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2007年8月

石 油 勘 探 与 开 发

PETROLEUMEXPLORATIONANDDEVELOPMENT

Vol.34 No.4

文章编号:1000-0747(2007)04-0392-09

北美裂缝性页岩气勘探开发的启示

李新景,胡素云,程克明

(中国石油勘探开发研究院)

基金项目:中国石油科技攻关项目/非常规油气资源勘探开发及替代能源研究0(06-01C-02)

摘要:北美实践证明,非常规油气资源)))页岩气是现实的接替能源,勘探风险在于能否从低渗透的页岩储集层中获取经

济可采储量,勘探目标是有机质和硅质含量高、裂缝发育的脆性优质烃源岩。页岩气生产机制复杂,涉及吸附气与游离气、天然裂缝与诱导裂缝系统之间的相互关系。在地质、地化、测井和地震综合评价基础上,通过水力压裂等增产措施提高储集层渗透能力是页岩气开采的关键。中国广泛分布海相和湖相细粒碎屑岩,有效烃源岩多富含炭质、灰质或硅质,已陆续发现裂缝性油气藏,有条件寻找丰富的页岩气资源,特别是液态烃在高成熟或过成熟阶段裂解产生的甲烷气滞留在烃源岩内形成的连续分布式非常规页岩气资源。图3表5参34关键词:页岩气;吸附气;裂缝;压裂;烃源岩储集层中图分类号:TE122 文献标识码:A

SuggestionsfromthedevelopmentoffracturedshalegasinNorthAmerica

LIXin-jing,HUSu-yun,CHENGKe-ming

(ResearchInstituteofPetroleumExploration&Development,PetroChina,Beijing100083,China)

Abstract:ThehistoryofexplorationandproductioninNorthAmericashowsthatshalegasisarealisticalternativeenergy.Asanunconventionalresource,itscriticalriskiswhetherthelowpermeabilityshaleproducesgaseconomically.Sourcerockscouldbegoodreservoirsforgasiftheyhadrichorganicmaterialandabundantsilicawhichmakestheshalemorebrittle.Thecomplexproductionmechanisminvolvestherelationshipsbetweenabsorbedandfreegasesandbetweennaturalandinducedfractures.Toenhancethepermeabilitybyartificialhydraulicfracturingisakeystepforshalereservoirsonthebasisoftheevaluationofgeology,geochemistry,wirelineandseismicdata.ManyfracturedreservoirsinChinahavebeen

discoveredinextensivefine-clasticsourcerocksfrommarineandlacustrineenvironments,withcarbonaceous/calcareousmudstoneorsiliceousshale.Theundiscoveredresourceswithineffectiveshalereservoirswouldbesignificant,especiallytheresourcesduetothesecondarythermogeniccrackingofoiltogasathighmaturity.

Keywords:shalegas;absorbedgas;naturalfracture;hydraulicfracturing;sourcereservoir

0引言

裂缝性页岩气(fracturedshalegas)指富含有机质的细粒碎屑岩中储集的甲烷,或游离于基质孔隙和天然裂缝中,或吸附于有机质和黏土矿物表面,在一定地质条件下聚集成藏并达到经济开采价值。裂缝性页岩气可以是生物成因、热裂解成因或混合成因,属于非常规天然气范畴。这类气藏在北美诸多海相沉积盆地的上泥盆统页岩(如Appalachian盆地Ohio组页岩、Michigan盆地Antrim组页岩、Illinois盆地NewAlbany组页岩和Arkoma与Anadarko盆地Woodford组页岩)、密西西比系页岩(如FortWorth盆地Barnett组页岩和Arkoma盆地Fayetteville/Caney组页岩)以及白垩系页岩(如SanJuan盆地Lewis组页岩)中广泛发育,已成为重要的现实资源。

质特征、成藏机理、识别手段和钻井、完井技术,指出中国许多地区巨厚的、生烃条件良好的泥岩层段应当具备形成裂缝性油气藏的条件[1-4]。松辽盆地古龙凹陷、辽河坳陷、济阳坳陷沾化凹陷、临清坳陷东濮凹陷、柴达木盆地茫崖坳陷西部凹陷等相继发现和开采的裂缝性泥岩油气藏,无疑为之提供了佐证。如松辽盆地南部新北油田裂缝性泥岩油藏几口井已开采10余年,累计产油3万多吨;胜利油田大93井2380~2400m深度泥岩段试油后日产油12t,且不含水;罗42井2828~2861m深度沙三段裂缝性泥岩试油后日产油110t,日产气8946m3[5,6]。另外,中国在地震储集层预测、大型压裂应用于低渗透气藏储集层改造、裂缝性油藏压裂井产能评价以及微地震监测技术等方面积累了较为丰富的经验[7-10]。倘若能够建立符合中国裂缝性泥页岩油气藏特点的勘探开发配套技术和理论,找到丰富的