页岩气革命与油气地质理论创新

页岩气革命与油气地质理论创新

传统油气地质学生储盖运聚保“六字真言”失去了认识油气赋存的指导意义，圈闭的确定和优选也不再作为勘探的必经程序从目前的勘探成果分析，每一种非常规油气资源的规模都大于常规油气，全部非常规油气资源蕴藏量，比常规油气蕴藏量至少大一个数量级。从人们对地下资源认识的发展过程看，页岩油气的成功开发，使人们对非常规油气的认识更加深化和系统化，推动了石油地质学基本理论的创新。

传统油气地质学理论可简单概括为“六字真言”：生储盖运聚保。

地质学家认为，有经济价值的油气主体来源于地质上富含有机质的岩层，主要是指暗色细碎屑岩，即人们俗称的“页岩”，油气地质上称烃源岩或生烃(油气)岩。生成的油气与地层水一起从源岩中排出，运移至赋存油气的储层内。这就要强调“保”字。

按此认识形成以下结论：一是生烃岩(页岩)内残存的油气因分散且难以流出而无法形成有经济价值的油气藏；二是如果地层因致密使孔隙少而小、气(特别是油)则被迫分散难以采出，不能形成有效储层，比如致密砂岩；三是如果油气藏后期被破坏，轻质组分首先散失，剩下流动性差的重油甚至是半固态的沥青砂，常规技术难以开采。

传统石油地质学要求寻找地下富集而易采的油气聚集区，而页岩

油气的发展打破了传统的生、储、盖概念，暗色页岩既是烃源岩又是储层和盖层。过去，人们仅注重于排烃、运聚，认为没有排出而“残留”在页岩系内的油气量不大。但深入研究发现，黏土类矿物的超细微颗粒，拥有巨大的颗粒总表面积，因而具有超大的吸附能力。

从宏观上看，页岩具非渗透性。但从微观上分析，却有着大量纳米级的孔洞和裂隙，其中的流体(油气和水)在正常情况下没有运移流动的可能。这种油气因没有富集而以低丰度形态分散于整个页岩层系内，但巨大的体积，使其拥有高丰度油气赋存总量。在传统石油地质理论中，烃源岩层系特别是单层厚度过大，不利于排烃，甚至将其归入“无效烃源岩”。而页岩油气单层厚度大，不仅保留的油气量大且容易进行水平井和压裂施工，往往是首选的勘探对象。显然，在页岩油气赋存上生、储、盖合为一体，圈闭不再是必须的条件，运、聚的地位消失了，“六字真言”从根本上发生了动摇。

传统油气地质学将勘探目标锁定在高丰度且可流入钻井井筒内的油气赋存上，因而不会把页岩作为找油对象，在开采上设定了物性下限，低于此限的即归为致密、超致密储层。这样一来，能列为有效储层的岩石就相当少了。非常规油气打破了储层概念，使对岩层孔、渗性的研究由肉眼、偏光显微镜的级别进到显微镜的纳米级别。于是，找油气的领域宽广了。

显然，以页岩气革命为代表的非常规油气资源开发，进一步推动了传统地质理论革命性的创新。

油气勘探是利用已知地质信息探索未知油气藏的过程，成功与否主要取决于两个因素：地质学家对地质信息的甄别与判断是否符合客观地质实际，勘探技术能否实现地质目的。在一个半世纪的近-现代油气工业发展过程中，科研人员从含油气盆地评价的大面积出发，确定利于油气藏形成的区带，进而寻找可供油气富集的圈闭。然后，在圈闭上钻探井判断是否具有经济价值的油气藏。这种勘探程序有一个通俗的概括：物探画圈、地质定点、钻井打眼。由于地质的复杂性，人们难以精确地掌握地下情况，一般而言，预探井成功率达30%就不错了。客观地说，能够按“六字真言”的严格条件而富集成藏的概率也不是很大的，在“面中求点”如同大海寻宝，要经过艰难的摸索过程，甚至这个过程也会出现曲折反复，因而完成勘探程序往往需要相当长的时间段(几年、十几年甚至数十年)。目前，地表地下条件容易找的目标大多已被发现，常规油气勘探难度越来越大。

而非常规油气可以摆脱“圈闭”这一条件的束缚。在新油气区进行非常规油气勘探，仍要从盆地区域评价开始，在此基础上优选区带，确定预探井井位。而在老油田，科研人员对非常规油气赋存的层位已有许多基础性认识，因此，区域评价可以弱化，可直接进入优选区带钻探井以获取页岩层含气性等参数。在勘探过程中，钻探井发现油气并不难，关键在于能否找到“甜点”。“甜点”对非常规油气资源勘探尤为重要。非常规油气多为低品位油藏，含油气性对经济效益影响较大。

低品位使非常规油气的经济可采性，对地质情况的横向变化异常

敏感，因而难以像常规油气勘探那样，以少量评价井探明储量。这就需要以较密的评价井，控制一定面积的含油气性变化。

综合国外页岩气资源勘探开发中的经验教训，我国在页岩气勘探开发中，不能孤立地看待页岩气资源，而应重视综合勘探开发效应，尽可能将其共生和伴生资源一起通盘考虑。