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中国页岩气储层特征与资源潜力

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刘洪林中国石油勘探开发研究院廊坊分院2014年4月中国页岩气储层特征与资源潜力/482主要内容 国页岩气储层特征岩气资源估算及潜力评价、面临的技术挑战 83尔多斯、沁水等盆地和重庆、湖南等地区证实了中国页岩气的存在国石化和延长油矿中国页岩气勘探开发钻井区分布示意图中国石油中国石化延长油田国土资源部图例(一)国内页岩气勘探开发现状/484特征1:自生自储,大面积、低丰度连续分布页岩既是储层又是源岩,运移到临近的砂岩地层形成常规天然气,未能运移出而保存下来形成页岩气。页岩中大量发育纳米级孔隙,一般孔隙直径2页岩孔隙与甲烷分子大小比较5 )页岩气的三个基本特征/485页岩分布面积一般超过几万,甚至几十万平方公里,其中富含有机质的页岩只要达到“生气窗”,都可原地成藏为页岩气。以于美国德州中部,页岩横向分布连续超过200公里,东北部存在页岩气富集核心区,面积可达5000平方公里2010)486特征2:低孔特低渗,无自然产能,需通过大型人工改造才能够获得商业产量页岩孔隙度一般低于10%,主要分布在2孔径一般小于10002010, 87岩孔隙度较小,孔隙以小于1000渡孔和微孔为主,特别是过渡孔(小于100例较大,牛蹄塘组页岩优势孔径位于3比而言,龙马溪组优势孔径范围更广,介于3隙主要为小于50氮吸附等温线中的“回滞环”反应孔隙的结构类型主体呈现“板状环”,页岩中开放孔居多。品数量N=汞低温氮气吸附纳米孔(页岩集中段发育,有机质类型倾成油型母质类型,热演化程度高(%),整体处在热裂解成气阶段海相页岩厚度大分布稳定,页岩气前景最好塔木 盆地里准 噶尔 盆地地盆鄂尔多斯地盆松辽地四盆地湾渤海盆地塘羌柴盆 地达木盆地东海盆地珠江口盆地莺歌海二连盆地盆 地吐 哈817机碳含量高,以Ⅲ型干酪根为主,主体处于成气高峰期(藏深度适中,有利区面积大,含气前景较好过渡相要发育在5个地区过渡相较好的页岩气前景海陆过渡相分布塔木 盆地里准 噶尔盆 地地盆鄂尔多斯地盆松辽地盆四 川盆地湾渤海盆地塘羌柴盆 地达 木盆地东海盆地珠江口盆 地莺歌海二连盆地盆 地吐 哈818向变化快。有机碳含量高(,以Ⅰ、Ⅱ型为主,主体处于生油阶段(%)。坳陷中心是页岩气有利分布区,但分布局限、埋深偏大(>3000m)表平坦,地面设施完善,页岩油勘探前景好于页岩气勘探前景湖相页岩:发育在4个地区岩油勘探前景好于页岩气塔木 盆地里准 噶尔盆地地盆鄂尔多斯地盆松辽地盆四 川盆地湾渤海盆地塘羌柴盆 地达木盆地东海盆地珠江口盆 地莺歌海二连盆地盆 地吐 哈陆相页岩分布81919中国以早古生代寒武纪和志留纪沉积的海相页岩为主,间,处于高有效开发的页岩埋深一般在2000表多为地形复杂的山区。层年代老、演化程度高续性差,稳定区域小中国北方和西北地区有大量的以中生代、新生代地层为主的盆地,这些盆地根据国土资源部评价的结果资源量占到60%以上,陆相地层中页岩具有分布连续性差,非均质性强的特点。当前中国页岩气开发评价,以海相页岩气为主体,陆相页岩气也在进行试验攻关研究2、中国页岩的主要特征/4820主要内容 国页岩气储层特征岩气资源估算及潜力评价、面临的技术挑战 8211、中国页岩气地质条件有别于美国,成藏条件与储层性质不同面临挑战:与美国相比,中国海相页岩层系时代老、热演化程度高、埋深大,经历了多期构造运动改造,故保存条件至关重要。中国南方下古生界海相页岩与美国页岩气成藏条件对比地区 时代 沉积相 地化特征 脆性矿物含量(%) 埋深(m) 保存条件 地表) )美国 D,C 深水陆棚 2 40000造稳定地层平缓 平坦中国 ∈,S 深水陆棚 2 375008222、国内页岩气的主体技术与国外一流水平有一定差距,尚需进一步提高面临挑战:中国页岩气技术研发和储备相对滞后,关键成套技术仍在完善中,“工厂化”作业模式工作才刚刚开始,影响了页岩气产业发展。此外,由于资源秉赋的差异,中国大规模开发利用页岩气的方式、方法不能简单照搬美国模式滑轨式液压移动钻机 国外“工厂化”作业现场/48233、页岩气勘探开发成本问题制约页岩气规模开发面临挑战:中国页岩气开采既有与美国相类似的成本结构,又有自身地质条件、技术水平的限制,加上页岩气开采钻井多、造价高的特点,造成开采成本明显高于美国,单口水平井工程成本在8000万元左右。美国页岩气作业现场地表情况 长宁地区地表情况/48244、水资源紧张、环境容量有限,实现页岩气的绿色可持续开发面临挑战面临挑战:页岩气水平井压裂用水量特别大,中国水资源总体匮乏,开发将加剧水资源短缺矛盾。开发过程中还会产生大量废水,面临环保和成本的压力。序号 井号 改造段数 压裂用液量(方)1 1 233132 95873 0 213864 1 220615 2 26135页岩气压裂储水池水平井压裂用液量统计/4825结束语近年来,通过不懈探索,国内实现了页岩气实质性突破,成功实施了页岩气水平井钻探和体积压裂。但我们深知,这是一项极具战略性和挑战性的事业!我们坚信,通过现场实施和刻苦攻关,中国页岩气将会迎来快速而健康的发展。/4826
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