中国页岩气勘探评价若干问题论文_郭勇1,2,3,胡焕校1,3

中国页岩气勘探评价若干问题论文_郭勇1,2,3,胡焕校1,3

1.中南大学地球科学与信息物理学院 湖南长沙 4100832.核工业二三〇研究所 湖南长沙 410007;3.有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学)

摘要:除了石化、煤电企业外,许多来自传统地质矿产、设备制造和金融投资业界的各类国企、外企以及民企也积极地参与到页岩气开采这股热潮中,而且具有中国特色的页岩气研发机构、开发公司、实验室、技术委员会甚至地方政府设立的各种页岩气组织机构也应运而生。然而,从近年来见之于网络、报刊、电视等各大媒体上报道的有关页岩气的各种新闻、各级部门发展规划、发表的页岩气文章,甚至从“页岩气开发利用补贴政策”中都不难看出,目前国内对“页岩气”这一非常规油气勘探新领域尚存在不少的认识误区。

关键词:页岩气勘探;选区评价;地质认识;

基于国内页岩气勘探现状分析,揭示目前页岩气勘探评价中存在的问题,指出陆相页岩气在中国南方海相页岩气勘探的复杂结构,在发展的认识、发展规划及页岩气资源的评价等方面,需要更细致的研究和更科学的思维,不仅关注页岩气的发展机遇,也要警惕页岩气开发的风险。

1 页岩气勘探中的问题

近年来,国内页岩气勘探成果似乎只是过去页岩气的印证,这是常规油气勘探的一个事实,已经证明了在四川盆地的事实。页岩气只有卫5井寒武系筇竹寺页岩2.5×104m3/d实验产量,比页岩气水平威尔斯近年来一些水平段达1 000m的测试10节大型水力压裂后的产量要高。21世纪以来,页岩气在北美洲的成功推广和应用,完全是由于水平钻井和水力压裂技术的突破和大面积发展而来的。它可以大规模、高产、低成本、经济、有效地开采页岩气,因此,应通过水平钻井和多层压裂等先进技术和工艺提升页岩气大规模生产能力。

1.陆相页岩气勘探。目前,国内页岩气勘探开发在陆相地层中主要推广侏罗系自流井组和下三叠统须家河组在鄂尔多斯盆地和四川盆地。此外,在渤海湾,泌阳和东部断陷盆地陆相页岩油气东也进行了探索。虽然一些陆相页岩气勘探取得了被誉为“成功”或“突破”,被称为“第一次”,但许多事实背后的名字是:页岩气生产实验达不到工业空气流量标准;致密碳酸盐岩气、致密砂岩气页岩气。从专业的角度来看,国内真正的陆相页岩气勘探取得了“难言之成功”或“突破”,但仍存在许多问题。

2.海相页岩气勘探。四川盆地第一次国内页岩气勘探是从第一次下古生界海相页岩钻井威尔斯开始。近年来,全国页岩气区块招投标,已经波及到整个华南地区,形成了所谓的“多元化投资新格局,页岩气勘探企业参与的多种类型”。一些地方政府也将在未来5~10a的页岩气开发利用的经济发展计划,岩气开发及相关产业发展战略,建立了页岩气开发页岩气勘探有限公司利用调查研究所研发,名目繁多的专门机构。各级政府部门高度重视页岩气勘探程度,支持出台相关政策未出台。但是,如果对南方海相页岩气勘探的最新进展进行仔细梳理分析,不难发现,这一勘探也隐藏着巨大的风险和问题。

2 页岩气选区评价与地质认识问题

页岩气选区评价与地质认识问题,目前,在中国页岩气的勘探是海洋相湖泊相的过渡相,具有充分的开发潜力,似乎是“只要页岩就可以开采页岩气”。然而,近年来的勘探结果表明,一些大陆地层的页岩气勘探,效果不太理想。在页岩气勘探中,首先应弄清楚的是选择性层选择问题。勘探区块的选择是否是页岩气资源禀赋高的有利地区?页岩气藏压裂层是否富含有机质,适合于页岩气的压裂研究?如何通过地质评价,优化页岩间距,为商业开发和有利区,这是关系到页岩气勘探成功。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果不适合水平井压裂页岩层或页岩气资源量不高,将导致高投入、低输出,巨大的投资风险,低回报,甚至更严重的,可能会导致社会资源的严重浪费。

1.页岩气选区选层问题。页岩气勘探评价不是以证实页岩气“有无”为目的,这是一个并不需要证明的伪命题,因为现代油气地质理论以及过去大量的常规油气勘探实践早已经证明了泥页岩中油气的存在。国内页岩气勘探与评价工作需要证实的是:通过水平井压裂技术能否达到页岩气的商业产出?页岩气资源的勘探潜力和规模(如单井EUR)有多大?最终需要证实能否经济有效地开发页岩气?以此为目的,首先需要筛选出资源禀赋较高的页岩气勘探有利区块。而且,还需要在黑色页岩岩系中优选出具有经济性的含气页岩作为页岩气勘探目的层进行勘探,这样才有希望取得页岩气商业开采的成功。而资源禀赋的高低以及含气页岩的选择则是由一系列地质与工程评价参数所决定的。目前,国内在页岩气勘探选区与地质认识方面存在的问题主要表现在以下方面。(1)评价标准问题。国内对页岩气的选区评价基本上还停留在“烃源岩”的认识阶段,许多选区评价标准都是以国内陆相烃源岩有机质评价指标作为依据的。(2)“含气页岩储层”划分与评价问题。从近几年来国内发表的大量页岩气研究文献来看,基本上都没有认识到划分含气页岩储层对于页岩气商业开采的重要性,更没有开展对页岩气储层的系统评价与研究,似乎只要满足“烃源岩”基本条件的页岩即可作为页岩气储层。然而,北美地区页岩气勘探实践则已证明,只有满足页岩气储层划分条件的“含气页岩”(GasShale)才具有商业开采价值,也有人称之为“经济性含气页岩”。这种“含气页岩”在岩相、有机质含量、矿物组成、岩石物理性质以及岩石力学等各方面的特征完全不同与“普通页岩”。只有在大套的页岩岩系中准确地识别与划分出含气页岩储层,才能优选出可供商业开采的压裂层段。因此,在页岩气勘探评价工作中,不仅要选择出资源禀赋高的有利区块,更重要的是还要选择出具有商业开采价值的含气页岩层段。在此基础上开展页岩气水平井钻探与压裂工作,才有希望获得较好的勘探效果。

2.吸附气认识问题。目前国内对页岩气地质认识存在诸多误区,认识“吸附气”就是其中之一。有些人把太多的重点放在页岩气的吸附作用,这是因为页岩气的吸附比传统天然气更具破坏性,页岩气的勘探可以推广到剩余的黑色页岩的浅水区的范围。这可能是有关部门最近完成的全国性的调查显示,页岩气资源潜力评价在南方地区的许多海相页岩露头和浅埋区为页岩气勘探进行两轮页岩气招的重要理论依据,有利区。更多的是在页岩气定义的标准是什么,页岩气补贴政策是“吸附气含量超过20%。”这不仅在实践中难以操作,更重要的是对页岩气在国内页岩气勘探的方向吸附的理解导致错误的判断,造成了巨大的资源浪费。这也意味着为美国“页岩气革命”作出巨大贡献的还是那些赋存在页岩众多微米至纳米级的基质和有机质孔隙中的游离气。我国南方复杂构造区的海相页岩不仅由于存在前述不利的地质条件而使游离气大量逸散,包括多期构造运动中由于抬升、压力降低而早已解析出来的那部分页岩气,而且由于埋藏浅、有机质含量又不够高(一般小于5%),因此能够被吸附的页岩气规模也就有限,其勘探的商业价值不得不令人质疑。目前这些地区不甚理想的勘探效果也或多或少佐证了这一观点。毋庸讳言,我国南方构造复杂区海相页岩气仅靠浅层页岩中有限的吸附气量是难以实现规模化商业开采的。

总之,北美页岩气革命的火种能否在中国的页岩气土壤中开花结果,绝非是所谓的政策与机制问题,不断创新发展的勘探评价与开采技术以及成熟、健全的油气技术服务市场更显重要。未经过深入、认真的科学论证而盲目地降低页岩气开采门槛,对既无油气勘探技术更无油气开采经验的非油气企业开放市场,以及对页岩气产业发展的“贪大求快”,将会造成社会资源的极大浪费。

参考文献:

[1]王大忠,四川盆地下古生界页岩气藏形成条件与勘探前景.2017.

[2]胡文晴.浅谈中国页岩气勘探评价若干问题.2017.

论文作者:郭勇1,2,3,胡焕校1,3

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/30

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中国页岩气勘探评价若干问题论文_郭勇1,2,3,胡焕校1,3
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