全球页岩气开发现状分析
1 页岩气概述
1.1页岩气的概念
中国地质大学张金川认为：页岩气是以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集，是典型的“原地”成藏模式。从某种意义来说 ,页岩气藏的形成是天然气在源岩中大规模滞留的结果 ,由于储集条件特殊 ,天然气在其中以多种相态存在。
1.2页岩气成藏机理
页岩在地层组成上 ,多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。在页岩中 ,天然气的赋存状态多种多样。除极少量的溶解状态天然气以外 ,大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面 ,或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之中。由于页岩气在主体上表现为吸附态与游离态天然气之间的递变过渡,体现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移。因此,页岩既是烃源岩又是储层, 具有典型的过渡性成藏机理及“自生、自储、自封闭”的成藏模式。
1.3页岩气的基本特征
1.3.1 页岩气源岩特征
页岩气源岩类型多样,可包括富含有机质的暗色-黑色泥页岩、高炭泥页岩及富含沥青质泥页岩等。源岩组成一般为 30 %-50 %的黏土矿物、15 % -25 %的粉砂质 (石英颗粒)和 1 % -20 %的有机质, 多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。
1.3.2 储集层特征
页岩气藏储层具有低孔隙度低渗透率的特点，页岩储集层孔隙度一般小于10%，而含气的有效孔隙度一般只有1%-5%，渗透率则随裂缝发育程度的不同而有较大变化，一般渗透率小于0.001×10-3um2左右。与常规天然气藏相比，页岩气的开发是否具有商业价值，很大程度上依赖裂缝的发育情况。
1.3.3 分布特征
页岩气的分布特征具有多样性和隐蔽性的特点。与常规油气藏不同,页岩气成藏不需要在构造高部位,页岩气藏的分布与有效烃源岩分布范围相当,呈区域性分布。其分布特点受构造背景和沉积条件、有机质类型、丰度、成熟度及裂缝、
断裂等多种因素的影响, 这些因素决定了其是否具有工业勘探开发价值。
1.3.4 开发特征
页岩气藏是一种典型的连续型油气藏。所谓连续型油气藏尤其是连续型气藏指的是持续产气、持续供气,产量低、产能稳,资源量大, 但采收率较低, 需要人工改造增产。但稳产后的递减速度较慢, 一般为 2%-3%,生产周期比较长,开采寿命可达30-50年。美国地质调查局(USGS)2008 年最新数据显示 Fort Worth 盆地Barnett页岩气田开采寿命甚至能达80年。开采寿命长, 就意味着可开发利用的价值大,这也决定了其发展潜力。
1.4全球页岩气储量与主要分布区域
从全世界范围看，泥、页岩约占全部沉积岩的60％，页岩气资源前景巨大。全球页岩气资源量为456.24X 1012，甚至更多。主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东和北非、前苏联（如图一所示）。
图一——世界主要页岩气分布区域
单位1012m3
资料来源：EIA
2世界能源现状
2.1能源定义
《能源百科全书》：“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”能源是一种呈多种形式的，且可以相互转换的能量的源泉。确切而简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。
2.2能源的重要性
物质、能量和信息是构成自然社会的基本要素。能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。自工业革命以来，能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天，国际能源安全已上升到了国家的高度，各国都制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在近三十多年里，在稳定能源供应的支持下，世界经济规模取得了较大增长。但是，人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到一系列无法避免的能源安全挑战，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。
2.3世界能源消费结构和剩余开采年份
据美国能源信息署最新预测：2010年世界能源需求量将达105.99亿吨油当量，2020年达128.89亿吨油当量，2025年达136.50亿吨油当量，年均增长率为1.2%，人类面临着巨大的能源需求和压力。
石油、煤炭、天然气、核能和水电依然是能源供应的主要来源，风能、太阳能和地热贡献了1.7%的全球发电量，占一次全球传统能源供应的0.7%。虽然有很大的进步，但从总量上来看是非常小的。
图二——世界能源消费结构
资料来源：EIA
煤炭、石油、天然气虽然是世界主要的能源，但在不远的将来将会枯竭（图三）。如果再计算上逐年增长能源的消费需求，那么时间又将会大大缩短。替代能源寻找和发展已经成为迫在眉睫的问题，就目前来看，真正形成规模的新能源是核能和水电，已为世界贡献了11.8%的能源消耗量。根据BP能源专家鲁尔的
介绍，水电的增长差不多到了顶峰，世界上已经没有太多的地方还能建大水坝了。核能目前发展的问题主是建设周期太长的问题，并且建设的风险相当的大，在日本核电站泄露之后，世界对核电建设的态度更加谨慎。
图三——煤炭、石油、天然气的可开采年份
资料来源；EIA
3全球开发页岩气的必要性
3.1开发页岩气是解决能源枯竭问题的必然要求
在当今的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭化石能源。然而由上面的分析可以看出，煤炭、石油和常规天然气已经面临着枯竭的危险。随着经济的发展、人口的增加、社会生活的提高，预计未来世界能源消费量将以每年2.7%的速度增长，到2020年世界的能源消费总量将达到195亿吨。人类开发利用能源的历史长河中，以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期，仅是一个不太长的阶段，它们终将走向枯竭，而被新能源所取代。人类必须未雨绸缪，及早寻求新的替代能源。页岩气就是人类要寻找的替代能源之一，与普通天然气相比，页岩气分布范围广泛，埋藏浅，目前探明的最浅仅8米，开采周期较长，可开采30年到50年，甚至时间更长。目前，页岩气在美国、加拿大等地已是重要的替代能源，正广泛应用于燃气化工，汽车燃料方便。
3.2页岩气清洁干净、污染物排放很少
化石能源的大量开发和利用，是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。如何在开发和使用能源的同时，保护好人类赖以生存的地球生态环境，已经成为一个全球性的重大问题。目前，世界各国都在纷纷采取提高能源效率和改善能源结构的措施，以解决这一与能源消费密切相关的重大环境问题。即所谓的能源效率革命和清洁能源革命，也就是我们通常所说的节约能源和发展清洁干净的新能源和可再生能源。全球气候变化是当前国际社会普遍关注的重大全球环境问题，它主要是发达国家在其工业化过程中燃烧大量化石燃料产生的CO2等温室气体的排放所造成的。因此，限制和减少化石燃料燃烧产生的CO2等温室气体的排放，已成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。
天然气被人类成为最清洁的能源之一，页岩气是非常规天然气，其碳排放量仅为化石能源的50%，甚至更低。大力开发和使用页岩气，能减轻人类面临的环保压力。
4全球页岩气开发历程
美国是页岩气开发的先行者，对世界页岩气事业的发展做出了非常伟大的贡献。早在1821年就成功钻探了第一口页岩气井。但美国页岩气事业的发展一直进展缓慢，从20世纪70年代开始，美国政府大力支持页岩气事业的发展，使页岩气事业取得长足的进步。但直到近几年美国页岩气才得以大规模商业化开采，2009年美国超过俄罗斯成为世界上天然气产量最大的国家，最主要的原因就是其页岩气的开采量大幅度增加。
美国在页岩气产业中取得的进步，引起了世界的广泛注意。面对世界的能源现状，加拿大、中国、俄罗斯、英国、法国、印度、德国、波兰、匈牙利、土耳其等越来越多的国家都表示会大力支持本国页岩气事业的发展。目前，加拿大的页岩气也开始了商业化的开采，中国也加快开采的步伐，紧锣密鼓的进行着各项准备。
5主要国家页岩气开发现状及分析
北美是全球目前唯一实现页岩气商业化开采的地区。美国页岩气开采最早可追溯到1821年，但当时由于产量较小没有得到重视，直到加世纪80年代中期，由于水平钻完井技术和水力压裂技术的进步，使得页岩气的生产进入大规模发展
阶段。截至2008年底，美国已完钻页岩气井约42000口，产量首次超过煤层气，达到507×108m3，占美国天然气总产量的10％，预计2015年页岩气产量可达2 800×108m3。目前，在全球页岩气领域，美国绝对处于霸主地位，无论在技术还是在产量上，没有国家能与之匹敌。如图四所示，美国页岩气的产量，占到全球产量的90%以上。
图四——美国和全球页岩气产量
资料来源：EIA
加拿大的石油产量居世界第四，但是其页岩气的产量却位居世界第二。目前加拿大的页岩气产量占全球总产量的3%左右，在2010年达到174bcf，虽然从2006年，其常规天然气的产量开始下降，但是页岩气的产量却以每年143%的速度增加，加拿大政府表示会大力支持页岩气产业的发展业来弥补传统能源资源产量的下降。
中国页岩气资源潜力大且地质条件优越，据估算，页岩气可采资源量约为26万亿立方米，与美国大致相当。从现有资料分析，除分布在四川、鄂尔多斯、渤海湾、松辽、江汉、吐哈、塔里木和准噶尔等含油气盆地外，在我国广泛分布的海相页岩地层、海陆交互相页岩地层及陆相煤系地层也都有分布。2004年，国土资源部油气中心与中国地质大学(北京)开始调研我国页岩气资源状况，2009
年在全国油气资源战略选区专项中，实施了“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区带优选”项目。并在重庆市彭水县连湖乡实施了我国第一口页岩气战略调查井，见到了良好的页岩气显示，标志着继美国和加拿大之后。中国正式开始这一新型能源页岩气资源的勘探开发。
目前，除美国、加拿大和中国外，印度、澳大利亚、德国、法国、瑞典、波兰等国家也开始了页岩气的研究和勘探开发．页岩气勘探开发正由北美向全球扩展。2009年12月，石油巨头埃克森美孚石油公司以3lO亿美元巨资收购非传统天然气公司XTO能源公司．这是迄今为止最大金额的页岩气合同；法国道达尔石油公司2010年1月以8亿美元的价格获得切萨皮克石油公司位于得克萨斯州的Barnett页岩气项目的25％股权。页岩气已成为全球油气资源勘探开发的新亮点．必将改变世界油气资源勘探开发的格局。
6 全球页岩气开发评价
6.1 全球页岩气开发——势在必行却不会一帆风顺
随着中海油高调收购美国切萨皮克能源公司位于得克萨斯南部的鹰滩页岩油气项目 1/3 权益，国内能源业关于投资非常规油气资源的呼声再次高涨。而在国外，开发页岩气的脚步也在不断加快。印度石油部近日宣布将在 2011 年底前，启动国内页岩气勘探国际招标活动。而在率先进行页岩气商业开发的美国，人们相信随着页岩气勘探与开发的深入，美国有可能在不久的将来成为页岩气出口国。
页岩气的开发越来越受到各国的重视，全球页岩气的开发可谓是势在必行，然而投资页岩气既是机遇也有挑战。开发页岩气是人类解决能源枯竭，减轻环境污染的重要举措，是各国维护经济独立和促进可持续发展的必然选择。但开发的过程不会是一帆风顺。
6.2 技术——为极少数发达国家垄断
页岩气开发相对常规天然气来说。因页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征，通常孔隙度最高仅为4％一5％，渗透率小于1×10-3um。气流的阻力比常规天然大，需实施储层液压破碎才能开采。目前页岩气的开采技术主要有水平井加多段压裂技术、清水压裂技术和近期出现的最新压裂技术——同步压
裂技术，创新的水平井钻井和完井技术是保证生产成功的关键。采用水力压裂和水平井技术、微地震裂缝成像技术，能直接监测水力裂缝网络的扩展动态，可极大地提高页岩储层中页岩气的开采量。正是这些先进技术的加速研发和成功应用。促进了美国页岩气开发的快速发展。但这些技术目前只有美国等少数发达国家掌握着，为了技术保密，美国甚至不把这些技术申请专利，所以，全球页岩气的开发如果要有突破，首先必须在技术上有所突破，打破美国的垄断。
6.3环境——页岩气开发的同时可能伴随着污染
页岩气本身是一种洁净能源，燃烧产生的二氧化碳仅为煤的50％，但由于目前开发主要采用的压裂法，每次液压破碎需要200万--400万吨水．而且在注入的压裂液中会加入化学物质。这些化学物质可能会对地下产生污染。类似于现在国家大力推广的太阳能发电。太阳能本身是一种低碳环保的新型能源．但其使用的多晶硅则是一种高耗能高污染的材料。2010年4月20日英国石油公司(BP)在墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台爆炸所造成的生态灾难至今仍未控制。油气开采环节的环境灾难是油气行业不可回避的一个严重问题，需要高度重视对页岩气开采中潜在污染的评估。否则页岩气的开发就有可能得不偿失。从这种意义上来说，那些开发页岩气比较晚的国家，有更多的机会去认识页岩气开发对环境造成的影响，因为很多环境问题具有滞后性，要等数年之后，其负面性才能表露出来。页岩气的开采的初衷一方面是解决能源危机，一方面是减轻环境压力。目前生态保护组织反对增加开采页岩气活动，他们认为试剂可能会渗入到附近城市的饮用水中，美国一些州的行政当局已禁止在靠近城市的水域钻探页岩气。
6.4 产量——将来一定会呈直线上升
目前，世界上只有美国和加拿大成功进行了页岩气的商业开采。而页岩气产量占北美天然气产量的比重，已从2006年的1％升至现在的17％，预计到2030年这一比重将升至50％。近几年，美国页岩气产量以超过两位数的速度激增，从2006年的283亿立方米增至2008年的572.6亿立方米和2009年的680亿立方米。尽管如此，相对于如此庞大的页岩气储量，世界范围内页岩气的开采量只不过是苍穹中的一点繁星。
从目前来看，制约页岩气产量的主要因素是;技术，开采的经济性和对环境的影响。但根本上来说，制约页岩气产量的主要因素是技术。即水平钻井技术和
压裂技术。虽然目前这一技术还被美国等极少数发达国家垄断，但相信在不久的将来，越来越多的国家，如中国，俄罗斯，欧洲一些国家也会掌握这种技术，或者类似的技术，一旦技术被突破，世界页岩气的产量会呈现直线上升。据SBI Energy预测，未来十年，全球页岩气产量将会翻一番，如图五所示。
图五——未来十年页岩气产量预测
但美国页岩气增长速度可能会放慢，加拿大、中国、印度、波兰的页岩气产量将会大幅度增加，因此到2020年，全球页岩气产业格局将会发生重大的变化，美国将会从90%多的比例下降到70%左右，但其在世界页岩气产业中的地位仍然无其他国家或地区可以相比。
图六——2020全球页岩气产业格局
6.5 价格——一个不容忽视的重要因素
与传统天然气相比，页岩气的开采难度比较大，生产厂家为了有利润可以赚取，必须以相对高的价格将其销售出去。目前，绝大多数美国页岩气开发商认为，页岩气价格为7美元/per million Btu才可以有利可赚，低于4美元/per million Btu 就会亏本。2005年-2008年，世界天然气价格居高不下，页岩气开发商处于有利的市场环境之中；由于世界金融危机，自2008年开始，天然气价格一路下行，给页岩气生产和销售带来的挑战（图七，世界天然气价格走势）。
图七——世界天然气价格走势
但SBI Energy随着产业运营商开发经验的持续增加，学习曲线就会发生作用，新技术的应用也会提高出油率和降低成本，届时页岩气开采的成本曲线就会下移，盈利性就会增加。但无论如何，价格仍然是页岩气开发的一个重要影响因素，如果不考虑销售价格和成本，就会增加开发的市场风险。
6.6 合作——对发达国家和发展中国家很都重要
页岩气没有被大规模开发的另外一个原因是很多地区还根本没有意识到页岩气的存在，没有意识到页岩气开采对一个国家和地区的重要性，而有的国家却在页岩气领域走到了世界的前列，进入了商业化开发阶段。对于发展中国家来说一
方面需要学习美国等发达国家的经验，对于发达国家来说一方面需要打开市场，也需要依靠技术和经验赚取利润，所以说合作对发达国家和发展中国家很都重要，很庆幸，这种合作在很多地方可以看见。2009年11月，中国石油公司与英荷壳牌公司合作开发的中国首个页岩气项目《富顺—永川区域页岩气项目》在成都启动，双方联合对区域志留系、寒武系页岩气的勘探与开发潜力进行评价研究，区域合作面积达3818平方公里。2009年11月，中美双方签署了关于在页岩气领域合作的备忘录。在这一基础上，双方指定了《美国国务院和中国国家能源局关于中美页岩气资源工作行动计划》。2010年5月，中美两国发表了能源安全合作联合声明，其中一项议题就是加强中美在页岩气领域的合作。2010年10月，中国海洋石油公司（中海油）宣布，其全资子公司中国海洋石油国际有限公司将购入美国切萨皮克公司鹰滩页岩油项目33.3％的权益。该项目区域位于德克萨斯南部，净面积达60万英亩。这是中国油企首次对美国陆上能源进行大规模投资，也是中海油首次涉足页岩气资源领域，被称为中海油“探路”美国页岩气资源开发。
6.7 中国——如何抓住机遇，促进页岩气事业的发展
有关专家认为，我国应加快发展中国页岩气产业：一是国家应制定针对性强的扶植政策，参照国家对煤层气开发的扶持政策，包括矿权使用、专用设备引进、气价确定、税收、利用等方面的优惠政策，调动企业开发页岩气积极性。二是在成熟探区开展页岩气开采技术先导试验。包括地震储集层预测、低渗透气藏储集层大型压裂改造、裂缝性油藏压裂井产能评价以及微地震监测技术等。三是选择较成熟页岩区，与国外公司开展技术合作，开展页岩气先导试验，积累页岩气优选、评价、试采工艺设计、方案设计、现场实施、技术服务、评估与分析的经验，最终建立其符合中国页岩气藏特点的勘探开发配套技术系列。
6.8 山东科瑞控股集团——高瞻远瞩、抓住机遇
根据SBI Energy预测，到2012年中国页岩气产量将占据全球页岩气产量的6.2%，页岩气产量大幅度的增加势必会带动一系列相关产业的发展，页岩气设备制造业便是其中最为重要的一项产业。页岩气开采中最为重要的是水平钻进技术和压裂技术，但这些技术的实现是依靠设备来完成的。山东科瑞控股集团在石油，天然气设备制造中，具有丰富的经验，技术力量雄厚。页岩气设备与传统石油，
天然气开采设备虽然不完全相同，但肯定有相似的地方。因此山东科瑞控股集团应高瞻远瞩，在未来页岩气产业发展中，应密切关注世界最新走势，加大与石油，天然气生产商的联系，了解他们的最新需求；加大与石油大学等高校的联系，增加自己的科研水平与人才储备，抓住这一历史机遇，使科瑞集团走的更快、更好、更高、更远。
美国页岩气开发情况的分析 美国页岩气的快速发展为世人瞩目，对美国乃至全球的能源格局形成了不容忽视的影响。在此我们进行介绍，以期对我国页岩气产业的发展提供借鉴。 页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，它与煤层气、致密砂岩气一起，被称为非常规油气资源的三大品种。相对常规天然气而言，页岩气实际上是原生原储的天然气贫矿。有一个形象的说法，常规天然气好比是“大金娃娃”，页岩气相对富集的地质块体不过是“甜点”。就是这种贫矿，十年前美国的开采还微不足道，而现在已占美国天然气开采总量的约1/4，一场页岩气开发热潮正在美国上演。而且，页岩气的开发也在深刻影响着美国的能源利用和应对气候变化行动。 美国页岩气开发现状 美国是世界上最早进行页岩气资源勘探开发的国家，开采历史可以追溯到1821年。但是，页岩致密低渗的特点导致页岩气开采难度大、成本高，在本世纪以前，页岩气大规模开发并不具有经济上的可行性。随着水平井技术和水力压裂技术的成熟，开采成本大幅下降，页岩气的商业化开发具备了可行性。 近年来美国页岩气勘探开发的发展速度惊人。2004年，美国页岩气井仅有2900口，2005年不过3400口，2007年暴增 至41726口，到2009年，页岩气生产井数达到了98590口。而且，这种增长势头还在继续保持，2011年仅新建页岩油气井数就达到了10173口。 美国页岩气的大开发，提高了美国能源自给水平，美国能源对外依存度降至20世纪80年代以来最低水平。美国石油进口从2005年占石油总消费量的60%下降到2012年的42%，净进口量从1300多万桶/天降至800万桶/天。而且，美国60年来首次成为炼油产品出口国，美国在2009年已经超越俄罗斯成为最大的天然气生产国。国际能源署在2012年11月份发布一份十分乐观的预测：在2017年将超过沙特成为最大的石油生产国，到2035年美国将实现能源自给自足。 美国页岩气开发热潮出现的原因 北美大陆页岩气储量丰富。2013年，由美国能源信息署组织的研究团队对世界41个国家、137个页岩气沉积盆地进 行了全球页岩气评估。结果显示，全球页岩气技术可采资源量为206.68万亿立方米，与常规天然气探明可采储量相当。其中，北美洲页岩气资源最为丰富，占全球总量的23.4%。按照国家分布情况，美国页岩气技术可采资源量为18.8万亿立方米，位居世界第四。
吴晓东复杂结构井/页岩气勘探开发技术现状与展望 6非常规气藏开发中面临的主要问题及解决思路？ （1）深层超高压气藏的开发 ①动态监测，包括地层压力变化、底水上升、压敏性影响等： ?安全高效的钻完井技术； ③高压下的地面安全集输技术： （2）髙含硫气田的开发 ①防毒防腐的安全开采及集输技术； ②硫沉积的相态问题及英防治技术，有的还含C02,更加复杂化； ?生产动态的监测问题： ④地面脱硫与硫的综合利用： （3）大而积低渗透气田的开发 ①加强气藏描述，在差中选优，寻找相对富集区，逐步滚动发展，提高钻井成功率: ②提高单井产能：大型压裂、进一步提高压裂液的流变性能和携砂性能，减少压裂液对地层的伤害是大型压裂水平升级的关键，大型压裂的优化设计技术。 复杂结构井技术：提髙泄流范围，提高单井产能，尽可能穿过更多的质量较好的气层； 水平井段倾斜，减小对垂直流动造成的可能阻碍：尽可能穿过更多的与河道相交的水平和垂直阻流带：穿过多个砂体和裂缝带 ③降低建井成本 降低钻井成本（提高钻速，改变管理体制，市场化） 发展小井眼技术； （4）火山岩气田开发 ①火山岩气藏储层受火山口控制，岩性复杂，岩相变化剧烈，裂缝比较发冇，识别难度大，需要加强有效储层的描述和预测； ?渗透率低，发展有效的提高单井产能的技术； ③C02防腐及其分离和综合利用： （5）多层疏松含水气藏开发 ①防砂控水，研究出水后的防砂技术： ②大跨度、长井段开采工艺技术： （6）多层疏松含水气藏开发 ①C02的防腐： ? C02的分离及利用： 7页岩气综合地质评价？ （1）基础地质特征①没有找到②页岩厚度和而积保证：充足的有机质，利于页岩气生成：储渗空间，利于页岩气富集。（2）地化分析①地化参数测试②生炷特征（3）储层研究①物性特征：孔隙度与页岩的气体总量之间呈正相关关系：随孔隙度的增加，含气疑中游离气量的比例增加。②温压条件。温度对页岩气成藏的影响：在相同压力下，温度增高，吸附气含量降低。压力对岩气成藏的影响：一方面，含气量与压力之间呈正相关关系：另一方面，压力对
北美地区典型页岩气盆地成藏条件解剖 1、阿巴拉契亚盆地俄亥俄页岩系统 （1）概况 阿巴拉契亚盆地（Appalachian）位于美国的东部,面积280000平方公里，包括New York西部、Pennsylvania、West Virginia、Ohio、Kentucky和Tennessee 州等，是美国发现页岩气最早的地方。俄亥俄（Ohio）页岩发育在阿巴拉契压盆地西部,分布在肯塔州东北部和俄亥俄州，是该盆地的主要页岩区（图2）。该区古生代沉积岩是个巨大的楔形体，总体上是富含有机质页岩、碎屑岩和碳酸盐岩构成的旋回沉积体。 图1 美国含页岩气盆地分布图 1953年，Hunter和Young对Ohio页岩气3400口井统计，只有6%的井具有较高自然产能（平均无阻流量为2.98万m2/d），主要原因是这些井的页岩中天然裂缝网络比较。其余94%的井平均产量为1726m3/d，经爆破或压裂改造后产量达8063m3/d，提高产量4倍多。1988年前，美国页岩气主要来自Ohio页岩气系统。截止1999年末,该盆地钻了多达21000口页岩井。年产量将近34亿m3。天然气资源量58332—566337亿m3,技术性可采收资源量4106~7787亿m3。每口井的成本$200000-$300000，完井成本$25~$50。 （2）构造及沉积特征 阿巴拉契亚盆地东临Appalachian山脉，西濒中部平原，构造上属于北美地台和阿巴拉契亚褶皱带间的山前坳陷。伴随Laurentian古陆经历了由被动边缘型
向前陆盆地的演化过程。盆地以前寒武纪结晶岩为基底，古生代沉积岩呈巨大的楔形体(最大厚度12 000 m)埋藏于不对称的、向东变深的前陆盆地中。寒武系和志留一密西西比系为碎屑岩夹碳酸盐岩，奥陶系为碳酸盐岩夹页岩，宾夕法尼亚系为碎屑岩夹石灰岩及煤层。总体上由富有机质泥页岩(主要为碳质页岩)、粉砂质页岩、粉砂岩、砂岩和碳酸盐岩等形成3～4个沉积旋回构成，每个旋回底部通常为富有机质页岩，上部为碳酸盐岩。泥盆系黑色页岩处于第3个旋回之中，分布于泥盆纪Acadian 造山运动下形成的碎屑岩楔形体内（James,2000）。该页岩层可再分成由碳质页岩和较粗粒碎屑岩互层组成的五个次级旋迥(Ettensohn ，1985)。它们是在阿卡德造山运动的动力作用下和Catskill 三角洲的向西进积中沉积下来的。 （3）页岩气成烃条件分析 ①页岩分布特征 阿巴拉契亚盆地中南部最老的泥盆纪 页岩层系属于晚泥盆世。Antrim 页岩和New Albany 大致为Chattanooga 页岩和Ohio 页 岩的横向同位层系（Matthews,1993）。在俄 亥俄东边和南边,Huron 段分岔。有的地区已 经被插入的灰色页岩和粉砂岩分成两个层。 俄亥俄页岩系统，覆盖于Java 组之上 (图3)。由三个岩性段组成：下部 Huron 段 为放射性黑色页岩，中部Three Lick 层为 灰色与黑色互层的薄单元，上部Cleveland 段为放射性黑色页岩。俄亥俄页岩矿物组成 包括：石英、粘土、白云岩、重金属矿（黄 铁矿）、有机物。 图2是西弗吉尼亚中部和西部产气区泥 盆纪页岩层的地层剖面。中上泥盆统的分布 面积约128，000mi 2(331，520km 2)，它们沿 盆地边缘出露地表。页岩埋藏深度为610～ 1520m ，页岩厚度一般在100－400ft(30— 120m),泥盆系黑色页岩最大厚度在宾夕尼亚州的中北部(图3)(deWitt 等，1993)。 ②页岩地球化学特征 图4表示Ohio 页岩下Huron 段烃源岩有机碳等值线图。从镜质体反射率特征来图2 阿巴拉契亚盆地西部中泥盆统－下密西西比系剖面 （据Moody 等，1987）
美国页岩气开发现状及对四川盆地页岩气开发的建议 张家振张娟孙永兴戴强杜济明 川庆钻探钻采技术研究院钻完井中心，广汉，618300； 摘要：伴随着世界能源供需矛盾的加剧和美国页岩气商业性开发的巨大成功，全世界将目光不约而同的聚焦于页岩气开发。四川盆地拥有潜力巨大的页岩气资源，且作为中国天然气的主要产区之一，加快页岩气的勘探开发及配套技术的研究和战略储备已迫在眉睫。本文着重调研了美国几个主要页岩气藏的完井开发现状，对四川区块的页岩气勘探开发做了简要概述，并针对目前情况提出了几点建议。 页岩气是产出于暗色泥页岩或高碳页岩中的天然气资源，和煤层气、致密砂岩气藏一样属于非常规天然气范畴。全球页岩气资源量巨大，据专家预测可能为常规天然气资源量的2倍，全世界的页岩气总资源量约为456×1012m3[1]。 页岩气藏储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征，气体的阻力比常规天然气大，采收率比常规天然气低，一般认为必须采用水平井钻探并进行大型水力压裂增产作业，或采用多分支井等其他技术增加井眼与气藏沟通面积才可获得商业油气流[2]。1 美国页岩气资源 美国本土48个州范围内页岩气藏的分布广泛，其中蕴藏的页岩气资源也非常丰富。钻井和改造技术的进步为页岩气的商业开采做出了巨大贡献。美国页岩气产量近几年内飞速增长，产气量由2006年的311×108m3增至2008年的507×108m3，2009年的900×108m3，预计2010年页岩气产量将占美国天然气产量的13%。图1展示的是美国本土48州中富含天然气的高碳泥页岩分布范围。 图1美国页岩气藏分布范围 美国页岩气藏的开采达到商业化依赖于以下三种因素的综合作用：水平井钻井技术的巨大进步、水力压裂技术的极大成熟、近年来天然气价格的快速增长。其中，水力压裂技术的进步对页岩气商业开采起到了至关重要的作用。前两项技术的贡献使得许多之前无法开采的天然气资源实现了商业性开发。 Navigant咨询公司的调查数据表明，近几年Barnett页岩气藏等较早开采的页岩气藏页岩气开发获得了巨大成功：Barnett页岩气产量从1998年的266×104m3/天增长到2007年的0.85×108m3/天，增长率超过3000%；同时，Fayetteville页岩、Haynesville页岩、Woodford页岩和Marcellus页岩均表现出了相似的增长势头。该公司对生产商的调研结果显示预期页岩气产业在未来将会有持续且高速的增长。据预测美国南部7大页岩气藏在下一个十年里持续产量保守估计在7.65~11.04×108m3/d，有可能占到美国天然气产量的一半左右[3]。 美国的页岩气藏的分布超过20个州至少21个
可再生能源概论课程设计题目：我国页岩气开发前景分析 院系能源动力工程学院 专业班级热能动力工程1208班 姓名 学号 指导教师 2016年4月17日
摘要 本文概述了页岩气开发的意义，分别介绍了国外和国内页岩气开发的现状，通过对比美国与中国页岩气特点和开发技术，分析中国页岩气开发的前景，并对中国页岩气开发提出建议。 关键词：页岩气；开发的现状；中国；前景
Abstract（Time New Roman小2号加粗居中） This article outlines the significance of the development of shale gas, and briefly introduces the status of shale gas development in the foreign and domestic. Through comparing shale gas characteristics and development of technology between the United States and China, the paper analysis the prospect of development of shale gas in China, and puts forward some suggestions on the development of shale gas in China. Key Words：Shale gas; development status; China; Prospect
第13卷第2期重庆科技学院学报（自然科学版）2011年4月 收稿日期：2010-11-29 基金项目：国家重大专项（2008ZX05022-005） 作者简介：胡进科（1985-），男，四川合江人，西南石油大学在读硕士研究生，研究方向为页岩气储层保护理论与技术、欠平衡钻 完井。 页岩是一种渗透率极低的沉积岩，通常被认为是油气运移的天然遮挡。在含气油页岩中，天然气产自其中，页岩既是气源岩，又是储层。天然气可以储存在页岩岩石颗粒之间的孔隙空间或裂缝中，也可以吸附在页岩中有机物的表面上。我国页岩气勘探开发起步较晚，尚有待进一步发展完善。美国是世界上勘探开发页岩气最成功的国家。在此我们对国外页岩气勘探开发现状进行分析，以资借鉴。 1资源量概况 从全球范围来看，页岩气拥有巨大的资源量。 据统计，全世界的页岩气资源量约为456.24× 1012m 3，相当于致密砂岩气和煤层气资源量的总 和，具有很大的开发潜力，是一种非常重要的非常规资源[1]。页岩气资源量占3种非常规天然气（煤层气、致密砂岩气、页岩气）总资源量的50%左右，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。页岩气的资源潜力甚至还可能明显大于常规天然气。世界各地区非常规天然气分布和资源量情况如表1和图1所示，图1中1tcf=2.8317×1010m 3。 2 勘探开发情况 2.1 勘探 勘探方面主要采用地震勘探技术。高分辨率三 维地震技术有助于准确认识复杂构造、储层非均质 国外页岩气勘探开发综述 胡进科 李 皋1 陈文可2 姚 远3 蒋延娜4 （1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都610500； 2.中石化江苏油田钻井处泥浆公司，扬州225263； 3.中石化胜利油田钻井泥浆公司，东营257064； 4.中石化西南石油局地质录井公司，绵阳621605) 摘要：美国是世界上勘探开发页岩气最成功的国家，主要采用水平井+水力压裂进行开发。调研表明，页岩气资源 量约占全球非常规天然气资源量的一半。国外页岩气勘探主要采用三维地震和微地震技术优化设计，已形成一套资源评价系统。国外钻井选择直井和水平井两种方式。完井储层改造多采用裸眼、筛管等完井方式，配合大型水力压裂改善页岩的超低渗透率。 关键词：页岩气；钻井；完井；储层改造中图分类号：TE132 文献标识码：A 文章编号：1673-1980（2011）02-0072-04表1 世界各地区非常规天然气资源量分布情况 m 3 地区页岩气 煤层气致密砂岩气合计 北 美 108.7×10 12 85.4×10 12 38.8×1012 232.9×1012拉丁美洲59.9×1012 1.1×101236.6×101297.6×1012中欧+西欧15.5×10127.7×101212.2×101235.4×1012前苏联17.7×1012112.0×101225.5×1012155.2×1012中东+非洲79.9×1012 1.1×101245.5×1012126.5×1012中亚+中国99.8×101234.4×101210.0×1012144.2×1012太平洋地区65.5×101213.3×101220.0×101298.8×1012其他亚太地区8.9×1012 1.1×101221.0×101231.0×1012全世界456.0×1012256.1×1012 209.6×1012 921.7×10 12 图1 页岩气全球资源分布情况
第12卷第2期2010年4月 资源与产业 RESOU RCES &I NDU STR IES V ol 12N o 2 Apr 2010 收稿日期:2009-11-20;修订日期:2010-03-08;责任编辑:车遥。 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2008ZX05000-014);长江学者和团队创新发展计划(I RT 0864)。 第一作者简介:安晓璇(1984 ),女,硕士生,主要从事碳酸盐岩储层评价研究。E m a i:l an2003xuan @yahoo co m cn 资源开发 页岩气资源分布、开发现状及展望 安晓璇1,黄文辉1,刘思宇1,江怀友2 (1 中国地质大学 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083; 2 中国石油经济技术研究院,北京 100011) 摘 要:目前页岩气资源勘探开发已成为世界焦点,研究表明世界页岩气的资源量为636 283 1012m 3。美国页岩气资源丰富,广泛分布于美国的南部、中部及东部。中国也拥有丰富的页岩气资源,据初步评价与美国页岩气资源量大体相当,但目前我国页岩气开发还处于初级阶段。美国是页岩气勘探开发技术最先进,开发最全面的国家,加拿大也有较长的页岩气开发历史。由于页岩气储层渗透率低,开采难度大,因此我们需要学习国外先进技术,开发一套适合我国页岩气储层的钻井开采工艺,同时需要国家的大力支持,推动我国页岩气产业的发展。 关键词:页岩气;页岩气资源量;开发现状;展望中图分类号: P618 13 文献标识码:A 文章编号:1673-2464(2010)02-0103-07 THE D ISTR IBUTI ON ,DEVELOP MENT AND EXPECTATION OF SHALE GAS RES OURCES AN X iao xuan 1 ,HUANG W en hui 1 ,LI U S i yu 1 ,JI A NG H ua i you 2 (1.T he Educa tionM i n istry K ey Laboratory of M arine Reservo i r E vo l ution and H ydro carbon A ccu mu l a tion M echan is m,Ch i na Universit y of G eosciences,B eijing 100083,China ; 2.Institute of Econo m ics and T echnology,C N PC,B eijing 100011,Ch i na) A bstrac t :The exp l o ra ti on o f shale gas resources becom es a focus of t he wor l d .T he natura l g as resources a re 636 283 1012m 3i n the wo rld Sha le gas resources are r i ch i n Ame rica ,m ost of t he m are distri buted i n southe rn ,cen tral and eastern parts T here also are p l enty o f shale gas resources i n Ch i na , nea rl y the same quantity as i n Ame rica In Am erica there is t he mo st advanced exp l o ration and expl o ita ti on techno l ogy ,and it i s t he on l y country wh ich has the h i ghest explo itati on m ethod Canada has a l ong h i story o f sha l e gas exp l o ration and expl o ita ti on Ch i na is still at the beg inn i ng for the s ha l e gas explo itati on The permeability of t he shale ro cks is nor m a lly very l ow,so it is difficu lt to be explo ited T herefore ,w e need to l ea rn the advanced foreign techno l ogy to deve l op a set o f exp l o itation m et hods t o dev elop our sha le gas reservo irs ,and w e need the suppo rt fro m t he gove rn m ent ,i ncreasing env iron m ental pro tecti on wh ile deve l op m ent K ey word s :sha l e gas ;sha l e gas resources ;exp l o itation m ethod ;explorati on expectation 1 页岩气概述 页岩气是指那些聚集在暗色泥页岩或高碳泥页 岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然 气 [1] 。在页岩气藏中,天然气不仅存在于泥页岩, 也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和砂岩地层中。
页岩气发展现状
指导老师：潘江茹 姓名：孙涛 学号：2012220051 日期：2013.12.20 目录 第一部分：国外页岩气发展 (3) 1.国外页岩气开发现状 (3) 2.国外页岩气开采技术 (4) 2.1地震勘探技术 (4) 2.2钻井技术 (4) 2.3测井技术 (5) 2.4页岩含气量录井和现场测试技术 (5) 2.5固井技术 (5) 2.6完井技术 (6) 2.7储层改造技术 (6)
2.7.1多级压裂 (6) 2.7.2清水压裂 (6) 2.7.3同步压裂 (6) 2.7.4水力喷射压裂 (7) 2.7.5重复压裂 (7) 第二部分：我国页岩气开发现状与存在问题 (7) 2.1页岩气研究与开发情况 (7) 2.2页岩气开发存在的问题 (8) 2.3我国页岩气开发适应技术分析 (9) 2.3.1国内外页岩储层特性对比 (9) 2.3.2国内页岩气开发技术适应性分析 (9) 第三部分：对我国页岩气开发建议 (10)
第一部分：国外页岩气发展 1.国外页岩气开发现状 目前全球对页岩气的勘探开发并不普遍，但美国和加拿大做了大量工作，欧洲许多国家开始着手页岩气的研究，俄罗斯仅有局部少量开采。美国页岩气资源总量超过28×1012 ，页岩气技术可采资源达到3.6×1024，近30年来页岩气 m3 开发的发展很快。20世纪70年代中期美国页岩气开始规模化发展，70年代末期页岩气年产量约19.6×108 ；2000年5个页岩气产气盆地的生产井约28000口， m3 年产量约122×108 ，2007年页岩气产气盆地有20余个，生产井增加到近42000 m3 口，页岩气年产量为450×108 ，约占美国天然气年产量的8%，成为重要的天 m3 然气资源之一。2009年美国页岩气生产井约98950口，页岩气年产量接近1000×1088 ，超过我国常规天然气的年产量。2012年美国页岩气年产量为1378×108 m3 。加拿大页岩气资源分布广、层位多，预测页岩气资源量超过42.5×1012 m3 。目前，已有多家油气生产商在加拿大西部地区进行页岩气开发试验，2007年m3 该地区页岩气产量约8.5×108 。欧洲受美国启发，近年来一些国家开始着手 m3 页岩气的研究。2009年初，“欧洲页岩项目”在德国国家地学实验室启动，此项跨学科工程由政府地质调查部门、咨询机构、研究所和高等院校的专家组成工作团队，工作目标是收集欧洲各个地区的页岩样品、测井试井和地震资料数据，建立欧洲的黑色页岩数据库，与美国的含气页岩进行对比，分析盆地、有机质类型、岩石矿物学成分等，以寻找页岩气。目前，为此工作提供数据支持的有Mararhon、Statoior、埃克森美孚、Gare France Suez、德国地学实验室等13家公司和机构。研究人员认为，仅西欧潜在的页岩气资源量将有14.4×1012ｍ３。 m3 欧洲的沉积盆地主要发育热成因类型的页岩气，如北欧的寒武―奥陶系Alum页岩、德国的石炭系海相页岩。近年来，多个跨国公司开始在欧洲地区展开行动。2007年10月，波兰能源公司被授权勘查波兰的志留系黑色页岩，壳牌公司声称对瑞典的Skane地区感兴趣。埃克森美孚公司已在匈牙利Mkan地区部署了第一口页岩气探井，并计划在德国Lower Saxoy盆地完成10口页岩气探井。Devon能源公司与法国道达尔石油公司建立合作关系，获得在法国钻探的许可。康菲石油公司最近
美国页岩油发展现状及预期 摘要美国的页岩气开发取得了巨大成就，天然气价格急剧下降，然而原油价格却居高不下，于是石油公司在不放弃页岩气的同时，将开发重点转向页岩油。美国原油进口量大幅下降，炼油业迅速复苏，给经济恢复带来动力，对世界石油地缘政治格局产生重大影响。虽然目前国际油价大幅下跌造成了页岩油开发的停滞，但长远来看，页岩油开发在美国势在必行。 关键词美国页岩油影响因素发展 前言 古代人类就发现了石油和天然气。到19世纪中叶，美国和俄罗斯相继钻成了第一口油井，对油气需求的快速增加，促使对油气的开发从优质油气扩展到品质较差、开采难度较大和开采成本较高的油气（童晓光等，2014）。1979年，美国地质学家Masters 提出了油气资源分布的三角图概念（Masters，1979；Holditch，2006），三角图的顶部为常规油气，开采技术难度较低和开采成本较低，油的品质好，占总油气资源量的比例较小。非常规油气开采技术难度较大，开采成本较高，油的品质较差，但占油气总资源量中的比例大（童晓光等，2014；图1），其中页岩油的勘探和开发已经越来越受世界各国的重视。 页岩油是指储存于富有机质、纳米级孔径为主页岩地层中的石油，是成熟有机质页岩石油的简称（邹才能等，2013）。页岩既是石油的烃源岩，又是石油的储集岩。页岩油以吸附态和游离态形式存在，一般油质较轻、黏度较低。主要储集于纳米级孔喉和裂缝系统中，多沿片状层理面或与其平行的微裂缝分布。富有机质页岩一般在盆地中心大面积连续聚集，整体普遍含油，资源规模大。页岩油“核心区”评价的关键包括储集空间分布、储集层脆性指数、页岩油黏度、地层能量和富有机质页岩规模等。页岩气的成功开采为页岩油开采提供了技术参考，水平井体积压裂、重复压裂等“人造渗透率”改 图1 油气资源类型分布 造技术，是实现页岩油有效开发的关键技术（邹才能等，2013）。
目录 CONTENTS 第一篇：页岩油气发展美国泪中国笑页岩气行业前景分析------------------------------------------ 1第二篇：美国页岩气上半年报告分析300亿美元外流 ------------------------------------------------ 3第三篇：页岩气勘察开发技术装备基本实现国产化 --------------------------------------------------- 3第四篇：中石化发布页岩气数据页岩气产业前景可期 ------------------------------------------------ 4第五篇：页岩气“十三五”规划要加快页岩气产业前景分析--------------------------------------- 6第六篇：十三五页岩气补贴标准出台页岩气开发进展汇总------------------------------------------ 7第七篇：页岩气开发困窘：水耗水污染挑战大 --------------------------------------------------------- 8第八篇：19位委员联名呼吁加大页岩气开发政策保障 --------------------------------------------- 10第九篇：能源价格过低壳牌退出南非页岩气项目 ---------------------------------------------------- 10第十篇：天然气市场需求量大增页岩气开发行业前景分析---------------------------------------- 11第十一篇：页岩气行业现状分析多地角逐页岩气开发 ---------------------------------------------- 12第十二篇：国际油价走势未知页岩气行业未来发展分析------------------------------------------- 13第十三篇：中国页岩气设备增速加快能源行业发展趋势分析------------------------------------- 15第十四篇：原油价格不断下跌页岩气开发前景分析 ------------------------------------------------- 16第十五篇：中国页岩气储量超过美国开发成本却是美4倍多------------------------------------- 16第十六篇：油价下跌将冲击中美页岩气开采市场？ ------------------------------------------------- 18第十七篇：2015年我国页岩气发展趋势浅析---------------------------------------------------------- 19第十八篇：2014江西省页岩气发展前景分析---------------------------------------------------------- 21 本文所有数据出自于《2015-2020年中国页岩气行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》第一篇：页岩油气发展美国泪中国笑页岩气行业前景分析 近期，在“跌跌不休”的油价影响下，一度繁荣的美国页岩油气行业正面临种种挑战，几个主要的页岩区域产量出现下滑，业界认为，OPEC等国的原油成本远低于美国页岩油，2014年底OPEC进行原油价格战后，页岩油企业就不断破产，“未来页岩油企业形势仍不容乐观。” 与此同时，我国页岩气产量出现逆势大增。9月6日，中石化宣布旗下重庆涪陵页岩气田日产量突破1000万立方米，其中约580万立方米每天通过川气东送管道输往华中、华东地区;8月31日中石油集团官网披露，日前旗下勘探与生产分公司在四川盆地的页岩气勘探获重大突破。经国土资源部审定，中石油在四川盆地威202井区、宁201井区、YS108井区，新增含气面积207.87平方公里、页岩气探明地质储量1635.31亿立方米、技术可采储量408.83亿立方米。
一.页岩气概述 （一）页岩气 页岩气，是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。页岩气常分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中，分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。2012年3月中国公布发现可采资源潜力为25.1万亿立方米页岩气可供中国使用近200年。 页岩气（shale gas）是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，与“煤层气”、“致密气”同属一类。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。页岩气很早就已经被人们所认知，但采集比传统天然气困难，随着资源能源日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，人们逐渐意识到页岩气的重要性。 页岩气主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50％）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间。 页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点——大部分产气页岩分布 范围广、厚度大，且普遍含气，使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。随着世界能源消费的不断攀升，包括页岩气在内的非常规能源越来越受到重视。美国和加拿大等国已实现页岩气商业性开发。（二）储量分布 北美的克拉通盆地、前陆盆地侏罗系、泥盆系-密西西比系富集多种成因、多种成熟度的页岩气资源。而在中国许多盆地发育有多套煤系及暗色泥、页岩地层，互层分布大套的致密砂岩存在根缘气、页岩气发育有利条件，不同规模的天然气发现，但尚未在大面积区域内实现天然气勘探的进一突破。 中国南方海相页岩地层可能是页岩气的主要富集地区。除此之外，松辽、鄂尔多斯、吐哈、准噶尔等陆相沉积盆地的页岩地层也有页岩气富集的基础和条件。重庆綦江、万盛、南川、武隆、彭水、酉阳、秀山和巫溪等区县是页岩气资源最有利的成矿区带，因此被确定为首批实地勘查工作目标区。 从全世界范围看，泥、页岩约占全部沉积岩的60%，页岩气资源前景巨大。主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东和北非、前苏联。加拿大西部地区大约有550万至860万亿立方英尺页岩气储量。美国页岩气地质储量约28万亿立方米。2007年美国页岩气总产量500亿立方米，占当年美国天然气总量的8%以上。中国的页岩气储量超过其它任何一个国家，可采储量有36万亿立方米。按当前的消耗水平，这些储量足够中国使用300多年。 （三）成藏条件 1. 沉积环境 页岩气的工业聚集需要丰富的气源物质基础，要求生烃有机质含量达到一定标准。那些有机质丰度高的黑色泥页岩是页岩气成藏的最好源岩，它们的形成需要较快速的沉积条件和封闭性较好的还原环境。沉积速率较快可以使得富含有机质页岩在被氧化破坏之前能够大量沉积下来，而水体缺氧可以抑制微生物的活动
第31卷 第4期2010年7月 石油学报 A CT A PETROLEI SINICA V o l.31July N o.4 2010 基金项目:国家自然科学基金项目(No.40730422)资助。 作者简介:陈尚斌,男,1983年3月生,2009年获中国矿业大学硕士学位,现为中国矿业大学在读博士研究生,主要从事煤层气与页岩气地质的学习 和研究工作。E mail:shangbin chen @https://www.doczj.com/doc/912696648.html, 文章编号:0253 2697(2010)04 0689 06 综 述 中国页岩气研究现状与发展趋势 陈尚斌1,2 朱炎铭1,2 王红岩3 刘洪林3 魏 伟3 罗 跃1,2 李 伍1,2 方俊华1,2 (1 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室 江苏徐州 221116; 2 中国矿业大学资源与地球科学学院 江苏徐州 221008; 3 中国石油勘探开发研究院廊坊分院 河北廊坊 065007) 摘要:借助维普中文科技期刊全文数据库,系统检索了中国页岩气的研究论文,分析了这百余篇论文的分布特征,归纳了研究机 构、科研群体及基金资助等情况,综述了中国页岩气研究现状,探讨了未来其研究的走向和发展需求。研究结果表明: 中国页岩气论文总数少,具有典型发展初期阶段分布特征,说明基础研究与勘探开发刚驶入一个全新的起步发展阶段,在未来一个较长时期,页岩气资源评价理论与方法将是研究的主要方向,地质基础研究工作必受重视,勘探试井及与之相关的产能模拟、压裂等增产开发措施研究也会逐步展开; 基于地质条件、成藏要素及油气产区特殊条件的综合分析,四川盆地南部地区很可能会成为中国第一个页岩气勘探开发的先导性试验建设基地;!在政策扶植和基金支持下,坚持科技攻关,开展多种合作,增进学术交流,促进人才培养,中国页岩气研究将迅速发展,并会较早结束探索阶段而逐步向商业化方向发展。 关键词:页岩气;论文分布特征;研究现状;发展趋势;综述;维普中文科技期刊全文数据库;中国中图分类号:T E 122 2 文献标识码:A Research status and trends of shale gas in China CH EN Shangbin 1,2 ZH U Yanm ing 1,2 WANG H ongyan 3 LIU H onglin 3 WEI Wei 3 LUO Yue 1,2 LI Wu 1,2 FANG Junhua 1,2 (1.K ey L abor ator y of Coalbed Methane Resour ces and Reser voir For mation Pr oces s of the M inistr y of Ed ucation , China Univers ity of M ining and T echnolo gy ,X uz hou 221116,China; 2.Schoo l of Resour ces and E ar th Science ,China Univer sity of M ining and T echnology ,X uz hou,221008,China; 3.L angf ang Br anch,Petr oChina Ex p lor ation and D evelop ment Resear ch I nstitute ,L ang f ang 065007,China) Abstract :W ith the aid of VI P Chinese sci tech periodical full text dat abase,the present paper systematically searched for the research papers on shale gas in Chinese,analyzed the distributio n char acter istics of these ov er o ne hundred paper s,summarized the research units,research gr oups and fo undation sponso rships,etc.involved in shale g as researches,r eview ed the cur rent status of shale g as researches in China,and pr obed into the tr end and develo pment necessity of shale g as researches in the futur e.T he r esults sho wed that firstly,shale g as paper s in Chinese ar e character ized by a limited number and a typical distributio n of the initial r esear ch,indica t ing an infancy for both the basic research and the explo ration and develo pment.W ithin a longer per iod of time in the fut ur e,the as sessment theor y and met ho ds on shale gas resour ces w ill be the focus of the research,basic r esear ches on geo log ical analyses w ill be highlighted,and studies on the prospect ing well testing and t he related pro duction and development measures including capacity sim ulat ion and fr act ur ing w ill be gr adually put o n the agenda as well.Secondly ,comprehensiv e analyses o f geolog ical conditio ns,reser v oir elements and specific conditio ns o f oil gas pro vinces indicated that the so uthern r eg io n o f the Sichuan Basin is mor e likely t o be the first pioneering ex per imental area fo r shale g as explorat ion and development in China.T hirdly ,the shale gas r esear ch in China will develop rapidly ,end the explor ing stag e soo n and trend to the co mmercial develo pment pr og ressively prov ided that the po licy fostering and fund suppor t ar e ava ilable,key problems in scientific and technolog ical researches are solved via persistent effo rts,var i eties o f co operation are ex panded,academic exchang es are enhanced and personnel tr aining is pr omoted. Key words :shale gas;paper distr ibut ion char acter istics;r esear ch status;developing trend;rev iew;VIP China sci tech per iodical full tex t database;China 随着油气资源的日趋紧缺和对于能源安全的考虑,页岩气这一新能源已成为世界能源研究的热点 之一,而中国的页岩气研究与勘探开发尚处于探索起步阶段 [1 2] 。一个领域内论文的分布蕴含着丰富
页岩气国内外研究现状 一、页岩气的定义 关于页岩气的定义，Curtis 认为页岩气可以是储存在天然裂隙和颗粒间孔隙中的游离气，也可以是干酪根和页岩颗粒表面的吸附气或者是干酪根和沥青质中的溶解气。中国地质大学张金川教授给出的定义是：主体位于暗色泥页岩或者高碳泥页岩中，以吸附和游离状态为主要存在方式的地层中的天然气聚集。 二、页岩气资源的地质特征 2.1 多相态存在于致密页岩中 页岩气是以有游离、吸附和溶解状态存在于暗色泥页岩中的天然气，其赋存形式具有多样性，但以游离态和吸附态为主，溶解态仅少量存在。从美国的情况看，游离气在20%~80%之间，吸附气在80%~20%之间，范围很宽，其中部分页岩气含少量溶解气。游离气主要存在于粒间空隙和天然裂隙中，吸附气则存在于基质表面。随着页岩气研究的不断深入，学者们开始认为吸附态页岩气至少占到总储量的一半。天然气在页岩中的生成、吸附与溶解逃离，如图1 所示，当吸附在基质表面的气量达到饱和后，富余的气体会解析进入基质孔隙，然后随着天然气的产出，裂隙内压力降低，基质内气体进入裂隙聚集后流出。 2.2 源岩层系 页岩系统包括富有机质页岩，富有机质页岩与粉砂岩、细砂岩夹层，粉砂岩、细砂岩夹富有机质页岩；页岩气形成于富有机质页岩，储存于富有机质页岩或一套与之密切相关的连续页岩组合中，不同盆地页岩气层组合类型不相同。即页岩气为源岩层系天然气聚集的一种，为天然气生成后，未排出源岩层系，滞留在源岩层系中形成的。源岩层系油气聚集除页岩气外，还包括煤层气、页岩油和油页
岩。 2.3 页岩气为连续型油气聚集 Curtis对页岩气（Shale gas）进行了界定，并认为页岩气在本质上就是连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合，它具有普遍的地层饱含气性、隐蔽聚集机理、多种岩性封闭和相对很短的运移距离，它可以在天然裂缝和孔隙中以游离方式存在，在干酪根和粘土颗粒表面上以吸附状态存在，甚至在干酪根和沥青质中以溶解状态存在。即页岩气为连续型气藏（图1）。 2.4 页岩气为源岩层系油气聚集 在页岩气藏中，天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，甚至砂岩地层中，为天然气生成之后在源岩层内就近聚集的结果，表现为典型的“原地”成藏模式。从某种意义来说，页岩气藏的形成是天然气在源岩中大规模滞留的结果。 中国页岩气藏与北美地区相比较有以下特殊性：( 1) 海相页岩热演化程度较高(Ro值为2. 5%～5. 0% ) 、构造活动较强，需寻找保存有利的地区，避开露头和断裂破坏区：( 2) 陆相页岩热演化程度较低、分布非均质性较强：( 3) 地面多山地、丘陵等复杂地表，埋藏较深(5000～7000m) 。所以在勘探开发过程要有针对性地采取合理措施开发我国页岩气。张金川等学者认为页岩气成藏模式介于煤层气和根缘气之间，表现为过渡特征，并将我国页岩气资源富集类型分为：南方型、北方型和西北型。