根據(jù)頁(yè)巖氣的分布和勘探開發(fā)進(jìn)展情況，中國(guó)石油國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心、中國(guó)工程院和美國(guó)EIA分別對(duì)中國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。與美國(guó)頁(yè)巖 gas開發(fā)盆地(和區(qū)域)相比，中國(guó)具有頁(yè)巖 gas區(qū)域開發(fā)的地質(zhì)背景和條件，為什么美國(guó)的巖氣技術(shù)在中國(guó)不能完全應(yīng)用。

頁(yè)巖天然氣:中國(guó)第一，美國(guó)第二，阿根廷第三頁(yè)巖石油:俄羅斯第一，美國(guó)第二，中國(guó)第三，阿根廷第四。根據(jù)美國(guó)能源部作出的第一次評(píng)估，全球頁(yè)巖資源可以滿足世界十年的需求。還指出，俄羅斯是世界上技術(shù)上可開采的石油資源最多的國(guó)家，其次是美國(guó)和中國(guó)。美國(guó)能源部估計(jì)，其調(diào)查的42個(gè)國(guó)家技術(shù)上可開采的/123，456，789-0/石油資源達(dá)到3450億桶，約占全球石油儲(chǔ)量的10%。

頁(yè)巖氣體的主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，還有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外還有硫化氫、二氧化碳、氮?dú)夂退魵?，以及少量的惰性氣體，如氦氣和氬氣。頁(yè)巖氣是產(chǎn)自頁(yè)巖層的天然氣，主體位于暗色泥頁(yè)巖或高碳泥頁(yè)巖中，頁(yè)巖氣以吸附或游離狀態(tài)存在。它可以在有機(jī)體形成的不同階段產(chǎn)生。它以游離相(約50%)存在于裂縫、孔隙等儲(chǔ)集空間中，以吸附態(tài)(約50%)存在于干酪根、粘土顆粒和孔隙表面，極少量天然氣以溶解態(tài)儲(chǔ)存于干酪根、瀝青質(zhì)和石油中。也存在于層間粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖甚至砂巖地層中。

史進(jìn)1吳曉東1孟尚志2莫日和2趙軍2(1。中國(guó)尤氏大學(xué)石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。中國(guó)聯(lián)合煤層氣有限責(zé)任公司，北京)摘要:頁(yè)巖天然氣是非常規(guī)天然氣，儲(chǔ)量巨大，但頁(yè)巖氣藏構(gòu)造復(fù)雜，數(shù)量眾多。簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖 gas的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了頁(yè)巖 gas的成藏機(jī)理和開發(fā)特征，重點(diǎn)介紹了國(guó)外頁(yè)巖 gas的主要開采技術(shù)，包括頁(yè)巖 gas儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)和水平井鉆井技術(shù)。

頁(yè)巖燃?xì)獾陌l(fā)展和大規(guī)模使用使能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)多元化。拓展知識(shí):頁(yè)巖天然氣資源豐富，具備大規(guī)模商業(yè)開發(fā)的基本條件1。頁(yè)巖天然氣資源豐富，賦存條件優(yōu)越。我國(guó)前寒武系至新生代發(fā)育的豐富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖廣泛分布于北方主要含油氣盆地和南方廣大地區(qū)，具有形成和富集頁(yè)巖天然氣的良好條件。根據(jù)頁(yè)巖氣的分布和勘探開發(fā)進(jìn)展情況，中國(guó)石油國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心、中國(guó)工程院和美國(guó)EIA分別對(duì)中國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

可能在國(guó)內(nèi)更早接觸到頁(yè)巖 gas，而頁(yè)巖 gas已經(jīng)干了好幾年，并持續(xù)至今。談?wù)剛€(gè)人理解。1.地質(zhì)概念對(duì)常規(guī)油氣的勘探必須是先找構(gòu)造，只有確定了生儲(chǔ)蓋組合才能成藏。頁(yè)巖 gas等非常規(guī)油氣概念出現(xiàn)后，原有的思維定勢(shì)被打破。只要有頁(yè)巖，就可能有頁(yè)巖氣。從原始結(jié)構(gòu)到地層。目前主要勘探的地層是下志留統(tǒng)龍馬溪組和下寒武統(tǒng)千珠寺組，但國(guó)內(nèi)只有下志留統(tǒng)龍馬溪組的頁(yè)巖開發(fā)成功，所以可以看到頁(yè)巖氣在哪里被突破了，基本屬于這個(gè)地層。

但后期由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，部分區(qū)域消失。但目前國(guó)內(nèi)對(duì)頁(yè)巖 gas的地質(zhì)認(rèn)識(shí)有了新的看法，關(guān)注了區(qū)域地質(zhì)背景，對(duì)頁(yè)巖 gas甜點(diǎn)核心區(qū)的選擇有參考意義。2.工程技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵頁(yè)巖燃?xì)夤こ碳夹g(shù)的突破。近年來(lái)頁(yè)巖 gas的勘探開發(fā)確實(shí)發(fā)生了很大的變化，包括設(shè)備和技術(shù)。鉆井頁(yè)巖天然氣鉆井開發(fā)井均為水平井，水平井段約1500m，鉆遇如此長(zhǎng)的水平井段在常規(guī)油氣勘探中并不多見。

頁(yè)巖本身既是烴源巖又是儲(chǔ)層，是典型的“原地飽和成藏”機(jī)制形成的。在生物化學(xué)生氣階段，天然氣或石油裂解氣首先吸附在有機(jī)質(zhì)和巖石顆粒表面或聚集在有機(jī)質(zhì)孔隙中，過(guò)飽和天然氣在原位滯留飽和后，最初以游離相運(yùn)移至上覆無(wú)機(jī)頁(yè)巖地層孔隙中聚集，一部分以游離相存在于顆粒、粒間孔隙或裂縫中，再飽和后，一部分天然氣第二次運(yùn)移至常規(guī)儲(chǔ)層，形成常規(guī)天然氣。

頁(yè)巖中粘土礦物含量越低，應(yīng)時(shí)、長(zhǎng)石、方解石等脆性礦物含量越高，巖石脆性越強(qiáng)。在外力作用下，更容易形成天然裂縫和誘導(dǎo)裂縫，有利于頁(yè)巖的產(chǎn)氣。而粘土礦物含量高的頁(yè)巖塑性強(qiáng)，吸能性強(qiáng)，主要形成平面裂紋，不利于頁(yè)巖的體積轉(zhuǎn)變。美國(guó)天然氣生產(chǎn)頁(yè)巖中的應(yīng)時(shí)含量為28% ~ 52%，碳酸鹽含量為4% ~ 16%，總脆性礦物含量為46% ~ 60%。

China 頁(yè)巖天然氣儲(chǔ)量世界第一，可采量世界第三。頁(yè)巖天然氣分布在全國(guó)各地，一般是北多南少的沿海地區(qū)，以西北和四川盆地分布最多。相關(guān)技術(shù):勘探技術(shù)、鉆井技術(shù)、水平井鉆井、水力壓裂技術(shù)、人工舉升等技術(shù)。(這也是一般的開采技術(shù)，不同地區(qū)不同地質(zhì)條件采用不同的技術(shù))頁(yè)巖瓦斯，名字已經(jīng)說(shuō)清楚了，就是開采隱藏在巖石縫隙中的瓦斯。

1.頁(yè)巖分支機(jī)構(gòu)廣泛的天然氣資源。我國(guó)頁(yè)巖天然氣分布廣泛，有海相(海洋環(huán)境下形成的沉積相的總稱)、陸相(陸地區(qū)域形成的沉積)、海陸過(guò)渡相沉積。頁(yè)巖 gas在中國(guó)的分布以西北和四川盆地最多。西北地區(qū)儲(chǔ)量豐富，包括甘肅河西走廊、陜西關(guān)中坪、寧夏、新疆等。南方主要集中在四川盆地和江蘇，沿海地區(qū)也有少數(shù)分支。東海和南海都有儲(chǔ)量，具體數(shù)據(jù)我沒(méi)查到。

Mud 頁(yè)巖天然氣是一種非常規(guī)天然氣資源，是常規(guī)油氣能源的重要戰(zhàn)略替代。近年來(lái)，美國(guó)mud 頁(yè)巖 gas的勘探開發(fā)取得了重要突破，產(chǎn)量迅速增加，引起了世界的廣泛關(guān)注。2011年4月5日，美國(guó)能源信息署(EIA)發(fā)布了對(duì)全球mud 頁(yè)巖天然氣資源的初步評(píng)估結(jié)果。結(jié)果表明，14個(gè)地理區(qū)域(除美國(guó)外)、48個(gè)mud 頁(yè)巖含氣盆地、70個(gè)mud 頁(yè)巖氣藏和32個(gè)國(guó)家的mud 頁(yè)巖含氣技術(shù)可采資源量為163×24×1012m3，加上美國(guó)。

表1.1 2011年EIA Mud 頁(yè)巖 Gas資源評(píng)估續(xù)報(bào)結(jié)果(1)美國(guó)Mud 頁(yè)巖 Gas開發(fā)的成功與美國(guó)政府進(jìn)行的前瞻性研究密不可分。從1976年到1992年，美國(guó)能源部及其前身啟動(dòng)并實(shí)施了東部阿沙爾計(jì)劃(1976 ~ 1992)。

2011年底，中國(guó)能源巨頭中石化和中海油表示有意收購(gòu)FracTechInternational 30%的股份，F(xiàn)racTechInternational是一家總部位于德克薩斯州的未上市壓裂公司，為美國(guó)的油氣勘探和生產(chǎn)企業(yè)提供“壓裂”技術(shù)服務(wù)。如果交易達(dá)成，中國(guó)將獲得頁(yè)巖 gas國(guó)內(nèi)勘探開發(fā)所需的核心技術(shù)。頁(yè)巖天然氣生產(chǎn)在美國(guó)已經(jīng)非常普及，因?yàn)樗赡軙?huì)增加美國(guó)的天然氣供應(yīng)，而天然氣是一種清潔燃燒的能源。

一些新技術(shù)的出現(xiàn)，使得頁(yè)巖 gas的產(chǎn)生成為可能。大石油氣公司采用傳統(tǒng)的水平鉆井技術(shù)，將天然氣鉆入陸地。但是對(duì)于頁(yè)巖 gas，一旦鉆機(jī)觸地頁(yè)巖，鉆頭就會(huì)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，然后挖一口井，井穿過(guò)儲(chǔ)存天然氣的頁(yè)巖層。這里將使用有爭(zhēng)議的水力壓裂技術(shù)。水力壓裂技術(shù)向井中注入水、一些化學(xué)物質(zhì)和沙子，然后釋放頁(yè)巖中截留的天然氣。

中國(guó)的頁(yè)巖天然氣資源豐富。據(jù)初步估算，頁(yè)巖氣地質(zhì)資源約為常規(guī)天然氣的兩倍，古生代頁(yè)巖氣資源約為中生代頁(yè)巖氣。與美國(guó)頁(yè)巖 gas開發(fā)盆地(和區(qū)域)相比，中國(guó)具有頁(yè)巖 gas區(qū)域開發(fā)的地質(zhì)背景和條件。根據(jù)地質(zhì)歷史及其變化特征，我國(guó)頁(yè)巖天然氣開發(fā)區(qū)大致可劃分為與板塊相對(duì)應(yīng)的四個(gè)區(qū)域，即南方、華北東北、西北和青藏。

其中，四川和吐哈盆地的mud 頁(yè)巖發(fā)育良好，具備頁(yè)巖天然氣成藏的基本條件，具有較大的勘探潛力(張金川等，2008b)。國(guó)內(nèi)很多盆地都有泥頁(yè)巖氣成藏的地質(zhì)條件，而國(guó)內(nèi)“頁(yè)巖氣”還沒(méi)有系統(tǒng)的研究，許多盆地高碳泥頁(yè)巖的有機(jī)碳含量高達(dá)30%，是頁(yè)巖成藏的重要條件。特別是中國(guó)南方揚(yáng)子地區(qū)的沉積巖經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)代、復(fù)雜的地質(zhì)背景、嚴(yán)重的構(gòu)造破壞和較差的油氣保存條件，頁(yè)巖氣可能成為區(qū)域油氣勘探發(fā)現(xiàn)的重要突破口。