安全的资源基础具有重要的现实与战略意义,也是加大中国油气勘探开发力度的现实领域。在系统总结全球深层油气勘探开发形势和中国深层油气勘探开发进展基础上,深入分析了中国深层油气发展潜力、重点研究领域与科技攻关方向。中国深层油气资源丰富、勘探开发程度低,中西部叠合盆地深层发育的多套油气成藏组合、东部断陷盆地深洼区岩性与前中—新生界古潜山油气藏、深层页岩气等资源潜力巨大,勘探开发前景广阔,是未来重点研究领域。科技攻关方面需加强深层油气形成机制、分布规律及深部流体流动机理研究,开展基于地球物理的深部目标识别与预测、复杂地层条件优快钻井和复杂储层改造等关键技术攻关。同时,大力推动管理创新,进一步加强理论与技术、企业与部门间的协同攻关,加强勘探开发一体化、地质工程一体化的管理和运行,为深层油气高效勘探与有效开发提供有力保障。