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

一、概述
全球页岩分布
据美国天然气技术委员会公布的资料，仅密歇根盆地的Antrim页 岩、阿帕拉挈亚盆地Ohio页岩、沃斯堡盆地Barnett页岩、伊利诺伊 盆地New Albany页岩和圣胡利安盆地Lewis页岩等五大页岩系统页岩 气资源量即为12.85万亿—25.14万亿立方米。
加拿大仅不列颠哥伦比亚泥盆纪页岩气资源量即达7.08万亿立方 米。
主来自百度文库技术
页岩气开采技术，主要有水平井+多段压裂技术、清水压裂技术、重 复压裂和近期出现的最新压裂技术——同步压裂技术，这些先进 技术不断提高页岩气井产量。虽然有吸附与游离相天然气的同时 存在，但页岩气的开发并不需要排水降压。页岩中游离相天然气 的采出，能够自然达到降压目的，并导致吸附相及少量溶解相天 然气游离化，进一步提高了天然气的产能，实现长期稳产目的。 由于孔隙度和渗透率较低，页岩天然气的生产率和采收率亦低， 页岩气的最终采收率依赖有效的压裂措施。因此，压裂技术和开 采工艺直接影响页岩气井的经济效益。
2009年10月,重庆市綦江县启动我国首个页岩气资源勘查项目,标志继 美国和加拿大之后,中国正式开始页岩气资源的勘探开发。
二、国内外页岩气开发和研究现状
开发现状
9月17日，随着最后一台压裂车停泵，中国石化首口页岩 气水平井——建页HF-1井大规模分段压裂施工顺利完成。
建页HF-1井是中国石化部署在上扬子地台边缘川东褶皱带 石柱复向斜中部建南构造的浅层页岩气井。
压力特征 分布特征
多具有异常低压，也有异常高压 盆地边缘斜坡为主，盆地中心亦可能
多具有异常低压，有利于增大气体的吸 附能力 克拉通盆地及前陆盆地，构造斜坡带或 埋藏适中的向斜带
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概述
2 国内外页岩气开发和研究现状
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页岩气成藏机理研究
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储层性质及页岩气渗流
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页岩气开发主要技术研究
四、储层性质及页岩气渗流
NelsonⅡ型裂缝储层：天然裂缝提供渗流通道，基质为大部分的气体提供 存储空间。
基质孔渗：页岩基质的渗透率低至9-10md。基质孔隙度为1%-6%。 赋存状态：游离相态（约50%）存在于裂缝、孔隙及其他储集空间；
吸附态（约50%）存在于干酪根、粘土颗粒及空隙表面； 溶解状态储存于干酪根、沥青质及含油层中。 成藏类型：原地成藏。
三、页岩气成藏机理
与煤层气相比较
类型 烃源岩
页岩气藏
煤层气藏
页岩，厚度大，分布广，低-高成熟度 煤层，厚度大，分布广，富含有机质
储积特性 裂缝充当储集空间，低孔、低渗
排烃、运移、 主要以吸附相、游离相形式存在；
聚集
运移距离短-无；原地聚集
封盖和圈闭 自身封盖，无特定圈闭
裂缝及微孔隙充当储集空间，裂缝决定 渗透率的大小 以游离气、吸附气和溶解气形式存在， 以吸附气为主；运移距离短-无；原地 聚集 煤层气“圈闭”在煤层微孔隙中，部分 扩散至周围的砂岩中成藏
国内现状和面临的主要问题
主要问题
二手资料多，第一手资料少 理论研究多，实践验证少 可能的结论多，确定性结论少
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概述
2 国内外页岩气开发和研究现状
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页岩气成藏机理研究
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储层性质及页岩气渗流
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页岩气开发主要技术研究
三、页岩气成藏机理
成藏机理
页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏特征，显 示复杂的多机理递变特点。页岩气成藏过程中，赋存方 式和成藏类型的改变，使含气丰度和富集程度逐渐增加。 完整的页岩气成藏与演化可分为3个主要过程，构成了 从吸附聚集、膨胀造隙富集到活塞式推进或置换式运移 的机理序列。成藏条件和成藏机理变化，岩性特征变化 和裂缝发育状况均可对页岩气藏中天然气的赋存特征和 分布规律有控制作用。
中国南方海相页岩地层可能是页岩气的主要富集层位，松辽、鄂 尔多斯、吐哈、准噶尔等陆相沉积盆地的页岩地层也有页岩气富集的 地质基础、条件和显示。重庆綦江、万盛、南川、武隆、彭水、酉阳、 秀山和巫溪等区县是页岩气资源最有利的成矿区带，以此被确定为我 国首批实施页岩气勘探工作目标区。
一、概述
根据目前的勘探开发状况，美国共有23个含页岩气盆地，潜力 最 大 的 为 Appalachian 盆 地 的 Marcellus 页 岩 气 和 E.Tx 盆 地 的 Haynesville页岩气。
该井6月3日开钻，7月15日钻至1777.77米完钻。垂深 613.58米，水平段长1022.52米，水平段气显示良好，3 次点火成功，展示了建南浅层页岩气勘探的良好前景。
二、国内外页岩气开发和研究现状
研究现状
目前有关页岩气的研究,绝大多数集中在页岩气的地质理论上,包 括成藏、储层特征等方面。
有关页岩气开发的钻完井、增产技术论述较多,也相对成熟一些 在测井技术和储层改造技术方面也有大体上的论述,但不够深入,
没有形成系统的开发技术体系。 在页岩气资源评价方面, 只局限于常规气藏的类比法、容积法以
及动态法,对页岩气的特殊地质特征没有充分考虑。 渗流机理研究甚少。
二、国内外页岩气开发和研究现状
美国页岩气主要的盆地资源分布
一、概述
中国大陆页岩气富集分区图
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2 国内外页岩气开发和研究现状
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储层性质及页岩气渗流
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页岩气开发主要技术研究
二、国内外页岩气开发和研究现状
开发现状
埃克森美孚在德国展开钻探工程；美国戴文能源（Devon Energy）和 法国道达尔联手，在法国钻探页岩气；康菲石油公司将在波兰展 开页岩气勘探工作；中国石油天然气集团公司和壳牌宣布将练手 开发四川的页岩气资源；挪威国家石油公司、美国页岩气开发最 为成功的切萨皮克能源公司（Chesapeake）和南非石化巨头萨索 尔（Sasol）共同向南非政府有关部门申请对南非Karoo盆地页岩 气资源的勘探权。
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
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页岩气开发主要技术研究
五、页岩气开发主要技术研究
页岩气成藏机理、储层性质、渗流机 理、吸附机理与含气性分析及主要开 发技术综述
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2 国内外页岩气开发和研究现状
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储层性质及页岩气渗流
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页岩气开发主要技术研究
一、概述
定义：页岩气（Shale Gas），是指以吸附和/或游离状态赋存于富有机质 页岩地层中，具有商业价值的生物成因和/或热成因的非常规天然气。