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《頁巖氣國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和存在問題》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、word專業(yè)整理頁巖氣國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題前言頁巖氣是當今油氣藏勘探的前沿領(lǐng)域,也是新近石油地質(zhì)研究的熱門課題。有的學者甚至用“炙手可熱”來形容目前美國頁巖氣的勘探開發(fā)熱潮。美國頁巖氣的勘探與開發(fā)已完全商業(yè)化運作,其勘探開發(fā)技術(shù)處于絕對領(lǐng)先地位,除加拿大外,中國及其他國家才剛剛起步,下面簡單回顧一下美國頁巖氣歷史,美國第一口商業(yè)性頁巖氣井是由WiliamHart于1825年在紐約弗雷多尼亞開鉆,這也是世界上第一口商業(yè)性頁巖氣井,位于泥盆紀頁巖中,1970年代晚期至1980年代早期,美國開始實施頁巖氣工程(EGSP),開始了大量的地質(zhì)評
2、價工作和鉆探工作,1981年,Barnett頁巖第一口發(fā)現(xiàn)井開鉆,并注入CO2、N2聚合物流體,1991年,在Barnett頁巖中鉆探第一口水平井,1997年,聚合物注入持續(xù)減少,而首次采用水力壓裂造縫,1998年Devon能源公司在特克薩斯東部試用壓裂技術(shù),2001年首次運用微震作構(gòu)造裂縫圖,2003年,Barnett頁巖頁巖氣獲得成功,這得益于水平鉆井和壓裂技術(shù)。2003年,實施了穿過Marcellus頁巖至志留系地層的鉆探,未取得有效成果,但表明Marcellus很有希望,果然在2004年,Marcellus頁巖取得圓滿成功,美國頁
3、巖氣產(chǎn)量快速增長。據(jù)分析中國頁巖氣具有良好的勘探前景,中國對頁巖氣的勘探研究也在逐步展開。在四川、鄂爾多斯、渤海灣、松遼、江漢、吐哈、塔里木和準噶爾等盆地均有頁巖氣成藏的地質(zhì)條件。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,對石油天然氣的需求日益增長,據(jù)專家估計,以我國目前的經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢,10年后我國對油氣的年消費將由目前的4億多噸增加到6--8億噸,油氣進口的大幅提高存在諸多風險,因此,要做好立足國內(nèi)的充分準備,而依靠常規(guī)油氣藏的勘探難以滿足需求,非常規(guī)油氣特別是煤層氣、頁巖氣的勘探將會日益重要,2009年美國的頁巖氣產(chǎn)量已經(jīng)突破1000億方,極大地增
4、加了我國尋找頁巖氣的信心。一方面是為了滿足國民經(jīng)濟快速發(fā)展對油氣需求的需要,另一方面,也是為了探尋適合川西的頁巖氣研究方法,我們進行了本次有關(guān)頁巖氣的國內(nèi)外調(diào)研。1.頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀1.1頁巖氣概念1.1.1非常規(guī)油氣藏與連續(xù)性油氣藏學習資料整理分享word專業(yè)整理非常規(guī)油氣藏指目前還不能完全用常規(guī)方法技術(shù)進行勘探、開發(fā)與加工的部分油氣資源,主要根據(jù)一些特殊的標準來劃分,如最大基質(zhì)滲透率界限、非常規(guī)技術(shù)的使用以及開采的困難程度(例如極地地區(qū)或者深水地區(qū)),這些標準隨著油氣工業(yè)的進步而變化,并且不同的人對非常規(guī)理解不同,因此其主觀性比較強
5、。鑒于此,美國地質(zhì)調(diào)查局在1995年美國油氣資源評價中引入了“連續(xù)型”油氣藏的概念。將油氣藏分為常規(guī)圈閉油氣藏和非常規(guī)圈閉油氣藏,非常規(guī)圈閉油氣藏又分為連續(xù)型油氣藏與非連續(xù)型油氣藏。常規(guī)圈閉油氣藏指單一閉合圈閉油氣聚集,圈閉界限清楚,具有統(tǒng)一油氣水邊界與壓力系統(tǒng)?!斑B續(xù)型”非常規(guī)油氣藏與常規(guī)圈閉油氣藏本質(zhì)區(qū)別在于圈閉界限是否明確、范圍是否穩(wěn)定、是否具有統(tǒng)一油氣水界面與壓力系統(tǒng);也可以說前者是“無形”或“隱形”圈閉,以大規(guī)模儲集體形式出現(xiàn),后者是“有形”或“顯形”圈閉,圈閉邊界明確(鄒才能,2009)。美國地質(zhì)調(diào)查局在2006年提出深盆氣(
6、deep-basingas)、頁巖氣(shalegas)、致密砂巖氣(tightgassands)、煤層氣(coal-bedmethane)、淺層砂巖生物氣(shallowmicrobialgassands)[8-11]和天然氣水合物(naturalgashydrate,methaneclathrate)等6種非常規(guī)圈閉天然氣(unconventionalgas),統(tǒng)稱為連續(xù)氣(continuousgas)。1.1.2粘土巖、泥巖、頁巖、黑手頁巖、碳質(zhì)頁巖、油頁巖、硅質(zhì)頁巖、貼紙頁巖、鈣質(zhì)頁巖粘土巖:以粘土礦物為主(含量大于50%)的泥巖
7、。泥巖:碎屑巖中顆粒粒徑小于0.005mm(十進制)或小于0.0039mm(2的幾何級數(shù),1/256)的沉積巖,一般主要由粘土、石英、長石及鈣質(zhì)組成。頁巖:頁理發(fā)育的泥巖(頁理是鱗片狀的粘土礦物在壓緊過程中,平行排列而成的)。雖然泥巖和頁巖在巖性特征上有所不同,但國外及臺灣研究者習慣使用Shale(頁巖)這一術(shù)語;而大陸研究者則傾向于使用mudstone(泥巖)這個術(shù)語。針對這種情況,國內(nèi)研究者通常采用“泥頁巖”這一術(shù)語來表達這類泥質(zhì)巖類,沒有嚴格區(qū)分頁巖和泥巖。其實國外也有這種類似情況,如美國著名的Barnett頁巖,有的學者認為是“泥
8、巖”,但一般都稱之為頁巖,其所具有的氣藏被命名為裂縫性頁巖氣藏。常見的頁巖有如下幾種:黑色頁巖:含有較多有機質(zhì)與細粒、分散狀黃鐵礦、菱鐵礦的頁巖,層理一般較好。有機質(zhì)含達2~10%或更高,很少