我国页岩气地质特征及勘探开发历史

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页岩气的开发现状及特征分析

页岩气的开发现状及特征分析

Science &Technology Vision 科技视界目前,随着勘探和开发等方面的技术进步,人们越来越多的认识到非常规气的勘探价值,全世界已进入常规油气与非常规油气并重发展的时代。

而页岩气作为一种非常规油气资源,具有分布广泛、资源量大、生产寿命长、产量稳定等特点,使得页岩气在世界油气可采资源量中所占的比例越来越大,日益引起各方专家学者的重视和研究。

从全球不可再生能源的现状分析表明,页岩气将成为最具价值的非常规天然气资源之一。

页岩气具有如下特点:(1)自生自储。

页岩气是指发育于暗色泥页岩或炭质泥页岩中,以吸附状态或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。

页岩气具自生自储的特点。

与气藏不同,页岩即可作为产出天然气的源岩,也可作为储层或盖层来储存或保存天然气。

因此,高TOC 的页岩、泥岩等常作为页岩气源岩及储层。

(2)潜力巨大。

2006年美国页岩气产量达205亿立方米,页岩气已成为到致密砂岩气和煤层气之后的重要非常规油气。

21世纪初期,在我们国家很多地方,也发现很多与美国含气页岩特征相似的烃源岩条件,具有分布厚度大,有机质含量丰富且演化程度高、生烃强度高等特点,对页岩气成藏及页岩气的勘探开发具有良好的基础条件,开拓我国页岩气勘探的新领域。

(3)资源丰富。

经估算,我国页岩气可采资源量约为442×1012m 3。

页岩气在我国多个油气盆地均有发现,在我国广泛分布的海相、海陆交互相页岩及陆相地层均有分布。

我国的页岩在各个地质历史时期都有广泛发育,既有古生界的海相页岩,也有中、新生界的陆相页岩,在油气、煤炭勘探中,在油气盆地及盆地外的沉积地层中发现多处页岩气显示。

因此我国页岩气资源勘探开发前景很好,具有加快勘探开发的巨大资源基础。

1国内外相关技术现状及发展趋势最早研究页岩气的国家是美国,目前,美国已发现丰富的页岩气资源,拥有全世界最领先的勘探开发技术,而且取得了丰富的成果,并已全速进入到页岩气商业开发的快速发展阶段。

我国典型页岩气区块勘探开发现状分析

我国典型页岩气区块勘探开发现状分析

[ 键 词 ] 页 岩 气 ;典 型 区块 ;勘 探 开 发 关 [ 图 分 类 号 ] P 1. 3 中 6 8 1 [ 献标识码]A 文 [ 章编号]17 文 63—10 0 2 7 N0 9— 3 4 9 I 1 )0 一 4 0 2
随着 全球经 济 的继 续 发展 ,油 气资源 日益 紧缺 ,因而对 页 岩气 的勘探 开发 显得 尤 为重 要 。页岩 气属 于非常 规低 品位 天然气 资 源 ,开发投 资 大 ,前 期 回报率 低 。另外 ,页岩气 勘探 开发 中存 在许 多亟 待解决 的问题 ,包 括有 利选 区与评 价 、含气 特点 与模 拟 、产 能分析 及 预测 、压裂 技术 与压 裂液 、精确 导 向与储 层 改造 等 。因此 ,页岩气 储层 评价 技术 、射 孔优 化技 术 、水 平 井 技术 和 压 裂技 术 是 目前 的研 究 热点 , ] 从 而形 成适合 我 国典 型页 岩气 区块 的开发 勘探 开发 技 术 。下面 ,笔者 对我 国典 型 页岩气 区块勘 探 开发现
d i 0 3 6 /.sn 1 7 —4 9 ( o :1 . 9 9 ji . 6 31 0 N) . 0 2 0 . 1 s 2 1. 70 6
我 国 典 型 页 岩 气 区块 勘 探 开 发 现 状 分 析
战 雕 ,乔根 才 ,王 海 成 ( 中石油青海油田分公司冷湖油田管理处, 青海 海西 870) 150
[ 收稿 日期]2 1 0 2—0 一l 4 4 [ 作者简介]战雕 ( 9 6一 ,男 ,2 0 18 ) 0 8年大学毕业 ,助理工程师 ,现主要从事油藏开发地质方面的研究工作。
・ O・ 5
长 江 大 学 学 报 ( 然 科 学 版 ) 理 工 *石 油 工业 技术 自

页岩气及其勘探开发

页岩气及其勘探开发

中国页岩气产业发展现状
资源丰富
中国拥有全球最大的页岩 气资源潜力,主要分布在 四川盆地、塔里木盆地等 地区。
技术进步
中国在页岩气勘探开发方 面取得重要技术突破,自 主研发的压裂技术和水平 钻井技术取得广泛应用。
政策支持
政府出台了一系列支持页 岩气产业发展的政策,鼓 励企业加大勘探开发力度, 推动产业快速发展。
工作原理
通过向页岩层注入大量高 压水,使页岩层产生裂缝, 增加天然气的渗透性,从 而使其更容易被开采。
应用范围
广泛应用于页岩气田的勘 探和开发,是实现页岩气 商业化开发的关键技术之 一。
多段压裂技术
定义
多段压裂技术是一种将多个压裂段组合在一起进行压裂的方法,以 提高压裂效率和产量。
工作原理
将页岩层分割成多个小段,对每个小段进行单独的压裂处理,使整 个页岩层形成复杂的裂缝网络,提高天然气的渗透性和产量。
美国页岩气田
以得克萨斯州和俄亥俄州为主的美国页岩气田,拥有世界领先的勘探开发技术。 地球物理勘探和钻井勘探在该地区的应用已经非常成熟,为美国成为全球最大 的页岩气生产国奠定了础。
03 页岩气开发技术
水力压裂技术
01
02
03
定义
水力压裂技术是一种利用 高压水将页岩层压裂,使 页岩中的天然气能够释放 出来并被收集的技术。
页岩气产业发展前景与挑战
1 2
前景广阔
随着全球能源需求持续增长,页岩气作为一种清 洁、高效的能源资源,其市场需求将进一步扩大。
技术挑战
页岩气开采技术难度较大,需要不断改进和创新 技术,以提高开采效率和降低成本。
3
环境压力
页岩气开采过程中可能对环境造成一定影响,如 水资源消耗、地震等,需要在环境保护和产业发 展之间寻求平衡。

我国页岩气勘探开发形势初探

我国页岩气勘探开发形势初探

噶尔等盆地 。除 了分布在 上述 含油气盆地外 , 在我 国广 泛分布
的海相页岩地层 、 海陆交互相 页岩 地层及陆相煤 系地层也都有
分布。
三 、 国 页岩 气 资 源 调 查 与 评 价 我
我国页岩 气资源量丰富 。我国油气业 曾根据并不严谨的类 比法预测国内页岩气 资源前景约为 3 万亿 m 美 国的初 步评 o s(
经 营
战 略
i _
C N£ PR REO S● ■ ● T M AYC N M - ■ O O O I ● C
【 要 】本 文从 我 国 页 岩 气 的 调 查 评 价 、 探 开 发 、 布 特 摘 勘 分
征 、 要 问题 与 对 策 建议 五 个 方 面 , 我 国 页 岩 气 的 勘 探 开 发 主 对 作 了初 步 探 讨 。
五 ” 划明确要 求“ 规 推进页 岩气等非 常规油气 资源开 发利 用” 。
国家 发改 委和 国家能 源局 2 0 09年 9月研 究制定关于 鼓励 页岩
系。 而我 国陆上沉积盆地多 , 且油气资源丰富 , 良好的地质 这样
因素为页岩气的富 集创造 了非常有利的条件 。我 国页岩气主要
分布在 四川 、 鄂尔 多斯 、 渤海湾 、 松辽 、 汉 、 江 吐哈 、 塔里木 和准
济 21 #9月( -》02 - 上) 4 5
行 动” 中列为重 中之重 , 制了独立的 页岩气找 矿突 破战略行 编 动实施方案 , 行重 点部署 。可以说 , 进 页岩气的开发利用在我 国
已呈现 出良好的起步态势 。
【 键 词 】 页岩 气 关
调查评价
勘 探 开发
二 、 国页 岩 气 的 特 征 与 分 布 情 况 我 1 我 国页 岩 气基 本 地 质 特 征 、

页岩气勘探综述

页岩气勘探综述

页岩气勘探综述通过学习调研,使我们对页岩气的成藏机理、地质特点、储层评价等方面有了一定的了解,对页岩气勘探开发的前景有进一步认识,对非常规油气勘探增强了信心。

页岩气大部分位于泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附、游离状态为主要存在方式聚集的天然气。

在页岩气藏中,天然气也存在于页岩夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,甚至砂岩地层中,页岩气藏是天然气生成后在源岩内或短距离运移就近聚集的结果,它与常规天然气藏最明显的区别是“自生自储”。

一、国内外页岩气勘探开发的情况根据有关资料介绍:全球页岩气资源量很丰富,预计达456.24×1012m3,主要分布在北美、中亚、中国、中东北非和前苏联。

美国的页岩气资源量达14.2×102m3-19.8×102m3。

目前已对多个含气盆地进行商业性开采,页岩气的产量超过了200×108m3,占美国天然气产量的3%。

加拿大紧随美国之后积极开展了页岩气的勘探开发试验。

页岩气的研究勘探开发最早始于美国,1821年,美国就打了第一口具有工业性的页岩天然气井,该井井深8米,由于产气量少,没有引起人们重视。

到1926年,东肯塔基和西弗吉尼亚盆系页岩气田的发现,到20世纪70年代美国能源部才发起并实施对页岩气的研究与开发。

页岩气的产量从1979年-1999年净增7倍。

研究的重要进展是认识到页岩气的吸附作用机理,使页岩气的储量和产量得以大幅度提高。

到2005年美国页岩气的产量占天然气总产量的45%。

美国页岩气主要来之于中-古生界地层中,目前勘探开发的区域正由东北部地区的12个盆地向中西部地区的盆地拓展。

据有关研究部门介绍:我国页岩气资源也十分丰富,预计资源量达100×1012m3,约为常规天然气源资量的两倍。

在我国四川盆地、中下扬子、吐哈等盆地页岩十分发育,最大厚度达1400米,这些地区的页岩都具有页岩气成藏的基本条件,勘探开发的潜力很大。

我国的页岩气勘探开发研究刚起步。

页岩气勘探和开发进展综述

页岩气勘探和开发进展综述

Re s e a r c h a d v a n c e i n e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p me n t o f s h a l e g a s
Z HA NG Xi a o l o n g , Z H AN G T o n g we i , L I Y a n f a n g , Y A N J i a n p i n g , Z H A NG Mi n g j i e , HU P e i q i n g
f o r a c h i e v i n g c o mme r c i a l g a s p r o d u c t i o n . A s u c c e s s o f s h a l e g a s d e v e l o p me n t i n t h e Un i t e d S t a t e s i s a t y p i c a l mo d e l o f c o mp r e h e n s i v e i n t e g r a t i n g b e t we e n s h a l e g a s g e o l o g i c a l c h a r a c t e r i z a t i o n a n d p e t r o l e u m e n g i n e e r i n g t e c h n o l o g i e s . S h a l e g a s e x p l o r a t i o n i n C h i n a i s i n i t s e a r l y s t a g e b u t s h o ws a g r e a t r e s o u r c e p o t e n t i a 1 .T h e l o w l e v e l s h a l e g a s s u r v e y ,

页岩气开发

页岩气开发

1
2 3 4 5
概述
国内外页岩气开发和研究现状
页岩气成藏机理研究
储层性质及页岩气渗流
页岩气开发主要技术研究
四、储层性质及页岩气渗流
储层性质
页岩的生烃能力较强,具有自生自储特点。
孔 渗 特 征 裂 缝
地 层 压 力
四、储层性质及页岩气渗流
流动过程
压力差 浓度差 流体势
从基质表面解吸 页岩气由基质向裂缝扩散 裂缝中的渗流
美国页岩气主要的盆地资源分布
一、概述
中国大陆页岩气富集分区图
1
2 3 4 5
概述
国内外页岩气开发和研究现状
页岩气成藏机理研究
储层性质及页岩气渗流
页岩气开发主要技术研究
二、国内外页岩气开发和研究现状
开发现状
埃克森美孚在德国展开钻探工程;美国戴文能源(Devon Energy)和法国道达尔联手,在法国钻探页岩气;康菲石油公 司将在波兰展开页岩气勘探工作;中国石油天然气集团公司和 壳牌宣布将练手开发四川的页岩气资源;挪威国家石油公司、 美国页岩气开发最为成功的切萨皮克能源公司(Chesapeake) 和南非石化巨头萨索尔(Sasol)共同向南非政府有关部门申 请对南非Karoo盆地页岩气资源的勘探权。 2009年10月,重庆市綦江县启动我国首个页岩气资源勘查项 目,标志继美国和加拿大之后,中国正式开始页岩气资源的勘探 开发。
统,从而达到短生产时间和低成本的要求。
五、页岩气开发主要技术研究
水平井分段压裂技术
水平井分段压裂示意图
五、页岩气开发主要技术研究
清水压裂技术
清水压裂是指应用在清水中加入降阻剂、活性剂、防膨剂等 或线性胶作为工作液进行的压裂作业。具有成本低、伤害低以 及能够深度解堵等优点。由于岩石中的天然裂缝具有一定的表 面粗糙度,闭合后仍能保持一定的裂缝,形成对低渗储层来说 已经足够的导流能力。清水压裂很少需要清理,基本上不存在 残渣伤害的问题,且可提供更长的裂缝,并将压裂支撑剂运到 远至裂缝网络,与其20世纪90年代的凝胶压裂技术相比,可节 约50%—60%的成本。

中国页岩气资源状况及勘探开发现状

中国页岩气资源状况及勘探开发现状
© China Huadian Engineering Co., Ltd. 29 2009
CNG),累计销售1600万立方米。
CHEC
三、中国页岩气勘探现状
4.国土资源部第一轮中标企业工作进展情况
中石化南川区块,两年过去了,仅仅完成400百公里的二维地震勘探,2012年12
月部署了一口探井正在钻探;
长宁龙马溪找到甜点区,水平井初产达到15万立方米/日; 泸县龙马溪找到甜点区,水平井初产达到43万立方米/日; 重庆市永川区来苏镇找到甜点,直井初产10万立方米/日,稳定产量5万立方米/日;
© China Huadian Engineering Co., Ltd. 28 2009
重庆涪陵焦石坝地区找到甜点,水平井初产11万立方米/日; 四川新场老井复查徐5段陆相页岩直井压裂,正在排液,产量已达到1.6万立方米/日 ,压力仍在增加,有望到达5万立方米/日。
中国页岩气资源状况
及勘探开发现状
China shale gas resources and status of exploration and development
汇报内容 Summary
一、页岩气资源状况 The status of shale gas resources 二、美国页岩气开采现状 Present situation of shale gas exploitation in America 三、中国页岩气勘探现状 Present situation of shale gas exploration in America 四、中国页岩气勘探开发的短板 Weak links of shale gas exploration and exploitation in china 五、中国页岩气有效勘探建议
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我国页岩气地质特征及勘探开发历史
摘要:页岩气在中国天然气中占据重要地位,页岩气的开发、利用是当今一大
热点,本文简要叙述了中国页岩气的地质特征及开发历史,有益于进一步了解中
国页岩气产业。

关键词:页岩气;中国;地质条件
随着常规油气资源的不断消耗,非常规油气资源的勘探开发在目前的油气资源研
究中成为一大热点。

页岩气作为非常规油气资源的重要组成部分,成为世界能源
研究的热点之一。

目前全球页岩气资源量已经超过了以煤层气和致密砂岩气等为
主的其他非常规油气资源量,主要集中在北美、中国、中东、北非等国家和地区。

我国页岩气资源十分丰富,其资源量介于80.5×1012m3-144.5×1012m3,可采资源
量介于11.5×1012m3-36.1×1012m3[1]。

1 我国页岩气地质特征
“页岩气”概念首次由Curtis(2002)提出,随后这一概念被广泛引入国内,许多学者对其进行定义,页岩气是以吸附和游离态存在于极低孔渗、富有机质的
泥页岩地层中的天然气,是连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合,具有普遍的地层饱含气性、隐蔽聚集机理、多种岩性封闭以及相对短的运移距离。

与常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点,大部分产
气页岩分布范围广、厚度大,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

页岩气藏储集岩多为暗色、黑色页岩、高碳页岩及含沥青质页岩,含粉
砂岩、砂岩、碳酸盐岩等夹层。

富含有机质(TOC≥2%),普遍发育纹层及层理。

储层致密,以纳米级孔隙为主。

占页岩总孔隙90%以上。

页岩气成因类型多以热
成因气为主。

包括生物成因气、热成因气和热裂解成因气。

赋存方式以吸附态或
游离态为主,少量存在溶解态。

开采难度大,需大型压裂开采,形成“人造”裂缝
系统的渗透率。

单井初产高,低产生产周期长。

中国页岩气广泛存在于海相及陆相沉积盆地中,含气页岩层段时代从古
生界分布至新生界,储集层地质条件较为复杂。

我国富有机质页岩TOC含量较北
美低,海相页岩热演化程度普遍偏高,陆相页岩则普遍偏低。

且含气量偏低,埋
深偏大。

地形多为山地、丘陵等复杂地表。

构造复杂,受构造条件影响大,发育
断裂,保存条件较差(图1)。

图1 中国主要页岩气储层参数(据邹才能等,2017)
2 我国页岩气开发现状
从2005年开始,我国相继在四川盆地、渤海湾盆地等地积极开展前期研究,从页岩气形成条件与富集规律、资源潜力与有利区带分布等方面对各个盆地
进行评价[2]。

2010年,中石油在四川盆地开钻威201井,并在上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相页岩中获得工业气流,日产量超过1000m3,标志着中国
正式开始了页岩气的开采。

2011年,延长集团在鄂尔多斯盆地下寺湾地区开钻了
中国第一口陆相页岩气井—柳评177井,初始产量可达2350m3/d。

2012年,中
国成为除北美地区外,首个页岩气接入管网开始商业性开采的国家。

2013年,美
国能源信息署(EIA)公布数据称我国页岩气可采资源量排名全球第二,仅次于美国。

2014年,我国首个探明资源量超千亿方的页岩气田—涪陵气田诞生,中国页
岩气勘探开发获得突破。

2015年,我国页岩气产量已达到44.6×108m3,累计生
产页岩气超过60×108m3[1]。

2016年,中国陆上累积设置页岩气探矿权区块54
个,钻井800余口,铺设页岩气专属管线235km;陆续在四川盆地、渝东鄂西、
滇黔北、湘西等地区五峰组—龙马溪组发现页岩气。

我国页岩气探明资源量及产
量全部来自四川盆地海相页岩。

涪陵、威远、长宁页岩累积探明页岩气资源量5441.29×108m3,累计探明页岩气可采资源量1360.33×108m3[3]。

2017年,国内
页岩气年产量已达到90×108m3,基本已实现了页岩气的规模生产。

2018年6月
8日,中国石油部署在重庆市渝西区块西山构造东翼断块、埋深接近4000m的足202-H1井放喷测试,折算日产气量45.67×104m3,深层页岩气勘探开发获得重大突破[4]。

图2 中国页岩气年产量柱状图
中国页岩气资源开发主要以海相沉积盆地为主。

主要分布在华北地区、
塔里木地区和南方地区。

目前主要集中在南方海相页岩地区,以四川盆地寒武系
筇竹寺组、志留系龙马溪组2套海相页岩为主要页岩气勘探目标区。

华北地区的
页岩气主要赋存在寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系,其厚度和资源丰度较低;
塔里木盆地的页岩气主要在寒武系和奥陶系,埋深过大,超过4000m,开发困难高,可作为页岩气的远景调查区;南方地区的页岩气主要赋存在寒武系、奥陶系
和志留系页岩层中,其中志留系龙马溪组和寒武系筇竹寺组单层厚度为30~50m,有机质丰度高,底部具有高自然伽马和高总有机碳含量等特征,是页岩气开发的
有利目标层系。

四川盆地及其周边地区是南方海相页岩的主要分布区,总面积约
为7.2×104km2,估计资源量为9.5×1012 m3,已经成为中国页岩气勘探开发的主
要区域,基本实现规模化生产。

除四川盆地外,南方其他地区、南华北盆地、鄂尔多斯盆地、柴达木盆
地等地区的海相、海陆过渡相和陆相页岩气都有发现,但目前均未能形成产能,
其勘探前景还在进一步探索中[3]。

鄂尔多斯盆地二叠系钻探的3口井与南华北盆
地石炭系—二叠系钻探的1口井获得一定量的页岩气流,平均产量1.61×104m3/d。

陆相页岩气在四川盆地上三叠统须家河组和下侏罗统自流井组、鄂尔多斯盆地上
三叠统延长组发现页岩气流,平均0.85×104m3/d[5]。

2017年,中石油煤层气公
司在鄂尔多斯盆地东部3口井的石炭系-二叠系页岩压裂后日产页岩气2885-
8254×104m3。

参考文献:
[1] 董大忠,王玉满,李新景等.中国页岩气勘探开发新突破及发展前景思考[J].天然气工业,2016,36(01):19-32.
[2]邹才能,董大忠,王社教等.中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力[J].石油勘探与开发,2010,37(06):641-653.
[3]程涌,陈国栋,尹琼等.中国页岩气勘探开发现状及北美页岩气的启示[J].
昆明冶金高等专科学校学报,2017,33(01):16-24.
[4]天工.中石油在重庆地区深层页岩气勘探喜获重大突破[J].天然气工
业,2018,38(06):82
[5]邹才能,董大忠,王玉满等.中国页岩气特征、挑战及前景(二)[J].石油勘探
与开发,2016,43(02):166-178.
作者简介:秦浩亮(1994-),男,陕西西安人,硕士研究生,矿产普查
与勘探专业。

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