非常规页岩气的勘探现状前景

摘 要：作为新能源领域的页岩气,在中国有着广阔的勘探开发前景,其开发对改善中国能源构成将会产生积极影响.页岩气是指赋存于页岩系统中的天然气,与煤层气、致密砂岩气构成当今世界三大非常规天然气,是一种新类型能源资源.

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一、前言

近年来,页岩气在非常规天然气中异军突起,已成为全球油气资源勘探开发的新亮点.据预测,世界页岩气资源量为456万亿立方米,主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、拉丁美洲、前苏联等地区,与常规天然气相当.世界上页岩气资源研究和勘探开发最早始于美国.2009年美国页岩气年产量接近1000亿立方米,超过中国常规天然气的年产量.除美国之外,加拿大、澳大利亚、德国、法国、瑞典、波兰等国也开始了页岩气研究和勘探开发.

中国页岩气富集地质条件优越,据专家估算,中国页岩气可采资源量约为26万亿立方米.目前,中国页岩气资源调查与勘探开发还处于探索起步阶段,至今尚未对其潜力进行全面估算,页岩气资源有利目标区有待进一步落实,勘探开发处于“空白”状态.

二、非常规页岩气的勘探现状

(一)中国页岩气的存储量

中国的页岩地层具有页岩气藏形成的基本地质条件,各地质历史时期页岩地层均十分发育,既有有机质丰度达很好一极好标准的南方海相页岩地层,也有得天独厚的北方湖相页岩地层,资源丰富,开发领域广阔.

(二)中国页岩气分布

从震旦纪到中三叠世,中国南方地区发育了广泛的海相沉积[10～12],分布面积达200余万平方公里,累计最大地层厚度超过10km,形成了上震旦统（陡山沱组）、下寒武统、上奥陶统（五峰组）一下志留统（龙马溪组）、中泥盆统（罗富组）、下石炭统、下二叠统（栖霞组）、上二叠统（龙潭和大隆组）、下三叠统（青龙组）等8套以黑色页岩为主体特点的烃源岩层系.其中下寒武统、上奥陶统五峰组一下志留统龙马溪组、下二叠统、上二叠统等4套烃源岩是区域主力烃源岩.经研究认为,南方地区与美国东部页岩气产出地区（阿巴拉契亚等盆地）具有诸多的地质可比性（包括页岩地质时代、构造变动强度等）,下寒武统、上奥陶一下志留统以及二叠系等地层分布广泛、厚度大,有机质丰富、成熟度高,是南方地区区域上的页岩气发育最有利层位,四川盆地、鄂东渝西及下扬子地区是平面上分布的有利区.在华北一东北地区,页岩气更可能发生在主力产油气层位的底部或下部,区域上的古生界、鄂尔多斯盆地的中一古生界、松辽盆地的中生界、渤海湾盆地埋藏较浅的古近系等,泥页岩累计厚度在50～2000m,平均有机碳含量为1.0%～2.0%,局部平均值可达4.0%以上.

在西北地区,页岩气大部分分布在中生界和盆地边缘埋深较浅的古生界泥页岩中.其中吐哈盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地等均有页岩气成藏的地质条件,局部有机碳含量在30%以上,发现了典型页岩层中局部的天然气富集.其中,暗色页岩发育的地区和层位是需要重点研究的领域和目标.在吐哈盆地,吐鲁番坳陷水西沟群地层广泛发育了暗色泥岩和炭质泥页岩（图3）,炭质泥岩累积平均厚度在30m以上,有机碳含量一般介于6%～30%；暗色泥页岩厚度更大,如八道湾组暗色泥页岩厚度一般大于100m,盆地中北部达到200m以上,西山窑组暗色泥页岩最大厚度大于600m,有机质的成熟度目前大都处于0.4%～1.5%之间,非常有利于页岩气藏的形成和发育.

三、非常规页岩气的勘探前景

随着非常规气体勘探开发技术的发展,非常规气的产量在天然气总产量中所占的比重将有所增加,有望从2000年的35%增加到2012年的54%.而中国作为页岩气储量大国,具有良好的页岩气勘探开发前景.

古生界海相页岩具有良好的开发前景.我国南方地区是我国最大的海相沉积岩分布地区,地层时代较老,经历的构造活动期次多,热演化程度高,发育多套厚度大、分布稳定、有机质丰富的海相硅质页岩地层.其研究与勘探结果均已证实,这些页岩地层不仅是优质的烃源岩,而且已大量生成油气,尤其是在相对稳定的向斜区、隆起的底部位等处的页岩烃源岩里.

这些地区泥页岩地层厚度大,有机碳含量平均值普遍较高,有机质热演化程度适中,是页岩气发育很有前景的地区.此外,松辽盆地白垩系页岩,准噶尔盆地南缘上二叠统、中一下侏罗统页岩,陕甘宁盆地上三叠统页岩以及吐哈盆地中一下侏罗统碳质页岩是有利的页岩气形成的层系和地区.

在页岩气开发这场非常规油气能源竞赛中,三桶油再次显现出领跑架势.继中石化宣布国内首个大型页岩气田提前进入商业开发、中海油国内第一口页岩气探井顺利开钻后,昨日,北京商报记者从中石油了解到,该公司确定“川南成为四川盆地页岩气开发主战场”,今明两年,威远区块和长宁区块钻井120多口、建成日产气700万立方米产能.

（三）目前国家已将页岩气正式列为独立矿种,这对促进页岩气勘探开发具有重要意义.“十二五”期间,国家将加强页岩气资源潜力调查和评价,加大科研攻关力度,制定页岩气产业政策,初步形成页岩气发展的资源、技术和产业基础,推进页岩气产业快速发展.

(四)发展定位高

国土资源部油气资源战略研究中心从2004年开始,与中国地质大学（北京）一起,跟踪调研中国页岩气资源状况和世界页岩气资源发展动态.2009年,国土资源部在重庆綦江县启动了中国首个页岩气资源勘查项目,2010年,确定了黔北、川南、渝东南、渝东北等7个国家先导试验区.国内三大石油公司积极调整结构和重点,将页岩气勘探开发列为非常规油气资源的首位.

四、结束语

能源安全影响到国家经济的发展和社会稳定,世界各国通过各种渠道解决自身的能源问题,其中最重要的就是寻找替代能源.随着钻、完井等生产技术的发展,非常规油气资源越来越多地得到有效利用,在全球能源供应中的地位日益提升,非常规天然气资源包括煤层气、页岩气、水溶气等.页岩气将成为目前我国经济技术条件下天然气工业化勘探的重要领域和目标.