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閱讀 2668 次 歷史版本 0個 創建者:wanfeiqwer (2014/3/25 9:17:36)  最新編輯:wanfeiqwer (2014/3/25 9:17:36)
頁巖氣
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  頁巖氣,是從頁巖層中開采出來的一種非常重要的非常規天然氣資源。頁巖氣的形成和富集有著自身獨特的特點,往往分布在盆地內厚度較大、分布廣的頁巖烴源巖地層中。較常規天然氣相比,頁巖氣開發具有開采壽命長和生產周期長的優點,大部分產氣頁巖分布范圍廣、厚度大,且普遍含氣,這使得頁巖氣井能夠長期地以穩定的速率產氣。

  

簡介



  頁巖氣,一種以游離或吸附狀態藏身于頁巖層泥巖層中的非常規天然氣,正在成為攪動世界市場的力量。這種被國際能源界稱之為“博弈改變者”的氣體,極大地改寫了世界的能源格局。

  特指賦存于頁巖中的非常規氣。頁巖亦屬致密巖石,故也可歸入致密氣層氣。取得工業開發成功的僅為北美洲(以美國為主)。它起始于阿巴拉契亞盆地的泥盆系頁巖,為暗褐色和黑色,富有機質,可大量生氣。儲集空間以裂縫為主,并以吸附氣和水溶氣形式賦存,為低(負)壓、低飽和度(30%左右),因而為低產。但在裂縫發育帶可獲較高產量,井下爆炸和壓裂等改造措施效果也好。20世紀90年代中期已擴大到密歇根和伊利諾伊盆地,產層擴大到下石炭統頁巖,產量達84億立方米。其資源量可達數萬億立方米。

  中石化在黔東、皖南、川東北完鉆5口評價井,其中2口井獲得工業氣流,優選了建南和黃平等有利區塊。中海油在皖浙等地區開展了頁巖氣勘探前期工作。延長石油在陜西延安地區3口井獲得陸相頁巖氣發現。中聯煤在山西沁水盆地提出了壽陽、沁源和晉城三個頁巖氣有利區。

  2012年11月國家發布了支持頁巖氣開發利用的補貼政策,規定今后三年中央財政對頁巖氣開采企業給予補貼,補貼標準為0.4元/立方米。補貼標準的出臺將刺激頁巖氣消費需求,有助于行業開發進度加快。

  

頁巖氣的產生



  頁巖氣是從頁巖層中開采出來的天然氣,主體位于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中,頁巖氣是主體上以吸附或游離狀態存在于泥巖、高碳泥巖、頁巖及粉砂質巖類夾層中的天然氣,它可以生成于有機成因的各種階段天然氣主體上以游離相態(大約50%)存在于裂縫、孔隙及其它儲集空間,以吸附狀態(大約50%)存在于干酪根、粘土顆粒及孔隙表面,極少量以溶解狀態儲存于干酪根、瀝青質及石油中。天然氣也存在于夾層狀的粉砂巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、甚至砂巖地層中。天然氣生成之后,在源巖層內的就近聚集,表現為典型的原地成藏模式,與油頁巖、油砂、地瀝青等差別較大。與常規儲層氣藏不同,頁巖既是天然氣生成的源巖,也是聚集和保存天然氣的儲層和蓋層。因此,有機質含量高的黑色頁巖、高碳泥巖等常是最好的頁巖氣發育條件。

  頁巖氣發育具有廣泛的地質意義,存在于幾乎所有的盆地中,只是由于埋藏深度、含氣飽和度等差別較大分別具有不同的工業價值。中國傳統意義上的泥頁巖裂隙氣、泥頁巖油氣藏、泥巖裂縫油氣藏、裂縫性油氣藏等大致與此相當,但其中沒有考慮吸附作用機理也不考慮其中天然氣的原生屬性,并在主體上理解為聚集于泥頁巖裂縫中的游離相油氣。因此屬于不完整意義上的頁巖氣。因此,中國的泥頁巖裂縫性油氣藏概念與美國現今的頁巖氣內涵并不完全相同,分別在烴類的物質內容、儲存相態、來源特點及成分組成等方面存在較大差異。

  

儲量與價值



  中國主要盆地和地區頁巖氣資源量約為15萬億-30萬億立方米,與美國28.3萬億立方米大致相當,經濟價值巨大。另一方面,生產周期長也是頁巖氣的顯著特點。頁巖氣田開采壽命一般可達30~50年,甚至更長。美國聯邦地質調查局最新數據顯示,美國沃思堡盆地Barnett頁巖氣田開采壽命可達80~100年。開采壽命長,就意味著可開發利用的價值大,這也決定了它的發展潛力。

  隨著技術的進步,頁巖氣井壓裂措施的費用也逐步降低。水平井是頁巖氣藏成功開發的另一關鍵因素。根據美國經驗,水平井的日均產氣量及最終產氣量是垂直井的3-5倍,產氣速率則提高10倍,而水平井的成本則不足垂直井的2-4倍。因此,水平井的推廣應用加速了頁巖氣的開發進程。由于頁巖氣發育規模較大單口井的控制可采儲量高(可達6千萬方),采取措施后的單井日產量可達3萬方加之頁巖氣井的產量,遞減率低,容易實現30-50年的穩產時間,因此能實現相對的高產的經濟價值。

  中石油(PetroChina)在中國四川省發現了頁巖氣,這證實了,在中國這個渴求能源的國家,這種非常規燃料儲量巨大。根據預期,頁巖氣即蘊藏在頁巖中的天然氣可以通過提供廉價而充足的新型燃料來源,在未來幾十年里改變世界第一大能源消耗國中國的能源供給格局。

  中國石油天然氣集團公司(CNPC)的上市子公司中石油對英國《金融時報》透露,該公司已經在四川省南部的頁巖區鉆探了約20口氣井,初步結果很積極。“現在平均每口井的日產量在一萬立方米以上,”中石油董事會高級助理秘書毛澤鋒表示。“我們仍然在評估潛在儲量的確切規模。”頁巖氣的開采需要通過一種稱為“水力壓裂法”(fracking)的步驟,將巖石層壓裂,從而釋放出其中的天然氣。這種開采方法壓低了天然氣價格,為美國和一些國家的能源市場帶來了革命性巨變。

  現在美國是世界最大的頁巖氣生產國。根據美國能源情報署(Energy Information Administration)估計,中國的頁巖氣儲量超過其它任何一個國家,可采儲量有1275萬億立方英尺。按當前的消耗水平,這些儲量足夠中國使用300多年。北京將天然氣視為解決中國日益增長的能源需求的方案的一部分,國家鼓勵對頁巖氣和煤層氣等“非常規”天然氣資源進行開發。在周三舉行的一場新聞發布會上,中石化董事長傅成玉稱,中國頁巖氣產量最終將超過美國。

  中國富順永川的頁巖氣項目于2012年底實現了頁巖氣商業化運營,成為中國開始頁巖氣革命的重要標志性事件。

  

分布



  頁巖氣分布北美克拉通盆地、前陸盆地侏羅系、泥盆系,密西西比系富集多種成因、多種成熟度頁巖氣資源。

  中國許多盆地發育有多套煤系及暗色泥、頁巖地層,互層分布大套的致密砂巖存在根緣氣、頁巖氣發育有利條件,不同規模的天然氣發現,但目前尚未在大面積區域內實現天然氣勘探的進一步突破。資料顯示,中國南方海相頁巖地層可能是頁巖氣的主要富集地區。除此之外,松遼、鄂爾多斯、吐哈、準噶爾等陸相沉積盆地的頁巖地層也有頁巖氣富集的基礎和條件。重慶綦江、萬盛、南川、武隆、彭水、酉陽、秀山和巫溪等區縣是頁巖氣資源最有利的成礦區帶,因此被確定為首批實地勘查工作目標區。

  據估計,全球頁巖氣資源約為456萬億立方米,主要分布在北美、中亞、中國、拉美、中東、北非和前蘇聯,其中北美最多。但其豐度低,技術可采量占資源總量的比例較低,同時頁巖氣的儲層具有低孔隙率和低滲透率的特點,開采難度大,需要高水平的鉆井和完井技術。在21世紀剛開始開采頁巖氣時,多采用水平鉆井技術和水基液壓裂技術提高采收率。

  2012年前后,已實現對頁巖氣商業開發的國家有美國和加拿大,其中美國已實現大規模商業化生產。我國頁巖氣資源也很豐富,但開發還處于起始階段。國家正在積極推進頁巖氣的開發利用工作。



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