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加拿大页岩气勘探开发现状及进展

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加拿大 页岩 勘探 开发 现状 进展
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1明军1 张雁辉2(1中国石油勘探开发研究院杨福忠1 张兴阳j 祝厚勤2中国石油海外勘探开发公司)摘要加拿大页岩气资源丰富(主要集中在西加拿大沉积盆地),是继美国之后世界上第二个成功开发页岩气的国家。由于天然气价格低迷,目前加拿大页岩气勘探重点正从干气向富液天然气转变。加拿大利用已有资料开展页岩气勘探既经济又实用,值得我国借鉴。我国页岩气区块大多远离天然气管线,需要考虑以何种形式将天然气输送至用户,如果修建天然气管道,要分析管道的可行性和经济性等。关键词 加拿大 页岩气液页岩气概述页岩气是指产自页岩地层中的天然气,页岩既是生成天然气的源岩,也是储层和盖层…。美国地质调查局(出,页岩气属于连续型油气聚集㈦,受水柱影响不强烈,气体富集与水对气体的浮力无直接关系,并且不是由下倾方向气水界面圈定的离散的、可数的气田群组成I 31。根据气体类型、页岩有机质丰度、热演化程度以及页岩与相邻非页岩接触关系,成熟度型、高成熟型和混合(4l。非常规天然气勘探开发先后顺序一般为深盆气、致密气、煤层气和页岩气,这主要取决于人们的认识、工程工艺水平和经济效益。经济开采页岩气与煤层气有所不同:一是页岩气的吸附气与游离气比例不固定,煤层气以吸附气为主;二是页岩气初产高、产量递减快,煤层气通常要排水降压、产量递减慢;三是页岩气埋藏深、钻完井成本高,煤层气埋藏浅、钻完井费用相对较低。随着美国页岩气革命的成功,北美能源板块凸起,以中东为核心的东半球“常规油气版图”和以美洲为核心的西半球“非常规油气版图”基本形成,新的世界能源格局初现㈣。作为北美非常规油气版图的一部分,加拿大成为继美国之后2013.7国际石油经济1万方数据—●—、加拿大页岩气资源概况及勘探开发现状加拿大页岩气资源丰富,资源量超过1000万亿立方英尺【61,主要分布在西加拿大沉积盆地的白垩系、侏罗系、三叠系和泥盆系地层。西加拿大沉积盆地面积140万平方千米,横跨马尼托巴省、萨斯喀彻温省、艾伯塔(和不列颠哥伦比亚省,南部通常以美国和加拿大两国边境线作为盆地边界。不列颠哥伦比亚省西北部的为西加拿大沉积盆地内的坳陷。西加拿大沉积盆地主要经历了晚元古代一晚侏罗纪被动大陆边缘和晚侏罗纪一始新世前陆盆地两期构造演化,沉积地层呈楔状体。西加拿大沉积盆地不仅常规油气丰富,还蕴藏油砂、致密气、煤层气和页岩气等非常规油气资源。目前加拿大开采的油气除了供应本国外,主要输往美国。加拿大页岩气勘探开发取法美国,每个页岩气富集带勘探开发均经历了页岩气富集带评价、资源落实以及经济开采的过程。加拿大国家能源委员会认为三叠系垩系炭系陶系除了余均分布在西加拿大沉积盆地(见表1)。目前,艾伯塔省中东部的拿大艾伯塔省页岩气表1 加拿大主要页岩气富集带参数统计表习r—~—~~ 夏堂 劳伦斯 西加拿大 温莎 西加拿大 西加拿大新不伦瑞克省和 艾伯塔和 艾伯塔和所在省 魁北克省 不列颠哥伦比亚省新斯科舍省 不列颠哥伦比亚省 萨斯喀彻温省面积,平方千米 5(128()() 98()()层位 奥陶系 泥盆系 石炭系 三叠系 白垩系埋深,米 8()()~3300 25()()一30(X) 1120~2(H)() 17()()一4(M】() 3()0厚度,米 90—30() 15() >150 3(X) 17~350含气孔隙度,% 2.2—3.7 3.2~6.2 1.0—6.0 12() 144~6(M) >13() 80~7(】() >l()()水平井钻完井费用(含压裂),万加元 500—900 700一00—800 35(直井)资料来源:根据加拿大国家能源委员会2009年报告A 2.』3.7万方数据\∞“蛰c、!I¨!Ⅲ1【{、dL'0I.{21}21}I.1 c。,ca/量呈递增趋势(见图1)。这里主要介绍西加拿大沉积盆地三叠系.西加拿大沉积盆地三叠系、下三段,岩性从盆地东部砂岩逐渐向盆地过渡为粉砂岩、页岩。伸至不列颠哥伦比亚省。20世纪90年代开始勘探,主要集中在艾伯塔省来逐渐拓展到岩性更细的不列颠哥伦比亚省。艾伯塔省西部和不列颠哥伦比亚省质含量增加,但仍以粉砂岩为主,其中的天然气应为致密气,加拿大国家能源委员会认为是混合型页岩气。000米,厚度约300米,含气孔隙度1.o%~6.o%,吸附气含量低,资源量80万亿。700万亿立方英尺。006年开始采用水平井开发,2008年采用水平井和多级体积压裂之后大规模开发,同时也带动了l 100万立方英尺/日,单井预计最终开采量(30亿~40亿立方英尺。量从2006年初约3000万立方英尺/日增长至201 1年初约8.9亿立方英尺/日(见图2)。受天然气价格影响,2012年钻井速度显著下降、开发速度放缓,勘探转.加拿大沉积盆地的北部,面积1矗十:}求豫::ot 【t,J in f:)“f【t.'R/()01 l 8/00f%2000000f%200013.7国际石油经济3万方数据____天然气8万平方千米,页岩气发育层位主要是泥盆系中页岩气资源量为144万亿。600万亿立方英尺,资源量最佳估值为448万亿立方英尺,技术可采资源量78万亿立方英尺【7,81。由于远离市场以及受天然气价格低迷影响,该盆地页岩气探井和开发井较少,目前处于开发初期。中国海油控股的尼克森公司在列颠哥伦比亚省设计了5个中加拿大400万吨/年)和 000万吨/年)已获加拿大国家能源委员会的管道修建和】。、加拿大页岩气勘探开发新进展美国页岩气的大规模开发直接导致天然气价格的走低,从2007年的立方英尺降至2012年的3美元/千立方英尺【10】。为了获取可观的经济效益,油气公司的勘探开发转向富液(1常规油气资源。在加拿大,除了已证实的他富液非常规资源均为致密油(见图3)。。中国石油与加拿大能源公司组建的联合公司主要勘探开发国石化收购液页岩气以及凝资料来源:in /c',de]/013 7万方数据图4加拿大 D,, D A,et s //ab.ca/页岩气藏,天然气、40万亿立方英尺、75亿~163亿桶和441亿~829亿桶【9]。成于晚泥盆世含有机质沉积环境,氧水体有利于500米、厚度0~100米,页岩北部和西北部为南部和西部为碳酸盐岩台地。、%~11.1%之间、2.o%,是西加拿大沉积盆地北一西南向的页岩盆地,富液页岩气勘探集中在西页岩盆地的油窗一■■■湿气窗范围(见图4)。在富液页岩气带内,~45米)、吸附气比例低(5.6%~8.5%)、单位面积资源量丰度高以及含液比例高的特点。2井含压裂的钻完井费用为1340万美元,该井水平段1461米、1天试采产油气分别为658桶/00磁:方英尺/日。亿立方英尺/日和3万桶/日,2020年气液产量将分别为15亿立方英尺/日和13万桶/13[91。四、结语和启示1.加拿大的页岩气资源丰富,页岩富集带多加拿大页岩气的勘探开发主要集中在西加拿大沉积盆地,不论加拿大沉积盆地面积大,具有构造稳定、海相沉积发育、页岩埋深适中,利于油气的生成和保存等页岩气发育的条件。2.利用已有资料勘探页岩气虽然页岩气属于非常规资源,但是它常常借助常规油气井的资料,尤其是在页岩气富集带评价阶段。例女用已有资料开展页岩气勘探既经济又实用,值得我国借鉴。建议针对目前国内油田的地质、钻井等资料,开展对烃源岩作为页岩储层的可能性评价。国外页岩都是海相沉积,国内以陆相页岩居多,以黄汲清为首的石油人提出了陆相生油理论摘掉中国贫油帽,陆相页岩发现并成功开采页岩气也是完全有可能的。2013.7国际石油经济』L.45万方数据鬻鬻黼黼天然气鞋"鞋?1t…嬲一一磷。。孙、口¨叭= 一…?……: ^j ≯? 一≮ j}≯ j、j 岩气需要勘探开发一体化钻完井和压裂费用在页岩气勘探开发费用中所占比例很高,这就需要从甜点预测、井位设计到钻井、完井、压裂以及试采、生产各专业之间互相有效的沟通与合作。同时,页岩气井压裂需要大量的水和一定面积的井场,需要考虑水源和地表条件。4.页岩气勘探风险高对一个公司来说,从事油气勘探开发是商业行为,其目的是通过页岩气的开采获得经济利益。近两年国际天然气价跌幅很大,油气公司从干气页岩气勘探开发转向富液页岩气和致密油。然而国内页岩气勘探的热情不降反升,201 1年国土资源部出让4个页岩气探矿权区块,2012年16家企业共获19个区块页岩气探矿权【·z,,剐。这些区块都是新区,能够参考的地质资料少,地质研究薄弱,不能盲目的与美国和加拿大的页岩气富集带简单类比。页岩气勘探过程中,钻遇页岩气的成功率非常高,但页岩气能否规模开发才是成功开采页岩气的关键。国内页岩气钻完井及压裂等技术相对落后、依赖国外技术服务公司费用又高,地质认识薄弱和工程技术需求增加了国内页岩气的勘探风险。5.天然气运输管网设计需要重新谋划加拿大油气管网相对发达,页岩气经处理后大多修建较短管线即可付费接入天然气管网外输。离天然气管网较近,只需修建与已有天然气管网连接的较短天然气管线。时距离消费市场远,需要修建长距离天然气管道。我国的绝大多数页岩气区块远离天然气管线,需要考虑以何种形式将天然气输送至用户。如果修建天然气管道,不但要考虑页岩气生产规模、市场需要,还要重点分析天然气管道的可行性46.』和经济性等。参考文献:[1]邹才能,等.非常规油气地质【M】.北京:地质出版社,2011.[2] L, L, I,et 995].U.S.995.[3】3邹才能,陶士振,袁选俊,等.连续型油气藏形成条件与分布特征[J].石油学报,2009,30(3):324—331.[4] A 1/012.[5】邹才能,杨智,崔景伟,等.页岩油形成机制、地质特征及发展对策【J].石油勘探与开发,2013,40(1):14—26.[6] M.].005.26(2):5—7.[7]A //gc.ca/8]s //bc.9】//35.110512%200002012.012.[10】谌卓恒, G.西加拿大沉积盆地].石油勘探与开发,2013,40(3):32011] R L, M.of in ].012,97(7):1333—1367.【12]潘继平.对促进中国页岩气勘探开发若干问题的思考[J]国际石油经济,2012(1—2):101—106.[13]第二轮页岩气探矿权招标结果[N/国土资源部网站,2013一叭一21./cn/013/2稿日期:201 3编 辑:庞孟昌万方数据加拿大页岩气勘探开发现状及进展作者: 赵文光, 夏明军, 张雁辉, 杨福忠, 张兴阳, 祝厚勤作者单位: 赵文光,夏明军,杨福忠,张兴阳,祝厚勤(中国石油勘探开发研究院), 张雁辉(中国石油海外勘探开发公司)刊名: 国际石油经济英文刊名: (期): 2013,21(7)参考文献(13条)常规油气地质 I 1995 续型油气藏形成条件与分布特征[期刊论文]009(03) A 1st 岩油形成机制、地质特征及发展对策[期刊论文]013(01) M 005(02)7.A s s ] G 西加拿大沉积盆地013(03) R M of in 012(07)促进中国页岩气勘探开发若干问题的思考 2012(1013本文链接:
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