页岩气相关资料
页岩气开采
• 贵州省已自筹资金1.5亿元，在全国率先实 施了省级页岩气调查评价，并与国土资源 部签订全国唯一的部省合作共同推进页岩 气勘查开发合作协议。据调查，贵州省页 岩气资源主要分布在牛蹄塘组等6套地层26 个有利区中。根据调查资料圈算，贵州省 页岩气地质资源量为13.54万亿立方米，可 采资源量约1.95万亿立方米，排名上升到全 国第三。
常见的页岩
• 常见的页岩有：黑色页岩、碳质页岩、油 页岩、硅质页岩、铁质页岩、钙质页岩、 砂质页岩等。
页岩气的特点
• （1）岩性多为富含有机质的暗色和黑色页岩、高碳页岩及含沥青质 页岩，总体上表现为暗色页岩类与浅色粉砂岩类的薄互层。 • （2）岩石组成一般为30%—50%的黏土矿物，15%—25%的粉砂质和 2%—25%的的有机质。 • （3）页岩气主要来源于生物作用或热成熟裂解作用。 • （4）总有机质含量一般不小于2%，镜质体反射率介于0.4—2%之间。 • （5）页岩本身既是气源层又是储气层。 • （6）页岩孔隙度一般小于10%，而含气的有效孔隙度一般只有1%— 5%，渗透率随裂隙的发育程度不同而有较大的变化。 • （7）页岩具有广泛的饱含气性，天然气的赋存状态多变，以吸附态 或游离态为主，吸附状态天然气的含量在20%—85%之间变化，一般 为50%左右，溶解态仅有少量存在。 • （8）页岩气成藏具有隐蔽性特点，可以不需要常规圈闭存在，但当 裂缝在其中发育时，有助于游离相天然气的富集和自然产能的提高。 • （9）当页岩中发育的裂隙达到一定数量和规模时，构成天然气勘探 的有利目标。
• 中国的页岩气资源潜力巨大，据学者估算，中 国页岩气的技术可采量约为26×1012m3，与美 国的28×1012m3的技术可采量大致相当。从理 论上来讲，当中国的页岩气勘探开发达到美国 现有程度时，也能获得与美国目前相近的产量。 但中国页岩气成藏条件复杂，除了有与美国相 似的南方扬子地区下古生界、塔里木盆地下古 生界海相页岩外，在河西走廊、鄂尔多斯盆地、 松辽盆地还广泛发育了具有中国地质特色的海 陆过渡相及陆相富有机质页岩。
页岩气情况分析报告
页岩气汇报一、美国页岩气发展概况1、美国页岩气发展三个主要阶段(1) 1821年-1979年，页岩气发现及早期发展阶段；(2) 1979年-1999年，页岩气稳步发展阶段；(3) 1999年以来，页岩气勘探开发快速发展阶段。
2、美国页岩气历史产量美国页岩气占天然气的产量是逐年上升，尤其是2007年以来，产量得到飞速增长。
2006年页岩气年产量为311亿立方米，2007年产量已经超过330亿立方米约占美国天然气产量的12%，2010年产量约1300千亿立方米，2011年产量迅速提高到约1800亿立方米，占天然气总产量的34%，平均年增长率达到45％，预计2035年将占49%。
3、美国页岩气生产井数量1981-1999 年，美国页岩气钻井总数仅为2.8万口，而2006 年一年总数已超过3.95万口。
表1为美国页岩气生产井数目发展情况，图1为美国页岩气生产井数量变化图，图2数据来源：美国页岩气资源概况及气页岩预测启示、国研中心资料等综合整理数据来源：《非常规油气勘探与开发》，东方证券研究所图1 美国页岩气生产井产增长图数据来源：美国页岩气发展现状及对我国的启示图2 美国页岩气产量及其在总产量中所占比例2002年以前，垂直井是美国页岩气开发主要的钻井方式。
随着2002年DEVON能源公司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，水平井已经成为页岩气开发的主要钻井方式。
2002年后，Barnett页岩气水平井完井数迅速增加，2003-2007年累计达4960口，占页岩气生产井50%以上，2007年完钻2219口水平井，占该年页岩气完井数的94%。
图3为1990年-2007年美国Barnett页岩气生产井数量变化图。
图3 美国Barnett页岩气生产井数量变化图(据IHS)二、美国四大油服公司概况1、美国四大油服公司对比国际油田服务及设备行业综合竞争力领先的四大巨头—哈里伯顿、贝克休斯、斯伦贝谢和威福德，2011年营业收入总计972亿美元(同比增长39%)，净利润达到98亿美元(同比增长46%)。
页岩气基础知识
页岩气基础知识( 1) 页岩岩性多为沥青质或富含有机质的暗色、黑色泥页岩和高碳泥页岩类, 岩石组成一般为30%~ 50%的粘土矿物、15% ~ 25% 的粉砂质( 石英颗粒) 和4%~ 30%的有机质。
页岩气的工业聚集需要丰富的气源物质基础, 要求生烃有机质含量达到一定标准, 那些”肥沃”的黑色泥页岩通常是页岩气成藏的最好岩性, 它们的形成需要较快速的沉积条件和封闭性较好的还原环境。
在页岩气藏中, 地层有机碳含量相对较高, 一般大于2%, 可以达到普通源岩有机碳含量的10~ 20 倍。
天然气的生成可来源于生物作用、热成熟作用或两者的结合, 因此镜质体反射率一般在0. 4%以上。
在陆相盆地中, 湖沼相和三角洲相沉积产物一般是页岩气成藏的最好条件,但通常位于或接近于盆地的沉降沉积中心处, 导致页岩气的分布有利区主要集中于盆地中心处。
从天然气的生成角度分析, 生物气的产生需要厌氧环境, 而热成因气的产生也需要较高的温度条件, 因此靠近盆地中心方向是页岩气成藏的有利区域。
( 2) 页岩本身既是气源岩又是储集层, 其总孔隙度一般小于10%, 而含气的有效孔隙度一般不及总孔隙度的一半, 渗透率则随裂缝的发育程度不同而有较大变化。
页岩气虽然为地层普遍含气性特点,但目前具有工业勘探价值的页岩气藏或甜点主要依赖于页岩地层中具有一定规模的裂缝系统。
根据有关资料分析, 页岩的含气量变化幅度较大, 从0. 4m3/ t 到10 m3/ t, 在美国的大约30000 口钻井中, 钻遇具有自然工业产能的裂缝性甜点的井数只有大约10% , 表明裂缝系统是提高页岩气钻井工业产能的重要影响因素。
除了页岩地层中的自生裂缝系统以外, 构造裂缝系统的规模性发育为页岩含气丰度的提高提供了条件保证。
因此, 构造转折带、地应力相对集中带以及褶皱断裂发育带通常是页岩气富集的重要场所。
页岩气的采收率变化较大( 5% ~ 60%)钻井的产气量相对较低, 但生产周期较长, 在天然气产出的同时伴随有地层水的排出。
页岩油、页岩气
页岩气发展状况
美国是“页岩气革命”的发祥地,从1982年开始探索性 开采到2003年实现水平井开采,经过20年多的努力,终于获 得了成熟技术。2000年,美国页岩气产量只有110亿立方米, 在天然气总产量中占比为1.6%。到了2010年,美国页岩气 产量上升至1378亿立方米,占比达到了23%。在页岩气产量 的推动下,美国已于2009年替代俄罗斯成为世界第一天然 气生产国。 加拿大是继美国之后世界上第二个对页岩气进行勘探 与商业开发的国家。2007年加拿大第一个商业性页岩气藏 在不列颠哥伦比亚省东北部投入发,2008年加拿大页岩气 产量为10亿立方米,2009年产量达72亿立方米。 在北美地区之外,欧洲、亚洲等地区已有大约30个国 家开展了页岩气的勘探开发工作。从目前情况看,这些国 家的总体上还处于初级阶段,短期内难以取得大的突破。 中国国家能源局制定的页岩气“十二五”发展规划： 到2015年，中国页岩气产量计划达65亿立方米，2020年力 争产量达到600-1000亿立方米。
五、发展前景
页岩油发展前景
（一）页岩油相对传统原油的优势 与传统石油资源相比，页岩油有着一些独特的优势： 第一，储量丰富，多于传统石油资源。 第二，开发技术进步，成本下降，产量上升。 第三，页岩油快速持续增产有足够的空间。
（二）页岩油发展的制约因素 除了独特的优势之外，页岩油的开发也不是全无制约的，影响页岩油持 续高速增产的潜在制约因素主要分为以下几个方面： 1、设备方面。 2、人力方面。 3、环保方面。 4、水资源方面。 5、成本方面。 6、运输方面。
页岩气开采技术
1.清水压裂技术 2.重复压裂技术 3.水力喷射压裂技术 4.多级压裂技术 5.同步压裂技术 6.氮气泡沫压裂 7.大型水力压裂
页岩气开采技术
页岩气开采技术1 综述页岩气是一种以游离或吸附状态藏身于页岩层或泥岩层中的非常规天然气，是一种非常重要的天然气资源，主要成分是甲烷。
页岩气的形成和富集有其自身的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。
如图1.1所示。
页岩气一般存储在页岩局部宏观孔隙体系中、页岩微孔或者吸附在页岩的矿物质和有机质中。
页岩孔隙度低而且渗透率极低，可以把页岩理解为不透水的混凝土，这也是页岩气与其他常规天然气矿藏的关键区别。
可想而知，页岩气的开采过程极为艰难。
根据美国能源情报署（EIA）2010年公布的数据，全球常规天然气探明储量有187.3×1012m3，然而页岩气总量却高达456×1012m3，是常规天然气储量的2.2倍。
与常规天然气相比，页岩气具有开采潜力大，开采寿命长和生产周期长等优点，至少可供人类消费360年。
从我国来看，中国页岩气探明储量为36×1012m3，居世界首位，在当今世界以化石能源为主要消费能源的背景下，大力发展页岩气开采技术，对我国减少原油和天然气进口，巩固我国国防安全有很重要的意义。
我国页岩气主要分布在四川盆地、长江中下游、华北盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地以及准噶尔盆地，如图1.2所示。
图1.1页岩气藏地质条件图1.2中国页岩气资源分布页岩气开采是一种广分布、低丰度、易发现、难开采、自生自储连续型非常规低效气藏，气开采过程需要首先从地面钻探到页岩层，再通过开凿水平井穿越页岩层内部，并在水平井内分段进行大型水力加砂压裂，获得大量人工裂缝，还需要在同一地点，钻若干相同的水平井，对地下页岩层进行比较彻底的改造，造成大面积网状裂缝，最后获得规模产量的天然气。
因此，水平井技术和水力压裂技术的页岩气成功开采的关键。
2 页岩气水平井技术1821年，世界上第一口商业性页岩气井在美国诞生，在井深21米处，从8米厚的页岩裂缝中产出了天然气。
美国也是页岩气研究开采最先进的国家，也是技术最成熟的国家。
页岩相关资料汇集
页岩气调研页岩气是指以吸附或游离态赋存于富有机质页岩地层中，具有商业开采价值的生物成因或热成因的非常规天然气，主要由两部分构成:烃源岩不溶有机质(干酪根)和岩石颗粒表面的吸附气,粒间孔隙和天然裂隙中的游离气。
页岩气藏自身有效基质孔隙度很低，最高仅为4% 到5%，渗透率小于1*103 um2,是典型的自生自储连续性气藏。
页岩气在基质孔隙和裂缝中的流动机理是:基质微小孔隙的页岩气向大孔隙和裂缝中扩散，基质孔隙表面的页岩吸附气不做扩散运动，而在一定压力下解析成为游离气，进入孔隙和裂缝中。
由于页岩孔隙和裂缝有限，页岩气早期产量会下降并达到稳定值，稳定值前的产量主要以孔隙和裂缝中的游离气为主，后期稳定产量以吸附气解析后产生的页岩气为主。
页岩气主要是由页岩中的有机质，通过生物成因、热成因或混合成因演化而来，页岩普遍富含有机质，所以页岩气能够长期稳产，在开采后期对储层实施一定的改造，（主要是储层压裂和酸化)，仍可获得稳定的产量。
0.页岩气0.1基本特点1 岩性多为富含有机质的暗色、黑色页岩、高碳页岩及含沥青页岩，总体上表现为暗色页岩类与浅色粉砂岩类的薄互层。
2 岩石的组成一般为30%-50%的粘土矿物，15%-25%的粉砂质（石英颗粒）和2%-25%的有机质。
3 页岩气可主要来源于生物作用或热成熟裂解作用。
4 总有机碳含量一般不小于2%，镜质体反射率介于0.4%-1.88%之间。
5 页岩本身既是气源岩又是储气层。
6 孔隙度一般小于10%，二含气的有效孔隙度一般只有1%-5%。
渗透率则随裂缝的发育程度不同而有较大变化。
7 页岩中具有广泛的饱含气性，天然气的赋存状态多变，以吸附和游离态为主，吸附态天然气含量变化于20%-85%之间，一般在50%左右，溶解态仅有少量存在。
8 页岩气成藏具有隐蔽性特点，可以不需要常规圈闭存在，游离于游离相天然气富集。
9 页岩气发育的裂缝达到一定数量，构成天然气勘探的有利目标——甜点。
中国页岩气形成机理 地质特征及资源潜力
中国页岩气形成机理地质特征及资源潜力摘要：页岩气是以自生自储为主的非常规天然气，是油气资源中的新型矿种。
由于页岩气储层低孔低渗，要实现大规模开采必须克服许多理论和技术上的难题。
本文分析中国页岩气基本特征、形成机理与富集条件、面临的难题等, 对中国页岩气资源潜力进行预测, 以期为中国页岩气的研究和勘探开发提供依据。
关键词：非常规油气 ;页岩气;源岩油气页岩气是一种潜在资源量非常巨大的非常规天然气资源，具有含气面积广、资源量大、开采技术要求高、生产寿命长、稳产周期长等特点。
近年来，严峻的能源紧张形势使页岩气资源在世界范围内受到了广泛的关注。
一、页岩气勘探开发现状油气工业的发展主要历经构造油气藏、岩性地层油气藏、非常规油气藏三个阶段。
油气藏分布方式分别有单体型、集群型、连续型三种类型。
从构造油气藏向岩性地层油气藏转变是第一次理论技术创新,以寻找油气圈闭为核心;从岩性地层圈闭油气藏向非常规连续型油气藏转变是第二次理论技术创新或革命,以寻找有利油气储集体为核心,致密化“减孔成藏”机理新论点突破了常规储集层物性下限与传统圈闭找油的理念。
随着勘探开发技术不断进步,占有80%左右资源的非常规油气，如页岩气、煤层气、致密气、致密油、页岩油等已引起广泛关注,并得到有效开发, 在油气储产量中所占比例也逐年提高。
传统观点仅认识到页岩可生油、生气,未认识到页岩亦可储油、储气,更未认识到还能聚集工业性页岩油、页岩气。
近年来,典型页岩气的发展尤为迅速,地质认识不断进步,优选核心区方法、实验分析技术、测井评价技术、资源评价技术、页岩储集层水平井钻完井、同步多级并重复压裂等先进技术获得应用, 形成“人造气”是页岩气快速发展的关键因素。
页岩气突破的意义在于:突破资源禁区,增加资源类型与资源量。
2、挑战储集层极限,实现油气理论技术升级换代,水平井多级压裂等核心技术，应用于其他致密油气等非常规和常规油气储集层中更加经济有效,可大幅度提高油气采收率。
页岩气、煤层气、油页岩
2012-1-4热点分析页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，主要成分是甲烷，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。
根据《矿产资源法》规定，开采石油、天然气、放射性矿产等特定矿种，由国务院授权的有关主管部门审批，并颁发采矿许可证。
而此前，页岩气被划入天然气中，并未独立编列，拥有采矿许可证的企业则仅有中石油、中石化、中海油以及中联煤等国企。
日前，国土资源部公布页岩气已正式成为中国第172种矿产，国土资源部将按独立矿种制定投资政策，引进多种投资主体，制定相关支持政策，推进页岩气勘察开采进程。
作为我国探索油气资源管理制度创新的新尝试，页岩气探矿权首次公开招标于2010年6月27日举行。
当时共邀请了6家国有企业参与竞标四个区块的探矿权，中国石油化工股份公司和河南省煤层气开发利用有限公司各竞得一区块。
第二轮页岩气探矿权招标工作已准备完毕，这个月内就将发布招标公告，企业可根据招标文件参与竞标。
本轮招标不仅局限于国有企业，有资质的民营企业也可参与招标，但对于外资企业能否参与竞标，还在商讨之中。
上市公司：中石油、中石化、中海油煤层气国家发改委日前发布煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十二五”规划。
“十二五”将迎来中国煤层气行业的跨越式发展。
中国政府将以沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘为重点，加快实施山西柿庄南、柳林、陕西韩城等勘探项目，到2015年，新增煤层气探明地质储量1万亿立方米。
2015年，煤层气(煤矿瓦斯)产量达到300亿立方米，其中地面开发160亿立方米，基本全部利用，煤矿瓦斯抽采140亿立方米，利用率60%以上；瓦斯发电装机容量超过285万千瓦，民用超过320万户。
这样一个宏伟的增长目标，将意味着中国政府还将在勘探开发的投融资环节、生产环节的政策性补贴以及管道建设方面的财政扶持等方面加大投入，从而推动中国煤层气行业进入大规模发展阶段。
页岩气资源及其勘探开发
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
页岩气简介资料
低孔特征
极低的基 质渗透率
特低渗致密气藏自然产率低,仅有少数天然裂 缝十分发育的页岩气井可以直接投入生产,而 90%以上的页岩气井需要采取压裂等增产措 施沟通天然裂缝。
水平井套管 完井
快速可钻式 桥塞封隔
分簇射孔
线性分段压 裂
体积改造为 目的的页岩
气开发
清水压裂液的组成
非常规油气资源储层压裂改造通常选择滑溜水压裂液进行大排量大液量 的体积压裂改造,所以好的降阻性能是新型滑溜水压裂液的核心,优选新型 滑溜水压裂液减阻剂时对减阻剂的降阻性能评价就显得尤其重要
降阻剂的加入不仅降低了施工摩阻, 实现了网状造缝的目的, 显著改进了 水力压裂的实际效果, 而且减少了设备对水马力的要求, 避免了设备因作 业过程中的高速冲击造成的磨损
可用作水基降阻剂的主要有丙烯酰胺类聚合物、聚氧化乙烯、 胍胶及其衍生物为代表的生物基聚多糖降阻剂、表面活性剂 类降阻剂等.
ＪＨＦＲ－２减阻剂滑溜水配方：０．２％ＪＨＦＲ－２减阻剂＋ ０．２％防膨剂＋０．１％助排剂；粉末减阻剂滑溜水配方：０．１％粉 末减阻剂＋０．２％防膨剂＋０．１％助排剂（配方中的百分数为质量分 数，下同）。图１是２种滑溜水泵压对流量的曲线。在低排量（０．２０．３ｍ３／ｍｉｎ）情况下，２种减阻剂减阻性能无明显差异。随着排 量的提高，ＪＨＦＲ－２减阻剂相对于粉末减阻剂显现较好的减阻效果， 且排量≥０．５５ｍ３／ｍｉｎ时减阻优势更明显。
水力压裂在页岩气开发的应用
应化11201 于旭
一些分析人士预计，页岩气将大幅度增加全球能源供给。据 估算，中国的页岩气可采储量居世界首位。中国陆域页岩气 地质资源潜力为134.42万亿立方米，可采资源潜力为25.08 万亿立方米（不含青藏区）。其中，已获工业气流或有页岩 气发现的评价单元，面积约88万平方公里，地质资源为 93.01万亿立方米，可采资源为15.95万亿立方米。
四川地区志留系页岩气成藏的地质背景
四川地区志留系页岩气成藏的地质背景一、本文概述基于上述资料，《四川地区志留系页岩气成藏的地质背景》这篇文章的核心内容主要围绕着四川盆地志留纪地层中页岩气的形成与富集机理，特别是针对龙马溪组底部富含有机质的黑色页岩进行了深入研究。
本文旨在全面剖析四川盆地这一特定区域的页岩气成藏地质条件，通过揭示其构造演化历史、地层分布特征以及页岩的空间展布规律，着重探讨了龙马溪组页岩烃源岩的生烃作用历程及其与页岩气成藏之间的紧密联系。
本文系统性地研究了四川地区志留系页岩气的成藏地质背景，重点关注了盆地内下志留统龙马溪组底部富含有机质的黑色页岩作为烃源岩的特殊属性及其对页岩气形成的决定性影响。
结合四川盆地独特的构造格局、复杂的断裂与褶皱构造特征，以及较高的地温梯度等有利地质条件，本文首先梳理了盆地的地质历史与构造演化过程，其次详细阐述了龙马溪组页岩的空间分布特征及其有机质类型、成熟度、厚度等因素，并深入分析了这些因素如何共同促成了页岩气的有效生成与长期稳定保存。
文中还特别评估了威远、泸州、宜宾和自贡等地的龙马溪组页岩气资源潜力，并在此基础上，探讨了有利页岩气成藏区带的识别标志和评价标准，为今后四川盆地页岩气的勘探开发提供了坚实的地质理论依据和实践指导策略。
二、四川地区地质背景四川地区位于中国西南部，地理位置独特，跨越了多个构造单元，包括扬子地块、秦岭造山带和松潘甘孜褶皱带等。
这一复杂的地质构造背景为四川地区的页岩气成藏提供了有利的条件。
四川地区的地层发育齐全，自元古界至新生界均有出露，为页岩气的形成和保存提供了良好的地层基础。
志留系地层是四川地区页岩气勘探的重要目标层位之一。
志留系地层在四川地区分布广泛，厚度较大，且富含有机质，为页岩气的生成提供了充足的物质基础。
在构造方面，四川地区经历了多期次的构造运动，形成了复杂的构造格局。
这些构造运动不仅控制了地层的展布和变形，还为页岩气的聚集和保存提供了有利的空间。
特别是晚古生代至中生代的构造活动，对四川地区页岩气的成藏起到了关键作用。
页岩气成藏机理研究新进展
页岩(shale)是由粒径小于0. 0039 mm的细粒碎屑、粘土、有机质等组成，具页状或薄片状层理、易碎裂的一类沉积岩，亦即美国所称的粒径小于0. 0039 mm的细粒沉积岩。
美国一般将粒径<0. 0039mm的细粒沉积岩统称为页岩富有机质页岩是形成页岩气的主要岩石类型，富有机质页岩主要包括黑色页岩与炭质页岩页岩气(shale gas或gas shale)是从富有机质页岩地层系统中开采的天然气{John, 2002; US Department of }:nergy, et al.，2009 ; Boyer et al,，2006)。
按成因机制，页岩气是以吸附或游离状态赋存于暗色富有机质、极低渗透率的页岩、泥质粉砂岩和砂岩夹层系统中，自生自储、连续聚集的天然气藏。
在页岩气藏中，富烃页岩一般既是天然气的储集层，又是天然气的源岩。
富有机质页岩烃源岩可大量(可高达总生烃量的50%左右)滞留油气。
形成可供商业开采的页岩气。
2.富有机质页岩沉积环境页岩可形成于陆相、海相及海陆过渡相沉积环境中。
富有机质黑色页岩形成，需要具备两个重要条件：一是表层水中浮游生物发育，生产力高；二是具备有利于沉积有机质保存、聚集与转化的条件。
水循环受限的滞留海（湖）盆、陆棚区台地间的局限盆地、边缘海斜坡与边缘海盆地中，由于水深且盆地隔绝性强，水体循环性差，容易形成贫氧或缺氧条件，是发育黑色页岩的有利环境。
综合研究认为，黑色富有机质页岩主要形成于缺氧、富H2S的闭塞海湾、潟湖、湖泊深水区、欠补偿盆地及深水陆棚等沉积环境中(姜在兴，2003;张爱云等，1987)。
摘要:在调研了国内外页岩气研究成果的基础上，系统地研究了页岩气藏基本特征，分析了页岩气藏的成藏机理及成藏控制因素，并针对页岩气藏特殊的成藏特征，探讨了相应的识别方法和资源评价方法。
研究表明，页岩气藏通常具有自生自储、储层粒度细、低孔低渗、裂缝发育、储层而积大、连续分布、形成温度及埋深范围广，赋存方式主要为吸附态、压力异常、产能低、采收率低和生产周期长等特征;页岩气成藏具有过渡特点，兼具了根缘气及常规天然气的成藏机理;有机质类型及含量、成熟度、裂缝、孔隙度和渗透率、矿物组成、厚度、湿度、埋深、温度与压力对页岩气藏的形成具有一定的控制作用;利用岩心分析法、地球物理法及ELS测井、成像测井等测井新技术可定性或定量识2页岩气成藏机理页岩气成藏可能形成于油气生成的各个阶段，具有典型的“混合型”特征}1}}。
《页岩气的形成条件及含气性影响因素研究》
《页岩气的形成条件及含气性影响因素研究》篇一一、引言页岩气作为一种清洁、高效的能源资源，近年来在全球范围内得到了广泛的关注和开发。
为了更好地了解页岩气的形成条件及含气性影响因素，本文将详细探讨页岩气的形成条件、含气性的主要影响因素及其对页岩气开采的影响。
二、页岩气的形成条件页岩气的形成主要受地质条件影响，其形成条件主要包括以下几个方面：1. 地质年代与地质层位：页岩气主要形成于古生代以来的沉积盆地中，特别是富含有机质的泥页岩层系。
2. 沉积环境：页岩的沉积环境对页岩气的形成至关重要，一般而言，在静水环境、缺氧条件下形成的泥页岩更有利于页岩气的生成。
3. 成熟度：页岩气的生成需要一定的地质时间，因此页岩的成熟度是影响页岩气形成的重要因素。
随着成熟度的提高，有机质向气态转化的能力增强。
三、含气性影响因素页岩气的含气性受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1. 有机质含量：页岩中的有机质含量越高，其生成页岩气的潜力越大，含气性也相应增强。
2. 矿物成分：页岩的矿物成分对页岩气的吸附性和储集性有重要影响。
一般来说，粘土矿物含量较高的页岩具有较好的储气性能。
3. 孔隙结构：页岩的孔隙结构对页岩气的储集和运移具有重要影响。
孔隙度大、连通性好的页岩具有较好的储气和生产能力。
4. 地质压力与温度：地质压力和温度对页岩气的生成、运移和保存具有重要影响。
一般来说，较高的地质压力和适当的温度有利于页岩气的保存。
四、影响因素对页岩气开采的影响上述影响因素对页岩气的开采具有重要影响。
首先，了解页岩的形成条件和含气性影响因素有助于确定有利的目标区域。
其次，这些因素也影响了页岩气的开采难度和成本。
例如，粘土矿物含量较高的页岩具有较好的储气性能，但也可能导致钻井和开采过程中的技术难题。
地质压力和温度的适当范围有利于页岩气的保存和开采，但过高或过低的压力和温度可能对开采造成不利影响。
五、结论通过对页岩气的形成条件及含气性影响因素的研究，我们可以更好地了解页岩气的生成、储集和运移规律，为页岩气的开发和利用提供理论依据。
页岩气研究综述 - 成藏机理、储层性质、渗流机理、吸附机理、含气性分析及主要开发技术
五、页岩气开发主要技术研究
水平井分段压裂技术
水平井分段压裂示意图
五、页岩气开发主要技术研究 清水压裂技术
清水压裂是指应用在清水中加入降阻剂、活性剂、防膨剂
等或线性胶作为工作液进行的压裂作业。具有成本低、
伤害低以及能够深度解堵等优点。由于岩石中的天然裂 缝具有一定的表面粗糙度，闭合后仍能保持一定的裂缝， 形成对低渗储层来说已经足够的导流能力。清水压裂很 少需要清理，基本上不存在残渣伤害的问题，且可提供
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概述
国内外页岩气开发和研究现状
页岩气成藏机理研究
储层性质及页岩气渗流
页岩气开发主要技术研究
四、储层性质及页岩气渗流
储层性质
页岩的生烃能力较强，具有自生自储特点。 孔 渗 特 征 裂 缝 地 层 压 力
四、储层性质及页岩气渗流
流动过程
压力差 浓度差 流体势
从基质表面解吸 页岩气由基质向裂缝扩散 裂缝中的渗流
页岩水力压裂的关键因素是裂缝系统和压裂液 配置。而裂缝的发育程度又是影响页岩气产量 的重要因素，获得更多的裂缝是压裂设计首先 考虑的问题。
2.1 压裂设计
为了获得好的压裂效果，在实施压裂之前， 往往要进行压裂设计。压裂设计的核心是压 裂效果的模拟，通过压裂模拟能够预测裂缝 发育的宽度、长度和方向、评价压裂是否成 功。水力压裂模拟一般通过模拟软件进行， 它可以预测裂缝的三维几何形状提供优选的 压裂方案。
五、页岩气开发主要技术研究 水平井分段压裂技术
分段压裂利用封隔器或其它材料段塞，在水平井筒内一次压裂一个井 段，逐段压裂，压开多条裂缝。通常情况下分为三个阶段，第一
阶段，将前置液泵入储层。前置液是一种没有支撑剂的压裂液；
页岩气
页岩气：国力综合大考标签: 页岩气中海油勘探非常规天然气 LNG（液化天然气）据许多专家估计，中国的页岩气储量和美国相当，一旦实现商业化开采，就可能缓解甚至解决“气荒”问题。
不难预测，中国页岩气开发利用产业前景光明！四年前，在一个专业论坛上，中海油研究总院勘探研究院资深工程师陈桂华第一次听到了页岩气这个名词，他立即查阅了相关资料，可遗憾的是，中国的海上页岩气前景不被看好，以开采海上石油为主的中国海油似乎很难在此取得突破，于是，他把这个想法搁置了下来。
短短四年，这一非常规天然气已经成为全世界能源界的新宠，在一定程度上改变了全球能源格局。
中国作为后来者，只有奋起直追。
别人能干，我们也能干！在美国，页岩气已经占到全国天然气产量的13%~15%。
因为它的商业开发，美国得以进入天然气富裕的新时代，页岩气可以满足美国新的天然气需求至少100年。
欧美大规模开采页岩气等非常规天然气的动向，已经让依靠能源输出的俄罗斯人感受到了莫大的压力，总统梅德维杰夫甚至感慨，或许总有一天俄罗斯的能源将没有人买。
俄国人的担心并非空穴来风。
因页岩气已经能满足国内燃气需求，原来需要大量进口LNG（液化天然气）的美国停止进口天然气，这直接影响了国际LNG市场。
随后，这种影响逐渐向常规天然气甚至原油市场蔓延。
页岩气的冲击波同样让深受“气荒”困扰的中国为之振奋。
其实，中国对页岩气并不陌生，从1667年中国第一口天然气井四川邛崃县的邛1井开始，就不断有工人无意间开采出页岩气，只是人们一直都不太了解这种能源。
从去年开始，国土资源部、中国地质大学等单位一起跟踪调研我国页岩气资源状况和世界页岩气资源发展动态。
去年11月18日，中美签署了《中美关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》，将两国在页岩气方面的合作提升到了国家层面。
“别人能干，我们也能干！”面对页岩气这一能源富海，国内石油公司已经开始将页岩气勘探开发提上日程。
中石油早在2007年就与美国新田石油公司签署了《威远地区页岩气联合研究》的协议，2009年又与壳牌公司在重庆富顺—永川区块启动合作勘探开发项目。
页岩气革命及其影响与对策
国土资源部 钟自然
二○一三年六月七日
页岩气是一种清洁高效的新兴非常规能源资源，
是经国务院批准的独立矿种
美国页岩气成功开发对全球能源格局产生了重要
影响，全球有30多个国家启动了页岩气勘查开发
我国页岩气勘 查开发处在探索起步和先导试验阶
段，初步评价资源潜力大，加快发展有基础，通
23亿吨。
资料来源：World Energy Council
非常规油气发展前景广阔
超重油：
超重油：通常定义为密度在（API）10°以下（密 度大于水），储层黏度不超过10Pa·s的石油。
世界超重油探明地质储量2933亿吨，主要分布在委
内瑞拉（奥利诺克重油带），其探明地质储量为2881 亿吨，占世界总量的98%。
2012年全球煤层气产量
约800亿立方米 美国：约500亿立方米；
70 60 50 万 亿 40 立 方 30 米 20 10 0
大 兰 乌 克 兰 坦 俄 罗 斯 国 国 国 非 国 中 美 德 波 英 南 亚 斯 克 萨 澳 大 利 印 度
中国：25.7亿立方米；
加拿大：约100亿立方米；
积极发展页岩气
美国环保署(EPA)2012年4月发布首部页岩气开采环保法 规，要求到2015年1月，所有采取水力压裂法进行页岩气 开采的气井都安装相关设备，减少可挥发性有机化合物及 其它有害空气污染物的排放； 印度确定6个盆地为页岩气勘探开发区；
波兰已向埃克森美孚、雪佛龙等颁发109个页岩气探矿权。
油砂：出露地表或近地表包含有烃类的砂岩和碳酸 盐岩。油砂油则是油砂中所含的烃类物质，一般为重 油、固体沥青等，且烃类的含量（含油率）不低于 3%。
中国页岩气资源储量分布情况
中国页岩气资源储量分布情况我国页岩气储量丰富。
经初步评价，我国陆域页岩气地质资源潜力为134.42万亿立方米，可采资源潜力为25.08万亿立方米（不含青藏区）。
其中，已获工业气流或有页岩气发现的评价单元，面积约88万平方公里，地质资源为93.01万亿立方米，可采资源为15.95万亿立方米，是目前页岩气资源落实程度较高，较为现实的勘查开发地区。
总体上，我国页岩气资源基础雄厚。
按省(区、市)统计，全国页岩气资源主要分布在四川省、新疆吾尔族自治区、重庆市、贵州省、湖北省、湖南省、陕西省等，这个省(区、市)占全国页岩气总资源的68.87%。
全国共优选出页岩气有利区180个，累计面积为111.49×104km2因部分地区不同层系有利区在垂向上的重叠，有利区叠合面积为66.93×104km2。
其中，上扬子及滇黔桂区有利区累计面积62.42×104km2，占全国总量56%；中下扬子及东南区累计面积为17.44×104km2，占16%；华北及东北区累计面积27.01×104km2，占全国总量24%；西北区累计面积4.62×104km2，占全国总量4%。
中投顾问发布的《2016-2020年中国页岩气行业深度调研及投资前景预测报告》按照页岩气显示情况对有利区进行了分类。
I类有利区11个，面积10.18×104km2；II类有利区89个，面积80.90×104km2；III类有利区80个，面积20.39×104km2。
在我国陆域共划分出页岩气规划区36个，面积150.05×104km2。
其中，油气矿业权区块外35.34×104km2，占23.55%，其余均在油气矿权区块内。
其中，上扬子及湛黔桂区8个，面积为55.72×104km2；中下扬子及东南区8个，面积为38.57×104km2；华北及东北区10个，面积为32.47×104km2；西北区10个，面积为23.71×104km2。
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页岩气系列资料总结藏南日喀则地区白垩纪泥岩、页岩有机质丰度及其油气地质意义一、页岩气的定义页岩气指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中（亦可存在于泥页岩层系中的粉、细砂岩,粉砂质泥岩或砂岩夹层中）,以吸附或游离状态为主要存在方式（也包括溶解气）的连续式富集（连续型油气藏是指低孔低渗储集体系中油气运聚条件相似、含流体饱和度不均的非圈闭油气藏,具有巨大的储集空间和模糊的油气藏边界,其存在几乎不依赖于水柱压力,主要指非常规气藏,包括致密砂岩气、页岩、深盆气、煤层气、浅层微生物气、天然气水合物6种主要类型/为不间断充注、连续聚集/连续分布成藏）的天然气聚集。
从某种意义来说,页岩气藏的形成是天然气在烃源岩中大规模滞留的结果。
Curtis认为页岩气系统基本上是生物成因、热成因或者生物—热成因的连续型天然气聚集,页岩气可以是储存在天然裂隙和粒间孔隙内的游离气,也可以是干酪根和页岩颗粒表面的吸附气或是干酪根和沥青中的溶解气。
张金川等认为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聚集,为天然气生成之后在源岩层内就近聚集的结果,表现为典型的“原地”成藏模式。
二、页岩气的类型1、按气源成因分类：是最常采用的分类方式。
北美地区目前发现的页岩气藏存在3种气源,即生物成因、热成因以及两者的混合成因，其中以热成因为主,生物成因及混合成因仅存在于美国东部的个别盆地中。
盆地斜坡/中心,倾油有机质经历充分热降解或热裂解,热成因页岩气较发育;有机质成熟度较低、水动力条件优越的盆地边缘,生物成因气发育。
热成因型页岩气又可分为3个亚类:①高热成熟度型,如美国Fort Worth盆地的Barnett 页岩气藏;②低热成熟度型,如Illinois盆地的New Albany页岩气藏;③混合岩性型,即大套页岩与砂岩和粉砂岩夹层共同储气,如East Texas盆地的Bossier页岩气藏。
热成因气的形成有干酪根成气、原油裂解成气和沥青裂解成气3种途径: 原油及沥青二次裂解生成的天然气量大小主要取决于烃源岩中有机质丰度、类型以及液态烃残留量，和储层的吸附作用。
其中由烃源岩有机质热演化直接成气及原油裂解成气是页岩气藏中天然气的主要来源。
生物成因型页岩气藏又分两类:①早成型,气藏的平面形态为毯状,从页岩沉积形成初期就开始生气,页岩气与伴生地层水的绝对年龄较大,可达66 Ma,如美国Williston盆地上白垩统Carlile页岩气藏;②晚成型,气藏的平面形态为环状,页岩沉积形成与开始生气间隔时间很长,主要表现为后期构造抬升埋藏变浅后开始生气,页岩气与伴生地层水的绝对年龄接近现今,如美国Michigan盆地的Antrim页岩气藏。
2、按有机质成熟度分类：可分为高成熟度页岩气藏、低成熟度页岩气藏以及高低成熟度混合页岩气藏。
与气源分类相对应，低成熟度的页岩气藏的成因主要是生物成因，为埋藏后抬升经历淡水淋滤而形成的第2次生气，处在生物气生成阶段，为低成熟度的页岩气藏，如Antrim页岩气藏为低成熟度的页岩气藏（Ro0.4%~0.6%）；由New Albany页岩气藏甲烷气体的δ13C分析（浅层生物气特征是炭同位素很轻），发现来自盆地南部深层的天然气都是热成因，而来自盆地北部相对浅层的天然气为热成因和生物成因的混合，为高、低成熟度混合的页岩气藏（Ro0.6%~1.3%）；福特沃斯盆地Barnett页岩气藏为热成因型，主要为热解干气，为高成熟度页岩气藏（Ro1.1%~1.4%）。
此种分类并没有明确的Ro界限划分。
3、按有机质类型分类：根据惠宽洋对鄂尔多斯盆地的天然气研究,划分为2类成因来源、6种类型：①腐殖型（陆生植物为主）成因来源的生物气、改造型煤成气和原生型煤成气；②腐泥型（水生生物为主）(含混合型)成因来源的改造型热解气、原生型热解气和原生型裂解气。
4、按埋藏深度分类此种分类划分标准较多，如根据美国页岩气开采情况分为四类：①深度段小于1000m, New Albany页岩气藏和Antrim页岩气藏大约有9000口井,深度范围是200~610m;②深度段为1 000~1 600m, Ohio页岩气藏和圣胡安盆地Lewis页岩气藏大约有20000口井,分布深度为915~1 524m;③深度段为1600~2600m, Barnett页岩气藏和阿科马盆地Fayetteville(Arkansas)和Caney(Oklahoma)页岩气藏分布较深,为1981~2591m;④深度段为2600~3600m,如帕落杜罗盆地Bend页岩气藏中气井的深度在2515~2896m之间,阿科马盆地Woodford页岩气藏气井深度分布范围是1729~3657m,黑勇士盆地Floyd页岩气藏气井的深度为1524~3658m。
或以某一深度为界（1000m或2000m不等）划分为浅层、深层页岩气藏两种类型：①浅层（埋深＜2000m），吸附气主导，Toc是关键因素（每1%TOC气量约为7scf/t）,成熟度不重要，典型如Antrim页岩，埋藏浅，页岩气为生物成因，埋深和压力条件（3000-2000ft），游离气和溶解气量很少，GIP主要由有机质吸附气贡献，所以类似于微生物成因的浅层煤层气，Antrim页岩气量与TOC正相关。
②深层（埋深＞2000m），游离气主导，孔隙度是关键因素（每1%孔隙度单位，气量20scf/t）,TOC相对次要，高成熟度十分重要（油要裂解生气），更高的压力和孔隙度是关键。
目前在美国开发的页岩气盆地主要是第二类页岩气。
实际地质条件下大多数是上述两种类型的过渡。
5、按压力特征分类：页岩气藏可分为异常高压和异常低压两类。
由于页岩气藏作为一个完全封闭的体系而存在,导致页岩气藏大多具有异常压力。
热成因气是在足够的埋深下，在温度和压力的共同作用下生成，具有热成因气的页岩气藏通常都是经历过足够的埋藏作用，压实作用，上覆地层压力的作用，流体热增压及有机质向烃类转化过程中由于体积的膨大等引起了高异常地层压力，如Barnett页岩；而生物成因气埋藏深度比较浅，易形成异常低压，如Antrim页岩。
6、按盆地类型分类：页岩气藏可分为前陆盆地和克拉通盆地两种类型。
分布于前陆盆地的页岩气藏发育2套或多套页岩层，埋藏较深，压力和成熟度较高，天然气为热成因，具有高气体饱和度、低吸附气含量(圣胡安盆地除外)、低孔渗、平缓的等温吸附线和较高的开采成本等特点，足够高的页岩成熟度是页岩气藏发育的关键，由于前陆盆地构造运动比较强，裂缝比较发育，所以应寻找高气体含量、易扩散及能进行压裂的页岩气区；而位于克拉通盆地的页岩气藏则埋藏较浅，压力和成熟度较低，天然气为生物成因或混合成因，具有低气体饱和度、高吸附气含量、高孔渗、陡峭的等温吸附线、较低的开采成本等特点，裂缝的发育程度是决定页岩气藏品质的重要因素。
克拉通盆地的构造形态为四周高、中间低，这种形态决定了淡水由盆地边缘向中心注入，成为克拉通盆地一种典型的页岩气藏模式。
7、按沉积环境条件和特点分类：含气页岩可分为海相和陆相，海陆过渡相3种类型: ①海相黑色页岩主要形成于沉积速率较快、地质条件较为封闭、有机质供给丰富的台地或陆棚环境中。
②陆相暗色泥页岩主要形成于湖泊沉积环境中,主要表现为与海相页岩相似的水进体系域沉积背景。
虽然平面分布受限于分隔性较强的陆相环境,但泥页岩累计厚度大(50~2 000 m)、总有机碳含量高(局部平均值大于4%),总有机质成熟度变化大,是我国有待发现页岩气的又一重要领域。
③海陆过渡相泥页岩主要分布在前三角洲。
海陆过渡相页岩多为砂质页岩和炭质页岩。
此外，也可分别把陆相和海相归结为直接型(干酪根直接生成天然气)和间接型(原油裂解气)两类页岩气。
以上几种分类虽然划分角度不同，但以气源成因划分为核心，存在着紧密的因果关系，相辅相成。
各个分类之间的内在联系可大致表述为：生物成因——低成熟度——腐殖型——浅层——低压——克拉通盆地——陆相；热成因——高成熟度——腐泥型——深层——高压——前陆盆地——海相。
此外，也有可能存在非原地成藏的次生页岩气藏，如沿跨层深大断裂二次运移而形成的。
刘树根等在连续型页岩气藏的基础上提出了介于常规油气藏圈闭与非常规气藏之间的过渡类型——连续型-非连续型油气藏，针对四川地区为页岩气短距离运移形成的油气藏，它是气-水-干层共生的混相成藏系统。
认为后期构造运动会进一步削减页岩成藏潜力，使连续型页岩气藏向非连续型或过渡型气藏转变。
三、页岩气的赋存相态及其影响因素页岩中的天然气具有多种存在方式,主要包括了2种形式：游离态(大量存在于页岩孔隙和裂缝中)的压缩自由气和吸收非自由气，后者又包括了两种相态，即固体吸附态(大量存在于粘土矿物、有机质、干酪根颗粒及孔隙表面上)和液体溶解态（溶解于液态烃，干酪根，沥青，孔隙水中）。
其中对于吸附态与溶解态二者的分配比例尚未明确。
但胡文瑄等指出,在CH4-CO2-H2O三元体系中,作为天然气主要成分的CH4,其溶解态含量仅占总含量的0.1%，游离态与吸附态是页岩气的主要赋存状态。
气体在页岩层中以何种相态存在,主要取决于它们在流体体系中溶解度的大小。
游离气含量受孔隙度和饱和度控制，其含量的高低与构造保存条件密切相关。
泥页岩的生供气有效性、储集物性、连续气柱高度以及埋藏深度等均是影响游离相天然气聚集的基本因素。
当页岩中较低孔隙度下饱和度较高就说明产出的气体主要是游离气和溶解气，特别是生产的最初阶段。
游离气相中一般甲烷含量较高，这是由于在生油窗中，源岩中剩余油将与天然气竞争干酪根中的吸附空间位置，而较重的气体分子（C2-C5）将优先吸附在干酪根中或溶解在石油中（但所能吸附湿气的量并不大？）。
吸附态天然气的赋存与游离态天然气含量之间呈彼此消长关系（总气量一定，连续生气？即使游离气散失殆尽,吸附气也可保存下来）,其中吸附状态天然气的含量变化于20%~85%之间。
影响吸附能力的影响因素包括：1、气源成因的影响：页岩气的组成影响其在页岩内的吸附行为。
傅国旗，张淮浩等通过实验研究发现乙烷、丙烷等碳氢化合物对活性炭吸附存储甲烷能力有显著的影响,当混合气体中含有乙烷(4. 1% )和丙烷(2% )时,甲烷的吸附能力分别下降了25%和27%。
由此可见,微生物降解成因气由于乙烷和丙烷等高碳链烷烃含量较少,岩石对其吸附能力较强,如Antrim生物降解成因气,其吸附态页岩气占气体总量的70% ~75%。
2、岩石物质组成的影响：①有机碳含量：有机质作为吸附气的核心载体？,TOC值的高低会导致吸附气发生数量级变化。
页岩的有机碳含量(TOC)越高,则页岩气的吸附能力就越大。
Lu等和Hill等通过实验研究得出有机碳含量与甲烷吸附能力之间存在良好的正相关线性关系。