中国页岩气勘探开发进展与发展前景

全球掀起了轰轰烈烈的"页岩气绿色革命",北美以外地区有20余个国家在进行页岩气前期评价和勘探开发先导试验,页岩气资源成为潜力较大、较重要的天然气开发目标。中国发育海相、海陆过渡相—陆相煤系和湖相3类富含有机质页岩,都具备页岩气形成与富集条件,页岩气资源丰富。中国在页岩气资源潜力评价和勘探开发先导性试验上取得了重要进展,正在寻求实现页岩气资源有效开发。本文系统总结了中国页岩气勘探开发实践,分析了中国页岩气资源前景,指出中国页岩气资源丰富。目前已在中国多处发现了页岩气资源,发展前景良好。与北美相比,中国页岩气形成与发展具明显的特殊性,许多地质与开发难题亟待解决。随着页岩气地质评价与开发理论创新及相关关键技术突破、经济条件改善和国家政策支持,未来中国页岩气资源发展前景广阔,有望改变中国天然气发展乃至整个能源发展格局。     

页岩气资源评价方法及其在四川盆地的应用

近10年来,在高天然气价格、水平井钻井技术和压裂技术进步的推动下,页岩气成为美国最重要的天然气开发目标,形成了适合于不同勘探开发阶段的页岩气资源潜力评价方法,对页岩气资源的认识不断得到深化。在详细研究美国页岩气资源评价方法基础上,探索了我国现阶段页岩气资源评价方法,并针对四川盆地西南部地区及威远气田区下古生界下寒武统筇竹寺组的页岩气资源做了初步预测。结果认为四川盆地页岩气资源丰富,不少于盆地常规天然气资源量,是未来值得重视的重要天然气勘探开发新领域。     

中国页岩气勘探开发面临的问题与对策

为加快中国页岩气产业的发展步伐,探讨了中国页岩气勘探开发面临的问题,并提出相应的应对措施。分析认为,页岩气要成为中国天然气勘探开发的后备领域,形成产业化规模并为调整和优化能源结构、缓减天然气供需矛盾作出贡献,至少需要解决4个问题：①中国是否存在页岩气;②页岩气的单井产量有多高;③页岩气藏的规模有多大;④开采页岩气的成本是否划算。四川盆地长宁、威远地区钻获丰富的页岩气,初步回答了中国有无页岩气的问题,但是,中国页岩气的勘探开发还面临着资源、环境、技术、成本和政策等5个方面的挑战：①页岩气资源评价、储量计算和产能预测的方法需要探索,页岩气资源量、储量和产能尚不清楚;②中国页岩气勘探开发受环境制约,环保要求高;③页岩气的评价技术和核心工艺技术还不完全掌握;④成本是制约页岩气效益开发的关键因素;⑤现有天然气勘探开发的一些技术标准不适应页岩气勘探开发,中国缺少发展页岩气产业的系统扶持政策等。针对上述问题,建议当前应当做好矿权秩序维护、科技攻关、政策扶持、标准制订、先导试验区建设和体制创新等工作。     

四川盆地安岳地区须家河组——近海潮汐沉积

多年来，大家都公认四川盆地须家河组除底部须一段为海相沉积以外，其上各段均属湖泊-三角洲沉积相。可是通过2007年对多个露头剖面和钻井岩心的研究，发现四川盆地安岳地区须二段-须六段均为碎屑浅海产物。为此，在介绍潮汐沉积作用原理的基础上，详细分析了须家河组岩性构造特征，从双向交错层和交错纹层、砂泥岩薄互层层理、双黏土层构造、水流突变特征等4个方面论证了该组地层为潮汐成因的事实，露头和岩心特征也有力的证明了这一点。在此基础上，分析了须家河组的沉积相、沉积微相以及沉积模式。结果表明，研究区须家河组除边缘分布有三角洲沉积相以外，其余广大面积都属于浅海相大潮差河口湾沉积亚相，包括潮下、潮间和潮上带等多种沉积微相。     

四川盆地下古生界页岩气藏形成条件与勘探前景

下古生界筇竹寺组和龙马溪组黑色页岩已被证实为四川盆地石炭系、震旦系等大中型气田或气藏的重要烃源岩,同时有迹象表明自身也具有形成页岩气藏的潜力。初步研究结果表明,筇竹寺组和龙马溪组黑色页岩均具有厚度大、区域分布广、富砂质、硅质和有机质的特征,且已见到大量油气显示和小规模油气流,具备形成页岩气藏的有利地质条件。四川盆地南部地区下古生界页岩气资源丰富,其中威远和自贡-泸州-永川２个区块可作为近期开展页岩气勘探开发的有利目标区,通过老井复查和加砂压裂测试,有望取得勘探突破。     

四川盆地东吴期泸州古隆起与茅口组碳酸盐岩缝洞储层分布

中二叠世末的东吴运动是中国华南地区二叠纪影响较大的一次地壳运动。东吴运动在四川盆地内部发育了泸州古隆起,导致了茅口组不同程度的抬升剥蚀和岩溶储层的形成。利用大量钻孔资料编制了泸州古隆起上二叠统沉积前的古地质图,恢复了东吴期泸州古隆起剥蚀后的古地貌和古隆起抬升初期的古构造。资料揭示区域上茅口组剥蚀最严重的区域也是古隆起抬升的中心,东吴期泸州古隆起呈北北东向展布,北东翼宽缓,西南翼陡峭,古隆起核部茅口组具剥蚀夷平特征。泸州古隆起北东翼岩溶缓坡及其相邻的核部茅口组剥蚀夷平严重,岩溶缝洞层段保存较少;西南翼岩溶陡坡及其邻近的古隆起核部一侧为溶蚀强度大、缝洞层段保留较多的区块,是茅口组缝洞储层发育的最有利区。     

北美页岩气资源形成的地质条件

Fort Worth 盆地Barnett页岩气藏的成功开发,极大地推动了全球页岩气勘探开发进程。分析北美地区已开发页岩气聚集区带油气地质特征,了解区域地质背景,有助于建立页岩气富集模式、寻找有效页岩气储层、确定“甜点”边界、提高采收率等。研究表明,北美克拉通盆地、前陆盆地侏罗系、泥盆系-密西西比系富集多种成因、多种成熟度页岩气资源,页岩产层通常是含油气系统中主力烃源岩,尤以受上升洋流影响、具有低能还原环境的海进体系域黑色页岩（腐泥型-混合型干酪根）为佳。沉积环境和热成熟度是页岩气富集区带主要控制因素,裂缝网络发育程度决定能否获取丰厚的商业价值。因此,古气候、古地理条件以及沉积环境、构造作用等因素的综合,使得北美页岩气资源形成并不断得到有效开发。     

处理解释一体化的层间多次波识别与压制——以四川盆地高石梯—磨溪地区灯影组为例

层间多次波的存在严重影响地震资料品质,造成合成地震记录与实际资料不匹配,对油气勘探开发造成许多负面影响。由于层间多次波来自表层以下的反射位置,因而与一次波差异小,且多源叠加造成多次波周期性特征复杂,目前还没有非常有效的压制方法可以借鉴。针对层间多次波“识别难,压制难”问题,在广泛技术调研的基础上,改变思路,提出了一种处理解释一体化的层间多次波识别与压制技术方案,以四川盆地高石梯—磨溪地区灯影组为例,介绍其实际应用效果。首先,研发了基于反射率法的多次波正演模拟技术,通过含与不含多次波正演模拟结果与实际资料对比分析,结合其它多种手段论证了高石梯—磨溪地区井震不匹配主要是由层间多次波造成的,并得到VSP资料的验证。其次,利用剥层法多次波正演模拟与周期性分析,明确了灯影组层间多次波主要来源于其上覆4组速度反转层。其后,在层间多次波模拟与来源层位指导下,通过多次波压制试验优选技术,建立了偏移前、偏移后和叠后分步组合迭代的多次波压制技术流程,并通过层控剩余速度分析与叠加速度优化,以及层控Radon变换解决了层间多次波与一次波速度差异小的瓶颈问题。最后,基于速度谱上速度展度,研发了多次波发育强度平面...     

双相介质BISQ地震油气预测技术

单相介质理论针对固体而忽视流体,预测油气则先天不足。双相介质理论指出流体尤其是油气的存在和运动是弹性波频散和衰减的主要原因,因而可以通过计算频散谱和衰减谱来预测油气。谱的计算要求有瞬时特性,才能避免时窗效应。为此采用分频的办法对地震道进行分频,形成分频道集后再作“三瞬”处理,这样在指定时刻一个釆样点可集合成瞬时振幅谱、瞬时频率谱、瞬时相位谱;用瞬时振幅谱和瞬时频率谱计算出瞬时衰减谱,而瞬时频散谱则可用瞬时相位谱去近似代表。通过已知井建立预测模型,再对6个待钻井位目标用该方法进行预测,完井试油预测成功率达83.33%。