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中外页岩气评价标准之比较研究

刘玉婷  
【摘要】:随着能源需求的日益攀升和常规油气资源的不断消耗,油气供需矛盾日益突出。因此,煤层气、致密砂岩气、火山岩油气、页岩油气等非常规能源越来越受到油气勘探家的重视。美国的勘探开发实践揭示,非常规油气中,今年来发展势头最快、潜力最大的当属页岩气。页岩气是指以吸附和(或)游离状态赋存于富有机质页岩地层中,具有商业价值的生物成因和(或)热成因的非常规天然气。从全球可再生能源的勘探开发现状分析发现,页岩气是最现实的常规油气资源的重要接替资源之一。 我国大部分盆地已具备页岩气勘探的基本地质条件,各地质历史时期富有机质页岩地层十分发育,但我国页岩气勘探开发起步较晚,主要原因在于地质条件的特殊性。包括埋藏深度更深、地层年代更老、后期构造变形大等。这就决定了北美地区页岩气的评价标准和勘探经验可能不完全适合我国页岩气的评价和勘探.为了切实提高我国页岩气勘探的成功率,当前迫切需要研究和建立适合我国地质实际的页岩气选区评价标准,切忌在选区评价时只是将我国页岩与北美页岩进行简单的地球化学参数和储层参数对比,要充分考虑到我国页岩气形成的特殊性和复杂性.具体对我国南方古生界等后期改造强烈的页岩气而言,除开展常规评价研究外,应加强对保存条件的研究。 页岩气与常规气的富集成藏控制因素存在明显差异,页岩气的成藏特征主要有:自生自储;成藏时间早;无明显圈闭;储层低孔低渗;气体赋存状态多样;页岩气藏较易保存;与常规油气共生共处。目前针对页岩气成藏控制因素研究的内容主要包括有机碳含量、热演化程度、孔渗特征、矿物组成和有效厚度等多个方面,正确评价这些参数及其作用对合理评价页岩气藏具有重要意义。目前已有的页岩气评价标准和勘探经验可能不完全适合国内多个盆地页岩气的评价和勘探,这些评价是建立在对已有盆地页岩气资料分析基础之上的,不应排除研究区域的特殊性,对于不同盆地的页岩甚至是同一套页岩的不同区域,都有可能存在差异,所以页岩气评估标准有待进一步勘探开发的实际工作开验证修订。 根据油气地质基本条件,任何油气藏的形成必须具备三个关键要素,即油气来源、储集空间和保存条件。页岩气也不例外,首先是生烃条件,页岩气藏烃源岩多为沥青质或富含有机质的暗色、黑色或高碳泥页岩,有机质含量高、热演化程度高、干酪根类型好等都是必要条件;其次是储集特征,包括孔渗特征及矿物组成,泥页岩低孔低渗,裂缝的发育会改善页岩的孔渗能力,石英等脆性矿物的含量对泥页岩脆性影响较大,对指导后期开发有重要意义;再次是保存条件,页岩气边形成边赋存聚集,不需要构造背景,为隐蔽圈闭气藏,断层和宏观裂缝起破坏作用,强烈的构造活动不利于页岩气藏的保存。 本文在系统调研北美地区页岩气藏研究现状基础上,从页岩气评价几项主要参数入手,结合国内两个代表性页岩气前景区——四川盆地威远地区下古生界海相页岩和松辽盆地古龙凹陷青山口组湖相泥岩,针对总有机碳含量、Ro、有效厚度、粘土矿物含量、孔渗性和现今埋深等多个参数进行评价,充分考虑各盆地多种地质参数之间的匹配关系,获得三个代表区域相关评价标准的异同及差距,以期为更好地评价国内页岩气藏资源提供理论依据。 美国页岩气盆地构造稳定、地层平缓,产气页岩埋藏深度适中(1000~3500m),镜质体反射率(Ro)大于0.4%,总有机碳含量一般为0.4%-2%,干酪根主要为Ⅱ型和Ⅲ型,多种孔隙发育(孔隙度一般在2%-10%,集中分布于4%~5%),具有超压盖层,渗透率小于0.1×10-3μm2,页岩脆性较好,构造裂缝极微裂缝极为发育。而我国具备页岩气潜力的页(泥)岩地层所在的盆地地质条件复杂。四川盆地古生代属于海相沉积盆地,页岩沉积环境属于深水相沉积、浅-深水陆棚相,主力层段为下寒武统和下志留统,泥页岩厚度200~400m,埋藏深度约3000~4000m,Ro大多分布在1.1%~3.6%,TOC平均大于1.0%,干酪根类型以Ⅰ型为主,断裂活动较强烈,裂缝发育;松辽盆地是中国东部大型中新生代具有断坳双重结构的复合沉积盆地。古龙凹陷位于松辽盆地北部中央坳陷区西部,是一个长期发育的继承性凹陷,青山口组主要是湖泊沉积,滨浅湖—深湖亚相泥岩厚度200~400m,总有机碳含量一般为1.5%~2.1%,Ro为1.1%~2.0%干酪根类型以Ⅰ型为主。


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