下载文档原格式
专题一相关知识与资料1、页岩气简介1.1概述页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，是一种清洁、高效的能源资源。
页岩气是油气资源中新的矿种；它属于非常规天然气中的重要组成部份。
非常规天然气定义：通常而言，泛指相对于常规天然气之外，在非传统的储集层、笼型固态沉积物等非常规地质条件下存在的天然气资源。
主要包括致密气、煤层气、页岩气、火成岩气和天然气水合物等。
1.2特点1）气藏开发特点气层压力低：一般不会自喷，以水平井为主，需压裂改造措施；单井产量较低：初期气产量递减快，后期趋于稳定；平均日产1万方～2万方；页岩气采收率低：通常小于5% ～20%不等投入高：前期勘探开发投入大（单口井450万美元），且难以形成稳定的投资回报产量递减快：需要打很多口井以形成规模化生产与供应；生产周期长：单井经济寿命长，30年～50年。
由于页岩气有不同于常规天然气的特点，页岩气藏开发需要大面积、规模化、连续钻井。
2）成藏机理特点①页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏特征，体现出了复杂的多机理递变特点。
②在页岩气的成藏过程中，天然气的赋存方式和成藏类型逐渐改变，含气丰度和富集程度逐渐增加。
③完整的页岩气成藏与演化可分为3个主要的作用过程，自身构成了从吸附聚集、膨胀造隙富集到活塞武推进或置换武运移的机理序列。
④相应的成藏条件和成藏机理变化对页岩气的成藏与分布产生了控制和影响作用，岩性特征变化和裂缝发育状况对页岩气藏中天然气的赋存特征和分布规律具有控制作用。
1.3形成和分布页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。
较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
生烃源岩中一部分烃运移至背斜构造中形成常规天然气，尚未逸散出的烃则以吸附或游离状态留存在暗色泥页岩或高碳泥页岩中形成页岩气。
←页岩气：一种以游离或吸附状态藏身于页岩层或泥岩层中的非常规天然气。
这种被国际能源界称之为“博弈改变者”的气体，极大地改写了世界的能源格局。
←页岩油：指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。
其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油，也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。
←在固体矿产领域页岩油是一种人造石油，是油页岩干馏时有机质受热分解生成的一种褐色、有特殊刺激气味的粘稠状液体产物。
←全世界页岩油储量约11万亿～13万亿吨，远远超过石油储量。
全球油页岩产于寒武系至第三系，主要分布于美国、刚果、巴西、意大利、摩洛哥、约旦、澳大利亚、中国和加拿大等9个国家。
←中国油页岩资源7199.4亿吨，油页岩可采资源2432.4亿吨；页岩油资源476.4亿吨，页岩油可采资源159.7亿吨，页岩油可回收资源119.8亿吨，遍布20个省和自治区、47个盆地和80个含矿区，主要分布在松辽、鄂尔多斯、准噶尔、柴达木、伦坡拉、羌塘、茂名、大杨树、抚顺等9个盆地。
其中，松辽、鄂尔多斯、准噶尔等3个盆地油页岩资源占全国的74.24%，可回收页岩油占全国的64.25%。
吉林、辽宁和广东三个省份的储量最大。
←全世界页岩气储量最多的11个国家：中国（36.1亿立方米）、美国、阿根廷、墨西哥、南非、澳大利亚、加拿大、利比亚、阿尔及利亚、巴西、波兰（5.3亿立方米）。
←中国许多盆地发育有多套煤系及暗色泥、页岩地层，互层分布大套的致密砂岩存在根缘气、页岩气发育有利条件，不同规模的天然气发现，但目前尚未在大面积区域内实现天然气勘探的进一步突破。
资料显示，中国南方海相页岩地层可能是页岩气的主要富集地区。
除此之外，松辽、鄂尔多斯、吐哈、准噶尔等陆相沉积盆地的页岩地层也有页岩气富集的基础和条件。
←页岩油开采技术←（一）直接开采直接开采包括露天和井下两种开采方式。
露天开采适合于埋藏较浅的矿床开采，成本低，安全系数高，辽宁抚顺和广东茂名就是典型的例子。
页岩气概念
页岩气是将页岩中储存的天然气开采出来。
页岩油气是存在于页岩岩石中的一种油气资源，相当于储存在微小的孔洞和裂缝中的一种地质气体，主要成分为甲烷、二氧化碳、硫化氢等，它类似于传统的石油和天然气资源，具有较高的经济价值。
页岩气开采的方法有多种，但最常用的开采方式是钻井和水力压裂。
钻井是一种技术性的方法，通过钻井技术，我们可以将其钻通至较深的层次探测分析，探明其页岩气的储量及
分布的大致情况，也可以根据采收分析结果，计算其探明储量及开发页岩气的必要规模和
必要投资量等。
水力压裂法，也称水力压裂破碎或水力破碎，是一种物理原理但是应用技术性较强，是将以液体为载体的大量水压入页岩层中，破碎页岩，使其成为小孔，沿其内渗透性方向，将储存于中的气体引出，达到开采页岩气的目的。
页岩气既是可再生能源也是可再生资源，它的开发和使用具有重要的战略意义，可以提高能源供应的安全稳定性，预防能源危机，满足人类供能需求。
但是页岩气开采还存在许多环境问题，比如空气污染和地表面水污染，因此应当减少这些污染的有害影响，实行环境保护，以保护人们健康安全。
综上所述，页岩气开采具有重要的意义与价值，其开采和生产过程中还存在着一定的环境问题，因此我们要加强环境保护，减少环境的污染，以保护人们的身体健康。
页岩气术语和定义一、页岩气页岩气是一种从页岩中释放出来的天然气。
它是一种非常重要的能源资源，被广泛应用于工业和家庭用途。
页岩气的开采和利用对于能源供应和环境保护都具有重要意义。
二、页岩页岩是一种由粘土和矿物质组成的岩石，具有高含量的有机质。
它通常呈现出黑色或灰色，并且质地坚硬。
页岩是页岩气的主要来源，通过破碎和释放有机质，可以获得可用的天然气。
三、水力压裂水力压裂是一种开采页岩气的技术。
它通过将高压液体注入页岩层，使岩石破裂并释放出天然气。
这种技术可以提高天然气的产量，并扩大开采范围。
四、水力压裂液水力压裂液是在水力压裂过程中使用的液体。
它主要由水、沙子和化学添加剂组成。
水的作用是传递压力和冲击力，沙子的作用是支撑破裂的岩石，而化学添加剂的作用是促进破裂和提高天然气的释放。
五、水力压裂井水力压裂井是用于水力压裂的井口。
它通常是一口深井，通过井下设备将水力压裂液注入岩石层。
水力压裂井的设计和施工是确保水力压裂过程顺利进行的关键。
六、产能测试产能测试是评估页岩气井产能的过程。
它通过测量井口流量和压力来确定井的产能。
这个过程可以帮助石油公司评估井的潜在产量，并制定相应的开采计划。
七、页岩气藏页岩气藏是储存页岩气的地下岩石层。
它通常位于上百到上千米的地下深处。
页岩气藏的勘探和开发是确定页岩气储量和可开采性的关键。
八、页岩气储量页岩气储量是指在特定地质条件下，页岩气藏中可经济开采的天然气总量。
它是评估页岩气资源潜力的重要指标。
九、页岩气开发页岩气开发是指对页岩气资源的开采和利用过程。
它包括勘探、钻井、水力压裂和生产等环节。
页岩气开发需要综合考虑地质、工程和经济等因素。
十、环境影响评价环境影响评价是对页岩气开发可能对环境造成的影响进行评估和预测的过程。
它包括对水资源、大气、土壤和生物多样性等方面的影响进行评估，并提出相应的环保措施。
十一、页岩气价格页岩气价格是指购买和销售页岩气的价格。
它受到供需关系、市场竞争和地缘政治等因素的影响。
頁岩气的开发和利用随着人口的不断增长和科技的不断进步，能源需求的日益增长成为全球面临的一个重要问题。
传统能源的供应方式已经不能满足社会的需求，因此寻找新的能源来源成为当前重要的任务之一。
而在这个领域中，頁岩气开采已成为发展的热门领域之一，其具有广泛应用的前景和良好的经济效益，因此受到了越来越多的关注。
本文将探讨頁岩气开发和利用的相关问题。
一、頁岩气概述頁岩气，也称为致密天然气，是一种存在于頁岩岩石层中的天然气，以甲烷为主要成分，同时含有其他烃类物质。
頁岩气的开发利用技术主要是水力压裂技术，即在高压条件下将大量的水和砂岩等填充物质压入岩层中，使之裂开，从而释放頁岩气。
与传统自然气勘探不同的是，頁岩气勘探需要通过水力压裂技术来开采，这使得勘探成本增加，但开采量也随之增加。
二、頁岩气的开发利用1、頁岩气的应用领域頁岩气的应用领域较为广泛，其中最主要的是发电、工业和家庭供气等。
頁岩气的产量相对较大，并且利用技术较为成熟，因此可用于取代传统煤炭和石油等能源，有效降低对环境和健康的影响。
2、頁岩气的利益分配在頁岩气的开发过程中，利益分配是一个关键的问题，因为勘探和开发技术需要投入大量资金和人力资源，并且相关政策和法律条款也需要满足一定的要求。
通常，利益分配的主要参与方包括政府、勘探公司和居民。
政府通常会通过税收、准入条件等方式参与利益分配，勘探公司则通过销售收益和开采成本的调整来获得利益，而居民则通过土地使用权、矿产资源权利等来获得一定的收益。
3、頁岩气的环境问题与其他能源开发一样，頁岩气的勘探和开发可能会对环境造成影响。
许多人担忧水力压裂技术可能会导致水污染，而且开发过程可能会对当地家庭和自然资源产生负面影响。
但实际上，只要采取正确的管理策略和技术，减少环境影响并保护当地生态和自然环境是完全可行的。
三、頁岩气的未来頁岩气开采和利用已经成为了一个越来越重要的话题，在未来的发展中也将继续发挥着重要的作用。
随着技术和管理策略的不断发展，頁岩气的开采和利用也将变得更加高效和环保，同时也将创造更多的就业机会和经济效益。
页岩气简介一、什么是页岩气1.定义页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。
随着能源需求的不断加大，页岩气在美国、加拿大等地已是重要的替代能源。
2011年底，国务院正式批准页岩气为我国第172个独立矿种，这意味着页岩气的勘查和开发上升为国家战略。
这里有两个概念：页岩气——是地质学分类；非常规天然气——却是一个石油工程分类。
2.页岩气的产生与储存状态地质历史上形成的富含有机质的泥页岩层系（可包括煤层），在实践中当不强调地质术语的准确性时可统而简之地称为暗色页岩。
其中特别富含可生油有机质且后期尚未经历深埋条件下的高温压者，因其中有机质在人工加热分馏可产出各类油品（如汽、柴油等），特称油（母）页岩。
而大部分这类页岩在后期经历深埋、有机质在热演化过程中产生大量气态和液态烃类。
其中气态的天然气液态的石油可从生烃层系中运移出去赋存于有孔隙的储层中。
他们在孔渗条件好的储层中高度富集便形成常规油气，因致密而孔隙度渗透性差，并使其油气难采出的就是非常规的致密（储层）油气。
己大量进入储层的油在近地表情况下受地下水氧化和生物降解就形成了非常规的重（稠）油和（沥青质）油砂、甚至更难利用的固体沥青矿。
而在生烃层中不可避免仍有大量气态和液态烃以吸附状态和游离状态而残留，留在煤层中的为煤层气、留在页岩（类）中者则为页岩油、气。
页岩气的赋存状态以吸附和游离为主，也有少量溶解态（图1）。
裂缝和孔隙是页岩气主要的储集空间。
但页岩本身物性很差，孔隙度和渗透率都很低。
因而局部的高孔渗区和裂缝发育区就有可能成为页岩气的“甜点”。
页岩孔隙可以分为原生孔和次生孔隙两种类型。
通常原生孔隙比较常见，但大多由于压实作用而变得十分微小。
地层水和有机酸等与页岩中不稳定矿物反应形成的次生孔隙也对页岩气的赋存具有重要意义。
构造裂缝和成岩裂缝是页岩裂缝的两种基本类型。
构造裂缝相对于成岩裂缝具有长度更长、开角更大等特点，因而是更有利的页岩气储集空间。
通常构造裂缝被方解石等矿物充填，也有未被充填的，它们都是页岩气“甜点”的有利发育区。
3.页岩气与非常规油气藏常规与非常规油气之分人类对地下资源的利用总是从其较易开发、资源丰度较高、因而易获得较大经济效益的地方入手，然后随需求的扩大和技术水平的提高而向资源稟赋较差的领域扩展。
大致上自上世纪60年代以来，常规和非常规油气的概念开始流行。
人们把当时就可进行经济开发的那些油气资源类型归为常规，而把丰度低、难开发以致在当时技术水平下难以取得经济效益（即难于达到经济门限）的油气资源列入非常规。
从其划分的两个关键词（技术水平、经济门限）看，都随着时间推移和条件的改变而变化，因而这个界限是模糊的、且因国家而异。
在不断的探索中，上世纪后期，人们已认识到从地下赋存量上看，非常规油气要比己发现的常规油气高一至两个数量级。
于是在需求的巨大推动下，依托科技水平的不断提升而使可采的经济边际不断下移。
如按旧分类属“非常规石油”中的油页岩、致密油、重（稠）油、油砂、页岩油，“非常规气”中的致密气、煤层气、页岩气和水溶气等，以现今的条件可能有一部份已属于技术上可开发、经济上可有效益的资源。
尽管如此，我们还是沿用着传统的划分，仍称其为非常规油气。
当然，仍有些赋存量相当大的非常规油气，如天然气水合物（常被某些人不恰当的称其为“可燃冰”）在目前和短期内也难被商业性开发。
致密油气居国外非常规之首致密油气，严格说应称为致密储层油气，指因储层致密而使孔隙度、渗透性差而导致低产难采，故可属非常规者。
而致密储层除最常见的砂岩外，亦应包括致密碳酸盐岩和火成岩变质岩等，但在实际勘探开发工作中却仅指最常见的砂岩类，其它类储层如亦致密，其开发方式需另外讨论。
因而，在约定成俗的日常应用中对致密砂岩储层中的石油、天然气常省去其“储层”或“砂岩储层”等字，而简称为致密油、致密气。
在国外，一般把致密油气归入非常规，且以其开发最早、产量最大而居非常规油气之首。
目前美国商业性开发的非常规气包括致密气、煤层气、页岩气三种。
按后两者开发规模不大的2000年计，致密气约占美国非常规气产量的70％，而到2010年尽管煤层气、特别是页岩气产量急剧升高，致密气也仍占48.8％。
以致密气为主的非常规气在2009年达3089亿立方米，占全部天然气产量5828亿立方米的53％，即达到其“半壁江山”。
据统计，2009年全球致密气占非常规气产量的80％，注意到该年除美国外尚无页岩气商业开发、煤层气产量也不大，显然，致密气产量亦占全球气也占非常规气首位。
依托致密气这个主体，非常规气产量（约5200亿立方米）占全球气产量约17％。
从带有预测性的资源量构成上，更可看出致密气在未来居更要的地位。
Martin等（2010）对美国常规油气、致密气、页岩气、煤层气等各类资源数据较全的阿帕拉契亚、大绿河、圣胡安、尤因塔-皮申斯4个著名盆地的油气资源量作了统计，致密砂岩气占40%～47%、平均为43%，页岩气占9%～30%、平均为19%，煤层气占15%～38%、平均为25%，常规气占6%～17%、平均为10%，常规油占1%～7%、平均为3%。
可见，在这些盆地中，非常规油气资源明显大于常规油气，致密气居非常规气资源之首。
致密油在美国石油产量中占重要地位。
据统计，在其年产量达5亿吨的上世纪70年代中期，单井均日产量也仅为2.5吨，近年更降至1～1.5吨。
单井日产小于0.5吨的油井占生产井总数约70％，占总产量约15％。
在其它非常规油生产尚未兴起时，这些低产井中仅小部分为原产量较高井进入衰竭期，大部分为致密油，因而低产却相对稳产。
可以说美国致密油是其长期保持产油大国地位的重要支柱之一。
美国在页岩油气上取得的重大进展又进一步推动了致密油的勘探开发，据报道，近5年来有68亿吨储量的致密油新发现。
从全球看，除美、中、加、委内瑞拉等少数国家外，主要产油国仍倾力于高利润的常规油开发。
据统计，2008年全球非常规油产量约6.2亿吨，约占石油总产量的15％，但以加拿大油砂油和委内瑞拉重油为其主体，致密油产量约2.2亿吨、占全球产量的5.6％。
就连号称油气资源大国的俄罗斯，近年在西西伯利亚新探明油气储量中致密油气亦占50％以上，在老油气区更成为最主要的后备资源。
近年加拿大在致密气勘探上取得重大进展，使其排名前3位的大气田都属致密气，其探明（可采）储量可达1.9万亿立方米。
他们位于西加拿大艾尔伯塔盆地深部，除储层致密外，以其“上水下气、水气倒置”的特点有别于“下水上气”的常规气藏，即在其地层上倾方向以饱和含水形成封闭，向下在盆地深部形成连续性的饱和含气层。
这种特称为“深盆气”的特殊类型是对非常规油气认识的发展。
中国致密油气产量占比重要基于地质演化的特点，中国油气田中低丰度，低产所占比例较大。
在油气生产实践中，努力向数量相当大的难采低产油气田开拓，是在发展早期就已提出并以日益加强的目标。
因而，并没有特别在意相关规范中关于致密储层的孔渗参数和重（稠）油相关参数的界线，不断降低着经济可采性的门限而使其开发对象中致密、乃至超致密储层中的油气比例越来越大。
在统计中不再强调致密油气与常规油气的差别，并把致密油气和重（稠）油的储量产量也列入油气储量平衡表，成为所谓“表内储量”。
这样，在生产上致密油气和重（稠）油实际己被归入常规油气时，人们习惯性地把目前可以进行生产的非常规气限定于煤层气和页岩气了。
在国内外对比中，应注意不要把中国煤层气和页岩气产量之和直接与美国的非常规气对应，这会造成误导。
从累计探明储量上看，据统计，到2003年中国致密油已占30.9％，近年来，新探明储量中致密油的比例明显增大，笔者估计，目前累计探明储量中致密油可能占35％左右，由于这类油储量的动用率较低，在剩余可采储量中它可能占40％以上。
例如在中石化胜利油田目前未动用储量中致密油占45％，近年每年约1亿吨的新增储量中低（包括特低）孔渗者占60％。
鄂尔多斯盆地石油探明储量占全国10.7％、其中致密砂岩储层占80％以上。
笔者研究预测，全国待发现石油资源量中致密油的比例应达40％左右。
与石油相比，我国天然气储层偏老，储层致密程度更高，致密砂岩和灰岩中的气储量占主要地位。
鄂尔多斯盆地是全国天然气储、产量最大的盆地，分别占到全国约33.4％、26.7％；其中上古生界致密砂岩储层分别占该盆地气储、产量的77.6％、90％；其作为全国最大的苏里格气田探明地质储量达1.1万亿立方米、产量105亿立方米，分别占全国14.7％、12.1％，全部产于上古生界致密砂岩中。
陆上7个主要盆地致密气资源量预测为9～12万亿立方米，以中值计占7盆地预测气资源量的49％。
笔者进而预测，全国待发现天然地质资源量中致密气比例可达60％左右，这比最新全国资源评价中的相应数据要大。
显然，致密油气在中国已占相当重要的地位，可以说没有致密油气的开发，决不可能使中国的油气达到今天的规模。
在非常规油气开发技术中，最关键也最通用的是水平井技术和压裂两大套技术系列。
中国致密油气开发的成功表明在这些方面已达到国际先进水平，其一些通用设备和材料（如压裂液中作为不可或缺的支撑剂陶粒）已在国际市场上占有相当的份额。
这就为同样为非常规、同样是低孔渗、低产储层的煤层气、页岩油气的勘探开发奠了基础。
这是我们分析中国这类资源开发的一个重要的出发点。
在国外，一般把致密油气归入非常规，且以其开发最早、产量最大而居非常规油气之首。
目前美国商业性开发的非常规气包括致密气、煤层气、页岩气三种。
按后两者开发规模不大的2000年计，致密气约占美国非常规气产量的70％，而到2010年尽管煤层气、特别是页岩气产量急剧升高，致密气也仍占48。
8％。
以致密气为主的非常规气在2009年达3089亿立方米，占全部天然气产量5828亿立方米的53％，即达到其“半壁江山”。
据统计，2009年全球致密气占非常规气产量的80％，注意到该年除美国外尚无页岩气商业开发、煤层气产量也不大，显然，致密气产量亦占全球气也占非常规气首位。
依托致密气这个主体，非常规气产量（约5200亿立方米）占全球气产量约17％。
对全球非常规石油资源认识目前差异较大。
邹才能等指出全球非常规石油（可采）资源量为4495亿吨，其中页岩油2770亿吨。
另据世界能源理事会（World Energy Council，2010）估计，截止到2008年末，世界非常规石油(地质)资源量达1。
4万亿吨，其中页岩油为6893亿吨。
而据美国地质调查局（USGS）2007年评价结果，世界非常规石油（地质）资源总量为1。
6万亿吨，其中页岩油资源量4090亿吨。
不同预测者依据资料、统计范围和方法皆有不同，其结果有异是可以理解的，但他们一致显示出非常规油潜力巨大且其中页岩油占重要地位。
