頁巖氣地質(zhì)特征及選區(qū)評(píng)價(jià)

井文超

摘要：頁巖氣作為一種被人們所熟知的非常規(guī)氣藏，在目前越來越受到了人們的重視，無論是國(guó)家還是石油公司都對(duì)這種能源的未來充滿期待。本文結(jié)合了相關(guān)文獻(xiàn)資料，同時(shí)廣泛調(diào)研了國(guó)內(nèi)外各個(gè)公司的項(xiàng)目試驗(yàn)，評(píng)價(jià)了頁巖氣的地質(zhì)特征、與頁巖氣的選區(qū)位置，并根據(jù)一般情況對(duì)我國(guó)頁巖氣富集地區(qū)的概況進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。

關(guān)鍵詞：頁巖氣，地質(zhì)特征，選區(qū)評(píng)價(jià)，資源價(jià)值

頁巖氣是一種被人們廣為熟知的非常規(guī)氣藏，這種非常規(guī)氣藏的優(yōu)勢(shì)在于分布廣泛、開采潛力大，越來越多的政府及石油公司將目光投向了這一開發(fā)領(lǐng)域，開采頁巖氣也已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)外勘探開發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)焦點(diǎn)話題。當(dāng)下，我國(guó)在四川、貴州等地的勘探開發(fā)已經(jīng)產(chǎn)生了初步經(jīng)濟(jì)效益，這些地點(diǎn)的地質(zhì)條件良好，頁巖氣儲(chǔ)量豐富，同時(shí)也吸引了越來越多的投資。本文根據(jù)現(xiàn)有頁巖氣勘探開發(fā)的相關(guān)理論材料進(jìn)行編繪，通過對(duì)頁巖氣的基本特征和發(fā)育情況的分析，對(duì)頁巖氣的儲(chǔ)層地質(zhì)特征進(jìn)行理論分析與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐。近年來，我國(guó)在四川、貴州等地發(fā)現(xiàn)了大型的頁巖氣藏，對(duì)勘探的投入也逐漸增大，痹癥針對(duì)頁巖氣的基本性質(zhì)做了梳理的同時(shí)，也對(duì)頁巖氣選區(qū)的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了一定程度的概括，希望能對(duì)未來研究做出幫助。

1 頁巖氣選區(qū)評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外的石油公司根據(jù)自身的研究技術(shù)以及所在區(qū)塊地質(zhì)條件，總結(jié)出了許多適合自身的研究策略以及發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)所在地區(qū)區(qū)域指標(biāo)的不同，也劃分出了不同的體系。體系經(jīng)過歸納可以總結(jié)為以下三種：以英國(guó)石油公司為代表的的綜合風(fēng)險(xiǎn)分析法、以美國(guó)美孚公司為代表的的邊界網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)法以及以大多數(shù)能源公司為代表的地質(zhì)參數(shù)圖件綜合分析法，這些方法有好有壞，皆因?yàn)槊總€(gè)公司所注重項(xiàng)目不同而會(huì)有差異。一般可以認(rèn)為，英國(guó)石油公司的頁巖氣綜合風(fēng)險(xiǎn)分析法是最為成熟的，其用途也主要用于高成熟的勘探工區(qū)，而美國(guó)美孚公司對(duì)于頁巖氣選擇工區(qū)的參數(shù)選擇大概可以分為兩類，可以利用節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析的辦法進(jìn)行一定程度的預(yù)測(cè)，并且對(duì)未來可勘探地區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)分析。

對(duì)于頁巖氣的勘探開發(fā)，國(guó)內(nèi)相關(guān)部分也采取了相應(yīng)的措施進(jìn)行部署。國(guó)內(nèi)為此出臺(tái)了相關(guān)工作指南，將頁巖氣劃分為遠(yuǎn)景區(qū)、有利區(qū)和目標(biāo)區(qū)這樣三個(gè)等級(jí)，在劃分為三個(gè)等級(jí)之外，還可以劃分為海相、海陸過渡相和陸相3類，雖然分類不同，但是重點(diǎn)都是需要在工區(qū)中尋找“有利區(qū)”進(jìn)行安排。我國(guó)的頁巖氣勘探主要是借助于國(guó)外各大石油公司的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行總結(jié)，并根據(jù)國(guó)內(nèi)的具體盆地特點(diǎn)，建立多種類型、多時(shí)代富有機(jī)質(zhì)頁巖氣的選區(qū)評(píng)價(jià)機(jī)制，以期能夠獲得更大的突破。

2 頁巖氣地質(zhì)特征

頁巖氣可以被看做一種非常規(guī)的天然氣，在成因類型、巖石學(xué)特征、賦存方式與相態(tài)、有機(jī)地化特征等方面都與常規(guī)天然氣有很大的區(qū)別，一般來說，能夠儲(chǔ)集頁巖氣的儲(chǔ)層通常都是低孔隙度、低滲透性并且粒度較小，通常也會(huì)發(fā)生復(fù)雜的成巖改造等等。下面筆者就將從頁巖氣的幾方面性質(zhì)對(duì)頁巖氣地質(zhì)特征進(jìn)行總結(jié)。

2.1 成因類型

國(guó)內(nèi)學(xué)者認(rèn)為頁巖是一種犀利趁機(jī)，并且富含有機(jī)質(zhì)。經(jīng)過一定時(shí)間的研究采樣，研究人員發(fā)現(xiàn)，頁巖氣一般賦存于暗色泥巖中，是一種以吸附或者游離狀態(tài)存在的天然氣。頁巖氣的有機(jī)質(zhì)向烴類轉(zhuǎn)化貫穿于生儲(chǔ)的整個(gè)過程，氣藏類型為自生自儲(chǔ)式。

2.2 巖石學(xué)特征

針對(duì)頁巖的巖石學(xué)特征，研究人員也做了大量工作，頁巖儲(chǔ)層的有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高，顏色較暗，根據(jù)顏色可以判別為還原環(huán)境，所以歷史上許多生物在死亡后被保存下來，富含有機(jī)質(zhì)，再加上也嚴(yán)重含有大齡黏土類礦物。在沉積過程中，也可以看到泥頁巖與粉砂巖形成互層現(xiàn)象，由于二者顏色深淺不同，因此互層現(xiàn)象觀測(cè)起來較為明顯。

2.3 賦存方式與相態(tài)

頁巖氣的賦存方式與其他常規(guī)天然氣均不同，其他頁巖氣的通常都會(huì)沿著斷層、構(gòu)造面進(jìn)行長(zhǎng)距離的運(yùn)移，但是頁巖氣一般都是自生自儲(chǔ)。頁巖又是儲(chǔ)層又是生氣層，因此可以判定運(yùn)移距離較短。頁巖氣在巖石中的賦存方式有游離態(tài)、吸附態(tài)以及溶解態(tài)。同時(shí)，這三種狀態(tài)不是獨(dú)立存在的，可以相互進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

2.4 有機(jī)地化特征

頁巖氣的有機(jī)地化特征同樣是研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)，這也會(huì)大大影響頁巖氣層的含氣量。一般而言，有機(jī)質(zhì)的豐度、成熟度和類型，包括地層的溫度和壓力這些環(huán)境的影響對(duì)巖氣的形成都會(huì)有一定的推動(dòng)或者阻礙作用。

3 頁巖氣儲(chǔ)層特征

由于頁巖氣的儲(chǔ)層特征為自生自儲(chǔ)，因此頁巖層的有機(jī)質(zhì)含量一般會(huì)比較高。針對(duì)頁巖中的礦物研究，除了常見的粘土礦物外，還發(fā)現(xiàn)有白云石、石英等礦物，由于頁巖層中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些脆性礦物，所以頁巖通常較脆，較為容易產(chǎn)生裂縫;同時(shí)富含方解石也使得頁巖比較容易產(chǎn)生溶蝕孔隙。因?yàn)轫搸r層中的微裂縫的存在，因此頁巖氣經(jīng)常會(huì)擴(kuò)散，亦或者會(huì)形成新的頁巖氣的儲(chǔ)層空間。

4 頁巖氣選區(qū)評(píng)價(jià)

4.1 氣藏的資源潛力評(píng)價(jià)

根據(jù)對(duì)目標(biāo)勘探區(qū)的具體區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，同時(shí)對(duì)取芯井進(jìn)行地層測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)：頁巖氣的成藏規(guī)模主要是取決于頁巖儲(chǔ)層的成熟度、礦物組成以及有機(jī)質(zhì)含量。在工作中也應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)勘探區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，并在獲取巖心的基礎(chǔ)上由點(diǎn)到面，從單井的相態(tài)推得整個(gè)勘探區(qū)的大致相態(tài)。

4.2 針對(duì)有利勘探區(qū)的優(yōu)選

頁巖氣藏是一種大型的連續(xù)氣藏，針對(duì)選區(qū)工作，應(yīng)該本著從內(nèi)至外的方式，即是從頁巖氣地質(zhì)特征最好、勘探程度最大的勘探區(qū)域慢慢向周圍進(jìn)行勘探傾斜，這樣有利于勘探成本的縮減，同樣能夠最大程度的保證頁巖氣的勘探開發(fā)成功率，通過對(duì)頁巖氣藏地質(zhì)條件、有機(jī)地化特征等因素進(jìn)行通盤分析總結(jié)，才能夠做到對(duì)有利勘探區(qū)的優(yōu)選工作。

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