中美页岩气成藏条件_分布特征差异研究与启示(4)

2021-09-24 13:09

与美国相比,我国陆上页岩具有“一深二杂三多”的特点,主要表现在埋藏较深,埋深超过3500m的页岩占65%;地表条件与页岩热演化史复杂,南方和中西部地区以山地与丘陵为主,海相页岩成熟度偏高,陆相页岩成熟度偏低;页岩类型、分布层位和构造运动多,发育海相、海陆过渡相与煤系、湖相3类页岩,涵盖上元古界—新生界十余套层系,历经加里东、海西和喜马拉雅期等多次构造运动(见表2)。总体而言,我国海相页岩气勘探前景最好,其中四川盆地及其周缘地区最为现实;海陆过渡相与煤系页岩气勘探潜力有待落实;湖相页岩气主要分布于凹陷中心区,具有一定的勘探潜力。

。

海陆过渡相与煤系页岩主要分布在前陆和克拉

通坳陷盆地中,时代以晚古生代石炭—二叠纪为主,其次为中生代侏罗纪。区域上分布于华北、南方和西北3个地区,纵向上与砂岩及煤层互层,没有明显的集中段,且横向变化快,无法形成大面积连续分布。除四川盆地、鄂尔多斯盆地等构造相对稳定区保存较好外,其余均处于现今盆地之外,并遭受过多期构造改造。初步研究认为,四川盆地川西坳陷的

表2

Table2

项目

构造沉积类型

地质条件

有机碳含量含气量热演化程度

埋深

开发条件

地表条件油气管网

中、美页岩气综合条件对比表

ComparisononcomprehensiveconditionsbetweenChinaandU.S.

中国

复杂,多次改造,断裂发育

海相有效范围保存少发育3大类,

中等—好,以1%~5%为主偏低(平均1~3m/t)变化大,海相偏高(Ro>2%),

陆相偏低(Ro<1.3%)>3500m埋深为主偏大,

复杂,南方多高山,北方少水总体不够匹配,部分地区无管网

3

美国

简单,一次抬升,断裂较少

单一,主要为海相页岩丰富,以5%~10%为主高(平均3~6m3/t)适中(Ro为1.1%~2.0%),

普遍为成气高峰阶段较浅,以1500~3500m为主

平原或丘陵,水源好发达,遍及全国

4

4.1

启示

我国页岩气勘探前景展望

页岩气的成功开发,已使美国从过去的天然气

重要启示。4.1.1

页岩气规模开发要经历较长时间的准备

美国的页岩气开发已有几十年的历史,前期并

进口国基本上实现了自给自足,将来甚至有可能成

为天然气出口国。虽然中、美两国的地质条件差异较大,但美国的成功经验对我国页岩气的发展具有60中国工程科学

不是很成功,但在政府各种优惠政策的支持下,中小

油气公司一直坚持开展深入的研究和技术研发,最实终在水平井技术和水力压裂技术出现突破之后,现了页岩气开发的突飞猛进。例如Barnett页岩

页岩气,非常规能源

1981年开始探索,历经了22年产量才达到100亿m3。整个开发过程分为5个阶段:局部发现、整体评价、落实资源、确定核心区、拓展外围区,开发

2

区的面积也由最初的60km扩展到目前的1.07万

公司、国土资源部油气研究中心、中国地质大学等单位相继借鉴北美成功经验,以老井复查、区域地质调查为基础,开展了中国陆上页岩气形成地质条件和

在页岩气远景区进行地质浅井、参数资源潜力评价,

获取页岩气评价关键参数,评价优选井和地震勘探,

有利页岩气区带,钻探页岩气评价井,实现了我国页岩气勘探初步突破,证实了我国富有机质页岩具有较好的页岩气勘探前景。

页岩气资源的勘探开发前景日益凸显,已引起各方的广泛关注。有效利用页岩气资源可以在很大程度上缓解我国能源紧张的状况,为天然气工业的快速发展提供重要接替资源。据EIA(U.S.EnergyInformationAdministration,美国能源信息署)等机构预测,未来全球页岩气产量将有较快增长,其中美国页岩气产量将在2035年占其天然气总产量的45%以上

[2]

km2。说明页岩气的发展需要经过较长时间的技术探索和规模应用的准备。4.1.2

自身必须掌握核心技术

美国依靠持续的技术突破实现了页岩气的商业并开始向外输出技术,明显具有用技术控制资源化,

的用意。我国在煤层气领域起步较早,但受制于开发体制不顺畅和对外技术依赖,发展的速度远远落后于美国。因此页岩气应在抓住机会引进国外先进技术的同时,立足于自主创新,加大科研攻关力度,形成适合我国地质条件的页岩气勘探开发技术,并实现页岩气重大装备自主生产制造。4.1.3

需要政府给予政策支持

政府可资助前期技术开发和勘探研究,同时在发展初期提供必要的优惠政策支持。这样可以使页岩气的开发活动有利可图,对吸引更多资本进入有决定性作用。当页岩气进入商业化阶段后,政府再

既可减轻政府负担,又可逐渐减少或取消特殊优惠,

刺激技术创新。用资源税、增值税、所得税等税收减免而不是直接补贴的方式更有利于鼓励开发商进行

设备投资和降低成本。4.1.4

严格的环境监管是持续发展的保障开发主体多、开发速度快,并非必然带来开采混

。通过对比分析我国已开展页岩气先导试

验的四川盆地南部地区(蜀南)与作为美国现代页

岩气工业摇篮的FortWorth盆地Barnett页岩(见表3),认为页岩气从发现到规模开发需要经历较长时间的基础理论研究和技术准备。

表3

蜀南下古生界页岩与Barnett页岩基础数据对比表Table3

Comparisononbasicdatabetween

theLowerPaleozoicshaleinthesouthernof

SichuanbasinandBarnettshale

项目

Barnett

蜀南下古生界

对比结论大致相当偏深

约1.5倍大致相当大致相当约2/3约1/2200±

乱,关键是要在大规模开采之前就制定并执行严格的监管制度。环境问题应作为页岩气的监管重点,借鉴了解美国在页岩气环境监管方面的最新动态,并结合我国特点,及时制定有关法规和管理办法,确保监管先行到位,开发可控。4.2

对我国页岩气产量发展规模的预测

与北美相比,我国页岩气勘探起步较晚。与全

1.22万约1万可采资源量/(万亿m3)

1980~25901500~4000埋深/m

1.041.45有利面积/(万km2)

核心区面积/km2有利施工核心区面积/km2

有效页岩厚度/m含气量/(m3·t-1)年产量/(亿m3)

4162约400030~180/中值904.2~9.9530

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