对非常规天然气成藏特性释解
非常规天然气成藏特征
非常规天然气成藏特征张硕;陈永进;吕丽新【期刊名称】《复杂油气藏》【年(卷),期】2012(005)004【摘要】As the short supply of oil and gas resources, and based on the consideration of energy security, all the countries in the world are strengthening the investigation of unconventional oil and gas reservoir. The basic characteristics as well as research status of shale gas, coal - bed gas and deep basin gas reservoir are introduced in aspects of accumulation factors and formation mechanism. Shale gas and coal - bed gas reservoir belong to self - generated and self - stored natural gas reservoir, while deep basin reservoir is near source rock natural gas reservoir. Compared with the conventional gas reservoir, the three type of unconventional gas reservoir are characterized by low porosity, low permeability, abnormal pressure and great difficulty in exploration and exploitation. The thorough research on the three accumulation factors and formation mechanisms will lay a good theoretical foundation on our country' s unconventional gas reservoir exploration and development.%随着油气资源的日趋紧缺和对于能源安全的考虑，世界各国都在加强对非常规油气藏的研究。
《非常规气藏工程方法》
概述气藏开发在能源产业中具有重要地位，而对于一些非传统的气藏，针对不同的地质条件和工程实际情况，需要采用一系列非常规的工程方法和技术手段，来提高气藏的开发效率和经济效益。
本文将从气藏的类型、开发方式、技术手段等方面，介绍一些非常规气藏工程方法，以期为非常规气藏开发提供一些参考和建议。
一、非常规气藏类型1.页岩气藏页岩气是指在低渗透率、低孔隙度、低渗透率的致密岩层中储存的天然气，主要赋存于泥岩、砂岩、炭层等岩石中。
页岩气的开发具有技术难度大、投资高、回报期长等特点。
2.煤层气藏煤层气是指在煤层中吸附或游离存在的天然气，由于煤层气藏具有特殊的地质特征，如透气性低、天然气富集程度低，使得煤层气开发具有技术难度大、周期长的特点。
3.海底天然气水合物气藏海底天然气水合物是指在深海底部结晶生长形成的含甲烷的水合物，通常分布于海底冷泉、火山底部等地区，由于海底环境恶劣，加之水合物的稳定性和灵敏性等特点，使得海底天然气水合物开发具有高技术难度和工程成本的特点。
二、非常规气藏开发方式1.多重水平井开发多重水平井开发是指通过在储气层中钻探多个水平井，来增加井眼与储气层接触面积，提高单井生产能力。
由于非常规气藏储层具有井网细密、成本高昂等特点，因此采用多重水平井开发方式可以更好地维持产能，提高经济效益。
2.地面水平井压裂开发地面水平井压裂开发是指通过在井下安装压裂设备，将压力传递至储气层中，破裂岩层，使得天然气能够在岩层中自由流动。
该方法具有压裂技术难度大、投资高、环保要求严格等特点，但可以最大限度地提高气藏开发效率。
3.注水开采注水开采是指通过注入大量的水进入储气层中，来增加储气层渗透性和压力，从而促进天然气向井口流动。
该方法具有改善气藏流动性、增加天然气产量等优点，但需要对水质、井眼环境、注水费用等因素考虑，同时也会导致储气层渗透性降低等负面影响。
三、非常规气藏技术手段1.超声波清洗超声波清洗是指通过超声波振动进入井眼内部，打破井眼和储气层中的附着物，达到清洁井眼、促进气藏开采的目的。
非常规油气藏分类及特征研究
非常规油气藏分类及特征研究摘要：非常规油气藏的勘探开发工作自进入二十一世纪以来，世界各国都很积极。
致密油、页岩油产量快速增长，页岩气产量持续增长，煤层气、致密气产量稳定，天然气水合物试产取得重大突破。
随着这些年的发展，中国在非常规油气勘探开发方面取得了重大进展。
致密气、致密油、页岩气产量快速增长，页岩油勘探开发已被提升到国家战略高度。
关键词：非常规；油气藏；特征分类1、开发非常规能源的技术现状那么什么是非常规能源能？是指不能用常规的方法和技术手段进行勘探开发的另一类能源。
这类能源的开发或存在状态与常规能源极其不同，开发难度系数高，造价高。
种类繁多，有煤层气、页岩气、页岩油和低渗油等资源。
这些资源相对来说比较丰富，如果能顺利开发，能立刻解决现在资源紧张的局面。
但正因为这些资源是非常规资源，其开发难度系数高，这是我们面临的一个难题。
就我国而言，非常规能源的开发遇到了阻力，与西方发达国家的技术上还存在一定的距离。
我们需要提高技术设备和技术水平，才能跟上发达国家开发非常规能源的步伐。
这样的局面不是一两天形成的。
首先我们在开发非常规能源方面意识不够，西方发达国家的意识就很全面，已经开始了大规模的开发。
我们唯有交昂贵的学费，向他们学习先进的技术，花巨资，引进先进的技术设备，还要培养自己的可靠的相关技术人员。
核心开采的技术，属于高端机密，因此需要我们组建专业智囊团，来搞技术攻关，只有这样，才能扫清我们前进的阻碍。
2、致密砂岩气藏2.1致密砂岩气成藏基本条件致密砂岩气成藏基本条件之一：气源岩发育、气源充足：北美落基山地区的致密砂岩气藏的气源岩主要是白垩系的煤系地层和富含有机质的泥岩、页岩，然后是侏罗系和第三系的暗色泥岩。
尤以煤层和含煤地层最为重要，煤成气是其主要的气源之一；其次是热成熟气和生物气。
源岩的有机炭含量大于2%，有机质类型主要为腐殖型的III类干酪根，适合生气。
成熟度较高，Ro一般大于0.8。
煤层厚度巨大（一般3-9米）烃源岩厚度大于100米，分布较广。
非常规天然气的勘探和开发
非常规天然气的勘探和开发随着全球经济的快速发展和人们对能源需求的不断增长，传统石油和天然气资源已经无法满足当今社会的能源需求，因此，寻找新的能源资源成为了当务之急。
非常规天然气的勘探和开发，正成为解决供需矛盾的一种重要方式。
一、非常规天然气简介非常规天然气（Unconventional Natural Gas）指的是无法通过传统的天然气勘探和开采方法获得的天然气资源。
通常包括煤层气、页岩气和油砂气等。
这些天然气资源虽然在地质条件和储量方面不如常规天然气，但由于勘探难度大、开发成本高等特点，因此具有较高的商业价值。
在非常规天然气中，最常见的是煤层气。
煤层气指的是储存在煤层中的天然气。
煤层中的天然气是由煤的吸附（adsorption）和生物发酵等作用形成的。
与传统天然气相比，煤层气具有密度小、气质纯、温室气体排放低等优点。
页岩气是指储存在页岩层中的天然气。
页岩气具有规模大、储量丰富、勘探难度大等特点。
油砂气是指储存在油砂层中的天然气。
油砂层中的天然气由于被油砂包裹，因此开采难度更大，但由于储量巨大，也是一种重要的非常规天然气资源。
二、非常规天然气勘探技术非常规天然气作为新兴资源，其勘探技术与传统的勘探技术有很大的不同。
传统天然气勘探主要是通过在岩石中寻找地层构造或油气运移通道等方式，确定油气储藏位置，然后通过钻井等方式进行勘探和开采。
而非常规天然气勘探则需要应用新的技术手段，如地震勘探、钻井技术、压裂技术等。
地震勘探是非常规天然气勘探的第一步，其主要功能是确定煤层或页岩气等非常规天然气的储藏位置和规模。
地震勘探通过遥感、声波等多种手段，对地下岩层做出三维成像，以获得煤层或页岩气的分布情况和储量估算信息。
钻井技术是非常规天然气勘探的重要手段。
受非常规天然气储藏层的特殊性质影响，非常规天然气勘探钻井技术需要更长的井柱、更深的钻井深度、更高的精度和更强的井壁强度。
因此，非常规天然气勘探的钻井技术要求更高。
浅谈非常规油气藏
浅谈非常规油气藏黄丹【摘要】在对比非常规油气与常规油气特征差异的基础上,以"连续"与"准连续"概念为线索,通过成藏基础条件和成藏特征分析,认为非常规油气藏是以"孤立式"-"准连续式"-"连续式"的混合状态在盆地中心、斜坡等位置甜点式聚集,连续与否,受孔隙结构及岩石润湿性影响.其主要特征为:源储合一或源外近储;浮力作用受限;初次运移或短距离二次运移;无明确清晰的圈闭边界;流体分异差,无明确的油水界面.分析认为,生烃增压是一个暂态(幕式)过程,其对油水没有分异作用,同时,由于纳米孔隙的存在,地层的非均质性变的更强,毛管力作为阻力更为明显,浮力作用由于孔隙结构的复杂化对油气运移的动力作用受到限制,因此,该类油气藏形成的最本质原因是储层孔隙结构和非均质条件的复杂化.%By comparison of the difference between unconventional and conventional petro-leum accumulation, this paper begins with the concepts of continuous hydrocarbon accumu-lation and quasi-continuous hydrocarbon accumulation, analysises the accumulation condi-tions and accumulation characteristics, and proposes that the unconventional oil and gas reservoir is"isolated"-"quasi-continuous"-"continuous"state in microcosmic which accumu-lation in sweet spot in the center and slope of the basin. Its main features are source and reservoir in one or source near reservoir.Buoyancy restriction,primary migration or short distance two migration,no clear trap boundary.Fluid without a clear interface. On the above base,this paper proposes that hydrocarbon-generating pressurization is a transient(episodic) process, which does not separation the water and oil.At the same time, with nano-sized diameter ofpore-throats in reservoirs, the formation heterogeneity become stronger, capillary force as the resistance is more pronounced and buoyancy effect the dynamic role which is good for migration of oil and gas due to the complexity of the pore structure is constrainted. Therefore,continuous type oil and gas reservoir formation in the essential reason is the complication of pore structure and heterogeneity.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】5页(P1-5)【关键词】非常规油气;甜点式聚集;连续型油气藏;准连续型油气藏【作者】黄丹【作者单位】西安石油大学,陕西西安710065;中国石油长庆油田分公司,陕西西安710018【正文语种】中文【中图分类】TE122.23盆地范围内，油气是自烃源岩生成，沿垂向、侧向的路径向盆地上部运移，并在顶部遇到封闭层而聚集成藏的。
非常规天然气的特点及差异化比较
非常规天然气的特点及差异化比较作者：许明深许明鹤陈钢李琨杰来源：《科学与财富》2012年第02期摘要：世界剩余可采天然气资源量中，非常规天然气资源量远远超过常规天然气资源量，随着社会的发展技术的进步，非常规天然气必然成为时代发展的潮流。
非常规天然气主要指致密砂岩气、煤层气、页岩气、天然气水合物等，本文从天然气的成藏机理、赋存状态、分布规律分析了非常规天然气与常规天然气的不同，并简单介绍了目前天然气的勘探开发技术。
关键词：常规天然气；非常规天然气；成藏机理；赋存状态；分布规律引言:天然气是一种清洁、优质、具有竞争力的能源和化工原料，而且使用方便，具有较高的综合经济效益。
非常规天然气与常规天然气相比具有分子结构简单、热值高、资源丰富等特性，成为能源非碳化发展的时代潮流，具有广阔的发展前景。
1、天然气的定义天然气根据采出气藏种类的不同可分为常规天然气与非常规天然气。
常规天然气是由常规油气藏开发出的天然气，即勘探实践发现的、能够用传统的油气生成理论解释的天然气；非常规天然气是指在成藏机理、赋存状态、分布规律和勘探开发方式等方面有别于常规天然气的烃类(或非烃类)资源，主要指致密砂岩气、煤层气、页岩气、天然气水合物等。
目前，只有前三种非常规天然气实现了商业性开采。
2、天然气资源潜力据R.E.Wyman预测，世界天然气剩余开采资源量总计为1120×1012m3，其中常规天然气为280×1012m3，占资源总量的25%，非常规天然气为840×1012m3，占资源总量的75%。
我国拥有常规天然气资源量约38×1012m3，非常规天然气资源比常规天然气资源储量丰富，。
其中我国致密砂岩气远景资源量约12×1012m3 （与常规天然气有交叉），主要分布在四川、陕甘宁、塔里木、柴达木、准噶尔、松辽盆地；我国煤层气资源居世界第三位，据最新一轮的全国油气资源评价结果显示，中国埋深 2000米已浅的煤层气资源量为36.8×1012m3，主要分布在伊犁、吐哈、鄂尔多斯、准噶尔、海拉尔、二连、沁水等盆地，以及滇黔桂地区；据估算，我国页岩气可采资源量约为26×1012 m3，与美国大致相当，川南、川东、渝东南、黔北、鄂西等上扬子地区是我国页岩气主要远景区之一；我国南海北部有可能存在天然气水合物，预测资源量为650×108 t油当量。
什么是非常规天然气
什么是非常规天然气非常规天然气是指那些难以用传统石油地质理论解释，在地下的赋存状态和聚集方式与常规天然气藏具有明显差异的天然气聚集。
在近200年的油气勘探开发历史中，关于油气成因问题，过去有过长期的激烈争论，近些年来争论又起。
19世纪70年代以来，油气成因问题逐步形成无机生成和有机生成两大学派。
但由于世界上已发现的油气田99.9%分布在沉积岩中等重要事实，特别是20世纪70年代法国蒂索建立干酪根热降解生烃演化模式，提出干酪根晚期生烃学说，使有机生成理论深入人心，干酪根生烃学说风靡全球，成为传统意义上的油气勘探的主导理论。
按照该理论和成藏模式找到的油气藏，人们通常视其为常规油气藏。
但是，在干酪根晚期生烃理论广泛为国际石油界所接受的同时，世界各国勘探实践中的新的发现对传统油气理论提出了挑战。
例如，在根本不具备成熟烃源岩的地区不断发现存在有“未成熟-低熟”石油，表明自然界确实存在数量可观的早期生成的非常规油气资源。
世界上已在美国、前苏联、法国、委内瑞拉等21个盆地中发现了75个埋深大于6000米的工业油气藏。
这按传统理论是无法解释的，可见在合适的地质地球化学条件下，超埋深的烃源岩仍可生成工业规模的烃类气体。
自20世纪60年代以来，荷兰格罗宁根大气田、北海及其他各地一系列大气田的发现均与中、新生代煤系有关，其气体组分和成因分析表明，这也是有别于干酪根生烃说的另一类的天然气。
此外，近年无机成因理论再次引起人们的关注，已有很多迹象表明，甲烷也可有无机成因的来源。
勘探实践中陆续有新的发现难于用传统的油气生成理论解释，故而，人们将此类天然气视为非常规天然气。
科学界对于天然气组分的异同，或原始母质、生成环境、赋存状态差异等方面的认识尚需深入，因而关于非常规天然气概念还有待进一步的厘定。
通常所说的非常规天然气是指那些难以用传统石油地质理论解释，在地下的赋存状态和聚集方式与常规天然气藏具有明显差异的天然气聚集。
目前已进行工业规模开采的非常规天然气主要有以下三种：（1）煤层气是储集在煤层中的自生自储式的天然气，成因主要为热成因，生物成因。
非常规油气藏[资料]
![非常规油气藏[资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/ae3d33fe846a561252d380eb6294dd88d0d23d63.png)
1.非常规油气藏简介所谓非常规油气藏是指油气藏特征、成藏机理及开采技术有别于常规油气藏的石油天然气矿藏。
非常规油气资源的种类很多，其中非常规石油资源主要包括致密油、页岩油、稠油、油砂、油页岩等，非常规天然气主要包括致密气、页岩气、煤层气、甲烷水合物等。
其中资源潜力最大、分布最广、且在现有技术经济条件下最具有勘探开发价值的是致密油气（包括致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气）、页岩油气（包括页岩气和页岩油）、煤层气等。
据研究，非常规油气藏在全球分布十分广泛，是世界上待发现油气资源潜力最大的油气资源类型。
我国非常规油气藏分布亦十分广泛，无论是中部的鄂尔多斯盆地和四川盆地，还是西部的塔里木、准噶尔、吐哈盆地，以及东部的松辽、渤海湾、海域盆地等均有广泛分布，而且资源潜力巨大。
然而，由于非常规油气藏无论是在成藏机理和分布规律方面，还是在勘探评价方法和技术方面，均与常规油气藏明显不同，这就决定了其成藏研究和勘探评价的思路和方法有别于传统的石油天然气地质学研究。
2、常规油气藏与非常规油气藏的区别目前，世界石油天然气工业已进入常规油气与非常规油气并重发展的时代，而且非常规油气在世界油气新增储量和产量中所占的比例越来越大，已成为世界石油与天然气工业发展的必然趋势和必由之路。
常规油气藏与非常规油气藏的区别主要是常规油气藏油气运聚动力是浮力，而非常规油气藏的运聚动力主要是膨胀压力或者生烃压力。
常规油气藏的储层主要是中、高渗透率的储层，而非常规油气藏的储层则是低渗透率储层。
非常规油气藏没有油水界面，而常规油气藏有油水界面。
常规油气藏的流体压力主要是常压；而非常规油气藏是有由超压向负压最终到常压的旋回变化，超压是油气向低渗透致密储层中充注运移的主要动力，主要是由邻近的烃源岩在大量生烃期间所产生，并在幕式排烃过程中传递到储层中。
（见附表）非常规油气藏与常规油气藏特征的比较一般认为，非常规油气是一个动态的、主要受开采技术影响的概念。
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对非常规天然气成藏特性释解
圈闭条件圈闭是形成常规油气藏的必要条件之一,是盛装油气的“天然容器”,封闭的圈闭能够确保油气不散失。
常规天然气藏的圈闭包括储层、盖层及阻止油气运移,造成油气聚集的遮挡物,与常规天然气藏相比非常规气藏没有特定圈闭。
页岩气藏集三者于一身,是隐性圈闭。
煤层气藏的形成需要良好的保存条件,一般认为顶底板封盖能力及水动力条件是反映煤层气藏保存条件好坏的标志。
顶底板边界的封盖能力主要是由岩石的岩性、厚度和物性决定的。
水动力边界包括两种:一种是当煤层气由深部向浅部渗流,地层水由浅部向深部渗流;第二种是地层水在重力作用下,在构造浅部位形成静水压力,形成水动力封闭边界。
致密砂岩气藏对气藏顶底的封盖要求都较为严格,其顶部可以为大范围分布的泥页岩封闭,也可以是气水界面上的力平衡界面,其底部可以是其烃源岩或者非渗透性封隔层。
因此可以认为致密砂岩气藏的边界不受构造等高线控制,受控于力学平衡与物质平衡,所以其“圈闭”更加隐蔽。
天然气运聚页岩气和煤层气是“自生自储”原地成藏,只做很短的运移或者没有运移而直接在源岩旁聚集成藏,在页岩气藏中,页岩气的运移通道主要是孔隙和裂缝。
在开采过程中,先将煤层中的水排出使煤层中的压力降低,煤层气由于压力的降低先从煤基质内表面解吸成为游离状态,然后由于裂隙和井孔之间的压力梯度及煤层气的浓度梯度产生煤层气渗流,最终由煤层气井产出。
深盆气藏具有“源—藏伴生”的特征,以断层、不整合以及裂缝作为其疏导层。
若其区域性盖层未遭破坏,天然气运移距离通常不超过100m,间接型深盆气藏垂向运移距离可达300m,在烃源岩中生成的天然气,首先在扩散作用下向孔渗性好的方向聚集,当达到饱和状态后,继续生成的气体会造成局部高压,气体就会在高压条件下继续向周围的致密砂岩层运移。
在近期的勘探实践和研究证明了该类气藏的存在。
次生生物煤层气是指在煤形成之后,由于构造抬升作用,使煤层抬升到近地表,含菌地表水下渗到煤层,使得在煤化过程中生成的烃类气体分解及有机物质被细菌降解生成甲烷气[16]。
热成因气阶段主要在中煤化作用阶段和高煤化作用阶段,指从褐煤到长焰煤再到贫煤和无烟煤阶段,其%6%时,则此时煤层失去了储层的能力,对甲烷不再具有吸附作用,也不能形成煤层气藏,只有当煤阶在一定范围时(%<Ro6%)才能形成煤层气藏[17]。
煤层气主要是以吸附态赋存在孔隙、裂隙双孔隙系统空间之中,约占总气量的90%~95%,其余的少量气体以游离态或者溶解态存在。
在煤层中,受地层
温度,压力以及水动力条件变化的影响,吸附态,游离态和溶解态三种状态处于动态平衡过程中。
煤层生成的气体只有10%左右保留在煤层中,其余的都会通过各种渠道逸散到相邻的岩层中,形成常规气藏或深盆气藏[18]。
深盆气藏1926年在美国圣湖安盆地最早发现深盆气藏,而其勘探开发史也有了40多年,其概念最早出现在美国。
目前,美国、加拿大、俄罗斯、中国等国家都已经发现了深盆气藏,其中美国和加拿大的勘探开发技术处于世界领先水平。
而我国在深盆气藏研究方面起步较晚。
深盆气藏又称为盆地中心气藏、致密砂岩气藏等,可以将其理解为分布在盆地中央及盆地构造的下倾部分,具有异常地层压力,无底边水且在致密砂岩中储存的气水倒置的气藏。
深盆气藏形成的先决条件是具有足够的气源并且储层砂岩致密。
深盆气藏的形成与常规天然气的气水置换式方式不同,主要是在剩余压力差作用下的活塞式过程。
其形成过程可分为三个阶段:第一阶段当生成的天然气进入储层之后,由于储层致密,孔喉半径较小,无法克服毛细管力及上覆静水压力向上运移,随着排烃量的继续增加,生成的天然气形成巨大的压缩膨胀力,当压缩膨胀力大于毛细管力、上覆静水压力及自身重力时,天然气向上运移,而由于孔喉半径小,形成的束缚水膜很薄无法使天然气的顶底界的地层水相互交换,从而形成天然气活塞式推动地层水不断向上运移、气水倒置,形成深盆气藏。
在此阶段气藏气水界面上压力为异常高压,向下依次为正常压力和异常低压。
在勘探过程中,遇到异常高压,异常低压及正常压力共存现象,可以说明此时深盆气藏正在处于第一阶段;第二阶段是气水界面上升到一定的阶段就不再上升,此时,压缩膨胀力等于边界点上的毛管力和上覆静水压力之和,供给气量与散失气量平衡[19]。
天然气分子会在水的浮力作用下穿过水层向上逸散,如果遇到适合的圈闭则形成常规气藏,在此阶段中,气藏处于动态平衡,气藏的范围达到最大,气水界面为正常压力;第三阶段为深盆气藏的萎缩阶段,此时排烃量小于散失量或源岩不再排烃,气藏内压力为低异常压力[20]。
三者都属于隐蔽气藏,孔隙度、渗透率低,气藏面积大、丰度低,具有很强的非均质性,分布广泛。
其源岩为厚层的黑色、灰黑色页岩或比较厚的煤层。
三者储源一体或近源,游离相排烃,其中页岩气和煤层气主要以吸附状态吸附在岩石颗粒及有机物颗粒表面或以游离状态赋存在储层孔隙中,深盆气藏储层多为致密砂岩,以游离状态储存在储层孔隙中。
与常规气藏需要生、储、盖合理组合相比,三者都无特定圈闭,且为自身封盖或顶底封盖,都具有异常压力。
我国非常规气藏储量丰富,是对常规气藏的重要补充,具有良好的商业开发前景,南方广大地区都发育有大套的黑色页岩,华北和西北地区的煤层含有大量的煤层气,而在我国的鄂尔多斯及新疆等地都有商业价值的深盆气藏。