页岩气革命与油气地质理论创新
美国页岩油气革命的内涵、影响与谋略
通过与沙特和以色列等国结盟，确保对中东地区油气资源的控制权
二、美国页岩油气革命的谋略
1、上世纪末，美国能源政策出现重大转变，事出有因 （2）本世纪初以来，对本土资源转向“优先开发利用”
一、美国页岩油气革命内涵与影响
3、主要影响
（1）大幅减少美国对中东油气的依赖，助推其实施军力东移
美国来自波斯湾地区石油净进口量
2.5
1.5
大幅减少对中东油气的依赖（从波斯湾石油净进口量由 2.51.5百万桶 /天，降幅 40%） ，减少了美国控制中东的成本
实施亚太再平衡战略，助推美国军力东移 （ 2020年前， 60%海军舰艇、本土以外 60% 空中力量），牵制中国的发展
一、美国页岩油气革命内涵与影响
3、主要影响
（3）诱发低油价，削弱OPEC地位和影响，并形成对中国、俄 罗斯和伊朗经济发展的牵制
中原油进口量与金额
低油价对中国的利弊影响
利：原油进口以2014年平均价格
101美元/桶 2016年41美元/桶 (59%)计算，同等进口量节省外汇 1666亿美元
2003-2016年全国石油工业主营收入增长态势
不惜以牺牲环境为代价，对页岩油气实施大规模开发利用
2007年开始页岩气产量快速增加；2011年开始致密油产量快速增加
2010年奥巴马颁布法令，部分解禁延续近30年近海油气开采 2015年参众两院通过法案，解除延续40年石油出口禁令 2017年特朗普颁布“第一能源计划”，尽量开发本土资源 放弃对中东原油的控制，实施中东碎片化战略
页岩气革命改写传统油气地质勘探学理论
页岩油 气 的开发 打破 了传统 的 生 、储 、盖层 的概 念 。根据 对页 岩
油气 开发 的新认 识 ，暗色页 岩既 是
但不 把页 岩作 为找 油气 的对 象 ，而 且 把其 他 渗透性 孔 隙度低 （ 油气地
质上 称物性 差 ）而影 响油 气顺 利 汇 入井筒 的 岩石排 除在 外 。从开 采 角 度 定 义 了严 格 的物性 下 限 ，低 于此 限的 即归 为致密 、超 致密 储层 ，甚 至包 括部 分粗碎 屑岩 （ 砂 岩 、砂砾 岩） 。这 样 一来 ，能 列 为有 效储 层
ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ｅ ｓ Ｊ行业
页岩气革命 改写传统油气地质勘探学理论
口 张 抗
以 页 岩 气 为代 表 的 非 常规 油 气 的 发展 改 变 传 统 油气 地 质 学对 油 气 存储 及 勘 探开 发 的 认识 ，正 在引发油 气地质学和勘 探掌躞论的革 命 。
美 国 能 源 消 费 、油 气 进 口长
创新。
改写油气地质理论
传统油气地质学的理论可简单
概括 为著 名 的 “ 六字 真言 ” ：生储
盖运聚保。第一 ，认为有经济价值
口 美国常规 天然 气和 页岩 气产量预测 （ 数据 来源 ：美国莱斯 大学 贝克研 究所 ） 刘 国宇 供 图
油气 的 主体来 源 于地质 上 富含 有机
烃 源 岩又 是储层 ，其 本 身也 就是 盖 层 ，我们 可 以把 部 分运 移后 仍保 留
在细碎屑岩 系中的油气开采 出来 。
被 封 存而 不散 失 ， 需 要 上方 或周 围 有 良好 的遮盖保 护 层 ，于是 分散 的 油气 得 以聚集 而成 单位 面积 内油 气 含量 相 当高 的可供 开采 的油 气藏 。 第三 ，形 成 的油气 聚集 要保 障在 其
页岩气革命
页岩气革命作者：林楠陈少智来源：《财经国家周刊》2011年第09期4月上旬，贵州省岑巩地区的青山之畔，一口1500米深的钻井在机器的轰鸣声中徐徐开钻。
这口钻井被命名为“岑巩一号”，由国土资源部出资近六七千万建设，是国土资源部第一口超千米的深页岩气勘探钻井。
随着国际油价的攀升，国土资源部加大了对页岩气等非常规天然气的勘探和开发力度。
几乎在“岑巩一号”开钻的同时，国土资源部召开了全国页岩气资源的专题会议。
会议透露，全国范围内页岩气资源战略调查与选区的项目全部通过技术审查。
“这意味着，国土资源部全国页岩气资源战略调查已进入实施阶段。
”国土资源部油气资源战略研究中心副主任张大伟告诉《财经国家周刊》记者。
资源摸底国土部勘查司的一位相关负责人透露，对于页岩气的勘探已经列入国土资源部今年的工作计划，预计会在2013年完成页岩气资源潜力评价。
“中国页岩气资源潜力巨大，但资源家底还摸不清，不同部门的预估值都不一样：26万亿（立方米）的，30万亿的，50万亿的，100万亿的，没有一个权威数据。
”国土部油气资源战略研究中心副主任张大伟对《财经国家周刊》记者说。
不过这一状况有望在2013年改变。
在3月25日举行的“全国油气资源战略选区调查与评价项目2010年度成果报告评审会”上，上报的综合研究项目全部通过审查。
这些项目覆盖川东南、渝东南、渝东北、鄂西、上中下扬子、滇黔桂、黔北、华北、东北、西北、青藏等区域。
据美国能源信息署估算，全球32个拥有页岩构造国家的可开采页岩气资源约为5.76万亿立方英尺，其中中国约有1.3万亿立方英尺的页岩气资源，是除美国以外全球最大的页岩气资源国。
然而，中国大规模着手页岩气的试验研究较发达国家晚了近20年。
2007年，中石油天然气集团公司与美国新田石油公司签署页岩气开发对外合作的第一份协议《威远地区页岩气联合研究》。
据张大伟透露，此前国土资源部联合中石油、中石化等国有石油企业在川南、川东南、黔北、渝北等地开展页岩气先导试验，其中多口钻井已初见成效。
美国“页岩气革命”从何而来
美国“页岩气革命”从何而来作者：暂无来源：《党政论坛》 2016年第8期2009—2014年，美国页岩气依然保持快速增长态势，2014年美国天然气总产量约30万亿立方英尺，较2009年增长了约20%，而页岩气的总产量达到13万亿立方英尺，较2009年增加了33倍。
这场“页岩气革命”大幅提高了美国能源自给率，美国天然气和原油进口降至历史低位。
同时，美国天然气价格长期低于欧洲和亚洲，为美国经济复苏提供了大量廉价能源供应。
美国为何能够在全球率先迎来和享受到这场化石能源革命的成果？政府大力推动页岩气是一种非常规天然气资源，19世纪就被发现，但由于开采难度大，一直无法进行有效商业开发。
直到上世纪90年代，随着水平钻井和水力压裂技术的突破和大范围使用，大规模开采页岩气终于在美国得以实现，美国天然气产量随之快速攀升，并于2009年取代俄罗斯成为全球最大天然气生产国。
美国页岩气开发的早期科研和资源勘探活动是由联邦政府主导的。
1970年代爆发的中东危机，一度导致美国国内原油供应紧张、油价飞涨，美国政府因此开始重视寻找替代能源，页岩气便是其中之一。
相关资料显示，从1970年代开始，美国联邦政府就开始支持位于得克萨斯州的阿巴拉契亚盆地页岩气资源的评估和技术示范，该盆地在1990年代成为美国最早实现页岩气商业化开采的地区。
1986年，美国能源部承担了在西弗吉尼亚州开钻的美国第一口多级压裂水平井的部分费用。
如今，尽管企业已成为页岩气开采技术革新的主力，但联邦政府依然维持着对页岩气开发的科研投入，研究重点则放在了进一步提高页岩气井的生产效率和降低开采页岩气对周边环境的影响上。
除了科研支持， l 9 8 0 年到2002年，美国联邦政府还为进入页岩气行业的企业提供了约为当时天然气市场价格2O%至60%的税收补贴。
中小公司是主角如今，美国“页岩气革命”对美国乃至世界能源供给格局的影响已越来越明显，但这场“革命”的主角却并不是埃克森美孚、雪佛龙和康菲这些大型综合油气公司，而是大批中小型油气公司。
中国石化地质工程一体化发展方向
2021年第11卷第3期油气藏评价与开发PETROLEUM RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT中国石化地质工程一体化发展方向孙焕泉1，周德华1，赵培荣1，李王鹏2，冯动军2，高波2（1.中国石化油田勘探开发事业部，北京100728；2.中国石化石油勘探开发研究院，北京100083）摘要：通过地质工程一体化的技术研究与应用，北美取得了页岩革命的胜利，美国实现了能源独立，并主导全球能源格局。
北美页岩革命的发展历程及经验，对我国油气资源的勘探开发具有重要启示作用。
中国石化探区油气资源丰富，有利目标类型多，加快勘探开发对改善我国能源结构和保障国家能源安全具有重要意义。
四川盆地海相页岩气通过地质工程一体化已实现效益开发，围绕超深层海相碳酸盐岩、致密砂岩和页岩等重点领域的高效勘探开发，需要加强隐蔽油气藏精细描述和勘探开发适应性压裂技术攻关，加强超深层碳酸盐岩储层预测和优快钻井技术体系攻关，利用大数据对致密砂岩气藏开展高效调整和优化完井方式，发展海相页岩油气多层系立体开发技术，开展向深层、常压、陆相页岩油气领域攻关。
中国石化将持续加强地质理论基础研究与工程技术攻关，加强技术装备升级，坚持地质工程一体化发展思路，建立一体化运行协同机制，加强项目全过程一体化管理，切实推进各油气田降本增效，实现高质量勘探和高效益开发。
关键词：地质工程一体化；页岩革命；超深层海相碳酸盐岩；致密油气；隐蔽油气藏中图分类号：TE122文献标识码：AGeology-engineering integration development direction of SinopecSUN Huanquan 1,ZHOU Dehua 1,ZHAO Peirong 1,LI Wangpeng 2,FENG Dongjun 2,GAO Bo 2（1.Sinopec Oilfield Exploration and Development Division,Beijing 100728,China;2.Sinopec Petroleum Exploration and Production Research Institute,Beijing 100083,China ）Abstract:With the research and application of the geology-engineering integration technologies,North America has won the victory of shale revolution,and the United States has realized energy independence,playing a dominant role in the global energy market.Its history and experience in shale revolution are the references of great value to the exploration and production of hydrocarbon resources in China.With abundant oil and gas in the exploration areas of Sinopec and various types of favorable targets,accelerating exploration and production is of great significance to improve China ’s energy structure and ensure national energy security.The application of geology-engineering integration has brought benefit development for the marine shale gas in the Sichuan Basin.In terms of realizing efficient exploration and production of the ultra-deep marine carbonate,tight sandstone and shale,five key studies are suggested to be strengthened:①fine reservoir description and adaptive fracturing technology of exploration and production for complicated reservoirs,②ultra-deep carbonate reservoir prediction and optimal drilling technology system,③application of big data in realizing efficient adjustment and optimize completion program for tight sandstone gas reservoirs,④development of multi-layer and three-dimensional production technology for marine shale oil and gas,⑤research on the key problems in the deep,normal-pressure and continental shale oil and gas.To achieve high quality exploration and efficient production of oil and gas,Sinopec will keep strengthening the basic geological research and engineering technology innovation,upgrading technical equipment and following the idea of geology-engineering integration.And then,Sinopec will establish integrated operation coordination mechanism and emphasize integrated management of whole process in order to cut costs and increase efficiency.Key words:geology-engineering integration,shale revolution,ultra-deep marine carbonate,tight reservoir,subtle reservoir引用格式：孙焕泉，周德华，赵培荣，等.中国石化地质工程一体化发展方向[J].油气藏评价与开发，2021，11（3）：269-280.SUN Huanquan,ZHOU Dehua,ZHAO Peirong,et al.Geology-engineering integration development direction of Sinopec[J].Petroleum Reservoir Evaluation and Development,2021,11（3）：269-280.DOI:10.13809/32-1825/te.2021.03.001收稿日期：2021-01-07。
页岩气革命
状况 、 开发 政策 、 采技 术 等多 种 因 开 素 决定 的。 《 页岩 气 发展 规 划 （ ０ １ ０ ５ ２ １ ～２ １
握 。 、 键技 术 有待 突破 。 岩气 勘 ２关 页 探开 发需要 水平 井分段 压裂 等专 门技 术 ，目前我 国尚未完 全 掌握 相关 核 心
等 扶持 政策 ， 以引导 和推 动页 岩油气
产业 化 发展 。
展 ，做 好 协 调 服务 。 从 投资 角度来 讲 ，行业 分析 师都
年 ）也 明确指 出了当前存国具 有 页岩 政 策 实 行 页 岩 气 市 场 定 价 、 自主 销 、 我 气 大规模 成 藏 的基本 条 件 ， 尚未 系 但 统开 展全 国范 围 内页 岩气资 源调查 和 售 ；减免 资源税 、 源补偿 费 、 资 矿业
岩 气革 命 ” ，带来 中 国能 源新 格 局 。
“ 过 先导 项 目的研 究 发 现 ，山 通 西 境 内 的 鄂 尔 多 斯 盆 地 和 沁 水 盆 地
都 具 有 页岩 气 赋存 特 征 。 ”先 导项 目 的参 与 者 、中 国 石 油 大 学 副 教 授 韩 国庆说 ，“ 尔 多 斯 盆地 山西 有利 区 鄂 页 岩气 资源 量 大致 为 １ ４ 万亿 立 方 ．３
研究制定资源勘探开发准入资质和门 立方 米 ，远 未完 成 “ 十一 五 ” 目标 。
槛， 以加 快 其发 展 。 、 面建 设 条件 ４地
较 差 。 我 国页 岩气 藏 普遍 埋 藏 较深 ，
中联煤 层气公 司相关 责任人李
美国的“页岩气革命”
美国的“页岩气革命”作者：程宇航来源：《老区建设》2015年第07期以价格战为表象的石油战争从去年6月开始，已经快一年了，至今尚无停歇的迹象。
对于这场石油战的缘由，有一种“阴谋论”的说法，包括两个版本：一是美国与沙特阿拉伯联手压低油价，以打击在乌克兰问题中陷于困境的俄罗斯，使之雪上加霜；二是沙特阿拉伯压低油价，为的是要摧垮美国的新型能源页岩油，使之入不敷出，不再生产。
因为一旦页岩油生产成了气候，那将给依靠传统能源石油为命根子的沙特以致命打击。
现在看来，第一个阴谋论有点不着边际，第二个阴谋论倒像是越来越真。
君不见，在沙特一再压低油价的打击下，美国有些页岩气开采企业已经宣布停产了。
那么，页岩气到底是怎么一个东东，竟然惹得石油霸王大发雷霆、进而大动干戈？一、话说页岩气页岩气（shale gas）是蕴藏于页岩层中的天然气资源，是一种以游离或吸附状态藏身于页岩层或泥岩层中的非常规天然气。
成分以甲烷为主，与“煤层气”、“致密气”同属一类。
它有两种状态：一是游离状态，一是吸附状态，各占大约一半。
页岩气发育具有广泛的地质意义，存在于几乎所有的盆地中。
只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大，而具有不同的工业价值。
页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。
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，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。
页岩气是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于民用和工业燃料，化工和发电等，具有广阔开发前景。
页岩气的开发和利用有利于缓解油气资源短缺，增加清洁能源供应，是常规能源的重要补充。
从全世界范围看，泥、页岩约占全部沉积岩的60%，页岩气资源前景巨大。
主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东和北非、前苏联。
美国页岩气地质储量约28万亿立方米。
地质工程一体化现场技术应用
地质工程一体化现场技术应用摘要：中国非常规油气资源十分丰富，但其地表及油藏情况复杂多样，对其勘探提出了更高的要求。
相对于美国，我国的页岩气开采存在着地表多山、埋藏深度大、非均质性强、技术难度大、开采成本高等问题。
近年来，随着北美“页岩气革命”的成功实践，针对非常规油气藏高效开采中的关键科技问题，开展了“地-机-机”相结合的研究。
2011年， Cipolla等人率先在国际上率先提出了“从地震到数值模拟”的集成工作流程，实现了从地震资料解释到产能模拟的无缝衔接。
关键词：地质工程一体化研究应用现状引言随着我国页岩油气勘探与开发技术的日趋成熟，其大规模开采已成为世界各国普遍重视的问题，而“地质工程集成”是实现其高效开采的前提与唯一途径。
在开发实践中，系统地、持续地对工艺组合及求解方案进行了系统的、持续的优化，能够有效地改善单井的产量、改善运行效率、减少单位石油、天然气的生产成本。
一、国内外地质工程一体化应用现状自加拿大 Montney、美国 Eagle Ford、墨西哥油田、里海盆地Zanazour油田，以及我国长宁、威远、昭通、库车、三塘湖等地，均取得了较好的效果，油气产量、可钻遇率均提高了好几倍，建设时间也大幅缩短。
如扎那苏1口集成实验井H8，在450天内达到日产油量113 t,450天累计产油量为2.1×104 t，平均日产油量46.7 t；在库车地区，由于地质与工程的整合，克拉苏结构的整体钻探速度有了显著的提高，单井产量提高了3-5倍。
二、浅层页岩气井返排试气一体化技术1.研发精准压裂技术，极限激活“甜点”一是对常规压裂概念进行了突破。
前期因对“压后产水”的担忧，采取了小规模压裂措施，造成了气井产能低的问题。
随着“大排量、短周期、高砂比”技术的大规模压裂技术的突破，单井产能得到了显著提高。
在此基础上，竖井提高了1.72立方米/天，增加了56%；水平井提高到了3.1×104立方米/天，提高了39%.产能的最大释放，使单井内产出大幅提高，单井星级也随之提高。
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页岩气革命与油气地质理论创新
传统油气地质学生储盖运聚保“六字真言”失去了认识油气赋存的指导意义，圈闭的确定和优选也不再作为勘探的必经程序从目前的勘探成果分析，每一种非常规油气资源的规模都大于常规油气，全部非常规油气资源蕴藏量，比常规油气蕴藏量至少大一个数量级。
从人们对地下资源认识的发展过程看，页岩油气的成功开发，使人们对非常规油气的认识更加深化和系统化，推动了石油地质学基本理论的创新。
传统油气地质学理论可简单概括为“六字真言”：生储盖运聚保。
地质学家认为，有经济价值的油气主体来源于地质上富含有机质的岩层，主要是指暗色细碎屑岩，即人们俗称的“页岩”，油气地质上称烃源岩或生烃(油气)岩。
生成的油气与地层水一起从源岩中排出，运移至赋存油气的储层内。
这就要强调“保”字。
按此认识形成以下结论：一是生烃岩(页岩)内残存的油气因分散且难以流出而无法形成有经济价值的油气藏；二是如果地层因致密使孔隙少而小、气(特别是油)则被迫分散难以采出，不能形成有效储层，比如致密砂岩；三是如果油气藏后期被破坏，轻质组分首先散失，剩下流动性差的重油甚至是半固态的沥青砂，常规技术难以开采。
传统石油地质学要求寻找地下富集而易采的油气聚集区，而页岩
油气的发展打破了传统的生、储、盖概念，暗色页岩既是烃源岩又是储层和盖层。
过去，人们仅注重于排烃、运聚，认为没有排出而“残留”在页岩系内的油气量不大。
但深入研究发现，黏土类矿物的超细微颗粒，拥有巨大的颗粒总表面积，因而具有超大的吸附能力。
从宏观上看，页岩具非渗透性。
但从微观上分析，却有着大量纳米级的孔洞和裂隙，其中的流体(油气和水)在正常情况下没有运移流动的可能。
这种油气因没有富集而以低丰度形态分散于整个页岩层系内，但巨大的体积，使其拥有高丰度油气赋存总量。
在传统石油地质理论中，烃源岩层系特别是单层厚度过大，不利于排烃，甚至将其归入“无效烃源岩”。
而页岩油气单层厚度大，不仅保留的油气量大且容易进行水平井和压裂施工，往往是首选的勘探对象。
显然，在页岩油气赋存上生、储、盖合为一体，圈闭不再是必须的条件，运、聚的地位消失了，“六字真言”从根本上发生了动摇。
传统油气地质学将勘探目标锁定在高丰度且可流入钻井井筒内的油气赋存上，因而不会把页岩作为找油对象，在开采上设定了物性下限，低于此限的即归为致密、超致密储层。
这样一来，能列为有效储层的岩石就相当少了。
非常规油气打破了储层概念，使对岩层孔、渗性的研究由肉眼、偏光显微镜的级别进到显微镜的纳米级别。
于是，找油气的领域宽广了。
显然，以页岩气革命为代表的非常规油气资源开发，进一步推动了传统地质理论革命性的创新。
油气勘探是利用已知地质信息探索未知油气藏的过程，成功与否主要取决于两个因素：地质学家对地质信息的甄别与判断是否符合客观地质实际，勘探技术能否实现地质目的。
在一个半世纪的近-现代油气工业发展过程中，科研人员从含油气盆地评价的大面积出发，确定利于油气藏形成的区带，进而寻找可供油气富集的圈闭。
然后，在圈闭上钻探井判断是否具有经济价值的油气藏。
这种勘探程序有一个通俗的概括：物探画圈、地质定点、钻井打眼。
由于地质的复杂性，人们难以精确地掌握地下情况，一般而言，预探井成功率达30%就不错了。
客观地说，能够按“六字真言”的严格条件而富集成藏的概率也不是很大的，在“面中求点”如同大海寻宝，要经过艰难的摸索过程，甚至这个过程也会出现曲折反复，因而完成勘探程序往往需要相当长的时间段(几年、十几年甚至数十年)。
目前，地表地下条件容易找的目标大多已被发现，常规油气勘探难度越来越大。
而非常规油气可以摆脱“圈闭”这一条件的束缚。
在新油气区进行非常规油气勘探，仍要从盆地区域评价开始，在此基础上优选区带，确定预探井井位。
而在老油田，科研人员对非常规油气赋存的层位已有许多基础性认识，因此，区域评价可以弱化，可直接进入优选区带钻探井以获取页岩层含气性等参数。
在勘探过程中，钻探井发现油气并不难，关键在于能否找到“甜点”。
“甜点”对非常规油气资源勘探尤为重要。
非常规油气多为低品位油藏，含油气性对经济效益影响较大。
低品位使非常规油气的经济可采性，对地质情况的横向变化异常
敏感，因而难以像常规油气勘探那样，以少量评价井探明储量。
这就需要以较密的评价井，控制一定面积的含油气性变化。
综合国外页岩气资源勘探开发中的经验教训，我国在页岩气勘探开发中，不能孤立地看待页岩气资源，而应重视综合勘探开发效应，尽可能将其共生和伴生资源一起通盘考虑。