页岩气资源与中国页岩气勘探开发前景调研(课程)解说.doc

《测井储层评价课程作业》题目页岩气资源概述与中国页岩气勘探开发前景调研性质文献综述报告学号姓名学院学科专业指导教师完成时间页岩气资源概述与中国页岩气勘探开发前景调研目前,油气工业的发展正在从岩性地层油气藏向非常规储层连续型油气聚集的创新和跨越,找油气的思想是从寻找岩性地层圈闭,向无明显圈闭界线的储集体系过渡,核心是找大面积油气储集体。非常规油气突破有重大科学意义,以页岩气突破的价值为例:第一突破了资源禁区:增加资源类型与资源量,常规勘探开发中将页岩作为生气层,而非储层,没有把页岩气作为一种有效资源;第二突破了传统成藏理论:挑战常规储层下限和传统圈闭成藏,证实页岩中发育纳米级孔喉系统,没有圈闭也能聚集天然气;第三突破了非常规技术:带动了整个常规与非常规技术的升级换代。我国页岩气规模化发展,需要突破理论关、技术关、成本关、环境关“四道关”。第一部分:页岩气资源概述 1. 页岩气的特点页岩气是指以吸附或游离状态聚集在暗色泥页岩(致密岩石)或高碳泥页岩、以及粉砂质岩类夹层中的一种非常规天然气,储集空间为有机质孔隙及矿物基质孔隙和裂缝,其来源有生物成因和热解成因 2种,具有典型的自生自储特征。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、粘土颗粒及孔隙表面,极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中。天然气生成之后,在源岩层内的就近聚集,表现为典型页岩气的开采的原地成藏模式,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。图 1. 页岩气储层的宏观形态图 2. 页岩气储层的微观形态页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点,大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。储集空间以裂缝为主,并以吸附气和水溶气形式赋存,为低(负)压、低饱和度(30% 左右),因而为低产。 2. 页岩气的成因及赋存形式页岩气主要来源为生物成因气、热裂解成因气或二者的混合气。页岩气的“甜点区”与原油和干酪根的高温裂解阶段(有机质成熟度 Ro> %)相对应。生物成因气是页岩在生物化学成岩阶段由细菌降解而形成的气体,也有富有机质盆地抬升后经后期生物作用改造而形成的气体。热裂解成因气是指干酪根和生成的原油在高温下热解、裂解而形成的气体,其产生途径为:干酪根分解成沥青并产生一部分气体→沥青分解成油并产生一部分气体→油裂解成高含碳量的焦炭或沥青残余物并产生大量气体。前2步产生的气体为初次裂解气,第3步产生的气体为原油二次裂解气,对页岩气的贡献巨大。页岩气的赋存相态多变,但以吸附态和游离态为主,少量溶解态(存在于残留水和液态原油中)。游离气和吸附气的比例在不同的页岩气层系中存在差异, 在埋藏深的异常高压页岩气藏中,以游离气为主;在埋藏浅的低压页岩气藏中, 吸附相态可占天然气赋存总量的 20%~85%。在页岩气开发的不同阶段,游离气和吸附气的比例对页岩气产量的贡献大小不同。在页岩气开发的初期阶段,游离气占主导作用,而随着地层压力的降低,吸附的气体被解吸出来,吸附气的比例明显升高。游离气很大程度上决定了页岩气的初始产量,而吸附气则决定了页岩气田(井)的寿命。游离气和吸附气的保存与页岩中发育的纳米级孔隙有关,而影响纳米级孔隙的因素很多,包括有机质含量、有机质类型、矿物类型、含水性、地层温度以及成熟度。 3 .页岩气的成藏 成藏机理对页岩气成藏机理进行了全面分析,获得了四个方面的认识。①页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏特征,体现出了复杂的多机理递变特点。②在页岩气的成藏过程中,天然气的赋存方式和成藏类型逐渐改变,含气丰度和富集程度逐渐增加。③完整的页岩气成藏与演化可分为 3个主要的作用过程,自身构成了从吸附聚集、膨胀造隙富集到活塞式推进或置换式运移的机理序列。④相应的成藏条件和成藏机理变化对页岩气的成藏与分布产生了控制和影响作用,岩性特征变化和裂缝发育状况对页岩气藏中天然气的赋存特征和分布规律具有控制作用。 页岩气成藏特征页岩气、盆地中心气、致密砂岩气以及煤层气均属“连续型”气藏。页岩气藏的成藏特征明显不同于常规气藏,主要表现在以下几个方面: ①成藏时间与干酪根和原油的裂解时间相一致; ②无明显圈闭,不受构造因素的控制; ③页岩是由大量黏土矿物、有机质及细粒碎屑(石英、碳酸盐等脆性矿物) 组成,岩石超致密; ④页岩气因缺乏运移通道而保存在致密的泥岩孔隙中,形成页岩气藏,这就