鄂尔多斯盆地临兴地区煤系砂岩气与煤层气共采影响因素和参数门限

含煤地层煤层气、致密砂岩气等非常规天然气共探共采是保护天然气资源和提高开发综合效益的重要途径。基于鄂尔多斯盆地临兴地区煤系储层地质条件分析,采用煤系砂岩和煤层层间无窜流双层地质模型,开展了煤系砂岩气与煤层气共采可行性的数值模拟研究,探讨了两气共采效果的影响因素,建立了基于产量贡献率的共采综合评价模型,确定了煤层气与砂岩气共采的参数门限。结果显示,研究区地质构造简单,广覆式生烃的煤系烃源岩与大面积分布的致密砂岩储集层、煤储层及泥岩储层相互叠置,有利于煤系气体成藏;研究区煤系页岩气生产潜力较小,共采以砂岩气和煤层气为主。随着煤系砂岩储层渗透率、压力系数、厚度和孔隙率增加,10年砂岩气产量累计贡献率呈增加趋势;随着砂岩储层含水饱和度升高,10年砂岩气产量贡献率呈下降的趋势;煤层气与砂岩气适合共采综合指数介于8×10~(-7)~4.44之间,高于4.44适合砂岩气单采,低于8×10~(-7)适合煤层气单采。临兴地区L-3井(8+9号煤)、L-10井(4+5号煤)、L-1井、L-4井、L-6井及L-9井的2层主力煤煤层气与致密砂岩气适合共采,而其他井适合致密砂岩气单采。     

鄂尔多斯盆地石炭系-二叠系煤系非常规天然气勘探开发进展与攻关方向

随着非常规天然气甜点评价、水平井分段压裂及多层立体开发等技术的发展,非常规天然气勘探开发对象逐渐由单一型向复合型转变,海-陆过渡相复合型煤系非常规气共探合采有望成为中国页岩油气后的“新非常规革命”。石炭系-二叠系是鄂尔多斯盆地重要的烃源岩层系,非常规天然气资源潜力巨大,但尚处在勘探开发初级阶段。基于“十三五”勘探进展和攻关认识,总结出鄂尔多斯盆地石炭系-二叠系具有“两源、三高、三气”的非常规天然气地质特征。石炭系-二叠系发育多种岩性/岩性组合类型,其中富煤岩性组合和富有机质页岩岩性组合（“两源”）是勘探潜力比较大的主体类型,烃源岩有机显微组分以镜质组为主,储集空间以有机孔和微裂缝为主,具有高有机碳含量、高热演化程度和高含气量的“三高”特点;气体赋存状态深、浅层分异明显,浅层煤层以吸附气为主,深层煤层存在游离气,形成了煤层气、页岩气、致密砂岩气“三气”共存的多种组合类型。聚焦煤系储层致密、甜点识别难度大、应力大等挑战,初步形成了“长水平段、大排量、大液量、大砂量”钻完井工艺,有效支撑了深层煤系非常规天然气勘探突破。“十四五”期间将进一步加强煤系烃源岩及岩性组合综合研究,建立地质-工程甜点综合评价理论与技术,形成立体勘探开发与工程配套技术,助力鄂尔多斯盆地非常规天然气高质量发展。     

中国煤系气共生成藏作用研究进展

煤系气共生共探与共采受到我国天然气行业的高度关注,勘探与开发试验已经取得了一定的成效。在分析煤系气地质条件特殊性的基础上,从煤系砂岩储层致密化机理、煤系气共生组合及成藏要素配置、煤系含气系统叠置性等方面,评述了我国煤系气共生成藏作用的研究进展。研究结果表明:(1)煤系气地质条件的特殊性表现在3个方面——煤系气赋存态和储层岩石类型具有多样性,其成藏效应与常规砂岩气有所不同;煤系沉积序列旋回性极强,气、水分布关系复杂多变;煤系砂岩储集体在广覆式泥质岩中镶嵌展布。(2)煤系富有机质特性以及烃源岩生气过程产生的有机酸,是煤系砂岩储层致密化的重要诱因,煤系砂岩气可能具有部分自生自储及吸附气的成藏特点,并可在一定程度上改善砂岩储层的物性。(3)煤系沉积特点决定了煤系气成藏效应主要取决于生烃强度、运移方式与输导体系、地层流体能量、区域有效盖层等4个方面,特殊的输导体系使得烃源岩生成的天然气在复杂的源储系统中得以重新分配,这是煤系气共生成藏的重要基础。(4)含气系统叠置性是煤系气地质研究的前缘方向之一,近年来发展了测井响应识别技术和含气系统叠置性判识方法,发现煤系存在3种典型流体压力曲线类型,并初步应用于煤系气共采有利层段的优选。     

新时期我国天然气勘探形势及战略思考

我国天然气勘探已进入第三阶段快速发展时期,正面临一系列新的挑战和问题。通过分析中国大气田勘探现状、理论与技术攻关进展,以及由此带来的天然气勘探理念、领域类型等格局的深刻变化,总结认为目前我国天然气勘探存在5个方面主要问题:①深层资源认识程度较低;②中西部大气田成藏规律认识不足制约勘探目标落实;③全国范围非常规气资源潜力与经济前景认识不明晰;④复杂气藏仍面临一系列技术瓶颈;⑤资源日益劣质化与成本上升导致勘探效益下行。分析认为,国内天然气上游应充分预判国际产业冲击影响,结合国内天然气上产、保供等形势,加大非常规气勘探力度与政策扶持,推动技术创新与集成,实现复杂气藏效益开发。新形势下勘探部署应当在领域分类基础上,通过资源潜力、储量潜力、勘探开发综合成本等关键指标综合评价,结合不同探区发展形势与特征,实施不同勘探部署策略。     

煤系天然气的资源类型、形成分布与发展前景

煤系天然气是煤系中煤、炭质泥页岩和暗色泥页岩生成的天然气,是天然气工业中极其重要的组成部分,具有巨量的资源规模,包括连续型煤层气、页岩气、致密气和圈闭型煤系气藏等资源类型。通过梳理国内外煤系天然气勘探开发进展,重点论述了圣胡安、苏拉特、西西伯利亚、鄂尔多斯盆地煤系气的形成与分布特征,明确煤系天然气是天然气供应的重要战略领域,主要取得3项认识:①欧亚东西向聚煤带和北美南北向聚煤带是全球两个主要聚煤区,晚石炭世—二叠纪、侏罗纪和晚白垩世末期—新近纪是3个主要聚煤期;②"连续型"和"圈闭型"是煤系天然气的两种主要成藏模式,提出生气强度大于10×10~8 m~3/km~2是形成煤系大气田的基本条件,揭示中高阶煤层气向斜富集、低阶煤层气源盖配置的成藏规律;③预测全球煤系天然气剩余资源潜力巨大,源外煤系气仍集中分布在中亚—俄罗斯、美国、加拿大等国家或地区,源内煤层气集中分布在12个主要国家,预测中国2030年煤系天然气产量有望超过1 000×10~8 m~3,其中常规煤系气产量为(500～550)×10~8 m~3,煤系致密气产量为(400～450)×10~8 m~3,煤层气产量有望达到(150～200)×10~8 m~3。图4表2参43     

云南恩洪-老厂煤层气勘查区地质特征及勘探开发策略

综合地质分析表明,云南恩洪-老厂煤层气勘查区具有煤系发育、埋深适中、中厚煤层、中高阶煤、含气量高、构造复杂、资源潜力大等特点,是我国西南地区最有希望实现煤层气勘探开发商业化的地区之一。根据该勘查区煤系特征与地形特点,提出了具体的勘探开发策略建议:对煤层气、致密砂岩气和页岩气应"三气共探";应采用丛式井组、压裂改造和水平井等钻完井技术,试用N2压裂和CO2注入等增产措施;煤层气企业应与煤矿合作,在高瓦斯矿区推广利用煤层气地面抽采技术,在降低煤矿安全风险的同时加快煤层气商业化开发进程。     

天然气水合物开发研究方向的思考与建议

天然气水合物作为21世纪新型的洁净能源资源,被认为是未来最具商业开发前景的战略资源之一。系统阐述了天然气水合物开发研究进展,对天然气水合物开发研究方向进行了思考,在此基础上提出了未来天然气水合物开发研究方向的几点建议,主要包括:①将天然气水合物矿体整个地质背景作为研究对象;②从开发角度将天然气水合物藏分成成岩和非成岩两大类,并细分为6级;③加强天然气水合物、浅层气、常规气等三气合采研究;④同时研究开发天然气水合物及下覆浅层气;⑤针对不同开发模式开展对应的环保措施研究;⑥加大天然气水合物富集区描述和丰度定量表征相关技术研究。本文对天然气水合物开发研究方向的思考及建议可为天然气水合物研究提供借鉴。     

中国天然气市场发展现状与特点

分析我国天然气市场发展现状与特点,有助于制定科学的发展策略与规划。美国、日本、英国和韩国等世界主要发达国家的天然气市场发展都经历了3个阶段:启动期、发展期和成熟期。一方面,我国天然气市场的发展既有与上述国家同一发展期相同的特征:①天然气市场由启动期步入发展期均依靠国内天然气资源的推动;②天然气管网设施是市场快速发展的基础;③天然气发展得到了政府和石油公司的高度重视。另一方面,我国天然气市场发展也存在与上述国家同一发展期所不同的地方:①目前我国天然气市场发展所处的外部环境与上述各国当年市场发展期所处的外部环境有较大差异;②我国天然气市场发展面临高气价的压力;③天然气在我国能源发展战略中的战略地位需进一步提升。目前我国天然气市场的特点主要体现为:①天然气需求进入快速发展期,市场向东部沿海地区扩展;②多气源供应格局正在形成,全国天然气管网基础设施逐步完善。结论认为:现阶段或未来很长一段时间内,要推进中国低碳经济的进程应加快发展可再生能源,而扩大天然气利用规模、最大限度地增加这种清洁能源在我国一次能源消耗结构中的比例则是目前最切实可行的策略。     

煤系气叠置含气系统与天然气成藏特征——以沁水盆地榆社—武乡示范区为例

中国煤系气资源丰富，其中沁水盆地是中国煤系气分布的主要盆地之一，明确煤系气叠置含气系统分布特征，有助于实现煤系气的共探合采。为此，以沁水盆地榆社—武乡示范区石炭系—二叠系含煤地层为研究对象，在分析煤系气地质特征的基础上，划分了煤系气叠置含气系统，研究了煤系气的源岩—储层共生组合特征、储层分布特征、共生成藏特征，并详细分析了示范井的压裂合采效果，预测了示范井产量。研究结果表明：(1)研究区目标煤系空间上发育3个独立叠置含气系统，其中含气系统Ⅰ是以15号煤和富有机质泥岩为主要烃源岩的“泥岩—煤—泥岩”组合；含气系统Ⅱ是以11号、12号煤和富有机质泥岩为主要烃源岩的“泥岩—砂岩—煤—泥岩”组合和以8号煤与富有机质泥岩为主要烃源岩的“泥岩—煤—砂岩—泥岩”组合；含气系统Ⅲ是以3号煤和富有机质泥岩为主要烃源岩的“泥岩—煤—砂岩”组合；(2)煤系气储层具有单层厚度薄、累计厚度大的空间展布特征，各含气系统中气藏组合类型以煤层气为主，页岩气和致密砂岩气发育较差；(3)示范井煤系气合采甜点含气层段发育于含气系统Ⅱ和Ⅲ，具备压裂合采基础，运用电缆桥塞与射孔联作投球分层压裂工艺配套技术实现了深部煤系气的有效...     

苏拉特盆地煤系气高产地质原因及启示

澳大利亚苏拉特盆地煤系气开发的巨大成功为破解中国煤层气产业困境提供了新的启示。这一成功的关键在于薄煤层与碎屑岩类频繁互层所衍生的成藏地质条件，其实质在于：①该类煤系中单一含气层（各类岩性天然气储层）较薄，但累积生烃潜力巨大，且可构成天然气优质复合储集体；②薄互层储层更有利于天然裂隙发育，为高渗复合储层的发育奠定了关键的基础。此外，多而薄的煤层在保证生气能力的同时与围岩之间具有更大的接触表面积，有利于煤层气排出并转化为煤系游离气，也有助于煤层脱水和煤层气解吸产出。与苏拉特盆地煤系基本地质条件类似的含煤地层在中国并不鲜见，如内蒙古东部地区下白垩统、鄂尔多斯盆地西缘上石炭统、四川盆地西部上三叠统、楚雄盆地上三叠统等。建议关注该类煤系气的新领域和新层系，采用针对性的参数和思路，对这些地区和煤系开展专项评价研究和专项勘探，为保障"增储上产"的国家油气安全战略提供新的天然气资源基础。     

加强中国页岩气资源管理的思路框架

为加强中国的页岩气资源管理,创新工作思路,全面梳理了页岩气资源管理的现状及存在的问题,明确了管理工作的思路和原则,确定了总的目标和主要任务;提出了页岩气资源管理的主要内容和工作重点：开展页岩气资源发展战略与政策研究,编制勘查开采规划,建立页岩气资源管理制度体系和标准体系,并开展国内外形势分析和跟踪;确立页岩气作为独立矿种的法律地位,对其按独立矿种进行矿业权管理,并制定市场准入、竞争出让、合同管理、依规退出等系列原则;建立页岩气资源储量管理、监督管理、战略调查管理、信息资料管理等机制和制度,以大力推动中国页岩气资源的有效勘探和开发。     

中国天然气汽车产业未来发展建议

近些年来,我国聚焦于以电动车为代表的新能源汽车产业,天然气汽车产业因此遭遇了极大的困难和挑战,急需围绕我国现实基础及战略目标开展天然气汽车未来发展走向的研究工作。为此,基于资源禀赋、战略安全、减排目标及产业技术现状,系统分析了我国天然气汽车的未来发展定位、趋势以及面临的瓶颈,并据此提出了相关发展建议。研究结果表明:①我国应该采取多元化的清洁交通技术发展路线,形成以新能源汽车为主、天然气等替代能源汽车协同发展的格局;②中长期内,天然气汽车仍将是我国实现节能减排、保障能源安全的现实选择;③LNG商用车将是天然气汽车未来发展的重点领域,中小城市CNG汽车的渗透率也将进一步提高;④我国天然气汽车产业目前还存在着政策不合理、标准不健全、续驶里程短、网点不完善等瓶颈。基于上述背景,提出以下建议:①明确发展地位,转变发展观念,完善政策扶持;②完善标准规范体系,强化技术创新;③推广高承压、新材料、新技术、新工艺天然气气瓶;④依托现有加油站资源,支持建设各类综合能源补给站,完善重点区域网点覆盖。     

我国深层页岩气规模效益开发策略

中国深层页岩气资源丰富,是未来天然气产量增长的现实领域,实现其规模效益开发对于保障国家能源安全具有重要的战略意义。为此,在剖析深层页岩气资源规模效益开发进展与成效的基础上,分析总结了其规模效益开发面临的4大机遇和5大挑战。4大机遇是:①中国天然气市场空间巨大,页岩气发展前景广阔;②国家和地方政府重视并支持页岩气勘探开发;③深层页岩气具备上产和稳产的资源基础;④技术进步将加快深层气规模效益开发步伐。5大挑战是:①深层页岩气勘探开发难度较浅层更大;②勘探开发技术和装备的能力不足;③勘探开发成本较高,降本增效难度大;④生产运行管理体制机制需要进一步优化;⑤企地协调面临新的挑战。结论认为,必须坚持顶层设计、共建共赢、市场运行、继承创新等基本原则,在借鉴国内外典型页岩气区块规模效益开发经验的基础上,优化完善我国深层页岩气规模效益开发推进措施:①完善生产组织模式,实现协同效应最大化;②加强技术攻关,推进科技引领;③建立市场化工程技术服务机制,激发页岩气开发活力;④深化企地合作,推进共建共赢;⑤加快培育天然气利用产业集群,推动页岩气就地利用;⑥积极争取政府产业支持,优化政策环境。     

Policies for Unconventional Oil and Gas Resources in China

Regarding the abundant reserves in China, unconventional oil and gas resources has great potential in exploration and development, and may be the significant complement to conventional oil and gas resources. Based on the summary of the reservoir potential and current situation of exploration and development of unconventional oil and gas resources, such as coalbed methane(CBM), shale gas and oil shale, we analyzed the incentive policies proposed to promote the development of unconventional oil and gas industry, including industrial planning, resource management and related tax policy. These policies played an important role in promoting the exploration, development and utilization of unconventional oil and gas resources.     

��������Դ����̸�ҹ���Ȼ����ԴԶ��

��Natural gas is an important part of world energy structure and industrial chemicals. From the coal-oil-gas reserve ratio and their production ratio in the world, as well as according to the coal bearing basin in China, this paper says the China's natural gas resource (especially coal-formed gas resource) is abundant. we must deepen our understanding and strengthen leadership to speed up the exploration and exploitation of natural gas.     

新形势下中国煤层气勘探开发面临的挑战与机遇

在我国加快能源转型和生态文明建设的新形势下,研究我国煤层气勘探开发面临的挑战与机遇意义重大。为此,在介绍我国煤层气勘探开发现状的基础上,分析总结新形势下我国煤层气产业面临的3大挑战和3大机遇,3大挑战是:(1)煤层气开发成本高、低气价下企业效益较差导致企业信心不足、投资积极性不高;(2)煤层气资源赋存条件复杂、现有开发技术不能有效推广是制约产业快速发展的内在因素;(3)现有煤层气产业管理体制、机制和政策不能与煤层气产业的特点相适应是影响产业发展的外部因素。3大机遇是:(1)生态文明建设高质量发展对于煤层气开发产业是千载难逢的发展机遇;(2)煤层气资源认识、技术攻关和开发经验等方面具备了较好的产业发展基础条件;(3)正在制定和部分已出台的油气体制改革政策将有利于促进煤层气产业的健康发展。在此基础上,提出了"多措并举、综合施策"的工作建议:(1)以沁水盆地南部和鄂尔多斯盆地东缘两大产业基地为重点实现煤层气快速上产;(2)加强深层和新区煤层气的勘查开发力度,实现全国范围内的开发试验区建设合理布局;(3)加强以"提高单井产气量"为目标的科技攻关与质量管理;(4)探索与煤层气勘探开发一体化特点相适应的管理机制。     

中国煤系气成藏特征及勘探对策

广义的煤系气是指赋存于煤系地层中的全部天然气,而狭义的煤系气则主要指赋存于煤层中的煤层气及其附近致密砂岩储层中的天然气。为了提高煤层气的开发效益,从烃源岩分布、煤与砂岩的组合类型、沉积相、封闭体系等方面分析了我国狭义煤系气的成藏特征及其控制因素。结果表明：①我国含煤盆地煤系地层煤与砂岩组合配置关系多样;②广覆式烃源岩分布为煤系气的富集提供了充足的气源基础;③沉积相控制了煤系气生储盖组合的配置关系,构成煤系气成藏的先天物质基础,河流、三角洲沉积体系煤层和砂岩均发育,是煤系气共生成藏最有利的沉积相带;④封闭体系对煤层（系）气的控制作用贯穿于煤层（系）气生成、聚散、富集及成藏等全过程,可划分出3种煤系气气藏类型--自生自储型煤层气藏、煤层气-砂岩气共生气藏、煤成砂岩气藏,其中前者是目前煤层气勘探开发的主要对象。进而指出了下一步的煤系气勘探方向：①以沁水、鄂尔多斯、准噶尔、海拉尔、鸡西等煤系气资源量较大的盆地为重点,开展煤系气勘探和评价;②针对不同煤系气气藏类型开展有针对性的勘探工作,在浅部自生自储型煤层气富集区进行煤层气勘探,对深部煤层气-砂岩气共生气藏进行煤层气＋砂岩气综合勘探,对煤成砂岩气藏重点开展砂岩气勘探。     

中国煤层气发展战略探讨——以中石油煤层气有限责任公司为例

近年来我国煤层气产业增速放缓,为了促进产业发展,亟需围绕做大做强我国煤层气产业这一重大课题开展研究工作。为此,以中石油煤层气有限责任公司为例,系统研究和总结了该公司自2008年成立以来在鄂尔多斯盆地东缘煤层气产业基地建设、新疆地区煤层气勘探开发等方面取得的技术进展和成果,分析了我国煤层气产业发展面临的机遇与挑战。在此基础上,提出了有利于煤层气产业发展的5大主攻方向:①突出加快新疆地区中低煤阶煤层气战略接替规模突破;②持续攻关已开发区增产和提高采收率技术,大幅度提升开发效益;③强化深部煤层气及煤系地层天然气综合开发,提高资源综合利用率;④建立基于人工智能和大数据的煤层气田智能信息技术,提升煤层气田开发水平;⑤开展煤层气效益开发创新管理体系研究,为煤层气效益开发提供科学的制度保障。结论认为:①鄂尔多斯盆地东缘煤层气的规模开发为国家提供了宝贵的清洁能源,为煤矿安全生产、节能减排提供了新路径、做出了新贡献;②应持续推进管理创新和技术创新,突出加快在新疆地区建设我国第3个煤层气产业基地,促进我国煤层气产业加快发展。     

中国页岩气技术标准体系建设与展望

中国高度重视页岩气这一新兴产业的发展,在国家产业政策的指导和支持下,该产业快速发展,3 500 m以浅的页岩气已迈入规模化开采阶段。为了规范页岩气产业的健康快速发展、确保国家对页岩气勘探开发的监管有标准可依、快速复制页岩气高效勘探开发技术,需要制订页岩气全产业链的技术标准和技术标准体系。为此,分析了中国页岩气勘探开发技术现状,重点阐述了页岩气技术标准制订对促进页岩气技术进步的作用和意义,进而展望了页岩气勘探开发技术及标准制订下一步的发展方向。研究结果表明:①中国已经建立了符合中国国情的页岩气勘探开发理论和技术体系,形成了页岩气地质综合评价、开发优化、水平井优快钻井、水平井体积压裂、工厂化作业、特色高效清洁开采等6大技术系列共计27项特色技术;②已经规划制订页岩气特色标准173项,有力地支撑了中国页岩气产业的快速高质量发展,2019年页岩气年产量已达143.6×10~8 m~3。结论认为,页岩气技术标准体系的建设,促进了中国页岩气勘探开发技术不断完善、推动了技术水平大幅度提升、确保了质量安全环保全面受控。     

对中国页岩气压裂工程技术发展和工程管理的思考与建议

中国页岩气的资源禀赋与北美地区存在着较大的差异,由此决定了不能生搬硬套后者页岩气革命的经验和做法。为了实现中国页岩气资源的规模有效开发,在借鉴北美页岩气开发先进理念的基础上,结合自身页岩气资源的实际情况,对我国页岩气增产改造技术现状进行了梳理与总结,进而对页岩气压裂关键技术发展方向与加强工程管理提出了建议:①融合了地质、工程及生产信息的数据体是页岩气勘探开发与生产各环节设计与优化的基础,应打破"数据孤岛",深入数据挖潜,实现数据的高效应用,促进地质工程一体化数据融合;②应在考虑页岩岩石力学各向异性特征与地应力特征的基础上,发展并完善适用于页岩的地质力学测试评价方法和技术,提升地质工程一体化方案设计水平;③需要研发全可溶桥塞,提高分段压裂作业效率,降低施工风险,助力页岩气开发降本增效;④工程管理方面尚有很大的提升空间,值得探索和研究,油气行业和油气公司应抓住这一重要的战略机遇期,积极优化现有的工程管理模式,寻找提质增效的最佳途径。结论认为,我国页岩气资源的勘探开发目前还处于起步阶段,技术与装备、生产管理、勘探开发效果、政策法规等与国外存在着显著的差距,亟需结合自身资源条件,对美国页岩气革命水力压裂经验与管理理念进行借鉴、消化、吸收与再创新,进而探索出一条符合中国实际的页岩气开发可行之路。