中国陆相页岩油勘探开发现状及展望

中国陆相页岩油勘探开发现状及展望

摘要：在受到北美成功勘探和开采页岩石油的严重影响后，我们开始认识到

勘探和开采页岩石油对我们能源的战略重要性。以2010年至2012年在四川盆地

发现的长宁—魏源—富宁页岩的大气场为代表，中国油气勘探开始了第三次历史

性的飞跃——非常规油气勘探。在此之前，中国的油气勘探也经历了陆地油气勘

探和海上油气勘探之间的两个重大转变，第三个转变是从传统的油气领域转向非

常规的油气领域。

关键词：中国；陆相页岩油；勘探开发现状；展望

引言

随着全球常规能源消费的增加，对清洁和有效的非传统能源的需求也越来越大。页岩石油作为新能源进入历史舞台，具有稳定分布、厚度和广泛分布的特点，成为世界各地研究的热点。迄今为止，美国页岩石油革命取得了显着成果:加拿大、澳大利亚和其他国家已经成功地开发了商用页岩石油，预计今后将成为重要

的能源联系。鉴于中国原油对外依存度很高，资源相对有限，有效开发非常规天

然气，主要是页岩油气，是缓解能源短缺和改善中国能源结构的最有效途径之一。

一、页岩油研究进展

近年来，中国石油地质学家在美国页岩油气研究成果的基础上，研究了中国

油页岩的形成条件、储存形式、沉积机制、资源潜力和有利于开发油页岩的地区，并认识到油页岩与油页岩之间的差异页岩油气评价系统一般分为可用页岩油，包

括烃源岩的开发环境、有机物类型、有机物丰度(TOC)、有机物成熟度(ro)、烃

源岩的沉陷深度等。-是吗页岩油量，包括页岩相、孔隙类型、基质和夹层孔隙率；(a)可运输页岩的油量，包括渗透率、原油密度、油气比、压力系数等-是吗

技术上可获得的页岩油量，包括结构背景、脆弱程度指数、脆弱矿物含量等。关

于资源潜力研究，页岩石油研究仍处于区域估计阶段。关于有利区，研究人员根

据page岩层的深度、厚度、TOC和热变化选择了有利区。因此，充分利用页岩油

气地质资料、综合分析页岩油气开发的有利参数和条件以及选择盆地页岩油气甜点区，是我国页岩油气勘探开发的重要阶段。

二、页岩油发展现状

页岩石油在工业石油流动中迈出了重要的一步，正在走向大规模生产。自2018年以来，我国主要石油公司对页岩石油的看法发生了变化，因为人们认为岩层中的石油浓度是页岩，而不强调岩层中灰岩和碳酸盐层的厚度和比例。根据目前的做法，我国页岩油气勘探类型可根据供应的困难分为两大类:第一类是页岩系统中灰岩层和碳酸盐层的比例较高，厚度较大；简单的比喻，如三明治中火腿块的数量和厚度另一类是粘土页岩层中灰岩和碳酸盐层的比例较低，厚度通常小于3米，即有些三明治厚度非常薄或可能不薄，整个三明治都是面包。目前，第一类页岩石油资源的国家勘探和开采技术已得到广泛测试，成本正在下降，从而确保在短时间内进行有效和大规模的开发。在坦噶尔盆地，新疆油田加大了基加利凹陷沉积层上部和下部页岩油气勘探开采力度，单井产量高，预计将建成我国第一个百万吨级页岩油气生产基地。2019年6月28日，在位于新疆昌吉省kimigar红旗农场的jigusar页岩联合油站举行了落成仪式，标志着位于昌吉油田鄂尔多斯盆地数百万吨gilsar页岩生产能力进入发展阶段。

三、我国页岩油开发过程所遇到的挑战

3.1 页岩油层地球物理测井方面的挑战

随着时间的推移，页岩油井评估方法不断更新，导致逐步转向半定量评估。但是，由于研究期间页岩石油的地球物理反应变化较小，对人员勘探页岩储层产生了一定影响，页岩储层的划界和确定另一边的相应参数也产生了一定影响。

3.2 页岩油工业化开采方面的挑战

一般而言，由于缺乏勘探和开采页岩石油所需的先进科学技术材料和相关设备，不得不向国外进口，从而影响到页岩的勘探和开采活动以及我国石油化工行业的进一步发展。

3.3页岩油储层微观成分与结构的具体评价

在本报告所述期间，作为我国页岩石油测绘工作的一部分，评估页岩储层的

基本特征和性能等问题对某些开采过程的质量和效率产生了重大影响。为了解决

这些问题，有关研究人员和技术研究人员需要在其日常工作中提高对页岩调查的

认识，扩大其研究思路的范围，同时加强相关数据模型的开发，并向以下方面提

供大量数据和理论支持。

四、中国陆相页岩油勘探开发

4.1地质工程一体化

鉴于我国页岩油气种类繁多，地质特征复杂，开发规律复杂，难以用单一方

法评价页岩油气开发，需要对不同类型的地质工程综合技术进行综合研究对于夹

层油层，物理层较好，应注重甜点预报技术，建立复盖所有高性能元素地质+工

程特性的精细三维模型，获得高质量储层的定量描述。对于纯页岩油，贮存条件

比较差，储层可塑性高，施工难度大，重点是差异化钻井技术和压裂改造优化技术。混合页岩油中脆弱矿物含量高，需要进一步研究有利阶段和裂缝的地球物理

预测技术，重点是裂隙网络的体积断裂技术。与此同时，综合地质工程数据库和

平台需要得到加强，方法是绘制综合地质工程知识图，建立页岩石油开发评价知

识库，将有关石油开发的知识与数据联系起来并根据页岩石油开发特点对数据

进行统计研究和定性分析；若要改进数据的探索和应用，请从数据中发现物理定律，并创建适当的数学模型。

4.2甜点识别与定量评价技术

页岩甜点早期勘探开发的主要参数是地质与工程甜点相结合，页岩甜点的快速、直观、准确鉴定是页岩规模进一步发展的物质基础。传统的成象技术不能满

足我国油页岩储油层的发展需要，因为油页岩储油层的多样性强，物质质量差，

含油量低。经过多年的探索和研究，在传统的成象曲线的基础上开发了页岩甜点

的鉴别和定量评价技术，以便更好地了解复杂的储层，降低钻井成本。以常规成

象曲线为基础的多信息融合成象甜点识别评价方法见图1，其主要识别评价过程为:①准确分析成象曲线灵敏度；②转换为标准曲线并指定值；③确定RGB空间

的特性值；④显示RGB颜色值并设置显示宽度；②获得合并成象信息的视觉效果。