頁巖氣藏的特征及勘探開發的前景分析

摘 要：在國內外對頁巖氣藏研究的基礎上，了解了國內外頁巖氣的勘探現狀，總結了頁巖氣藏的主要特征和頁巖氣的開發特點。通過國內頁巖氣分布狀況，結合國外頁巖氣藏的開發經驗，提出我國頁巖氣勘探開發的幾點建議及我國頁巖氣勘探開發的意義，頁巖氣勘探開發的快速起步和穩定發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事業的發展。

關鍵詞：頁巖氣藏；盆地；源巖；圈閉；致密層；

中圖分類號：TE12 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-05-00220-01

一、國內外頁巖氣的勘探開發現狀

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。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、中東北非和前蘇聯等地區。較常規天然氣相比，頁巖氣開發具有開采壽命長和生產周期長的優點。大部分產氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁巖氣井能夠長期穩定地產氣。頁巖氣田開采壽命一般可達30～50年，甚至更長。

美國頁巖氣快速發展的主要原因：

（一）是國家政策的大力扶持。20世紀70年代末期，美國政府在《能源意外獲利法》中規定非常規能源開發稅收補貼政策，而德克薩斯州自20世紀90年代初以來，對頁巖氣的開發不收生產稅。另外，美國還專門設立了非常規油氣資源研究基金。可以說，美國政府對頁巖氣開發的重視為頁巖氣發展提供了強勁的動力。對頁巖氣這個新生事物而言，有利的政策支持無疑大大降低開發成本，刺激頁巖氣的發展。

（二）是技術突破和規模推廣應用。頁巖氣藏屬于資源現有效動用，地質儲量并非主要障礙，問題在于有多少經濟和技術可采儲量。為了獲取比較高的收益率，除了天然氣市場價格因素以外，利用鉆井、完井工程技術和油氣井增產工藝，通過優選目的層段、加快鉆井速度、提高單井產能、延長開采期限，達到成本控制的目的，是頁巖氣開采過程中的重要環節。

二、頁巖氣成藏特征

（一）成藏時間早：常規油氣藏中聚集的油氣是水動力作用下運移而成，即油氣的生成地和儲存地不屬統一地質體，烴源層、儲層和蓋層三者即相互關聯又相對獨立。而頁巖氣藏則不同，作為烴源巖的頁巖集生、儲、蓋“三位一體”，自身構成一個獨立的成藏系統。因此，頁巖氣藏的形成時間在任何含油氣盆地的所有油氣藏中應該是最早的。

（二）無明顯圈閉。傳統上的常規油氣均聚集在圈閉中，圈閉是油氣藏形成的基礎，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圈閉中成藏的，而是包含盆地中已經進入生氣窗范圍內的所有烴源巖中皆可成藏。常規油氣藏，即使是巖性油氣藏，都是在一定的構造背景下形成的，而頁巖氣藏不受構造因素的控制。

（三）儲層超致密：頁巖是由大量粘土礦物、有機質及細粒碎屑（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。吸附氣賦存于有機質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孔隙和天然裂縫中，與常規天然氣相似。

（五）頁巖需具有一定的生烴條件。按油氣有機質成因理論，有機質在整個熱演化過程中均可生成天然氣。有機質演化進入生氣窗后，生氣量劇增，應是具有商業價值頁巖氣藏的主要形成階段。

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

三、我國頁巖氣勘探開發的幾點建議

（一）是國家制定針對性強的扶植政策，調動企業開發頁巖氣積極性。國家過去兩年制定了一系列扶植支持煤層氣開發的政策，包括礦權使用、專用設備引進、氣價確定、稅收、利用等方面的優惠政策。建議這些政策也適用于頁巖氣的開發利用。

（二）是加強資源評價，尋找頁巖氣富集區帶和有利開發區。中國中、新生代陸相湖盆的有效烴源巖系以暗色泥質巖為主，烴源巖中富含鈣質的高電阻率層段、異常高壓帶是尋找一定規模的裂縫性泥頁巖氣藏的有利區域。所以，陸上天然氣產區、以原油生產為主的勘探成熟區塊仍然有可能發現豐富的頁巖氣資源，應該加強對頁巖氣的勘探和綜合評價。

（三）是加強對外合作，在成熟探區開展頁巖氣開采技術先導試驗。美國在頁巖氣開發方面走在世界的前列，已經探索出一套先進的頁巖氣開采技術，國內在地震儲集層預測、低滲透氣藏儲集層大型壓裂改造、裂縫性油藏壓裂井產能評價以及微地震監測技術等方面也積累了較為豐富的經驗。因此選擇較成熟頁巖區，通過與國外公司開展技術合作，開展先導試驗，可以加快建立符合中國頁巖氣藏特點的勘探開發配套技術。

四、我國頁巖氣勘探開發的意義

頁巖氣勘探開發的快速起步和穩定發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事業的發展。頁巖氣勘探開發有利于改善我國的能源構成從而進一步保證國家的能源安全，也會對能源供需結構的改善產生積極影響。頁巖氣產量的上升，必將有利于改善特殊情況下的“氣荒”現象，緩解天然氣供需矛盾。

參考文獻

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【2】張金川，金之鈞，袁明生.頁巖氣成藏機理和分布[J].天然氣工業，2004，24

【3】張金亮，張金功，金之鈞.頁巖氣藏的主要特征及形成機理[J].西安石油學院學報（自然科學版），2001，16

作者簡介：張成武，男，（1969.10-），畢業于華東石油大學。現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綜合研究。