页岩气资源及其勘探开发PPT课件
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页岩气资源勘探开发方案(一)
页岩气资源勘探开发方案一、实施背景页岩气是一种新型能源，具有丰富的资源量和广泛的开发前景。
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，对能源的需求也越来越大。
而传统能源的开采和利用已经面临着诸多的挑战，因此，发展新能源成为了当务之急。
而页岩气资源的勘探和开发正是产业结构改革的重要方向之一。
本文将从产业结构改革的角度出发，提出一种页岩气资源勘探开发方案，以期推动我国产业结构的转型升级。
二、工作原理页岩气的勘探和开发是一个复杂的过程，需要经过多个环节的实施。
具体的工作原理如下：1.地质勘探：通过对地质构造、地质构造、岩性、地层厚度、地下水、地温、地应力等因素的综合分析，确定页岩气的分布区域和储量。
2.钻探：通过钻探工作，获取地下岩石样本和地质数据，以确定页岩气的储层特征和储量。
3.水平井钻探：水平井钻探是页岩气勘探和开发的重要手段，通过水平井钻探，可以增加储层的接触面积，提高产能。
4.压裂：压裂是页岩气开发的关键技术之一，通过压裂作业，可以破碎储层岩石，增加页岩气的渗透性和产能。
5.生产：通过生产作业，将页岩气从地下输送到地面，以供应市场。
三、实施计划步骤1.确定勘探区域：通过地质勘探，确定页岩气的分布区域和储量。
2.制定勘探计划：根据勘探区域的特点，制定勘探计划，包括钻探方案、水平井钻探方案、压裂方案等。
3.实施勘探作业：按照勘探计划，实施勘探作业，获取地下岩石样本和地质数据。
4.分析数据：通过对勘探数据的分析，确定页岩气的储层特征和储量。
5.制定开发计划：根据勘探结果，制定开发计划，包括压裂方案、生产方案等。
6.实施开发作业：按照开发计划，实施开发作业，将页岩气从地下输送到地面，以供应市场。
四、适用范围本方案适用于我国各地的页岩气资源勘探和开发。
五、创新要点本方案的创新点主要体现在以下几个方面：1.采用先进的勘探技术，提高勘探效率和勘探精度。
2.采用水平井钻探技术，提高储层接触面积，增加产能。
3.采用压裂技术，提高储层渗透性和产能。
页岩气及其勘探开发
中国页岩气产业发展现状
资源丰富
中国拥有全球最大的页岩 气资源潜力，主要分布在 四川盆地、塔里木盆地等 地区。
技术进步
中国在页岩气勘探开发方 面取得重要技术突破，自 主研发的压裂技术和水平 钻井技术取得广泛应用。
政策支持
政府出台了一系列支持页 岩气产业发展的政策，鼓 励企业加大勘探开发力度， 推动产业快速发展。
工作原理
通过向页岩层注入大量高 压水，使页岩层产生裂缝， 增加天然气的渗透性，从 而使其更容易被开采。
应用范围
广泛应用于页岩气田的勘 探和开发，是实现页岩气 商业化开发的关键技术之 一。
多段压裂技术
定义
多段压裂技术是一种将多个压裂段组合在一起进行压裂的方法，以 提高压裂效率和产量。
工作原理
将页岩层分割成多个小段，对每个小段进行单独的压裂处理，使整 个页岩层形成复杂的裂缝网络，提高天然气的渗透性和产量。
美国页岩气田
以得克萨斯州和俄亥俄州为主的美国页岩气田，拥有世界领先的勘探开发技术。 地球物理勘探和钻井勘探在该地区的应用已经非常成熟，为美国成为全球最大 的页岩气生产国奠定了础。
03 页岩气开发技术
水力压裂技术
01
02
03
定义
水力压裂技术是一种利用 高压水将页岩层压裂，使 页岩中的天然气能够释放 出来并被收集的技术。
页岩气产业发展前景与挑战
1 2
前景广阔
随着全球能源需求持续增长，页岩气作为一种清 洁、高效的能源资源，其市场需求将进一步扩大。
技术挑战
页岩气开采技术难度较大，需要不断改进和创新 技术，以提高开采效率和降低成本。
3
环境压力
页岩气开采过程中可能对环境造成一定影响，如 水资源消耗、地震等，需要在环境保护和产业发 展之间寻求平衡。
页岩气勘探开发技术ppt课件
再压中间两口井。
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二、页岩气勘探开发技术
5.页岩气水平井压裂技术
3）页岩气水平井压裂配套技术
(5)页岩水平井压裂监测技术
监测的目的：
仪 器
①掌握人工裂缝的实际几何
长 约
学特征(高度、长度和方位）；
60 m
②实时监测压裂过程，对压
裂方案进行优化；
③优化新井钻井井位。
实施：VSI仪器放在观测井中 （直井）, 间距<600米,持续监测 地层破裂时产生的微地震,实时的 传输和处理, 可三维显示裂缝位置。
13
二、页岩气勘探开发技术
2.选区评价技术
4)Ro是热成因页岩气成藏的主控因素。Ro介于1.1%～3%的范围 是热成因型页岩气藏的有利分布区。
在北美俄克拉荷马东南的阿科马盆地Ro达到4.89% ， Woodford页岩中也发现了页岩气藏，改变了以往对页岩Ro上限 小于3%的观点, 但Ro过高会导致页岩气藏中的二氧化碳含量增高。
心的层序和沉积细致描述，研究页岩的沉积特征，编制不同层系页岩沉 积相平、剖面图。
Arkoma 盆地的伍德福德页岩的系统岩心分析表明，页岩气分布在碎 屑岩和碳酸盐岩构成的旋回沉积的富含有机质页岩段中，该段TOC、Ro指 标与页岩气产出有极为密切的关系。
国内对页岩的岩心分析与国外比还存在较大的差距，特别是试验设 备与试验方法方面。
2）页岩气储层评价
测井和岩心分析是页岩气储层评价的两种主要手段。
测井：数据主要包括ECS、GR、成像测井、声波测井等；
从CHEVRON（雪佛龙）、HARDING-SHELTON（哈丁-歇尔顿)、BP等公 司的资料看，页岩气的测井技术与常规测井无异，但对于页岩参数的确 定，在勘探阶段需要通过岩心资料的分析标定、ECS测井获得。
页岩气
1.吸附机理
页岩气赋存机理
4、裂缝、孔隙： 裂缝、孔隙会使 孔隙度增高，增 大页岩中颗粒的 比表面积。 5、压力：从吸 附等温线上可以 看出，岩石中的 吸附气含量随压 力的增加而增大。
总甲烷含量、吸附甲烷含量与压力的关系
2.游离机理
页岩气赋存机理
游离状态的页岩气存在于页岩的孔隙或裂隙中，气体可以自由 流动，其数量的多少决定于页岩内自由的空间（当气体分子满足 了吸附后，多余的气体分子一部分就以游离状态进入岩石孔隙和 裂隙中）。
（二）页岩气赋存机理
页岩气是典型的自生自储模式，因而无运移或极短距离运移， 就导致了其就近赋存的特点。页岩气主体上表现为吸附（干酪 根和粘土颗粒表面）或游离（天然裂缝和粒间孔隙）状态，甚 至在干酪根和沥青质中以溶解状态存在。
页岩气赋存机理
1、吸附机理 2、游离机理 3、溶解机理 4、综合机理
页岩气是由烃源岩连续生成 的生物化学成因气、热成因 气或两者的混合，在烃源岩 系统（ 页岩系统：页岩及页岩中
游离或溶解方式赋存的天然 气。（张金川教授）
夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥 质粉砂岩、甚至砂岩 ）中以吸附、
储集页岩气的泥页岩
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2.页岩气的分布
据２００５ 年ＲＨＳ的 统计，全球 页岩气资源 量为４５６ 万亿立方米， 主要分布在 北美（最 多）、亚洲、 欧洲和非洲 等地。
浅谈页岩气
主讲人：
主要内容
一、页岩气的概述
1、页岩气的定义 2、页岩气的分布
二、页岩气的成藏机理
1、页岩气生成机理 2、页岩气赋存机理 3、页岩气运聚机理 4、页岩气产出机理
三、页岩气的勘探和开发
1、页岩气的勘探 2、页岩气的开发
中国页岩气资源状况及勘探开发现状
© China Huadian Engineering Co., Ltd. 29 2009
CNG)，累计销售1600万立方米。
CHEC
三、中国页岩气勘探现状
4.国土资源部第一轮中标企业工作进展情况
中石化南川区块，两年过去了，仅仅完成400百公里的二维地震勘探，2012年12
月部署了一口探井正在钻探；
长宁龙马溪找到甜点区，水平井初产达到15万立方米/日； 泸县龙马溪找到甜点区，水平井初产达到43万立方米/日； 重庆市永川区来苏镇找到甜点，直井初产10万立方米/日，稳定产量5万立方米/日；
© China Huadian Engineering Co., Ltd. 28 2009
重庆涪陵焦石坝地区找到甜点，水平井初产11万立方米/日； 四川新场老井复查徐5段陆相页岩直井压裂，正在排液，产量已达到1.6万立方米/日 ，压力仍在增加，有望到达5万立方米/日。
中国页岩气资源状况
及勘探开发现状
China shale gas resources and status of exploration and development
汇报内容 Summary
一、页岩气资源状况 The status of shale gas resources 二、美国页岩气开采现状 Present situation of shale gas exploitation in America 三、中国页岩气勘探现状 Present situation of shale gas exploration in America 四、中国页岩气勘探开发的短板 Weak links of shale gas exploration and exploitation in china 五、中国页岩气有效勘探建议
CNG)，累计销售1600万立方米。
CHEC
三、中国页岩气勘探现状
4.国土资源部第一轮中标企业工作进展情况
中石化南川区块，两年过去了，仅仅完成400百公里的二维地震勘探，2012年12
月部署了一口探井正在钻探；
长宁龙马溪找到甜点区，水平井初产达到15万立方米/日； 泸县龙马溪找到甜点区，水平井初产达到43万立方米/日； 重庆市永川区来苏镇找到甜点，直井初产10万立方米/日，稳定产量5万立方米/日；
© China Huadian Engineering Co., Ltd. 28 2009
重庆涪陵焦石坝地区找到甜点，水平井初产11万立方米/日； 四川新场老井复查徐5段陆相页岩直井压裂，正在排液，产量已达到1.6万立方米/日 ，压力仍在增加，有望到达5万立方米/日。
中国页岩气资源状况
及勘探开发现状
China shale gas resources and status of exploration and development
汇报内容 Summary
一、页岩气资源状况 The status of shale gas resources 二、美国页岩气开采现状 Present situation of shale gas exploitation in America 三、中国页岩气勘探现状 Present situation of shale gas exploration in America 四、中国页岩气勘探开发的短板 Weak links of shale gas exploration and exploitation in china 五、中国页岩气有效勘探建议
世界页岩气资源与勘探开发技术综述
结论：
其中，地震勘探技术的精度和分辨率对后续开发效果具有重要影响，钻探技 术则是获取地下信息的基础手段，压裂技术能够实现页岩气的有效开采，而采收 率提高技术则可以提高资源利用效率。
结论：
Marcellus页岩气田作为成功案例，从地质、技术、经济等方面分析了其成 功的原因和借鉴意义。
谢谢观看
结论：
结论：
本次演示对世界页岩气资源的分布、特点及勘探开发技术进行了综述。页岩 气作为一种清洁、高效的能源资源，具有广阔的开发利用前景。目前，美国拥有 世界上最丰富的页岩气资源，而中国、加拿大等国家也具有大量页岩气潜力。在 勘探开发技术方面，地震勘探、钻探、压裂和采收率提高等技术是页岩气开发的 关键手段。
世界页岩气资源与勘探开发技 术综述
摘要：
摘要：
页岩气是一种清洁、高效的能源资源，具有广阔的开发利用前景。本次演示 对世界页岩气资源的分布、特点及勘探开发技术进行综述，旨在分析探讨页岩气 产业的现状、发展趋势和挑战，为相关领域的研究和实践提供参考。关键词：页 岩气、资源特点、勘探开发技术、成功案例、未来研究方向
成功案例分析：
Marcellus页岩气田的成功开发对全球页岩气产业具有借鉴意义。首先，它 证明了页岩气田商业化开发的可能性，为其他地区提供了可参考的成功经验。其 次，Marcellus页岩气田在技术应用方面的创新实践，为世界各地页岩气资源的 勘探开发提供了重要的技术参考。最后，政策支持和市场环境的重要性提示了页 岩气产业发展的关键因素，为其他国家制定相应政策和发展规划提供了有益的启 示。
引言：
引言：
页岩气是一种非常规天然气，其主要成分为甲烷，储存在富含有机质的页岩 层中。由于其清洁、高效、储量丰富等特点，页岩气在能源领域具有非常重要的 地位。全球范围内，页岩气资源的分布广泛，而美国、中国、加拿大等国家则是 页岩气资源最为丰富的国家。本次演示将重点对世界页岩气资源的分布、特点及 勘探开发技术进行综述，并展望未来的研究方向。
新版关于贵州省页岩气勘探开发工作的汇报课件.ppt
7
（二）省内涉矿单位情况
省地矿局：长期从事全省地质矿产勘查工作，承担基础性、公益性战略性矿 产勘查、地质环境监测、地质灾害勘察治理等任务。是贵州矿产资源勘查 的主力军，为贵州探明了86%的矿产资源。
①生产装备方面：全局钻探设备共110余台套（其中，矿山钻探设备80余台 套，水源钻探设备24台套，2000-3000米地热钻机5台套，2000米岩芯钻 机6台套，全液压动力头钻机25台套，瑞典CS1400动力头钻机2台套），实 验设备349台套，物探设备96台套，测绘设备200余台套。
6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ (一）页岩气分布区域
黔中隆起及周缘地带“常规”、“非常规”油藏存在共生现象。安 顺地区及黔东南作为常规油气的勘探重点区域，铜仁、遵义及黔南作为 页岩气的勘探重点区域。据2010年油气评价数据分析可采资源量页岩气 约为 3.57×1012m3，石油为2.57×108t，页岩气资源具备超级油田条件，石油 满足巨型油田条件。（通常认为1000 m3天然气折算1吨石油，法国石油 研究院根据世界油气田研究结果，提出了大油田的划分标准： 超级油田 可采储量＞6.85×108t， 巨型油田 可采储量＞0.685×108t， 大型油 田 可采储量＞0.137×108t）。
盘江投资控股（集团）有限公司：旗下已建成全国最大的低浓度瓦斯综合利用企 业--贵州盘江煤层气开发利用有限责任公司，创造了良好的生态效益和社会效益。 盘江煤层气公司已成功整合贵州省煤层气开发利用有限公司，积极投身于煤矿瓦斯 抽采利用这一关乎煤矿安全和清洁能源战略双重责任的重大事业。目前正整合资金 和人才优势，组建由贵州盘江投资控股（集团）有限公司主导和控股的页岩气勘探 开发有限责任公司。注册资本初期至少为5亿元人民币。
贵州黔能页岩气开发有限责任公司：经省人民政府批准，2011年11月，在贵阳 新成立的专门从事页岩气资源勘查、开发与利用的公司，注册资金5亿元。合资股 东为中国华电工程（集团）有限公司、贵州省地矿局矿产资源开发股份有限公司、 贵州乌江水电开发有限责任公司、贵州省煤田地质局、黔东南州开发投资有限责任 公司、贵州省铜仁地区梵净山投资有限责任公司。
（二）省内涉矿单位情况
省地矿局：长期从事全省地质矿产勘查工作，承担基础性、公益性战略性矿 产勘查、地质环境监测、地质灾害勘察治理等任务。是贵州矿产资源勘查 的主力军，为贵州探明了86%的矿产资源。
①生产装备方面：全局钻探设备共110余台套（其中，矿山钻探设备80余台 套，水源钻探设备24台套，2000-3000米地热钻机5台套，2000米岩芯钻 机6台套，全液压动力头钻机25台套，瑞典CS1400动力头钻机2台套），实 验设备349台套，物探设备96台套，测绘设备200余台套。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ (一）页岩气分布区域
黔中隆起及周缘地带“常规”、“非常规”油藏存在共生现象。安 顺地区及黔东南作为常规油气的勘探重点区域，铜仁、遵义及黔南作为 页岩气的勘探重点区域。据2010年油气评价数据分析可采资源量页岩气 约为 3.57×1012m3，石油为2.57×108t，页岩气资源具备超级油田条件，石油 满足巨型油田条件。（通常认为1000 m3天然气折算1吨石油，法国石油 研究院根据世界油气田研究结果，提出了大油田的划分标准： 超级油田 可采储量＞6.85×108t， 巨型油田 可采储量＞0.685×108t， 大型油 田 可采储量＞0.137×108t）。
盘江投资控股（集团）有限公司：旗下已建成全国最大的低浓度瓦斯综合利用企 业--贵州盘江煤层气开发利用有限责任公司，创造了良好的生态效益和社会效益。 盘江煤层气公司已成功整合贵州省煤层气开发利用有限公司，积极投身于煤矿瓦斯 抽采利用这一关乎煤矿安全和清洁能源战略双重责任的重大事业。目前正整合资金 和人才优势，组建由贵州盘江投资控股（集团）有限公司主导和控股的页岩气勘探 开发有限责任公司。注册资本初期至少为5亿元人民币。
贵州黔能页岩气开发有限责任公司：经省人民政府批准，2011年11月，在贵阳 新成立的专门从事页岩气资源勘查、开发与利用的公司，注册资金5亿元。合资股 东为中国华电工程（集团）有限公司、贵州省地矿局矿产资源开发股份有限公司、 贵州乌江水电开发有限责任公司、贵州省煤田地质局、黔东南州开发投资有限责任 公司、贵州省铜仁地区梵净山投资有限责任公司。
页岩气资源及其勘探开发
和溶解相，以吸附相和游离相为主，溶解相也很可观
孔隙空间
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点
井深235.2m
3. 页岩储层基质孔隙
度一般小于10%；页岩 渗透率一般以纳米级为
井深324.9m
主，渗透率极低
100 80 分布频率 (%) 60 40 20 0 0 6 5 0 3 0 0 0 0 .0 .0 .0 0.1 0.1 0.2 0 4 . 0.6 1 0 . 1.6 2 5 . 4 0 6 3 . 10 16 25 0~ 0~ 6~ 5~ 0~ 3~ 0~ 0~ 0~. 0 0~ 0~ .0 ~ .0~ 0.0 0 1 . 0.1 0.2 0.4 0.6 1 0 . 1.6 2 5 . 4.0 6 3 . 10 16 孔喉半径分布区间 (µ m)
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点 1. 层位明确。页岩气主要分布于富有机质泥页岩地 层中，即烃源岩中，由地层中有机质热演化形成，具 有自生、自储、自保的成藏特征。
页岩气层
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点
2. 烃类气体在页岩中有多种赋存方式，包括吸附相、游离相
页岩气资源及其勘探开发
提 纲
一、页岩气及含气页岩
二、国外页岩气勘探开发成本
三、页岩气资源潜力
四、页岩气勘探开发流程
五、相关政策
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
页岩气
shale gas shale
含气页岩、富气页岩 页岩油 油页岩
孔隙空间
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点
井深235.2m
3. 页岩储层基质孔隙
度一般小于10%；页岩 渗透率一般以纳米级为
井深324.9m
主，渗透率极低
100 80 分布频率 (%) 60 40 20 0 0 6 5 0 3 0 0 0 0 .0 .0 .0 0.1 0.1 0.2 0 4 . 0.6 1 0 . 1.6 2 5 . 4 0 6 3 . 10 16 25 0~ 0~ 6~ 5~ 0~ 3~ 0~ 0~ 0~. 0 0~ 0~ .0 ~ .0~ 0.0 0 1 . 0.1 0.2 0.4 0.6 1 0 . 1.6 2 5 . 4.0 6 3 . 10 16 孔喉半径分布区间 (µ m)
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点 1. 层位明确。页岩气主要分布于富有机质泥页岩地 层中，即烃源岩中，由地层中有机质热演化形成，具 有自生、自储、自保的成藏特征。
页岩气层
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点
2. 烃类气体在页岩中有多种赋存方式，包括吸附相、游离相
页岩气资源及其勘探开发
提 纲
一、页岩气及含气页岩
二、国外页岩气勘探开发成本
三、页岩气资源潜力
四、页岩气勘探开发流程
五、相关政策
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
页岩气
shale gas shale
含气页岩、富气页岩 页岩油 油页岩
页岩气-中国石油大学(北京)课件
第六章
页岩气
第一节 页岩气基本概念
第二节 页岩气特征 第三节 页岩气系统 第四节 典型实例 第五节 页岩气资源潜力及分布
第三节 页岩气系统
一、烃源岩及烃运移 二、页岩气储层及储集 三、页岩气盖层及圈闭
1、含气页岩性质
（1）岩性
页岩矿物成分较复杂，除高岭石、蒙脱石、伊利石 等黏土矿物以外，还混杂石英、长石、白云石、云母 等碎屑矿物。 气体生产速度依赖于裂缝的发育程度,而裂缝发育程 度取决于矿物组成，故页岩矿物组成在很大程度上影 响着页岩气的产能。 大多数页岩含有很多的粘土，然而巴涅特（Barnett） 页岩的粘土含量并不高，小于50 %。
主控因素
成藏模式 成藏特点 保存特点 生产特点
构造裂缝
岩石破裂理论、幕式理 论、浮力理论 以油为主的原地、就近 或异地聚集 良好的封闭和保存条件 采收率高、产量递减快
裂缝
岩石破裂理论、复 杂成藏理论 邻近或烃源岩内部 成藏 适当保存 特殊开发技术
二、页岩气与其它类型天然气的对比
页岩气在成藏机理上既具有典型的煤层气特征、也具有游 离相气水驱替特点，同时还由于泥页岩“储层”致密，又具
生，从而使更长链烃类留在原来的地层中。
随着地层深度的增加，甲烷含量从高达92%降低到 40%左右，乙烷、丙烷和二氧化碳含量均有不同程度 的增加。
一、页岩气组分
新奥尔巴尼（New Albany Basin）盆地米德郡页岩气样品组分 样品 1 3 5 6 7 8 10 12 深度 /ft 937 939 942 947 956 958 971 982 C1/% 92.42 90.22 86.29 55 86.38 53.32 31.23 43.05 C2/% 0.97 0.96 1.69 6.23 0.82 5.43 16.12 20.23 C3/% 0.65 0.65 2.47 11.98 0.83 10.6 14.32 17.25 CO2/ % 5.55 7.35 7.96 5.01 10.23 8.01 / / δ13 C1 /‰ / -50.3 -48.4 / -50.8 / / / δ13 C2 /‰ / -42.8 -43.7 / -41.8 / / / δ13 CCO2 /‰ / 11.3 10 / 2.6 / / /
页岩气讲座课件(20110618)
7000 天然气 产量 页岩 气产 量 878 1000 900 800 5000 572.6 700 600 500 400 300 205 186 149 112 1000 126 100 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 174 196 200
2003-至今
• 水平井、清水压裂
1998－2003年
• 主体技术为直井、清水加砂压裂
1985－1997年
• 为直井、胶联压裂、氮气辅助、降 滤失剂、表面活性剂
1981－1985年
• 直井、泡沫亚裂、氮气辅助 美国岩页气开发的技术历程
国内外页岩气钻井现状分析
CNPC
1、国外钻井方式
随着2002年Devon能源公司沃斯堡盆地的7口Barnett页岩气试验水平井取得 巨大成功，业界开始大力推广水平钻井，水平井已然成为页岩气开发的主要钻井 方式。根据美国Barnett区块开发经验，水平井最终评价的开采储量是直井的3倍 以上，成本只相当于直井的1.5倍，此外页岩气井初始产量与最终总产量也有很 大关系。
北美“simo-frac 钻井模式与常规垂直钻井模式对比 北美“simo-frac”钻井模式与常规垂直钻井模式对比
国内外页岩气钻井现状分析
CNPC
EOG公司页岩气藏开发以丛式井组为主，每井组一般3～6口水平井，水平 段长一般1000～1500m，两水平井之间井距150m；井眼轨迹设计为“勺型”井 眼，以实现尽可能大的水平段长度和储层接触面积，水平段微微上翘，便于排 水，采用伽马+MWD进行水平井地质导向。
3000 2500 2000 1500 钻井井数(口) 水平井比例(%) 2139 1836 1685 1918 1774 2445 2006 100% 90% 80% 1863 60% 70% 60%
2003-至今
• 水平井、清水压裂
1998－2003年
• 主体技术为直井、清水加砂压裂
1985－1997年
• 为直井、胶联压裂、氮气辅助、降 滤失剂、表面活性剂
1981－1985年
• 直井、泡沫亚裂、氮气辅助 美国岩页气开发的技术历程
国内外页岩气钻井现状分析
CNPC
1、国外钻井方式
随着2002年Devon能源公司沃斯堡盆地的7口Barnett页岩气试验水平井取得 巨大成功，业界开始大力推广水平钻井，水平井已然成为页岩气开发的主要钻井 方式。根据美国Barnett区块开发经验，水平井最终评价的开采储量是直井的3倍 以上，成本只相当于直井的1.5倍，此外页岩气井初始产量与最终总产量也有很 大关系。
北美“simo-frac 钻井模式与常规垂直钻井模式对比 北美“simo-frac”钻井模式与常规垂直钻井模式对比
国内外页岩气钻井现状分析
CNPC
EOG公司页岩气藏开发以丛式井组为主，每井组一般3～6口水平井，水平 段长一般1000～1500m，两水平井之间井距150m；井眼轨迹设计为“勺型”井 眼，以实现尽可能大的水平段长度和储层接触面积，水平段微微上翘，便于排 水，采用伽马+MWD进行水平井地质导向。
3000 2500 2000 1500 钻井井数(口) 水平井比例(%) 2139 1836 1685 1918 1774 2445 2006 100% 90% 80% 1863 60% 70% 60%
页岩气特征研究ppt课件
(1)我国页岩气分布广阔，储量大，页岩气藏地 质条件优越、生物气含量大，具有很大的开发价值。
(2)川东南和川东地区有利于页岩气藏发育。川西 虽然烃源条件优越，但埋深大；而埋深相对较浅的 川西南川南地区更有利于页岩气成藏。
(3)由于目前页岩气勘探开发的成套技术基本上被 国外大公司垄断，我国应鼓励和扶持企业和科研院 所开展关键技术试验，建设先导性实验基地。并针 对关键技术积极开展国际合作。
(1)储量的准确计算存在困难 页岩气基本属于自生自储型气藏。因此，页岩气藏有不同于常 规气藏的特殊性。页岩气藏有独特的天然气存储特征。在形式上 游离气和吸附气并存。由于页岩一般含有较高的有机质和粘土矿 物，因此，除游离气外，吸附气也成为页岩气藏重要的天然气存 在形式。 (2) 渗流机理复杂多样 页岩气藏有特殊的产气机制。与常规低渗气藏不同，天然气在 页岩中的流动主要有4种机理，这4种机理覆盖了从分子尺度到宏 观尺度的流动。主要表现为游离气渗流、解吸附、扩散和自吸。 根据以上分析，要想准确地计算页岩气的储量，必须解决好几个 问题：一是页岩基质孔隙度的准确计算；二是裂缝系统的准确评 价；三是页岩基质吸附量的准确评价；四是含气饱和度的准确计 算。
(2)中期深埋地腹，原油裂解气快速成藏。随着上覆地层 沉积，烃源岩持续深埋，有机质进一步成熟，当RO值约 为0.7%，有机质开始大量生油。此阶段若有构造活动，
16
遭受抬升则经历生烃停滞期(如四川盆地寒武系)。 随后，由于上覆地层的沉积，继续深埋，生油持续。 RO值达到1.3%，生油基本结束，开始进入湿气生 成阶段。当RO值至2.0%，该阶段为干酪根生成干气 阶段。当RO值达到2.5%，温度达到150℃时，古 油藏中原油大量裂解，生成天然气。
18
(2) 裂缝对于页岩气藏的影响 含有机质和石英高的页岩脆性较强，容易在 外力作用下形成天然裂缝和诱导裂缝，有利于 天然气渗流和成藏。页岩气可采储量最终取决 于储集层内裂缝产状、密度、组合特征和张开 程度。岩性、岩石中的矿物成分是控制裂缝发 育程度的主要因素。
(2)川东南和川东地区有利于页岩气藏发育。川西 虽然烃源条件优越，但埋深大；而埋深相对较浅的 川西南川南地区更有利于页岩气成藏。
(3)由于目前页岩气勘探开发的成套技术基本上被 国外大公司垄断，我国应鼓励和扶持企业和科研院 所开展关键技术试验，建设先导性实验基地。并针 对关键技术积极开展国际合作。
(1)储量的准确计算存在困难 页岩气基本属于自生自储型气藏。因此，页岩气藏有不同于常 规气藏的特殊性。页岩气藏有独特的天然气存储特征。在形式上 游离气和吸附气并存。由于页岩一般含有较高的有机质和粘土矿 物，因此，除游离气外，吸附气也成为页岩气藏重要的天然气存 在形式。 (2) 渗流机理复杂多样 页岩气藏有特殊的产气机制。与常规低渗气藏不同，天然气在 页岩中的流动主要有4种机理，这4种机理覆盖了从分子尺度到宏 观尺度的流动。主要表现为游离气渗流、解吸附、扩散和自吸。 根据以上分析，要想准确地计算页岩气的储量，必须解决好几个 问题：一是页岩基质孔隙度的准确计算；二是裂缝系统的准确评 价；三是页岩基质吸附量的准确评价；四是含气饱和度的准确计 算。
(2)中期深埋地腹，原油裂解气快速成藏。随着上覆地层 沉积，烃源岩持续深埋，有机质进一步成熟，当RO值约 为0.7%，有机质开始大量生油。此阶段若有构造活动，
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遭受抬升则经历生烃停滞期(如四川盆地寒武系)。 随后，由于上覆地层的沉积，继续深埋，生油持续。 RO值达到1.3%，生油基本结束，开始进入湿气生 成阶段。当RO值至2.0%，该阶段为干酪根生成干气 阶段。当RO值达到2.5%，温度达到150℃时，古 油藏中原油大量裂解，生成天然气。
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(2) 裂缝对于页岩气藏的影响 含有机质和石英高的页岩脆性较强，容易在 外力作用下形成天然裂缝和诱导裂缝，有利于 天然气渗流和成藏。页岩气可采储量最终取决 于储集层内裂缝产状、密度、组合特征和张开 程度。岩性、岩石中的矿物成分是控制裂缝发 育程度的主要因素。
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页岩气层
shale gas shale oil
12
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点
2. 烃类气体在页岩中有多种赋存方式，包括吸附相、游离相 和溶解相，以吸附相和游离相为主，溶解相也很可观
孔隙空间
shale gas shale oil
13
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
于富有机质页岩，储存于富有机质页岩或一套与之密切相关的连续页
岩组合中，不同盆地页岩气层组合类型不相同。从未对夹层厚度进行 任何限制
• 三是游离气、吸附气、溶解气并存。从美国情况看，吸附气在80%－
20%之间，范围很宽，对应地，游离气在20%－80%，其中，部分页 岩气含溶解气。
• 四是这类资源只有在水平井和多段压裂技术取得突破突破后才能进行 开发。页岩气本质上指烃源岩层系内滞留的油气资源，这类油气资源 在以往油气勘探中没有作为勘探目标进行过系统的勘探开发工作7。
严格的含气页岩定义的缺位，对页岩气资源评价产生了附加维度。由于岩石类型很
宽泛，使得页岩气与其他类型油气出现交叉过渡，如“致密气”(Petroleum Technology Alliance of Canada, 2005)，一般情况下，致密气与页岩气的显著区别是 致密气储层不含有机质，我们对含气页岩和致密砂岩的区分主要依据其是否含有有机 质。
（三）页岩气特点
3. 页岩储层基质孔隙 度一般小于10%；页岩 渗透率一般以纳米级为
主，渗透率极低
井深23ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.2m 井深324.9m
分布频率 (%)
Ｐｃ／ＭＰａ
100
80
下寒武统
上奥陶 -下志留统 60
40
3
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
页岩气 shale gas 含气页岩、富气页岩 gas shale 页岩油 shale oil 油页岩 oil shale（特指）
shale gas shale oil
4
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（一）页岩气－新矿种报告
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的 非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源。
通俗地讲，页岩气为烃源岩层系油气资源，这类资源发现很早，但由于无法进行经济 有效开发而一直为作为资源对待，直到美国取得技术突破后才受到关注。
shale gas shale oil
5
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
烃源岩层系内油气资源
源岩层系内油气资源
煤层气
页岩气
页岩油
油页岩
1. 烃源岩层系包括泥页岩和煤
在西加拿大盆地，大多数被描述为页岩的经常为粉砂岩，或者为多种岩石 类型组合，如粉砂岩、砂岩纹层与页岩纹层或层段互层。这种富有机质“页 岩”的复合岩石类型预示着天然气的复合储集机理，可以是有机质吸附储存 ，宏观、微观孔隙中的游离状态储存。纹层具有双重作用，可以储集游离气 ，还可以将那些从有机质上解吸的天然气运移到井筒。纹层孔隙度和渗透率
在富有机质“页岩”观察到的岩石类型的多样性说明有不同类型的“页岩气”储层。正如 美国通过20的年的时间所证实的那样(Cramer, 2008)，每种储层有特定的地化和地质
9
特征，对应地需要特定的钻井，完井，开发生产，资源和储量评价方法。(C.D. shale gas shale oil 烃源岩层系油气资
页岩气资源及其勘探开发
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
提纲
一、页岩气及含气页岩 二、国外页岩气勘探开发成本 三、页岩气资源潜力 四、页岩气勘探开发流程 五、相关政策
shale gas shale oil
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（二）含气页岩（gas shale）
3.C.D. Rokosh,等为评价西加拿大盆地页岩气资源潜力，在2009年对含气页 岩进行了界定：
事实上，“页岩”这个术语的使用很宽泛，同时也不是描述储层岩性的。美 国页岩气储层在岩石学上差别很大，本身就说明页岩气不止储存于页岩中， 而是储存于在岩石学和岩石结构上都很宽泛的岩石谱系内，从泥岩(例如 nonfissile页岩) 到粉砂岩以及细砂岩，且他们都可以含有硅质或钙质成分。
barnett页岩
•D
冲刷构造、团块、波痕
生物碎屑纹层
shale gas shale oil
10
烃源岩层系油气资源
eagleford11页岩
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点 1. 层位明确。页岩气主要分布于富有机质泥页岩地
层中，即烃源岩中，由地层中有机质热演化形成，具 有自生、自储、自保的成藏特征。
美国、加拿大页岩气（油）含义（shale gas，shale oil）
• 一是“页岩”不是岩石学所定义的页理十分发育的页岩。而是岩石颗粒 粒度在泥岩级别、有机质丰富的细粒岩石，包括页岩、泥岩、碳酸盐
岩。 • 二是页岩系统为烃源岩层系。包括富有机质页岩；富有机质页岩与粉
砂岩、细砂岩夹层；粉砂岩、细砂岩夹富有机质页岩等；页岩气形成
8
的大小、及纹层与压裂裂缝的连接性是决定页岩气开发效率的关键。
shale gas shale oil 烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（二）含气页岩界定
另外，储存与微孔和沥青纳米孔的溶解气(Bustin, 2006) 虽然在过去被认为比例很小， 但很可能是另一个气源。在页岩储层中，与吸附气和溶解气相比，游离气可能是开发 中更为主要的气源。确定游离气、溶解气、解吸气的比例对资源和储量评价十分重要 ；由于解吸气在低压下较游离气更容易扩散，以上数据在页岩气生产和储量计算中也 十分关键。
2. 油气为滞留油气，也是盆地保留到最后的油气。满足了原岩滞留需要后，
才可能形成其他类型的油气聚集
3. 一个盆地已经发现常规油气和致密油气，原岩层系内就应当有油气资源
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4.盆地在油气勘探中，已见到油气显示，也说明烃源岩层系内有油气资源
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
shale gas shale oil
12
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点
2. 烃类气体在页岩中有多种赋存方式，包括吸附相、游离相 和溶解相，以吸附相和游离相为主，溶解相也很可观
孔隙空间
shale gas shale oil
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烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
于富有机质页岩，储存于富有机质页岩或一套与之密切相关的连续页
岩组合中，不同盆地页岩气层组合类型不相同。从未对夹层厚度进行 任何限制
• 三是游离气、吸附气、溶解气并存。从美国情况看，吸附气在80%－
20%之间，范围很宽，对应地，游离气在20%－80%，其中，部分页 岩气含溶解气。
• 四是这类资源只有在水平井和多段压裂技术取得突破突破后才能进行 开发。页岩气本质上指烃源岩层系内滞留的油气资源，这类油气资源 在以往油气勘探中没有作为勘探目标进行过系统的勘探开发工作7。
严格的含气页岩定义的缺位，对页岩气资源评价产生了附加维度。由于岩石类型很
宽泛，使得页岩气与其他类型油气出现交叉过渡，如“致密气”(Petroleum Technology Alliance of Canada, 2005)，一般情况下，致密气与页岩气的显著区别是 致密气储层不含有机质，我们对含气页岩和致密砂岩的区分主要依据其是否含有有机 质。
（三）页岩气特点
3. 页岩储层基质孔隙 度一般小于10%；页岩 渗透率一般以纳米级为
主，渗透率极低
井深23ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.2m 井深324.9m
分布频率 (%)
Ｐｃ／ＭＰａ
100
80
下寒武统
上奥陶 -下志留统 60
40
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烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
页岩气 shale gas 含气页岩、富气页岩 gas shale 页岩油 shale oil 油页岩 oil shale（特指）
shale gas shale oil
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烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（一）页岩气－新矿种报告
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的 非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源。
通俗地讲，页岩气为烃源岩层系油气资源，这类资源发现很早，但由于无法进行经济 有效开发而一直为作为资源对待，直到美国取得技术突破后才受到关注。
shale gas shale oil
5
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
烃源岩层系内油气资源
源岩层系内油气资源
煤层气
页岩气
页岩油
油页岩
1. 烃源岩层系包括泥页岩和煤
在西加拿大盆地，大多数被描述为页岩的经常为粉砂岩，或者为多种岩石 类型组合，如粉砂岩、砂岩纹层与页岩纹层或层段互层。这种富有机质“页 岩”的复合岩石类型预示着天然气的复合储集机理，可以是有机质吸附储存 ，宏观、微观孔隙中的游离状态储存。纹层具有双重作用，可以储集游离气 ，还可以将那些从有机质上解吸的天然气运移到井筒。纹层孔隙度和渗透率
在富有机质“页岩”观察到的岩石类型的多样性说明有不同类型的“页岩气”储层。正如 美国通过20的年的时间所证实的那样(Cramer, 2008)，每种储层有特定的地化和地质
9
特征，对应地需要特定的钻井，完井，开发生产，资源和储量评价方法。(C.D. shale gas shale oil 烃源岩层系油气资
页岩气资源及其勘探开发
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
提纲
一、页岩气及含气页岩 二、国外页岩气勘探开发成本 三、页岩气资源潜力 四、页岩气勘探开发流程 五、相关政策
shale gas shale oil
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（二）含气页岩（gas shale）
3.C.D. Rokosh,等为评价西加拿大盆地页岩气资源潜力，在2009年对含气页 岩进行了界定：
事实上，“页岩”这个术语的使用很宽泛，同时也不是描述储层岩性的。美 国页岩气储层在岩石学上差别很大，本身就说明页岩气不止储存于页岩中， 而是储存于在岩石学和岩石结构上都很宽泛的岩石谱系内，从泥岩(例如 nonfissile页岩) 到粉砂岩以及细砂岩，且他们都可以含有硅质或钙质成分。
barnett页岩
•D
冲刷构造、团块、波痕
生物碎屑纹层
shale gas shale oil
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烃源岩层系油气资源
eagleford11页岩
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点 1. 层位明确。页岩气主要分布于富有机质泥页岩地
层中，即烃源岩中，由地层中有机质热演化形成，具 有自生、自储、自保的成藏特征。
美国、加拿大页岩气（油）含义（shale gas，shale oil）
• 一是“页岩”不是岩石学所定义的页理十分发育的页岩。而是岩石颗粒 粒度在泥岩级别、有机质丰富的细粒岩石，包括页岩、泥岩、碳酸盐
岩。 • 二是页岩系统为烃源岩层系。包括富有机质页岩；富有机质页岩与粉
砂岩、细砂岩夹层；粉砂岩、细砂岩夹富有机质页岩等；页岩气形成
8
的大小、及纹层与压裂裂缝的连接性是决定页岩气开发效率的关键。
shale gas shale oil 烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（二）含气页岩界定
另外，储存与微孔和沥青纳米孔的溶解气(Bustin, 2006) 虽然在过去被认为比例很小， 但很可能是另一个气源。在页岩储层中，与吸附气和溶解气相比，游离气可能是开发 中更为主要的气源。确定游离气、溶解气、解吸气的比例对资源和储量评价十分重要 ；由于解吸气在低压下较游离气更容易扩散，以上数据在页岩气生产和储量计算中也 十分关键。
2. 油气为滞留油气，也是盆地保留到最后的油气。满足了原岩滞留需要后，
才可能形成其他类型的油气聚集
3. 一个盆地已经发现常规油气和致密油气，原岩层系内就应当有油气资源
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4.盆地在油气勘探中，已见到油气显示，也说明烃源岩层系内有油气资源
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩