页岩气勘探开发存在的问题与对策探讨
   来源:中国科技博览     2020年02月29日 05:37

中国页岩气勘探开发面临的问题与对策

邢恩浩

[摘 要]页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,页岩气是位于暗色泥页岩或高碳泥页岩以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规油气聚集,成分以甲烷为主,是一种清洁、高效的能源,具有自生自储、分布广、埋藏浅、生产周期长等特点。中国在页岩气资源潜力评价和勘探开发上取得了重要进展。本文简要介绍了中国页岩气资源勘探状况,分析了中国页岩气勘探开发存在的主要问题,阐述了加快页岩气勘探开发的几点对策。

[关键词]页岩气;勘探开发;问题;对策探讨

中图分类号:TE1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)33-0020-01

0 引言

由于泥页岩“储层”致密,自身又具有明显的特殊性,页岩气的成藏过程复杂,具有吸附聚集、活塞式推进、置换式运移、非典型性过渡成藏、抗破坏能力强等一系列特殊性,页岩气研究具有重要的科学探索意义。在中国,很多盆地具有泥页岩气成藏的条件,但基本上还没有进行系统研究,许多盆地高碳泥页岩的TOC高达30%,这对于页岩气的成藏是很有优势的,分析美国以及其他国家的非常规天然气的勘探开发现状及趋势,在不久的将来,页岩气就会成为我国能源地质研究领域中的主要研究对象。

1 我国页岩气勘探开发状况?

中国页岩气资源类型多、分布广、潜力大。中国海相沉积分布面积多达300×104km2,海陆交互相沉积面积超过200×104km2,陆上海相沉积面积约280×104km2。这些沉积区内均具有富含有机质页岩的地质条件,页岩地层在各地质历史时期十分发育,形成了海相、海陆交互相及陆相多种类型富有机质页岩层系。海相厚层富有机质页岩主要分布在中国南方,以扬子地块为主;海陆交互相中薄层富有机质泥页岩主要分布在中国北方,以华北、西北和东北地区为主;湖相中厚层富有机质泥页岩,主要分布在大中型含油气盆地,以松辽、鄂尔多斯等盆地为主。

到目前为止,已研究和划分了页岩气资源有利远景区,启动和实施了页岩气资源战略研究项目,初步摸清了我国部分有利区富有机质页岩分布,确定了主力层系,初步掌握了页岩气的基本参数,建立了页岩气有利目标区优选标准,优选出一批页岩气富集有利区。

中国页岩气勘探开发尚处于起步阶段,目前页岩气勘探工作主要集中在四川盆地及其周缘,鄂尔多斯盆地、西北地区主要盆地。截止2011年底,中石油在川南、滇北地区优选了威远、长宁、昭通和富顺4个有利区块,完成11口评价井,其中4口直井获得工业气流。中石化在黔东、皖南、川东北完钻10余口评价井,其中6口获得工业气流,优选了建南和黄平等有利区块。中海油在皖浙等地区开展了页岩气勘探前期工作。延长石油在陕西延安地区5口井获得陆相页岩气发现。中联煤在山西沁水盆地提吃了寿阳、沁源和晋城三个页岩气有利区。

中国页岩气勘探开发获得了阶段性进展,目前已初步掌握页岩气压裂技术,正在探索页岩气水平钻井和多段压裂技术。

2 页岩气勘探开发面临的主要问题

2.1 页岩气评价技术和核心工艺技术还未完全掌握

中国针对页岩气勘探开发的分析实验技术还不完善,对页岩气的成藏机理和富集特点认识还不清楚,含气页岩有利区带和页岩气建产区的选择和评价、页岩气藏描述、产能预测、井位部署与井网优化等气藏工程技术与页岩气开发地质理论在国内尚处于空白。页岩气开发的关键工艺技术主要有水平井(井组)钻完井技术体系、分段多级压裂技术体系和微地震监测技术体系。中国现有的水平井钻完井技术还不能完全满足页岩气水平井钻完井的需求,水平井分段多级压裂工艺技术及配套工具仍需要引进、研发、试验和评价,页岩气压裂裂缝延伸规律、压裂规模优选、产量预测等方面还有待提高,利用微地震监测压裂效果的检测设备、施工技术和评价方法在中国还处于空白。

2.2 页岩气资源评价,储量计算和产能预测方法不完善

由于中国现在仅有几口页岩气井,还没有一个投入开发的页岩气藏,所以对于页岩气资源量、储量、产量如何预测,都没有可以遵循的规范,而北美的地质背景与中国的地质背景差别较大,也不能简单地照搬,况且北美页岩气勘探开发的程序也与中国常规天然气勘探开发的程序不同,所以需要探索适合中国地质情况和工艺技术的页岩气资源评价、储量计算和产能预测方法。

2.3 成本是制约页岩气效益开发的关键因素

中国页岩气地质背景复杂,尚处于技术攻坚阶段,前期评价成本高,科技攻关投入大,中国南方的自然地理特点又使得土地征用成本高,地震成本高、钻前工作投入大,加之气藏埋藏较深,又造成钻井、压裂等作业成本高,而天然气价格又低,所以目前投资风险极大,距离效益开发的要求还有很大的差距。

2.4 资源评估体系也不甚完善

页岩气储量尚待考量。在北美的页岩气区域,往往掌有详细的地质背景资料、高端的技术研发水平,我国所采用的压裂技术就大多从国外引进,例如压裂封隔技术,滑套多级压裂技术;泵送桥塞技术等等(后来我国有改进)。在技术攻关与勘探政策研究上,切不可将北美的研发成果照搬照抄。需具体考虑我国的环境因素,地理因素等。

2.5 研究思路和内容限制了页岩气储层评价的发展

目前国内绝大多数学者(陈文玲等,2013;陈平等,2013)对页岩气储层评价沿用了常规储层评价参数,主要包括页岩气储层厚度、矿物组成、有机地球化学、物性特征、储集空间等方面,部分学者在页岩气的资源潜力评价过程中进行了含气性和影响因素的研究。

3 加快页岩气勘探开发的对策

3.1 加大科技投入,加快科技创新

针对页岩气实验测试、水平井、压裂改造等关键技术与工艺,加大科技投入,加快关键技术及配套工艺攻关,尽快形成自主知识产权、适合中国地质条件的核心技术与配套工艺,实现页岩气经济高效开发。

3.2 创新地质理论,加快落实页岩气经济资源潜力

中国页岩气地质理论创新与页岩气经济可采资源潜力的落实是中国页岩气实现商业化勘探开发的重要环节。通过页岩气资源战略调查,摸清页岩气资源形成条件和赋存规律,获取页岩气经济可采资源评价关键参数,形成适合中国地质特点的页岩气地质理论,优选和圈定有利页岩气区和勘探开发目标区,建立页岩气经济可采资源预测方法,落实页岩气经济可采资源,促进页岩气勘探开发科学发展。

3.3 进一步明确页岩气储层研究思路与研究内容

在分析页岩气成藏机理和赋存方式的基础上,明确页岩气储层研究思路与研究内容。由于在常规储层中以游离气为主,页岩气则以游离气和吸附气并存,在评价中可以从游离气、吸附气的赋存位置入手,从而明确页岩气储层研究的内容。要在可靠的实验数据的基础上,加强矿物组分、地球化学特征、物性特征、储集空间的相互关系研究,最终达到筛选较好的页岩气储层的目的。

3.4 加大财税政策支持,激励页岩气开发

页岩气资源品位低,开采成本高,政府财税支持有助于推动其发展。中国对煤层气开发实施的财税政策支持发挥了重要作用。页岩气资源的开发同样需要针对性的国家政策扶持。相比煤层气而言,页岩气开发难度更大,给予的政策支持应更加优惠,建议加大补贴力度,减免资源税,增值税先征后返或即征即返,加速折旧,科技研发费用抵扣所得税等。

4 结束语

综上可知,中国页岩气资源丰富,具有良好发展前景,但是,中国页岩气地质与开发条件复杂,决定了中国页岩气勘探开发不会一蹴而就,需要一定时间准备与探索。未来5-10年需要坚持深化地质认识与技术攻关,突出基础地质研究、核心区评价和先导试验区建设。海相富有机质页岩气重在深化基礎地质研究,落实经济可采资源,优选开发核心区,强化关键技术攻关,推进先导试验区建设,形成一定规模页岩气产量。以技术可采资源潜力落实为核心,钻探一批先导试验井,优选有利页岩气区带和层系实现中国页岩气持续稳定发展。

参考文献

[1] 杜金虎,杨华,徐春春,等.关于中国页岩气勘探开发工作的思考[J].天然气工业,2011,31(5):6-8.

[2] 董大忠,邹才能,李建忠,等.页岩气资源潜力与勘探开发前景[J].地质通报,2011,30(2/3):324-336.endprint

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