河北页岩气资源开发前景分析

2011年第3期

河北煤炭

页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气。在页岩气藏中，天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中，为天然气生成之后在源岩层内就近聚集的结果，为典型的原地成藏。

1页岩气地质特征

1.1成藏时间早

页岩气藏生、储、盖“三位一体”，是烃源岩（富有机质页岩）在一系列地质作用下生成的大量烃类，部分滞留在烃源岩中原地聚集而形成的。因此，页岩气藏的形成时间应该是最早的。1.2成藏范围广

盆地中进入生气窗的所有烃源岩皆可成藏，因此成藏范围广。1.3储层超致密

页岩是由大量粘土矿物、有机质及细粒碎屑（粒径小于0.0039mm ）组成的、很容易碎裂的一类沉积岩。页岩原始孔隙度可达35%，随埋藏深度增加，迅速减少，据美国含气页岩统计，页岩岩心孔隙度4%~6.5%，平均5.2%；渗透率一般为（0.001~2）×10-3μm 2。但在断裂带或裂缝发育带，储层物性明显变好。1.4气体赋存形态多样

页岩气主要由吸附气和游离气组成，吸附气赋存于有机质颗粒与黏土颗粒表面，与煤层气相似；

游离气赋存于页岩基质孔隙和天然裂缝中，与常规天然气相似。

1.5页岩需具备一定的生气条件

有机质在整个热演化过程中虽然都可生成天然气，但进入生气窗后，生气量剧增，是具有商业价值页岩气藏的主要形成阶段。根据北美地区页岩气勘探开发经验，页岩气藏勘探开发的最有利目标是有效厚度大于15m 、有机碳含量大于2%、热演化程度处于生气窗范围内的页岩。1.6位置特殊

形成页岩气藏的页岩往往分布在构造低部位、凹陷或盆地中心，呈大面积区域分布。1.7页岩气藏较易保存

页岩气藏不易遭受破坏，这主要基于以下三方面因素：

①页岩气藏多形成于盆地构造低部位或盆地中心，这是由页岩地层的沉积特征所决定的；②页岩气藏为不间断供气、连续聚集成藏。页岩气藏即使遭受构造运动局部有所抬升，在烃源岩分布的较大范围内，仍部分处于油气持续演化状态，对整个页岩气藏保持不间断持续供气、连续聚集，从而弥补因构造活动可能造成的部分散失；③页岩气藏中16%~80%的气体是以吸附状态存在，即使游离气散失殆尽，吸附气也可保存下来，不至于整个气藏遭到完全破坏。因此，即使在构造油气藏破坏严重的盆地或区带，仍有勘探开发页岩气藏的前景。

河北页岩气资源开发前景分析

刘加利

（冀中能源股份公司综合办公室，河北邢台

054000）

摘要：文章介绍了页岩气的地质特征和开发特征，以及国内外的发展现状，河北省具备页岩气成藏的基本条件，且资源丰富，因此提出了开展页岩气的勘查开发，对我省调整能源结构具有重要意义。

关键词：页岩气；特征；前景；开发中图分类号：TD84文献标识码：B

文章编号：1007-1083（2011）03-0001-02

Analysis on the prospect of the shale gas resources

development in Hebei

LIU Jia-li

问题探讨

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2011年第3期河北煤炭

2页岩气开发特征

2.1低产或无自然产能

据美国东部早期的页岩气井完井数据统计，55 %的页岩气井不经改造没有工业价值，所有的页岩气井都要实施储层压裂改造。直井压裂改造后的产能平均为8063m3/d，水平井压裂改造后的产能可达10×104m3/d。

2.2生产周期长

页岩气藏在投入生产以后，页岩中的天然裂缝对渗透性的改善在一定程度上弥补了基质渗透率低的缺陷。页岩气藏生产首先排出的是裂缝中的游离气，随后就是与裂缝沟通或自然连通的孔隙中的游离气。

随着地层压力的降低，赋存于有机质颗粒与黏土颗粒表面的天然气开始解吸，并在基质中通过扩散作用进入裂缝系统。游离气的渗流速度较快，形成可采初期的相对高产期，但产量下降快；吸附气解析、扩散速度慢，主要为页岩气井的稳产期，但产量相对较低。页岩气井进入稳产期后递减速度较慢，生产周期比较长，一般认为页岩气井生产寿命在30~50a。

2.3气藏采收率变化较大

根据对美国5个主要页岩气产气盆地的统计，页岩气藏的采收率变化范围为5%~60%，埋藏较浅、地层压力较低、有机质丰度较高、吸附气含量较高的页岩气藏采收率可达到60%；埋藏较深、地层压力较高、吸附气含量较低的页岩气藏采收率较低。

目前关于页岩气资源取得了以下几点共识：

（1）页岩气是一种广分布、低丰度、易发现、难开采的连续型非常规低效气藏。

（2）页岩气是一种近期可实现经济勘探开发的、潜力巨大的、现实的天然气资源，并已在北美地区形成了较为成熟的评价方法和勘探开发技术，可供我国页岩气研究和勘探开发工作学习借鉴。

（3）我国富有机质页岩分布广泛，且在许多方面与北美地区具有一定的可比性，表明我国页岩气同样具有很大的勘探开发潜力。

3国内外页岩气发展现状

3.1世界页岩气发展现状

目前，美国和加拿大是世界上页岩气进行规模开发的两个主要国家，北美页岩气产量基本代表了全球页岩气产量。

美国是世界上最早从事页岩气勘探开发的国家，2009年美国页岩气产量878亿m3，超过我国常规天然气的年产量。加拿大是继美国之后世界上第二个对页岩气进行勘探开发的国家，2009年页岩气产量72亿m3，其第一个商业页岩气藏2007年才投入开发。其他许多国家页岩气的勘探开发和研究普遍还处于刚起步阶段。

3.2中国页岩气发展现状

目前，我国对页岩气的研究与勘探开发正处于探索的阶段。2005年以来，随着能源需求的急剧增加和国外页岩气资源的成功开发与利用，在积极借鉴国外页岩气成功勘探开发的经验的基础上，加强了我国页岩气资源的调查与成藏地质条件评价与研究。

4河北页岩气资源开发前景分析

河北省是我国能源贫乏的省份之一，是多年的煤炭资源调入省，煤炭矿井后备资源一直接续不上，开滦煤矿已开发126a，逐步报废；峰峰、邯郸、邢台煤矿资源正在逐渐减少，且已出现了“空心”地带。

河北省年消费能源约9000万t标准煤，其中煤占90%以上，而天然气（包括煤层气）仅占1 %左右。据河北省化工厅对省内天然气（含煤层气）市场需求量预测，市场需求量是很大的。利用境外天然气，将存在用气量保证程度及价格等问题。河北省煤炭资源分布面积广，十分丰富。煤层顶、底板碳质泥岩、砂泥岩地层常可厚达数百米，具备页岩气成藏的基本条件，页岩气资源丰富。搞好页岩气资源的勘查开发利用是我省调整能源结构和可持续发展的必然要求。

作者简介：刘加利（1970-）,男，河北深泽人，高级工程师，冀中能源股份公司综合办公室工作。

（收稿日期：2011-01-14；编辑：毛志国）

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