页岩气勘探技术与进展.doc

《页岩气勘探技术与进展.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、页岩气勘探技术与进展一.页岩气简介页岩气是从页岩层屮开采出來的天然气,主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩屮，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层屮的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50%）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态（大约50%）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表而，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油屮天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层屮为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的

2、原地成藏模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。因此，有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。页岩气发育具有广泛的地质意义，存在于几乎所有的盆地屮，只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大分别具有不同的工业价值。屮国传统意义上的泥页岩裂隙气、泥页岩油气藏、泥岩裂缝油气藏、裂缝性油气藏等大致与此相当，但其屮没有考虑吸附作用机理也不考虑其屮天然气的原生属性，并在主体上理解为聚集于泥页岩裂缝屮的游离相油气。因此

3、属于不完整意义丄的页岩气。因此，屮国的泥页岩裂缝性油气藏概念与美国现今的页岩气内涵并不完全相同，分别在坯类的物质内容、储存相态、来源特点及成分组成等方面存在较大差异。屮国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿£0万亿立方米,与美国28.3万亿立方米大致相当，经济价值巨大。另一方面，生产周期长也是页岩气的显著特点。页岩气田开采寿命一般可达30〜50年，甚至更长。美国联邦地质调查局最新数据显示，美国沃思堡盆地Barnett页岩气田开采寿命可达80〜100年□开采寿命长，就意味着可开发利用的价值大，这也决定

4、了它的发展潜力。分布北美克拉通盆地、前陆盆地侏罗系、泥盆系•密西西比系富集多种成因、多种成熟度页岩气资源。屮国许多盆地发育有多套煤系及暗色泥、页岩地层，互层分布大套的致密砂岩存在根缘气、页岩气发育有利条件，有不同规模的天然气发现,但H前尚未在大面积区域内实现天然气勘探的进一突破。资料显示，屮国南方海相页岩地层可能是页岩气的主要富集地区。除此Z外，松辽、鄂尔多斯、吐哈、准喝尔等陆相沉积盆地的页岩地层也有页岩气富集的基础和条件。重庆棊江、万盛、南川、武隆、彭水、酉阳、秀山和巫溪等区县是页岩气资源最有利的成

5、矿区带，因此被确定为首批实地勘查工作H标区。与传统意义上的泥页岩裂缝气并不完全相同，现代概念的页岩气是主体上以吸附和游离状态同吋赋存于具有生坯能力泥岩及页岩等地层小的天然气聚集，具有自生自储、吸附成藏、隐蔽聚集等地质特点。美国的页岩气勘探取得巨大成功，是投入工业性勘探开发的三大非常规天然气类型之一，H前已形成了区域性页岩气勘探开发局面。屮国的页岩气研究正在起步，许多盆地及研究区具有页岩气成藏的地质条件，与美国东部地区页岩气成藏地质条件进行初步对比，屮国南方具有有利的页岩气发育条件，开展页岩气研究具有重

6、要意义。二页岩气成藏机理页岩在地层组成上，多为喑色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。在页岩小，天然气的赋存状态多种多样。除极少量的溶解状态天然气以外，大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面，或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之屮。吸附状天然气的赋存与有机质含量密切有关，它与游离状天然气含量之间呈彼此消长关系,其屮吸附状态天然气的含量变化于20%〜85%之间。因此从赋存状态观察，页岩气介于煤层吸附气（吸附气含量在85%以上）和常规圈闭气（吸附气含量通常忽略为零）之间。页岩气成藏体现出了非常复杂的多机理递变特点，

7、除天然气在孔隙水、干酪根有机质及液态坯类屮的溶解作用机理以外，天然气从生坯初期吋的吸附聚集到大量生坯吋期的活塞式运聚，再到生坯高峰吋期的置换式运聚，体现出了页岩气自身所构成的完整性天然气成藏机理序列。上述一系列作用过程的发生使页岩屮的天然气赋存相态本身也构成了从典型吸附到常规游离之间的序列过渡，因而页岩气成藏机理研究具有自身的独特意义，它至少将煤层气（典型吸附气成藏原理）、根缘气（活塞式气水排驱原理）和常规气（典型的置换式运聚机理）的运移、聚集和成藏过程联结在起。由于页岩气在主体丄表现为吸附状态与游离

8、状态天然气之间的递变过渡，体现为成藏过程屮的无运移或极短距离的有限运移，因此页岩气藏具有典型煤层气、典型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理意义，在表现特征上具有典型的过渡意义。第一阶段是天然气在页岩屮的生成、吸附与溶解逃离具有与煤层气成藏大致和同的机理1程。在天然气的最初生成阶段，主要由生物作用所产生的天然气首先满足有机质和岩石颗粒表面吸附的需要，半吸附气量与溶解的逃逸气量达到饱和时，富裕的天然气则以游离相或溶解相进行运移逃散，条件适宜时可为水溶气藏的