资源评价方法与选区标准-张金川

我国页岩气资源量／储量分级分类方案
页岩气资源评价方法与选区讨论
报告人：张金川
中国地质大学（北京） 2011年3月7日
提要 1.页岩气及其相关术语
2.页岩气资源评价方法
3.页岩气选区讨论
页岩气勘探开发研究在我国快速起步，目前没有通用的页 岩气资源量分级、资源计算方法和选区标准，制定一个适合我 国国情并与国际相衔接的页岩气资源量分级、资源评价和选取 规范，会大大促进页岩气资源的合理利用。
页岩气资源评价
是指在不同阶段、针对不同地质单元，采用不同方法对页岩 气资源进行综合描述评价，并按照不同的经济技术指标进行测算 分析，计算页岩气资源量，为页岩气勘探开发整体部署和效益分 析提供科学依据。
主要任务
（1）查明勘探对象的构造单元类型、地质、地表和地貌等条件； （2）回答勘探对象有无页岩气资源存在； （3）计算页岩气资源的数量，分析资源量规模、序列及可信度； （4）查明页岩气资源在三维地质体空间中的分布； （5）优选页岩气勘探目标，进行页岩气资源的工程技术与经济评 价。为进一步的勘探部署和编制中长期勘探开发规划提供依据（mm）
美国页岩气储层及其微观结构（Steve Drake,2007）
不同尺度下 观察的泥页 岩 （A：1/150 剖面；B： 1/1露头；C： 200/1光镜； D：2000/1 电镜；E： 10000/1电 镜）
Marcellus Shale
New Albany Shale
参考规范 麦氏分类、
美国USGS矿产资源/储量分类
我国现行油气资源分类 我国煤层气资源分级分类DZ／T 0216－2002 规范 我国固体矿产资源分级分类方案
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（张等，2003）。
砾 巨砂 粗砂 粘土
细粉砂
粗粉砂
细砂
中砂
0.005
0.05
0.1
南海盆地
中国页岩气富集分区
地质 时代
盆地演化
层序界 面性质
海平面升降 降 0 升
构造转换面 一级旋回
喜山二 中晚燕 期旋回 山旋回 构造转换面 喜山一 一级旋回 期旋回 早燕山晚印支 中晚燕 山旋回
不同地区海相暗色泥页岩发育时代 鄂尔 塔里木 多斯 华北 四川 中下 准葛尔 羌塘 扬子
新近纪 白垩纪
（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）其孔隙度一般小于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，以吸附态或游离态为主，吸附状态天然 气的含量变化于20-85%之间，一般为50%左右，溶 解态仅有少量存在；
地质 时代 古近纪
侏罗纪
坳陷 造山造盆
盆地演化
断陷
升降侵蚀 层序界 造山隆升 面性质
海平面升降 降 0 升
不同地区海相暗色泥页岩发育时代 鄂尔 塔里木 多斯 华北 四川 中下 准葛尔 羌塘 扬子
三角洲 前陆 造山隆升 盆地 白垩纪 缓坡 造山造盆 三叠纪 造山隆升 二叠纪 大陆 造山隆升 退积式 侏罗纪 三角洲 边缘 碳酸盐 前陆 演化 石炭纪 台地 盆地 缓坡 三叠纪 造山隆升 泥盆纪 二叠纪 大陆 升降侵蚀 退积式 志留纪 淹没 边缘 夭折 碳酸盐 石炭纪 台地 演化 前陆 台地 奥陶纪 盆地 造山隆升 泥盆纪 升降侵蚀 海侵碳 志留纪 寒武纪 酸盐台 淹没 夭折 地 台地 前陆 奥陶纪 最大海泛 大 盆地 陆 断块 造山隆升 海侵上超 边 台地 海侵碳 缘 寒武纪 震旦纪 酸盐台 演 升隆侵蚀 地 碎屑 化 最大海泛 大 岩充 陆 断块 海侵上超 填 边 台地 青白口纪 滨海和 缘 震旦纪 升隆侵蚀 浅海陆 演 蓟县纪 碎屑 化 棚 岩充 长城纪 填 青白口纪 滨海和 浅海陆 蓟县纪 棚 长城纪
（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－甜点。
中国页岩气分类分区图
Ⅲ1
Ⅱ2
Ⅲ2
Ⅲ
Ⅲ3 Ⅱ1
Ⅱ
Ⅱ3
Ⅳ
Ⅰ1
盆地 分区
Ⅰ
Ⅰ2
古生界
中生界
南海
注：空白区域为新生界。 Ⅰ：南方区。 Ⅰ1为扬子区， Ⅰ2为东南区；Ⅱ：北方区。 Ⅱ1为中部区， Ⅱ2为东北区， Ⅱ3为东部区；Ⅲ：西北区。 Ⅲ1为北疆区， Ⅲ2为南疆区， Ⅲ3为柴达木区；Ⅳ：青藏区。
（B）游离相态的天然气聚集，其中天然气的 分布受控于页岩中孔隙空间的发育，受控 于其中裂缝的分布。
页岩气基本特点
（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；
Devonian shale
Eagle Ford shale
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
页岩气的聚集至少存在两种机理
（A）吸附作用机理，页岩气的赋存聚集机理 在吸附作用特征上与煤层气具有相似之处， 即受控于页岩颗粒表面物质的吸附作用。
烃 源 岩
早印支早燕山 海西 晚印支
烃 源 岩 烃 源 岩
早印支海西
加 里 东 旋 回 加 里 东 旋 回
烃 源 烃 岩 源 岩
烃 烃 源 源 岩 岩
烃 源 岩
《全国油气资源战略选区调查与评价》是政府主导的公益性、 基础性、先导性油气地质工作，主要任务是在我国陆地和海域油 气资源调查程度低的新区、新领域、新层系，采用新理论、新技 术、新方法，通过必要的勘查手段，优选有利目标区和勘探接续 区，以促进油气新发现和重大突破，是为实现油气新发现、重大 突破作准备的基础地质工作（张大伟，2009）。 2009年，在第二批全国油气资源战略选区调查与评价国家 专项中设立了“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区优选”课 题，从国家层面上将我国页岩气勘探开发选区工作提上日程。