W-页岩气及其勘探研究现状-中国地质地质大学(北京)

澳大利亚主要页岩盆地图（ARI，2009） 澳大利亚有许多页岩气远景区，如Amadeus，Cooper和Georgina盆地。
新西兰含气页岩远景区（ARI，2009） 新西兰在North Island的East Coast有两套富有机质页岩沉积，更深的 Whangai页岩储层物性与Barnett页岩相似。
120 100 80 60 40 20 0
1
2
3 5 4
北美
拉丁 美洲
西欧
中欧 和 东欧
前 苏联
中东 和 北非
撒哈 拉以 南非 洲
中亚 和 中国
太平 洋地 区
其它 亚太 组织/ 经合 组织
全球页岩气资源量456万亿方
（据Rogner,1997；Kawata 和Fujita,2001数据 ）
世界非常规天然气概况
页岩气 及其勘探研究现状
中国地质地质大学（北京）
报告提纲
页岩气
国内外页岩气勘探现状 中国页岩气地质背景
页岩气：主体上以吸附和游离状态赋存于泥、页岩地层中的 天然气聚集。
Shale gas, or gas shale, is the adsorbed or free gas remained in source rocks as shale or mudstone, even in pelitic siltstone or siltpelite.
Фg/‰ 圣胡安
Ro/%
Фg/‰ 福特沃斯
Ro/%
Ф g：含气孔隙度/‰；Qg：平均吸附含气量/m3/t；Ro：最大平均镜质体反射率/%；
H：页岩最小平均净厚度/10m；Toc：有机碳最大平均含量/%
中国页岩气类型
Types of shale gas in China
比较 Comparasion 地质时代 Age 沉积环境 Sedimentary Facies 伴生地层 Accompanion layer 有机质类型 Organic type 热演化程度 organic matter maturation 天然气成因 Generation 地层压力 Pressure 发育规模 Scale 主体分布区域 Distribution 伴生产物 By production 含气量 Gas content 吸(附)游(离)比 A/F 游离气储集介质 Reservoir 间接型 Direct 下古生界-上古生界 Paleozoic 海相（黑色页岩） 、湖相 Marine and Continental 海相碳酸盐岩、碎屑岩 Carbonate and clastic rocks Ⅰ、Ⅱ1 成熟-过成熟 Maturated to over maturated 热裂解、生物再作用（Ro>1.25%） Thermal cracking 低压-常压 Low to normal 区域分布，局部被现今盆地叠覆 Regionally 南方、东北、西北、青藏 South,Northeast,Northwest and Qingzang of China 直接型 Indirect 中生界-新生界 Mesozoic-Cenozoic 滨浅湖等陆相（暗色泥页岩） Continental 陆相碎屑岩 Clastic rocks Ⅱ2、Ⅲ
致密气 210 23%
页岩气 456 49%
煤层气 256 28%
（据Rogner,1997；Kawata 和Fujita,2001数据 ，单位：万亿方）
世界非常规天然气资源量 其中页岩气456万亿方49.5，煤层气256万亿方27.8，致密气210万亿方22.8。
加拿大西部盆地可能发育页岩气藏的层系（Faraj et al. 2002） *Estimated gas in place 时代 地层 TCF TC metres Wilrich 下白垩统 Member,Spirit River 156 4.4 Formation,Buckinghorse Passage Beds undetermined 上侏罗统 Upper Fernie Shale Green Beds 中侏罗统 Grey Beds undetermined undetermined Rock Creek undetermined undetermined 下侏罗统 Poker Chip Shale Nordegg Doig 11 0.3 中三叠统 Doig Phosphate 129 3.7 下三叠统 Montney 187 5.3 下石炭统 Exshaw/Bakken Ireton 上泥盆统 Duvernay 377 10.7 总计 860 24.4
世界其他地区页岩气勘探开发概况
中国和印度 中国和印度有多个页岩气盆地，资源储量正在评估。 Rogner预测中国和印度的 页岩气资源量为100万亿方。国内学者张金川（2009）预测，中国页岩气可采资源量 为26万亿方。 南非 挪威国家石油公司，萨索尔公司，切萨皮克公司宣布将联合评估南非的页岩气 资源。 Rogner（1997）预测撒哈拉以南的非洲页岩气资源量为7.6万亿方。迄今为 止，南非只有1个国家页岩气资源实际评估——博茨瓦纳（Botswana），其页岩气原 地资源量约为3.9万亿方，潜在可采量为1万亿方。
欧洲页岩气
欧洲目前多个盆地正在开展 页岩气勘查，最主要的三个 页岩气盆地是波兰盆地、德 国北部盆地、北海南部盆 地； 其中3个地区有明显进展： 瑞典 Alum页岩、波兰 Silurian页岩、奥地利 Mikulov页岩 初步估算，这3个页岩盆地 页岩气资源潜力为30万亿 方,可采资源潜力为4万亿 方。 据Ronger（1997）预测， 东欧和西欧页岩气资源赋存 量为15.6万亿方
Ro/%
Фg/‰ 阿巴拉契亚
Ro/%
10 1 0.1
H/×10m
10 H/×10m
Toc/% Qg/m3/t
San Juan: Lewis
Qg/m3/t
1 0.1
Toc/%
Michigan: Antrim Illinois: New Albany Fort Worth: Barnett
500k m
Appalachian: Ohio
（3）经济价值：成本并不昂贵
Economic: costing is not expensive
（4）应用前景：突破口和热点
Prospects: breakthrough and hot topic
报告提纲
页岩气
国内外页岩气勘探现状
中国页岩气地质背景
世界非常规天然气概况
全球页岩气资源及分布
低熟-高成熟 Unmaturated to hihg-maturated 生物、热解（Ro>0.4%） Biogeneration 常压-高压 Normal to high 局限，受现今盆地范围影响较大 Locally 西北、华北和东北 Northwest,North and Northeast of China 根缘气、煤层气 原油、油页岩、残余沥青 Source-contacting gas and Crude oil,oil shale,bitumen and tar coal-bed methane 高 低 High Low 低 高 Low High 页岩裂缝为主 裂缝、孔隙及层间砂岩夹层 Fracture Porousity,fracture and sands
辽宁省抚顺市青西县侏罗系页岩
贵州省沿河县县城志留系页岩
湖北省吉首市默荣镇寒武系页岩
重庆市秀山县溶溪镇震旦系页岩
10 H/×10m
10 H/×10m
Toc/% Qg/m3/t
10 H/×10m
Toc/% Qg/m3/t
Qg/m3/t
1 0.1
1
0.1
1 0.1
Toc/%
Фg/‰ 伊利诺斯
Ro/%
Фg/‰ 密执安
页岩气研究意义
Research Significances for Shale Gas （1）普遍意义：滞留是主体
Universality: remaining is the main body
（2）复合机理：游离+吸附
Mechanism: composing by freedom and absorption
Steve Drake,2007
Steve Drake,2007
页岩及孔隙照片
页岩气开发特点 (美国)
TOC：一般＞2%，最好在2.5 ～ 3.0%以上； Ro：一般在1.1%以上，美国主要页岩气层Ro为1.1%～3.5% 厚度：一般在15m以上，TOC低的页岩厚度一般在30m以上 页岩特点：脆性矿物、微裂缝发育，其中石英、方解石、长石 等矿物含量大于30% ～ 40% 产气区：盆地中心区、斜坡区，即优质烃源岩发育区 采收率：15%，还在缓慢增加 气井生产周期：取决于经济效益和完井质量如果不经济，就会废弃 产液特点：部分页岩产轻质油，生物成因页岩气产水 高技术普遍应用：来提高单井产量、采收率并降低成本
欧洲重点页岩气盆地分布（ARI，2009）
2007年，在波兰Baltic盆地在进行志留系黑色页岩勘探。
2007年，在德国北部城市波茨坦地球科学国家研究中心成立欧 洲第一个专门页岩气研究机构并开展了一个为期六年的项目。
初步计算仅西欧的页岩气资源量为14.4万亿立方米。
法国页岩气区块
（ARI，2009）
wk.baidu.com ①
页岩 Shale 致密砂岩
②
Tight sands 常规砂岩 Conventional sandstone
③
含 气 裂 缝 带 Gas-bearing fracture 天然气 Natural gas
Marcellus Shale
New Albany Shale
Devonian shale
Eagle Ford shale
其他国家 页岩气的勘探在世界其他许多地方展开。
国内页岩气研究现状
1999年，中国地质大学（北京）开始页岩气理论研究。 2009年10月，国土资源部油气资源战略研究中心在重庆市綦江县启动了中国首 个页岩气资源勘查项目，这标志着继美国和加拿大之后，中国正式开始页岩气 资源这一新型能源的勘探开发。 2009年11月15日，美国总统奥巴马首次访华，中美签署《中美关于在页岩气领 域开展合作的谅解备忘录》，把中国页岩气基础研究的迫切性上升到了国家层 面。 2009年12月，我国第一口页岩气勘探浅井—渝页1井在重庆市彭水县连湖镇顺 利完钻。 2010年4月，由国土资源部油气资源战略研究中心主办的页岩气资源战略调查 和勘探开发学术研讨会在重庆召开，这是国内首次对页岩气资源、战略以及勘 探开发问题进行学术研讨。 2010年6月，由中国地质大学（北京）承办的第376次香山科学会议在北京召开， 会议以“中国页岩气资源基础及勘探开发基础问题”为主题，讨论了中国页岩 气地质基础、资源潜力及勘探开发有利方向、发展趋势及对策等问题。
2008年11月：由中国石油勘探开发研究院设计实施的我国首口页岩气取心浅井在 四川省宜宾市顺利完钻。 2009年11月，中石油宣布与壳牌达成《四川盆地富顺-永川区块页岩气联合评价 协议》， 联合开发四川的页岩气资源。 2010年3月：皇家荷兰壳牌石油公司发表公告，将与中国石油天然气集团公司 (CNPC)组建合资公司，在四川开发天然气。 2010年4月：中石油在四川珙县探获储量600万立方页岩气资源 2010年9月，中国石油西南油气田公司经过两年多在页岩气勘探新领域研究后， 于2009年部署的威201井喜获井口测试日产能1.08万立方米的天然气工业性气 流。 2009年：由油田事业部海相工作部和华东分公司牵头，勘探开发研究院、江汉油 田和勘探南方分公司共同开展历时两个月的页岩气选区评价。初选鄂西—黔中、 下扬子宣城区块，湖鄂西区块，贵州织金—朗岱等4个页岩气有利区块进行试验。 2010年1月：与英国石油(BP)就合作勘探开发页岩气进行谈判。初选贵州凯里2000 平方千米和苏北黄桥1000平方千米为合作意向区块。 2010年5月，由中石化华东分公司设计，中原油田作业，成功实施大型压裂改造的 页岩气井“方深1井”，顺利进入排液施工阶段、这口气井的压裂施工成功，标志 着中石化页岩气勘探开发工作迈出了实质性的重要一步。 2010年10月，中海油宣布中国海洋石油国际有限公司将购入切萨皮克公司鹰滩 页岩油气项目共33.3%的权益，这标志着中海油正式进入页岩气勘探开发领域。