张鹏

[摘 要]当前国际能源供需矛盾突出，能源安全日益成为各国关注的焦点。能源安全影响到国家经济的发展和社会稳定，世界各国通过各种渠道解决自身的能源问题，其中页岩气的资源勘探开发备受世界瞩目。页岩气是指主体位于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聚集，世界页岩气储量为456.24×10”m3，主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和俄罗斯。页岩气勘探方法有地质法、地球物理法、地球化学勘探法、钻井法，页岩气开发技术主要是水平井、压裂技术。世界页岩气勘探开发方兴未艾。

[关键词]页岩气勘探；页岩气开发；页岩气分布

中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0117-01

1 页岩气地质特征

据近年来的国外页岩气研究统计，页岩中的吸附气量和游离气量大约各占50%。（1）页岩中的天然气成因具有多样性机理，包括了生物气、未熟一低熟气、成熟气、高一过成熟气等，也包括了如二次生气、生物再作用气以及沥青生气等复杂成因机理，覆盖了几乎所有可能的有机生气作用机理。（2）页岩中的天然气赋存相态具有多样性变化特点，主体上包括了游离态、吸附态及溶解态，包含了天然气存在的几乎所有可能相态。（3）页岩中的天然气具有成藏机理多样性特点，天然气就近聚集，成藏机理复杂，吸附、溶解、活塞式推进、置换式运移均有不同程度发生，但页岩内聚集的天然气仅发生了初次运移及非常有限的二次运移。（4）页岩气分布具有地质影响因素多样性特点，其分布的变化特点受生气作用、吸附特点及赋存条件等多因素影响，如构造背景与沉积条件、泥页岩厚度与体积、有机质类型与丰度、热历史与有机质成熟度、孔隙度与渗透率、断裂与裂缝以及构造运动与现今埋藏深度等因素，（5）页岩气与其他类型气藏分布关系具有多样性，页岩所生成的天然气不仅能够形成页岩气，而且还是其他类型天然气聚集的气源岩。

2 北美地区页岩气的勘探开发

2.1 美国页岩气勘探开发

美国第一口页岩气井可追溯到1821年t41，钻遇层位为泥盆系Dunkirk页岩.井深仅8.2m，当时产出的气体用于纽约Fredonia地区附近村庄居民的照明。19世纪80年代，美国东部地区的泥盆系页岩因临近天然气市场，在当时已经有相当大的产能规模。2000年以来。页岩气勘探开发技术不断提高.并得到了广泛应用。同时加密的井网部署。使页岩气的采收率提高了20%，年生产量迅速攀升。2000年，美国页岩气年产量为122x108m3，生产井约有28000口；美国相关专家预测.2015年美国页岩气产量将占天然气总产量的13%。

2.2 加拿大页岩气勘探开发

与美国相比.加拿大的页岩气商业开采还处于起步阶段，但与世界其他国家和地区相比，已步入了前列。尤其近两年，加拿大面对传统天然气开发利用的紧张局势.加大了对本国页岩气的研究投入和勘探开发力度。加拿大页岩气资源分布广、层位多，预测页岩气资源量超过42.5×10tW。主要的页岩气资源分布在不列颠哥伦比亚、阿尔博塔和萨斯喀彻温、南安大略、魁北克低地、滨海诸省5个地区。其中，西部不列颠哥伦比亚地区的下白垩统、侏罗系、三叠系和泥盆系的页岩气资源量丰富。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。

3 欧洲地区的页岩气勘探开发

欧洲天然气大多从俄罗斯进口，并且市场价格昂贵.最近受美国页岩气勘探开发成功案例的启发。欧洲的许多国家开始着手页岩气的研究，希望通过对欧洲大陆地质资料的收集和勘探，实现较大的勘探突破和发现页岩气。通过6年时间共同推动完成。工作目标是通过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、岩石矿物学成分等内容.在此基础上寻找和发现页岩气以满足当地和区域的需求。目前，为此工作提供数据支持的有Marathon、StatoiHydro、埃克森美孚、Gaz de FranceSuez、Vermillion、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14.4x1012M3。欧洲的沉积盆地主要发育热成因类型的页岩气.如北欧的寒武一奥陶系Alum页岩或德国的石炭系海相页岩。

4 中国的页岩气勘探开发

4.1 中国页岩气的发育条件

经与国外页岩气发育盆地对比，中国存在区域发育页岩气的地质背景和条件。依据地质历史及其变化特点，可将我国的页岩气发育区划分为大致与板块对应的四大区域，即南方、华北一东北、西北及青藏等四大地区从震旦纪到中三叠世，中国南方地区发育了广泛的海相沉积，分布面积达200余万平方公里，累计最大地层厚度超过10 km，形成了上震旦统、下寒武统、上奥陶统一下志留统、中泥盆统、下石炭统、下二叠统、上二叠统、下三叠统等8套以黑色页岩为主体特点的烃源岩层系。经研究认为，南方地区与美国东部页岩气产出地区具有诸多的地质可比性，下寒武统、上奥陶一下志留统以及二叠系等地层分布广泛、厚度大，有机质丰富、成熟度高，是南方地区区域上的页岩气发育最有利层位，四川盆地、鄂东渝西及下扬子地区是平面上分布的有利区。在华北一东北地区，页岩气更可能发生在主力产油气层位的底部或下部，区域上的古生界、鄂尔多斯盆地的中一古生界、松辽盆地的中生界、渤海湾盆地埋藏较浅的古近系等，对应有机质成熟度变化较大；在西北部地区，页岩气的分布更多地受现今盆地特点的约束，区域上分布的中生界和盆地边缘埋深较浅的古生界泥页岩相对有利，有机碳含量平均值普遍较高，成熟度变化范围较大；尽管青藏地区的地表环境较差，但中一古生界泥页岩地层厚度大，有机质含量高，有机质热演化程度适中，也是页岩气发育的有前景地区。

4.2 中国页岩气的开发现状

2009年8月，国土资源部在重庆市綦江县启动了中国首个页岩气资源勘查项目，2010年4月.在重庆市永川区举办了页岩气战略调查培训班和页岩气资源战略调查、勘探开发学术研讨会，这标志着中国页岩气资源的勘探开发已提上日程。在即将实施的《全国油气资源战略调查实施方案》中。页岩气已经被摆在了非常规油气调查的战略首选地位。工作目标为在今后10年内对中国的页岩气进行全面系统的调查和评价、技术创新攻关、优选目标区和勘探基地、制定技术规范标准，力争在2015年左右实现商业性的开发。目前，中国已经进入页岩气研究的热点阶段。

5 总结

页岩气研究具有重大的现实意义，中国页岩气资源量巨大。但对页岩气的研究还处于起步阶段，加强页岩气的研究对中国具有重大的现实意义。作为非常规能源，页岩气是能源资源的重要补充，大规模的开发一旦实现，将在保障中国能源安全、降低对外依存度方面起到积极作用。所以我们需要加大对页岩气开发的投入。