伴隨勘探理論的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，油氣勘探實現(xiàn)了由構(gòu)造油氣藏向地層巖性油氣藏、由地層巖性油氣藏向非常規(guī)油氣藏的兩次轉(zhuǎn)變，頁巖氣革命是第二次轉(zhuǎn)變的典型代表。
近年來，隨著水平井分段壓裂技術(shù)的進(jìn)步及成功應(yīng)用，美國頁巖氣產(chǎn)量逐年增長，2010年頁巖氣年產(chǎn)量達(dá)到1378億立方米，2011年產(chǎn)量達(dá)到1800億立方米。美國頁巖氣革命的巨大成功，在世界范圍內(nèi)掀起了頁巖氣勘探開發(fā)的熱潮�，F(xiàn)在，我國頁巖氣勘探開發(fā)面臨良好的發(fā)展機(jī)遇。國家高度重視頁巖氣的勘探開發(fā)工作，目前已出臺相關(guān)政策，為頁巖氣的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
我國頁巖氣資源豐富、勘探潛力大
頁巖氣是指主要以游離和吸附方式賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其他巖性夾層中的天然氣。與常規(guī)油氣藏相比，頁巖氣一般具有大面積連續(xù)分布、自生自儲、低孔特低滲、單井產(chǎn)量低、資源量大但資源豐度低等特點。按成因類型，頁巖氣可分為生物成因氣、熱成因氣，以及二者的混合氣。
影響頁巖含氣性的因素較多。其中，頁巖的含氣性與有機(jī)碳含量具有較好的正相關(guān)性，與硅質(zhì)礦物的含量也具有較好的正相關(guān)關(guān)系。更重要的是，硅質(zhì)等脆性礦物含量高會增加頁巖的可壓裂性。頁巖的天然裂縫多為方解石等礦物充填，在壓裂后有利于形成縫網(wǎng)，從而提高頁巖氣產(chǎn)能。
在多旋回構(gòu)造與沉積演化過程中，我國發(fā)育了海相、陸相和過渡相多種類型富有機(jī)質(zhì)泥頁巖。其中，海相頁巖主要發(fā)育于揚(yáng)子地區(qū)和塔里木盆地的下古生界，海陸過渡相頁巖氣主要發(fā)育于南方和華北地區(qū)石炭系—二疊系，陸相頁巖主要發(fā)育在東部斷陷盆地的古近系、松遼盆地的白堊系、四川盆地和西北地區(qū)侏羅系、鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)、準(zhǔn)噶爾和三塘湖盆地二疊系。
盡管不同單位或個人采用體積法和類比法對我國頁巖氣資源量進(jìn)行的估算結(jié)果差異較大，但普遍認(rèn)為我國頁巖氣資源較為豐富，勘探潛力較大。根據(jù)國土資源部 2012年3月發(fā)布的數(shù)據(jù)，全國(不含青藏)頁巖氣地質(zhì)資源量134.42萬億立方米，可采資源量25.08萬億立方米，其中四川盆地及其周緣頁巖氣可采資源量達(dá)到6.44萬億立方米，占全國頁巖氣可采資源量的25.7%。
四川盆地及其近緣將是近期我國頁巖氣勘探開發(fā)的主戰(zhàn)場
中國石化現(xiàn)有宣城—桐廬、彭水和南川三個頁巖氣礦權(quán)區(qū)塊，面積1.63萬平方公里。此外，通過初步研究，在常規(guī)油氣勘察區(qū)塊中，還有42個油氣礦權(quán)區(qū)塊可開展頁巖氣勘探，勘探總面積達(dá)17.5萬平方公里。勘探領(lǐng)域包括：揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)和上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)、南盤江—桂中坳陷泥盆系和石炭系海相頁巖層系，揚(yáng)子地區(qū)上二疊統(tǒng)和華北地區(qū)石炭系—二疊系海陸過渡相頁巖層系，四川盆地中生界陸相和西北地區(qū)侏羅系等陸相頁巖層系。
頁巖氣選區(qū)評價及勘探實踐表明，南方地區(qū)下古生界是最有利的頁巖氣勘探領(lǐng)域。其中，下寒武統(tǒng)頁巖氣有利區(qū)主要分布于川南、黔北、黔南及湘鄂西地區(qū)，下志留統(tǒng)頁巖氣有利區(qū)主要分布于川南、川東南及鄂西渝東地區(qū)。目前，中國石化已經(jīng)在川北及渝東地區(qū)侏羅系、川西上三疊統(tǒng)、渝東下志留統(tǒng)、川南寒武系獲得頁巖氣多點突破和積極進(jìn)展，涪陵頁巖氣產(chǎn)能建設(shè)已經(jīng)正式啟動，相關(guān)工作進(jìn)展順利。中國石油在蜀南志留系和寒武系頁巖氣獲得多點突破，長寧—威遠(yuǎn)國家級頁巖氣示范區(qū)已獲國家發(fā)改委批準(zhǔn)，標(biāo)志著四川盆地及其近緣將是近期我國頁巖氣勘探開發(fā)的主戰(zhàn)場，有望成為最早實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)性開發(fā)的地區(qū)。
目前，在地球物理技術(shù)方面，已經(jīng)初步形成基于有機(jī)碳含量(TOC)的隨機(jī)模擬反演技術(shù)、微裂縫預(yù)測技術(shù)、脆性預(yù)測技術(shù)和應(yīng)力預(yù)測技術(shù)。在鉆完井及壓裂工藝方面，初步形成了以水平井分段壓裂為主體、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的頁巖油氣開采配套技術(shù)，具備了水平段長1500米、壓裂20段的大型水平井壓裂技術(shù)支持與服務(wù)能力。在配套裝備方面，成功研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的3000型壓裂車。
我國頁巖氣開發(fā)處于起步階段，頁巖氣發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)
應(yīng)當(dāng)看到，我國與北美在頁巖氣地表地貌及地質(zhì)條件方面具有較大的差異，頁巖氣發(fā)展還面臨諸多挑戰(zhàn)。就海相富有機(jī)質(zhì)頁巖而言，我國海相層系主要發(fā)育于下古生界，熱演化程度高，經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造疊加與改造，保存條件是頁巖氣能否有效聚集的關(guān)鍵。并且，我國海相頁巖氣主要分布于中西部地區(qū)，多為復(fù)雜山地，管網(wǎng)不發(fā)達(dá)，部分地區(qū)缺水。另外，我國的陸相地層十分發(fā)育，與海相頁巖不同，陸相頁巖橫向相變快，縱向上與碳酸鹽巖或粉砂巖夾層頻繁互層，盡管熱演化程度適中，但有機(jī)碳含量相對較低，地層可壓裂性較差。這些因素導(dǎo)致目前我國頁巖氣勘探開發(fā)成本居高不下，成為限制頁巖氣開發(fā)的瓶頸。
總之，我國頁巖氣開發(fā)還處于起步階段，相信隨著國家政策的扶持、勘探開發(fā)力度的加大、地質(zhì)認(rèn)識的深入和工程工藝技術(shù)的進(jìn)步，我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)一定能取得突破，成為能源接替的主力軍。
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