沉积地质课程报告.docx

页岩气国内外研究现状及存在问题前 言页岩气是当今油气藏勘探的前沿领域，也是新近石油地质研究的热门课题。有的学者甚至用“炙手可热”来形容目前美国页岩气的勘探开发热潮。美国页岩气的勘探与开发已完全商业化运作，其勘探开发技术处于绝对领先地位，除加拿大外，中国及其他国家才刚刚起步，下面简单回顾一下美国页岩气历史，美国第一口商业性页岩气井是由WiliamHart于1825年在纽约弗雷多尼亚开钻，这也是世界上第一口商业性页岩气井，位于泥盆纪页岩中，1970年代晚期至1980年代早期，美国开始实施页岩气工程（EGSP），开始了大量的地质评价工作和钻探工作，1981年，Barnett页岩第一口发现井开钻，并注入CO2、N2聚合物流体，1991年，在Barnett页岩中钻探第一口水平井，1997年，聚合物注入持续减少，而首次采用水力压裂造缝，1998年Devon能源公司在特克萨斯东部试用压裂技术，2001年首次运用微震作构造裂缝图，2003年，Barnett页岩页岩气获得成功，这得益于水平钻井和压裂技术。2003年，实施了穿过Marcellus页岩至志留系地层的钻探，未取得有效成果，但表明Marcellus很有希望，果然在2004年，Marcellus页岩取得圆满成功，美国页岩气产量快速增长。据分析中国页岩气具有良好的勘探前景,中国对页岩气的勘探研究也在逐步展开。在四川、鄂尔多斯、渤海湾、松辽、江汉、吐哈、塔里木和准噶尔等盆地均有页岩气成藏的地质条件。随着我国国民经济的快速发展，对石油天然气的需求日益增长，据专家估计，以我国目前的经济发展态势，10年后我国对油气的年消费将由目前的4亿多吨增加到6--8亿吨，油气进口的大幅提高存在诸多风险，因此，要做好立足国内的充分准备，而依靠常规油气藏的勘探难以满足需求，非常规油气特别是煤层气、页岩气的勘探将会日益重要，2009年美国的页岩气产量已经突破1000亿方，极大地增加了我国寻找页岩气的信心。一方面是为了满足国民经济快速发展对油气需求的需要，另一方面，也是为了探寻适合川西的页岩气研究方法，我们进行了本次有关页岩气的国内外调研。1. 页岩气勘探开发现状1.1 页岩气概念1.1.1非常规油气藏与连续性油气藏非常规油气藏指目前还不能完全用常规方法技术进行勘探、开发与加工的部分油气资源，主要根据一些特殊的标准来划分，如最大基质渗透率界限、非常规技术的使用以及开采的困难程度（例如极地地区或者深水地区），这些标准随着油气工业的进步而变化，并且不同的人对非常规理解不同，因此其主观性比较强。鉴于此，美国地质调查局在1995年美国油气资源评价中引入了“连续型”油气藏的概念。将油气藏分为常规圈闭油气藏和非常规圈闭油气藏,非常规圈闭油气藏又分为连续型油气藏与非连续型油气藏。常规圈闭油气藏指单一闭合圈闭油气聚集,圈闭界限清楚,具有统一油气水边界与压力系统。“连续型”非常规油气藏与常规圈闭油气藏本质区别在于圈闭界限是否明确、范围是否稳定、是否具有统一油气水界面与压力系统;也可以说前者是“无形”或“隐形”圈闭,以大规模储集体形式出现,后者是“有形”或“显形”圈闭,圈闭边界明确(邹才能，2009)。美国地质调查局在2006年提出深盆气(deep-basingas)、页岩气(shale gas)、致密砂岩气(tight gas sands)、煤层气(coal-bed methane)、浅层砂岩生物气(shallowmicrobial gas sands)[8-11]和天然气水合物(natural gashydrate,methane clathrate)等6种非常规圈闭天然气(unconventional gas),统称为连续气(continuous gas)。1.1.2粘土岩、泥岩、页岩、黑手页岩、碳质页岩、油页岩、硅质页岩、贴纸页岩、钙质页岩粘土岩：以粘土矿物为主（含量大于50％）的泥岩。泥岩：碎屑岩中颗粒粒径小于0.005mm(十进制)或小于0.0039mm（2的几何级数，1/256）的沉积岩，一般主要由粘土、石英、长石及钙质组成。页岩：页理发育的泥岩（页理是鳞片状的粘土矿物在压紧过程中，平行排列而成的）。虽然泥岩和页岩在岩性特征上有所不同，但国外及台湾研究者习惯使用Shale（页岩）这一术语；而大陆研究者则倾向于使用mudstone（泥岩）这个术语。针对这种情况，国内研究者通常采用“泥页岩”这一术语来表达这类泥质岩类，没有严格区分页岩和泥岩。其实国外也有这种类似情况，如美国著名的Barnett页岩，有的学者认为是“泥岩”，但一般都称之为页岩，其所具有的气藏被命名为裂缝性页岩气藏。常见的页岩有如下几种：黑色页岩：含有较多有机质与细粒、分散状黄铁矿、菱铁矿的页岩，层理一般较好。有机质含达2~10%或更高，很少化石，常据极薄层理，外