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致密油气国内外研究现状
一、致密油气居国外非常规之首
在国外,与其他非常规油气资源相比,致密油气开发最早,而且产量最大。目前,美国进行商业性开发的非常规气包括致密气、煤层气、页岩气三种。在2000年,煤层气和页岩气开发规模还不大,致密气约占美国非常规气产量的70%;到2010年,尽管煤层气特别是页岩气产量急剧升高,致密气仍占48.8%。
目前世界大部分地区发现了致密油资源:主要包括中东波斯湾北部、阿曼、叙利亚;北海盆地、英国;远东俄罗斯;北美加拿大和美国、墨西哥;南美阿根廷;中国。
致密油在美国石油产量中占重要地位。过去5年来,美国石油资源中约有500×108bbl 来自致密油发现,而致密油的开采更使美国持续24 年的石油产量下降趋势得以扭转。2011年产量达3000×104t,预计到2020年产量达1.5×108t。
作为一种重要的能源供给形式,致密油的勘探开发在美国和加拿大获得巨大成果,其产量大幅提升已经逆转了该地区石油产量下降的趋势。目前,北美是除了欧佩克之外原油产量增长最快的地区,预计2010—2016年产量将增长11%(EIA,2011),这主要归功于加拿大油砂产量增长及陆地致密油储层产量的增长。
北美地区已在艾伯塔中心和得克萨斯南部发现了大量致密油资源,其他有利区带包括洛杉矶区域、墨西哥湾、南部和加拿大东部。成熟致密油远景区主要包括:美国北达科他州、蒙大拿州和加拿大萨彻斯温、曼托尼州的Bakken页岩;威明顿和科罗拉多州Niobrara页岩;得克萨斯州南部Eagle Ford页岩;加利福尼亚州Monterey/Samtos 页岩;俄亥俄州 Utica 页岩。可以说致密油是美国长期保持产油大国地位的重要支柱之一。
二、致密油气已成为中国油气产量的重要部分
中国致密油分布范围广,类型多。根据国土资源部等部委联合完成的“新一轮全国油气资源评价”,在我国可采的石油资源中,致密油占2/5。采用资源丰度类比法进行的预测和初步评价认为,中国主要盆地致密油地质资源总量为( 106.7 ~111.5) ×108t,可采资源量为( 13 ~ 14)× 108t。据统计,2003年中国致密油累计探明储量已占30.9%,近年来新探明储量中致密油的比例明显增大,目前约占35%。由于这类油储量的动用率较低,在剩余可采储量中占40%以上。例如,目前在中国石化胜利油田未动用储量中致密油占45%,近年每年约1亿吨的新增储量中低(包括特低)孔渗者占60%;鄂尔多斯盆地探明储量占全国10.7%,其中致密砂岩储量占80%以上。据研究预测,全国待发现石油资源量中致密油的比例应占40%左右。
以鄂尔多斯盆地中生界延长组致密砂岩、川中侏罗系致密砂岩与致密灰岩等最为典型,在烃源岩、储层、地层压力、原油品质等方面与Bakken致 密 油 、Eagle Ford致密油具有可对比性,特别是源储配置方面,鄂尔多斯盆地延长组致密油甚至优于Bakken致密油。据预测,鄂尔多斯盆地的致密岩油地质资源量为( 35 ~40) ×108t。其中仅长 6、长 7 段的致密砂岩油资源近 20 × 108t,长 7 段页岩油资源约 11× 108t。近 10 年,先后在鄂尔多斯盆地延长组发现了西峰、姬塬、华庆等 3 个低渗—超低渗( 多为致密砂岩) 油田,已探明石油地质储量十余亿吨,可形成( 24 ~26) × 108t 的储量规模,并在国内率先实现了规模、有效开发,成为原油上产的重要资源。目前,长庆油田致密砂岩油年产量已超过4 × 106t,成为建成“西部大庆”的重要支撑。此外,松辽盆地中深层青山口组和扶杨组致密砂岩、准噶尔盆地二叠系平地泉组和芦草沟组白云化岩、三塘湖盆地二叠系芦草沟组致密灰岩、吐哈盆地侏罗系致密砂岩、酒泉盆地白垩系致密灰岩等均具备形成致密油的地质条件,初步评价中国致密油地质资源量达(110~135)×108t,可见中国致密油具有广阔的勘探前景,需要重新评价经济可采资源量。
中国致密油主要发育致密砂岩与致密灰岩两种主要储层,二者均发育纳米级微观孔喉网络体系,主要发育在中国陆相盆地中。致密砂岩油储层以鄂尔多斯盆地湖盆中心长6、长7油层组为代表,包括石英—长石粒内孔、黏土矿物—钠长石晶间孔及长石粒间缝,孔喉直径主体60~800nm;致密灰岩油储层以川中侏罗系大安寨段为代表,包括方解石粒内孔、粒间孔、溶蚀孔及粒间缝,孔喉直径主体50~800nm。相对于致密气储层,致密油孔喉直径较大,目前学术界对天然气分子直径研究较为深入,但对原油分子大小研究相对欠缺,因此准确表征原油分子大小以及原油在纳米孔喉中赋存状态和运移机理是致密油下一步研究重点。
与致密油相比,我国天然气储层偏老,储层致密程度更高,致密砂岩和灰岩中的气储量占比例大。鄂尔多斯盆地是全国天然气储、产量最大的盆地,分别占全国
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