非常规天然气地质特征与勘探开发进展

1、全球及中国页岩气资源潜力全球及中国页岩气资源潜力报告主题报告主题2 2全球及中国非常规天然气全球及中国非常规天然气资源潜力资源潜力从从18211821年阿帕拉契亚盆地第一口页岩气井钻探成功年阿帕拉契亚盆地第一口页岩气井钻探成功北美页岩气勘探发展迅速：北美页岩气勘探发展迅速：世界页岩气勘探开发亮点区世界页岩气勘探开发亮点区常用碎屑岩分类简表颗粒粒径颗粒粒径（2 2的几何级数的几何级数制，制，mmmm）222-2-0.06250.06250.0625-0.0625-0.00390.00390.00392%（非残余有机碳）（非残余有机碳）石英等脆性矿物石英等脆性矿物40%、粘土、粘土1.1%2%、渗

2、透率、渗透率0.0001mD有效富有机质页岩连续厚度有效富有机质页岩连续厚度30-50m储层致密，储层致密，以纳米级孔隙为主；天以纳米级孔隙为主；天然气以吸附、游离方式赋存为主然气以吸附、游离方式赋存为主不受构造控制，页岩气藏大面积连不受构造控制，页岩气藏大面积连续分布，与有效生气源岩面积相当续分布，与有效生气源岩面积相当资源规模大，局部有资源规模大，局部有“甜点甜点”核心核心区区开开发发特特点点单井产量低，初期产量高递减快、单井产量低，初期产量高递减快、生产周期长，无统一气水界面生产周期长，无统一气水界面必须采取水平井多级分段与重复压裂必须采取水平井多级分段与重复压裂等先进开发技术和措施，形

3、成等先进开发技术和措施，形成“人造人造”渗透率方可采出，故称渗透率方可采出，故称“人造气藏人造气藏”非达西流为主，不产水或产水很少非达西流为主，不产水或产水很少采收率低，基本无自然产能，须采采收率低，基本无自然产能，须采取压裂等技术措施形成取压裂等技术措施形成“再造气藏再造气藏”25迄今已钻探页岩气井迄今已钻探页岩气井60多多口口，其中，其中20多口井见页岩气显示。多口井见页岩气显示。中石化方深中石化方深1井压裂现场井压裂现场中石油四川盆地页岩气井钻探中石油四川盆地页岩气井钻探 中国页岩气勘探进展及现状中国页岩气勘探进展及现状l目前在四川、鄂尔多斯、沁水等盆地和重庆、湖南等地区已证实存在页岩气

4、l在四川等地区建立了页岩气产业化示范区l钻探进展情况钻探页岩气井60余口获页岩气流井20余口页岩气产量最高达50多万方目前中国页岩气前期评价及先导试验与勘探进展顺利目前中国页岩气前期评价及先导试验与勘探进展顺利中国页岩气勘探开发钻井区分布图中国页岩气勘探开发钻井区分布图中国石油中国石油中国石化中国石化延长油田延长油田国土资源部国土资源部图例图例中国发育海相、海陆过渡、陆相三种类型页岩，其中，中国发育海相、海陆过渡、陆相三种类型页岩，其中，以广泛存在的海相页岩气最佳。以广泛存在的海相页岩气最佳。四川盆地南部下古生界近四川盆地南部下古生界近5万万km2页岩发育区，是近期页页岩发育区，是近期页岩气勘

5、探的核心区，亦是获得页岩气突破的最有利区。岩气勘探的核心区，亦是获得页岩气突破的最有利区。中国页岩气具有热演化程度高、埋藏深、地面复杂等特中国页岩气具有热演化程度高、埋藏深、地面复杂等特殊性殊性,与国外差异大与国外差异大,勘探风险高、开发成本高难度大，私勘探风险高、开发成本高难度大，私企参与勘探开发页岩气须谨慎。企参与勘探开发页岩气须谨慎。虽然中国页岩气地质特征具特殊性，但目虽然中国页岩气地质特征具特殊性，但目前已取得如下基本共识：前已取得如下基本共识：对对 比比 项项 目目 中中 国国 国国 外外地质条件地质条件构造演化多旋回为主单旋回为主沉积环境陆相为主海相为主储层特征非均质性较强均质性较

6、好开采条件开采条件地形地貌山地、丘陵、荒漠等平原为主水源条件缺乏充足地面管网不发达或无管网发达政策扶持尚未完全建立已建立发展序列发展序列现实增储上产致密气、致密油油砂、致密气、煤层气、页岩气、致密油工业化试验煤层气、页岩气页岩油研究探索页岩油、油页岩、水合物油页岩、水合物 中国页岩发育区及页岩气富集区分布图中国页岩发育区及页岩气富集区分布图 2 2全球及中国非常规天然气全球及中国非常规天然气资源潜力资源潜力煤层气资源潜力煤层气资源潜力报告主题报告主题吸附状态：吸附状态：在煤的内表面上分子的吸引力在煤的表面产生吸附场，吸在煤的内表面上分子的吸引力在煤的表面产生吸附场，吸引周围的气体分子。吸附状态

7、是一个可逆的过程。引周围的气体分子。吸附状态是一个可逆的过程。吸附状态天吸附状态天然气约占煤层气的然气约占煤层气的70%70%95%95%，煤层气主要为煤层吸附气。，煤层气主要为煤层吸附气。溶解状态：溶解状态：煤中还有少量的天然气溶解在煤层的地下水中，称为溶解煤中还有少量的天然气溶解在煤层的地下水中，称为溶解气，其量很少。气，其量很少。气体组分：气体组分：CHCH4 4、 COCO2 2、N N2 2吸附气吸附气游离气游离气水溶气和水水溶气和水气体组分：气体组分：CHCH4 4、 COCO2 2、N N2 2吸附气吸附气游离气游离气水溶气和水水溶气和水常规天然气及煤成气常规天然气及煤成气 游离

8、状态游离状态聚集在孔隙和裂缝中聚集在孔隙和裂缝中烃源岩烃源岩运移运移 储集层储集层气体单相气体单相储集机理储集机理成藏过程成藏过程流体特征流体特征煤层气煤层气 吸附状态吸附状态吸附在孔隙的内表面吸附在孔隙的内表面煤层中煤层中生成生成 未运移原地吸附未运移原地吸附气气- -水多相水多相煤层气与常规天然气成藏地质煤层气与常规天然气成藏地质特征比较具有以下特点特征比较具有以下特点 煤层气具有独特的成藏机理煤层气具有独特的成藏机理有圈闭有圈闭0 02020404060608080100100120120俄罗斯俄罗斯加拿大加拿大中国中国美国美国澳大利亚澳大利亚德国德国波兰波兰英国英国煤层气资源量( 万亿

9、 m 3 )煤层气资源量( 万亿 m 3 )单位：万亿立方米单位：万亿立方米中国煤层气资源潜力大，位居世界第三中国煤层气资源潜力大，位居世界第三中国煤层气资源潜力及分布特点中国煤层气资源潜力及分布特点 全国全国42个主要含气盆地埋深个主要含气盆地埋深2000米以浅煤层气地质资源量米以浅煤层气地质资源量36.81万亿立万亿立方米，埋深方米，埋深1500m以浅的煤层气可采资源量以浅的煤层气可采资源量10.87万亿立方米万亿立方米。鄂尔多鄂尔多斯、沁水等斯、沁水等9大盆地煤成气资源高达大盆地煤成气资源高达84%以上。以上。我国九大盆地煤层气资源分布特点我国九大盆地煤层气资源分布特点中国煤层气构成特点

10、：中中国煤层气构成特点：中- -高阶、低阶煤层气资源各占高阶、低阶煤层气资源各占“半壁江山半壁江山”中中- -高阶煤高阶煤：可采资源量5.7万亿方，占53%；主要分布在华北和华南。低阶煤低阶煤：可采资源量5.2万亿方，占47%，主要分布在西北和内蒙东部。陕西韩城陕西韩城试验井组试验井组沁南枣园沁南枣园井组井组沁南潘庄沁南潘庄开发区开发区沁南潘河沁南潘河示范区示范区阜新阜新井组井组沁南樊庄沁南樊庄开发区开发区采收率采收率484820112011年我国煤层气探明储量年我国煤层气探明储量20112011年新增探明年新增探明12931293亿亿m m3 3：技术可采：技术可采657657亿亿m m3

11、3，历年累计探明储量历年累计探明储量41764176亿亿m m3 3，技术可采，技术可采20962096亿亿m m3 3累计探明地质储量累计探明地质储量 累计探明技术可采储量累计探明技术可采储量 累计探明经济可采储量累计探明经济可采储量全国全国4176.42095.631686.39中国石油中国石油华北华北 1814.07909.62758.84中油煤中油煤 859.13427.53333.75小计小计 2673.21337.151092.59中联公司中联公司晋城晋城 882.31474.77421.48太原太原 188.0396.288.39小计小计 1070.34570.97509.87地

12、方地方铁法铁法 72.5836.2927.22阳泉阳泉 191.3475.060东宝能东宝能 158.7971.4552.29港联港联 3.611.441.32阜新阜新 6.543.273.1小计小计 432.86187.5183.932 2全球及中国非常规天然气全球及中国非常规天然气资源潜力资源潜力致密砂岩气地质特征致密砂岩气地质特征及资源潜力及资源潜力报告主题报告主题英国英国 1 mD1 mD德国德国 0.6mD0.6mD美国美国 0.1mD0.1mD致密砂岩气定义与内涵致密砂岩气定义与内涵全球非常规天然气产量统计直方图全球非常规天然气产量统计直方图地区地区煤层气煤层气页岩气页岩气致密气致

13、密气合计合计全球全球256.3256.3456.2456.2209.7209.7922.0922.0北美北美85.485.4108.8108.838.838.8233.0233.0拉美拉美1.11.159.959.936.636.697.697.6前苏联前苏联112.0112.017.817.825.525.5155.3155.3中东和北非中东和北非0.00.072.272.223.323.395.495.4非洲非洲1.11.17.87.822.222.231.131.1太平洋经济联合体太平洋经济联合体13.313.365.565.520.020.098.798.7西欧西欧0 08.98.91

14、5.515.524.424.4中亚及中国中亚及中国34.434.499.999.910.010.0144.2144.2撒哈拉以南非洲撒哈拉以南非洲4.44.414.414.410.010.028.928.9中、东欧中、东欧3.33.31.11.12.22.26.76.7南亚南亚1.11.10 05.65.66.76.7全球非常规天然气资源构成（万亿方）资料来源：IGU全球天然气资源构成图（万亿方）1、美国、美国致密砂岩气资源致密砂岩气资源潜力大潜力大，据，据EIA 2008年年评价结果评价结果：致密气致密气资源量资源量达达19.842.5万亿方万亿方，为常规气资源量（为常规气资源量（66.5万

15、亿方）的万亿方）的29.863.92、美国美国113个个含气盆含气盆地中地中，具有致密具有致密砂砂岩岩气藏的盆地气藏的盆地有有23个个，主要分布在西，主要分布在西部，特别是落基山部，特别是落基山地区地区l盆地：盆地：2323个个l气田：气田：900900多个多个l可采储量：可采储量：5 5万亿方万亿方l可采资源：可采资源：1313万亿方万亿方 l生产井：超过生产井：超过1010万口万口l20112011年产量：年产量： 17571757亿方亿方储量（万亿方）储量（万亿方）美国主要致密气盆地储量美国主要致密气盆地储量(explore(explore，2009)2009)美国致密气盆及含气区带分布

16、图美国致密气盆及含气区带分布图(EIA，2010)美国致密砂岩气现状美国致密砂岩气现状致密砂岩气：致密砂岩气：已成为全球非常规天然气勘探的重点领域已成为全球非常规天然气勘探的重点领域引自美国引自美国EIAEIA， 20112011年年美国致密砂岩气在天然气资源的产量构成中仅次于常规气3、1990年以来，美国年以来，美国致密砂岩气产量致密砂岩气产量快速增长，快速增长，2011年年产量达产量达1757 亿方亿方，占，占美国美国天然气总产量的天然气总产量的30.2，在非常规气中占，在非常规气中占62.9四川、鄂尔多斯、四川、鄂尔多斯、松辽、渤海湾、塔松辽、渤海湾、塔里木、柴达木及准里木、柴达木及准

17、噶尔等噶尔等1010余个盆地余个盆地都具有形成致密砂都具有形成致密砂岩气藏的有利地质岩气藏的有利地质条件条件l两大致密砂岩气区鄂尔多斯苏里格：探明+基本探明3.2万亿方，产量136.7亿方四川须家河：探明6417亿方，产量15.5亿方l储量：近十年年均新增探明储量2968亿方，约占50%l产量：2011年256亿方，占全国1/4我国主要致密气盆地分布图神木神木- -米脂米脂探明探明12931293亿方亿方年产年产0.190.19亿方亿方苏里格苏里格探明探明1100811008亿方亿方年产年产105105亿方亿方大牛地大牛地探明探明39273927亿方亿方年产年产22.422.4亿方亿方榆林榆林

18、探明探明18081808亿方亿方年产年产53.353.3亿方亿方子洲子洲探明探明11521152亿方亿方年产年产5.875.87亿方亿方乌审旗乌审旗探明探明1100811008亿方亿方年产年产1.551.55亿方亿方中国致密砂岩气富集区中国致密砂岩气富集区鄂尔多斯上古生界鄂尔多斯上古生界中国致密砂岩气富集区中国致密砂岩气富集区四川盆地上三叠统须家河组四川盆地上三叠统须家河组华蓥山华蓥山龙泉山来源来源:Rogner:Rogner，19971997据全国第二轮天然气资源评价结果据全国第二轮天然气资源评价结果-我国陆上天然气资源为我国陆上天然气资源为30.231012m3，其中致密砂岩气资源占我国天

19、然气资源的，其中致密砂岩气资源占我国天然气资源的40%左右左右（121012m3）3、目前中国致密砂岩气储量及产量占常规天然气目前中国致密砂岩气储量及产量占常规天然气30%左右左右截止2010年底，国内累计探明气层气地质储量7.73万亿方，其中致密气2.88万亿方，占总数的37；累计可采4.65万亿方，其中致密气1.52万亿方，占33%；年产量868.19亿方，其中致密气226亿方，占27%鄂尔多斯（20325）四川（5505）K：0.01-0.1mD松辽深层（1232）准噶尔（84）塔里木（1654）单位：亿方据李建忠，2011年4、致密砂岩气是中石油未来天然气储、产量增长的主力，致密砂岩气

20、是中石油未来天然气储、产量增长的主力，目前发现的大多数气田均为致密砂岩气。目前发现的大多数气田均为致密砂岩气。中石油天然气探明储量状况（按渗透率分类）2000-2009年中石油低渗透年产量变化表2 2全球及中国非常规天然气全球及中国非常规天然气资源潜力资源潜力天然气水合物地质特征天然气水合物地质特征及资源潜力及资源潜力报告主题报告主题天然气水合物实物样品及结构特征天然气水合物实物样品及结构特征获得天然气水合物样品的产地获得天然气水合物样品的产地获得天然气水合物样品的产地获得天然气水合物样品的产地推测的天然气水合物的产地推测的天然气水合物的产地推测的天然气水合物的产地推测的天然气水合物的产地全球天然气水合物分布全球天然气水合物分布全球天然气水合物分布全球天然气水合物分布（日本产业技术综合研究所（日本产业技术综合研究所Satoh绘制，绘制，2001）世界深水海域和冻土带水合物分布普遍、世界深水海域和冻土带水合物分布普遍、资源规模在非常规天然气中最大资源规模在非常规天然气中最大（截止2011年