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。     

页岩气开发现状及前景思考

摘要：由于人类社会对能源需求的不断增大,一次性常规化石能源日益消耗,非常规油气资源的开发和利用逐渐受到重视,近年来页岩气的开发利用比较典型。美国是全球页岩气开采和利用最好的国家之一,2011年页岩气年产量已达1800×10^8m3引发了所谓的“页岩气革命”。但综观全球的页岩气开发情况,美国的模式并非适合于所有地区,因为页岩气的开发受到技术适应性、环境、基础设施及配套程度、资金投入、市场机制等各种因素的制约．其距离形成常规油气能源的后备接替资源尚待时日。我国国情和基础配套设施与美国相比差别很大,在非常规天然气的开发上不能完全复制美国模式,必须结合我国的实际情况统筹规划,探索出一套适合于我国国情的非常规天然气开发利用的中国模式。     

世界页岩气资源勘探开发现状与展望

当前国际能源供需矛盾突出,能源安全日益成为各国关注的焦点,页岩气资源勘探开发备受世界瞩目.页岩气主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中.是以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集,页岩气储层孔隙度一般为4%～5%,渗透率小于1×10-3μm2,世界页岩气储量为456.24×1012m3,主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和前苏联.页岩气勘探方法有地质法、地球物理法、地球化学勘探法、钻井法,页岩气开发技术主要是水平井、压裂技术.世界页岩气勘探开发方兴未艾.     

中国页岩气资源前景与战略地位

随着页岩气开采技术进步和勘探投入条件的改善,页岩气的开采活动将进一步繁荣和快速扩展。在介绍国内外页岩气资源量的基础上,分析了中国页岩气资源勘探开发前景以及页岩气资源的战略地位。研究表明：从我国油气总体发展的战略角度,积极寻找天然气后备资源已是当务之急;我国地质历史时期广泛发育的富含有机质的页岩地层具有优越的页岩气形成与富集条件,资源潜力巨大,勘探开发前景广阔,必将成为新的天然气勘探开发重要领域。建议加大页岩气资源的研究力度和勘探投入,形成我国的页岩气资源储备和勘探开发特色技术;我国南方的古生界下组合泥页岩、北方中生界泥页岩等层系具有较好的页岩气勘探前景,建议通过老井复查优选有利井段进行试气和试采,以点带面,开创页岩气勘探开发新局面     

全球页岩气资源潜力及开发现状

页岩气是一种重要的非常规资源。近年来,美国页岩气产业发展势头强劲,正在改变着天然气的供应格局,甚至将会影响到美国乃至全球未来的整体能源局势。加拿大、中国、澳大利亚等国对其也有所关注。本文针对全球页岩气资源与开发概况、美国页岩气开发的推动因素与障碍、巴耐特页岩气的主要开发指标等进行了重点剖析。     

页岩气开发利用及其前景分析

美国页岩气规模化、商业化生产的巨大成功使页岩气的开发利用问题成为世界能源研究的热点。在对页岩气气藏和开发特征分析研究的基础上,介绍了全球页岩气资源量、美国页岩气产消量,以及当前国外页岩气的开发利用情况,并从科研单位、政府机构、企业单位及国际合作4个方面归纳了我国在页岩气领域的工作开展情况,对我国页岩气的产业化开发提出了若干建议,如注重技术攻关、人才储备、投资主体多元化、有序竞争、完善天然气价格市场机制等,以供决策者参考。     

有效开发中国页岩气

目前中国正在形成页岩气开发热潮,为科学看待页岩气开发,分析了美国页岩气发展的有利因素及中国发展页岩气的条件,从资源、技术、政策等方面将中美两国页岩气开发条件进行了对比。结果认为,除资源基础外,中国在自然条件、气藏埋深、开发技术、管网输送及政策等方面与美国差距都较大;参照国内煤层气及低渗透砂岩气田开发参数进行经济评价,在目前国内气价条件下,页岩气开发暂无经济效益。为实现中国页岩气的规模有效开发,提出如下建议:①开展资源评价,制定相关标准;②扩大对外合作,积极引进技术;③制定优惠政策,鼓励页岩气开发。     

中国页岩气发展现状及前景展望

中国许多盆地分布着丰富的页岩气资源,具有较好的发展前景,但对页岩气研究起步晚。介绍了中国页岩气示范基地设立、研究进展、技术与装备现状及勘探开发现状,分析了中国发展页岩气的瓶颈,指出要实现中国页岩气经济有效开发,必须组织技术力量,建立适合我国地质条件的页岩气开发关键技术体系,实现到2015年全国产量达到65×108 m3的总体目标。     

中国南方海相浅层页岩气富集条件及勘探开发前景

中国南方浅层—超浅层页岩气分布广泛,资源量丰富。昭通页岩气示范区太阳页岩气田是率先突破且成功进行商业开发的整装规模浅层页岩气田。基于太阳气田的沉积地层条件、源-储条件、构造保存条件对其页岩气的富集成藏条件进行分析,总结了太阳地区浅层山地页岩气田的"四元"富集成藏规律,即沉积烃源条件好、优质页岩气储层条件好、储层体积压裂工程条件好、封存赋存条件好,其中,优质页岩气产层的主体岩相为深水滞留陆棚相沉积的富有机质生物硅质页岩。通过对太阳页岩气田的构造地质与成藏地质条件进行深入分析,结合气藏工程的认识,针对太阳背斜和海坝背斜建立了二者整体受"岩性岩相、储集孔隙、天然裂缝、构造应力、晚期泄聚"耦合机制控制的浅层—超浅层页岩气"自生自储+外源补给"复合型成藏模式,该模式是对太阳背斜工区"三维封存体系"浅层页岩气成藏模式的继承和发展。进一步地,通过优选有利区并明确资源情况,展望了中国南方浅层页岩气的资源前景。在昭通页岩气示范区,五峰组—龙马溪组一段1亚段Ⅰ+Ⅱ类储层整体较厚(平均厚度达30.1 m),在落实优质页岩储层分布的基础上,优选有利区面积超过550 km²,探明页岩气地质储量超过2 500×10⁸m³。此外,在四川盆地外围的东缘、南缘其他残留构造坳陷区,有20余口钻井展示出较好的浅层页岩气潜力,总资源量预计可达10×10¹²m³,这预示着在中国南方四川盆地外缘复杂构造残留坳陷区,浅层页岩气具有非常好的勘探开发前景。     

济阳坳陷古近系页岩气开发前景分析

济阳坳陷是一个在华北地台上发育起来的中生代一新生代断陷坳娲盆地。该盆地内古近系沙一段、沙三下亚段和沙四上亚段泥页岩分布面积广,有机质丰度商,具备形成大量页岩油气的物质基础;泥页岩中黏土矿物含量低,以钙质为主的脆性矿物含量高,有利于页岩油气的开采。但盆地内断裂活动极其活跃．断层纵横,将盆地分割盛大小不一的多个复杂断块,破坏了页岩的连续性,限制了页岩气藏的边界,因而制约了单个断块的储量,不利于规模开采。     

立足实际 深化改革 促进页岩气开发

根据我国8年多来页岩气开发实践经验,就页岩气产业进一步发展问题提出了五方面意见和建议:要及时总结经验,加强交流;要通过深化改革实现油气资源高效利用;要坚定不移地走"众人拾柴火焰高"的发展道路;要完善法律法规为改革发展保驾护航;要制定符合国情的石油业发展战略。     

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。     

加快致密气开发的政策研究

从资源、技术、经济效益、产量规模等方面,分析了我国非常规天然气的勘探开发现状及致密气的战略定位,介绍了发达国家(美国)和发展中国家(巴基斯坦)鼓励致密气开发的相关政策:美国,政府在税收和价格方面给予优惠,投入大量资金支持技术研发,为其大规模开发打开良好局面;巴基斯坦政府针对致密气开发也出台了一些优惠政策,但因缺乏开发技术和设备,投资者反映冷淡,再加上安全问题,目前开发仍面临困难。我国致密气资源基础雄厚,开发潜力巨大,为推动其快速、全面动用,建议采取财政补贴政策、对高成本气源提供价格优惠、政府加大投入力度、鼓励致密气开发新技术研发等举措。     

页岩气开采技术

通过调研国内外页岩气开发现状,分析国外技术对我国开采页岩气的适应性,针对我国页岩气开发目前存在的问题提出了开展相关技术研发的建议：系统地勘探和评价我国页岩气资源,寻找页岩气富集带和有利开发区;研究水平井多段压裂、同步压裂等先进的页岩气开采技术,开发适合的开采工艺;加强保护环境意识,开发过程中采取相应环保措施。     

Shale Gas Well Completions and Maximizing Gas Recoveries

It is shown that stress fields within the earth are the principle control for hydraulic fracture direction in horizontal shale gas wells. Hydraulic fracturing is a process of increasing permeability within gas shales and involves a sophisticated organization of technology, good planning and proper management of equipment over a very short time period to be successful. The direction and extent of the induced fractures can be determined in near real-time at the well site via application of earthquake seismology theory in a now common process known as frac mapping. Next to the horizontal lateral azimuth, the total volume of slurry pumped into the well is a major factor in determining well EURs. Vertical fracture growth can be controlled and is important in concentration of the slurry within the main zone target zone that has the high TOC and porosity. Cemented casing with perforations is currently the most used method for zone isolation. New open-hole sleeve packers may eventually provide more flexibility in fracture design while also providing a means for refracturing multi-stage fractured horizontal wells, a technique not now commonly available. Multi-Stage fracture design requires incorporating rock properties with fracturing effect simulations and then verifying results using 3D reservoir simulations. Maximizing the gas recovery factors and EURs can be accomplished through use of closely spaced laterals with inter-fingered fracture stages and exploiting the stress shadow fracturing phenomenon. Even greater EURs may be possible if the wells can be refractured thereby opening up additional permeability channels. Shale gas development has progressed in an environmentally sensitive manner within the U.S. and will continue in this manner. During the past ten years, all of these technologies have been either newly developed or were the advancement of existing technology with modifications. The opportunity exists to take these proven technologies to other areas of the world for exploitation of shale gas reservoirs.     

页岩气压裂技术现状及发展建议

页岩气分布广泛,开发潜力巨大,是常规石油天然气的理想接替能源。但是,页岩气成藏规律、储集空间、渗流规律以及开发模式有其自身特点,特别是储层具有低孔特征和极低的基质渗透率,给有效开发带来很大的困难和挑战,而水平井分段压裂是页岩气成功开发的主体技术。北美地区页岩气开发已实现商业化,并逐渐形成了一系列以实现“体积改造”为目的的页岩气压裂技术。我国页岩气资源丰富,前景广阔,但尚处于起步阶段。因此,了解北美地区页岩气储层特点和开发技术,加快技术研发和应用力度,尽快形成和配套适应我国页岩气压裂技术应用的基础理论与技术系列,对于加快我国页岩气勘探开发步伐具有现实意义。概述了国内外页岩气开发现状,详细分析了页岩气的储层特征,重点介绍了国外页岩气压裂技术进展和形成的系列工艺技术,并结合目前形势对我国页岩气压裂技术的发展提出了一些建议。      

《页岩气发展规划（2011-2015年）》解读

为大力推进中国页岩气的勘探与开发,2012年3月16日,国家有关部门发布了《页岩气发展规划（2011-2015年）》（以下简称《规划》）。认真解读并严格执行这一指导中国“十二五”期间页岩气勘探开发的重要文件,对中国页岩气勘探开发的有序发展具有重大意义。为此,从《规划》出台的形势和背景入手,论述了《规划》的重要意义;指出《规划》具有战略性、可操作性、前瞻性3个主要特点,特别是由于确定了量化的目标、强化和细化了页岩气勘探开发整体布局、制定了相对全面的《规划》保障措施和实施机制,使得《规划》具有很强的可操作性;对规划中第四部分提出的3项重点任务--页岩气资源潜力调查评价、科技攻关、页岩气勘探开发布局进行了一一解读;结合当下中国页岩气勘探开发的现状,论述了《规划》的社会责任。《规划》提出了“十二五”期间初步掌握全国页岩气资源量及其分布,优选30～50个页岩气远景区和50～80个有利目标区;探明页岩气地质储量6 000×10⁸m³,可采储量2 000×10⁸m³;2015年全国页岩气产量达到65×10⁸m³等量化指标。     

页岩气及国内勘探前景展望

中国页岩气的勘探还处于起步阶段,与美国东部地区页岩气成藏地质条件进行初步对比发现,中国的许多盆地均具有页岩气成藏的地质条件,并有望成为页岩气勘探开发的主力战场。中国的中东部地区、南方地区、西北和青藏地区都具有良好的页岩气勘探前景。特别是南方地区有稳定厚层的富烃页岩地层分布,虽然后期构造作用强烈,但是由于页岩气具有典型的＂自生自储＂特点,抗破坏能力较强。南方的四川盆地已经找到了页岩气发育的直接证据,威远就是一个典型的实例。页岩气的勘探应首选有机质丰度和热演化程度高的区域,最好伴有天然裂缝的发育。     

连续油管技术在页岩气勘探开发中应用前景

页岩气存在于盆地沉积层中,由于聚集机理特殊,不能用常规方法开采。连续油管技术具有许多优点,已在钻井、压裂、冲砂等领域得到应用。在页岩气开采中采用连续油管技术,即,欠平衡钻井、水平井拖动酸化、压裂等,将使这些能源具有开发价值。美国的开发实践也证明了该技术的可行性,我国应加强连续油管设备研究及在页岩气勘探开发中的应用研究。