頁巖氣藏的特征及勘探開發(fā)的前景分析

摘 要：在國內(nèi)外對頁巖氣藏研究的基礎(chǔ)上，了解了國內(nèi)外頁巖氣的勘探現(xiàn)狀，總結(jié)了頁巖氣藏的主要特征和頁巖氣的開發(fā)特點(diǎn)。通過國內(nèi)頁巖氣分布狀況，結(jié)合國外頁巖氣藏的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，提出我國頁巖氣勘探開發(fā)的幾點(diǎn)建議及我國頁巖氣勘探開發(fā)的意義，頁巖氣勘探開發(fā)的快速起步和穩(wěn)定發(fā)展對于緩解油氣能源的需求壓力具有明顯意義，有利于加快我國油氣勘探開發(fā)事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：頁巖氣藏；盆地；源巖；圈閉；致密層；

中圖分類號(hào)：TE12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-05-00220-01

一、國內(nèi)外頁巖氣的勘探開發(fā)現(xiàn)狀

國際能源供需矛盾日益突出，越來越多的國家重視對頁巖氣資源的勘探開發(fā)。從全球范圍看，泥、頁巖約占全部沉積巖的60%，頁巖氣資源前景巨大。全球頁巖氣資源量為456.24×1012m3， 相當(dāng)于煤層氣和致密砂巖氣的總和，主要分布在北美、中亞和中國、拉美、中東北非和前蘇聯(lián)等地區(qū)。較常規(guī)天然氣相比，頁巖氣開發(fā)具有開采壽命長和生產(chǎn)周期長的優(yōu)點(diǎn)。大部分產(chǎn)氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁巖氣井能夠長期穩(wěn)定地產(chǎn)氣。頁巖氣田開采壽命一般可達(dá)30～50年，甚至更長。

美國頁巖氣快速發(fā)展的主要原因：

（一）是國家政策的大力扶持。20世紀(jì)70年代末期，美國政府在《能源意外獲利法》中規(guī)定非常規(guī)能源開發(fā)稅收補(bǔ)貼政策，而德克薩斯州自20世紀(jì)90年代初以來，對頁巖氣的開發(fā)不收生產(chǎn)稅。另外，美國還專門設(shè)立了非常規(guī)油氣資源研究基金?？梢哉f，美國政府對頁巖氣開發(fā)的重視為頁巖氣發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力。對頁巖氣這個(gè)新生事物而言，有利的政策支持無疑大大降低開發(fā)成本，刺激頁巖氣的發(fā)展。

（二）是技術(shù)突破和規(guī)模推廣應(yīng)用。頁巖氣藏屬于資源現(xiàn)有效動(dòng)用，地質(zhì)儲(chǔ)量并非主要障礙，問題在于有多少經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可采儲(chǔ)量。為了獲取比較高的收益率，除了天然氣市場價(jià)格因素以外，利用鉆井、完井工程技術(shù)和油氣井增產(chǎn)工藝，通過優(yōu)選目的層段、加快鉆井速度、提高單井產(chǎn)能、延長開采期限，達(dá)到成本控制的目的，是頁巖氣開采過程中的重要環(huán)節(jié)。

二、頁巖氣成藏特征

（一）成藏時(shí)間早：常規(guī)油氣藏中聚集的油氣是水動(dòng)力作用下運(yùn)移而成，即油氣的生成地和儲(chǔ)存地不屬統(tǒng)一地質(zhì)體，烴源層、儲(chǔ)層和蓋層三者即相互關(guān)聯(lián)又相對獨(dú)立。而頁巖氣藏則不同，作為烴源巖的頁巖集生、儲(chǔ)、蓋“三位一體”，自身構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的成藏系統(tǒng)。因此，頁巖氣藏的形成時(shí)間在任何含油氣盆地的所有油氣藏中應(yīng)該是最早的。

（二）無明顯圈閉。傳統(tǒng)上的常規(guī)油氣均聚集在圈閉中，圈閉是油氣藏形成的基礎(chǔ)，決定著油氣藏的基本特征以及勘探方法。頁巖氣藏沒有藏的邊界，即頁巖氣不是聚集在某個(gè)圈閉中成藏的，而是包含盆地中已經(jīng)進(jìn)入生氣窗范圍內(nèi)的所有烴源巖中皆可成藏。常規(guī)油氣藏，即使是巖性油氣藏，都是在一定的構(gòu)造背景下形成的，而頁巖氣藏不受構(gòu)造因素的控制。

（三）儲(chǔ)層超致密：頁巖是由大量粘土礦物、有機(jī)質(zhì)及細(xì)粒碎屑（粒徑小于0.0039mm）組成的，很容易碎裂的一類沉積巖。研究表明，頁巖的原始孔隙度可達(dá)35%以上，隨埋藏深度增加，迅速減少，在埋深2000m以后，孔隙度僅殘留10%或者更低。

（四）氣體賦存狀態(tài)多樣。頁巖氣主要由吸附氣和游離氣組成。吸附氣賦存于有機(jī)質(zhì)顆粒和粘土顆粒表面，與煤層氣相似；游離氣則賦存于頁巖基質(zhì)孔隙和天然裂縫中，與常規(guī)天然氣相似。

（五）頁巖需具有一定的生烴條件。按油氣有機(jī)質(zhì)成因理論，有機(jī)質(zhì)在整個(gè)熱演化過程中均可生成天然氣。有機(jī)質(zhì)演化進(jìn)入生氣窗后，生氣量劇增，應(yīng)是具有商業(yè)價(jià)值頁巖氣藏的主要形成階段。

（六）頁巖氣藏較易保存。與常規(guī)油氣藏相比，頁巖氣藏不易遭受破壞，主要基于三個(gè)方面：首先頁巖氣多形成于盆地區(qū)域構(gòu)造底部位或盆地中心；其次，頁巖氣藏為不間斷供氣、連續(xù)聚集成藏。最后，頁巖氣藏中16～80%的氣體是以吸附狀態(tài)存在；因此，即使在構(gòu)造油氣藏破壞嚴(yán)重的盆地或者區(qū)帶，仍有勘探開發(fā)頁巖氣的前景。

三、我國頁巖氣勘探開發(fā)的幾點(diǎn)建議

（一）是國家制定針對性強(qiáng)的扶植政策，調(diào)動(dòng)企業(yè)開發(fā)頁巖氣積極性。國家過去兩年制定了一系列扶植支持煤層氣開發(fā)的政策，包括礦權(quán)使用、專用設(shè)備引進(jìn)、氣價(jià)確定、稅收、利用等方面的優(yōu)惠政策。建議這些政策也適用于頁巖氣的開發(fā)利用。

（二）是加強(qiáng)資源評(píng)價(jià)，尋找頁巖氣富集區(qū)帶和有利開發(fā)區(qū)。中國中、新生代陸相湖盆的有效烴源巖系以暗色泥質(zhì)巖為主，烴源巖中富含鈣質(zhì)的高電阻率層段、異常高壓帶是尋找一定規(guī)模的裂縫性泥頁巖氣藏的有利區(qū)域。所以，陸上天然氣產(chǎn)區(qū)、以原油生產(chǎn)為主的勘探成熟區(qū)塊仍然有可能發(fā)現(xiàn)豐富的頁巖氣資源，應(yīng)該加強(qiáng)對頁巖氣的勘探和綜合評(píng)價(jià)。

（三）是加強(qiáng)對外合作，在成熟探區(qū)開展頁巖氣開采技術(shù)先導(dǎo)試驗(yàn)。美國在頁巖氣開發(fā)方面走在世界的前列，已經(jīng)探索出一套先進(jìn)的頁巖氣開采技術(shù)，國內(nèi)在地震儲(chǔ)集層預(yù)測、低滲透氣藏儲(chǔ)集層大型壓裂改造、裂縫性油藏壓裂井產(chǎn)能評(píng)價(jià)以及微地震監(jiān)測技術(shù)等方面也積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。因此選擇較成熟頁巖區(qū)，通過與國外公司開展技術(shù)合作，開展先導(dǎo)試驗(yàn)，可以加快建立符合中國頁巖氣藏特點(diǎn)的勘探開發(fā)配套技術(shù)。

四、我國頁巖氣勘探開發(fā)的意義

頁巖氣勘探開發(fā)的快速起步和穩(wěn)定發(fā)展對于緩解油氣能源的需求壓力具有明顯意義，有利于加快我國油氣勘探開發(fā)事業(yè)的發(fā)展。頁巖氣勘探開發(fā)有利于改善我國的能源構(gòu)成從而進(jìn)一步保證國家的能源安全，也會(huì)對能源供需結(jié)構(gòu)的改善產(chǎn)生積極影響。頁巖氣產(chǎn)量的上升，必將有利于改善特殊情況下的“氣荒”現(xiàn)象，緩解天然氣供需矛盾。

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作者簡介：張成武，男，（1969.10-），畢業(yè)于華東石油大學(xué)?，F(xiàn)在渤海鉆探工程有限公司第二錄井分公司研究所工作，工程師，主要從事饒陽凹陷地質(zhì)綜合研究。