页岩气

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。

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。

页岩气系列资料总结藏南日喀则地区白垩纪泥岩、页岩有机质丰度及其油气地质意义一、页岩气的定义页岩气指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中（亦可存在于泥页岩层系中的粉、细砂岩,粉砂质泥岩或砂岩夹层中）,以吸附或游离状态为主要存在方式（也包括溶解气）的连续式富集（连续型油气藏是指低孔低渗储集体系中油气运聚条件相似、含流体饱和度不均的非圈闭油气藏,具有巨大的储集空间和模糊的油气藏边界,其存在几乎不依赖于水柱压力,主要指非常规气藏,包括致密砂岩气、页岩、深盆气、煤层气、浅层微生物气、天然气水合物6种主要类型/为不间断充注、连续聚集/连续分布成藏）的天然气聚集。

从某种意义来说,页岩气藏的形成是天然气在烃源岩中大规模滞留的结果。

Curtis认为页岩气系统基本上是生物成因、热成因或者生物—热成因的连续型天然气聚集,页岩气可以是储存在天然裂隙和粒间孔隙内的游离气,也可以是干酪根和页岩颗粒表面的吸附气或是干酪根和沥青中的溶解气。

张金川等认为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,为天然气生成之后在源岩层内就近聚集的结果,表现为典型的“原地”成藏模式。

二、页岩气的类型1、按气源成因分类：是最常采用的分类方式。

北美地区目前发现的页岩气藏存在3种气源,即生物成因、热成因以及两者的混合成因，其中以热成因为主,生物成因及混合成因仅存在于美国东部的个别盆地中。

盆地斜坡/中心,倾油有机质经历充分热降解或热裂解,热成因页岩气较发育;有机质成熟度较低、水动力条件优越的盆地边缘,生物成因气发育。

热成因型页岩气又可分为3个亚类:①高热成熟度型,如美国Fort Worth盆地的Barnett 页岩气藏;②低热成熟度型,如Illinois盆地的New Albany页岩气藏;③混合岩性型,即大套页岩与砂岩和粉砂岩夹层共同储气,如East Texas盆地的Bossier页岩气藏。

热成因气的形成有干酪根成气、原油裂解成气和沥青裂解成气3种途径: 原油及沥青二次裂解生成的天然气量大小主要取决于烃源岩中有机质丰度、类型以及液态烃残留量，和储层的吸附作用。

《页岩气的形成条件及含气性影响因素研究》篇一一、引言页岩气作为一种清洁、高效的能源资源，近年来在全球范围内得到了广泛的关注和开发。

为了更好地了解页岩气的形成条件及含气性影响因素，本文将详细探讨页岩气的形成条件、含气性的主要影响因素及其对页岩气开采的影响。

二、页岩气的形成条件页岩气的形成主要受地质条件影响，其形成条件主要包括以下几个方面：1. 地质年代与地质层位：页岩气主要形成于古生代以来的沉积盆地中，特别是富含有机质的泥页岩层系。

2. 沉积环境：页岩的沉积环境对页岩气的形成至关重要，一般而言，在静水环境、缺氧条件下形成的泥页岩更有利于页岩气的生成。

3. 成熟度：页岩气的生成需要一定的地质时间，因此页岩的成熟度是影响页岩气形成的重要因素。

随着成熟度的提高，有机质向气态转化的能力增强。

三、含气性影响因素页岩气的含气性受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1. 有机质含量：页岩中的有机质含量越高，其生成页岩气的潜力越大，含气性也相应增强。

2. 矿物成分：页岩的矿物成分对页岩气的吸附性和储集性有重要影响。

一般来说，粘土矿物含量较高的页岩具有较好的储气性能。

3. 孔隙结构：页岩的孔隙结构对页岩气的储集和运移具有重要影响。

孔隙度大、连通性好的页岩具有较好的储气和生产能力。

4. 地质压力与温度：地质压力和温度对页岩气的生成、运移和保存具有重要影响。

一般来说，较高的地质压力和适当的温度有利于页岩气的保存。

四、影响因素对页岩气开采的影响上述影响因素对页岩气的开采具有重要影响。

首先，了解页岩的形成条件和含气性影响因素有助于确定有利的目标区域。

其次，这些因素也影响了页岩气的开采难度和成本。

例如，粘土矿物含量较高的页岩具有较好的储气性能，但也可能导致钻井和开采过程中的技术难题。

地质压力和温度的适当范围有利于页岩气的保存和开采，但过高或过低的压力和温度可能对开采造成不利影响。

五、结论通过对页岩气的形成条件及含气性影响因素的研究，我们可以更好地了解页岩气的生成、储集和运移规律，为页岩气的开发和利用提供理论依据。

什么是页岩气页岩气，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。

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。

页岩气与深盆气、煤层气一样属于“持续式”聚集的非常规天然气。

在页岩气系统中，富含有机质的页岩既是系统的烃源层又是储层,也可能是盖层，各产层地质、地球化学条件迥异。

页岩气存在形式主要以吸附气与游离气为主，形成机制可划分为生物成因、热成因及二者混合成因。

页岩气的地质储量丰富，影响其成藏的因素主要有总有机碳、有机质类型和成熟度、产层孔隙度、地层压力及裂缝发育程度等，同时还要兼顾各参数之间的联系。

页岩气存在于几乎所有的盆地中，只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大分别具有不同的工业价值。

中国传统意义上的泥页岩裂隙气、泥页岩油气藏、泥岩裂缝油气藏、裂缝性油气藏等大致与此相当，但其中没有考虑吸附作用机理也不考虑其中天然气的原生属性，并在主体上理解为聚集于泥页岩裂缝中的游离相油气。

因此属于不完整意义上的页岩气。

因此，中国的泥页岩裂缝性油气藏概念与美国现今的页岩气内涵并不完全相同，分别在烃类的物质内容、储存相态、来源特点及成分组成等方面存在较大差异。

中国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿-30万亿立方米，与美国28.3万亿立方米大致相当，经济价值巨大。

另一方面，生产周期长也是页岩气的显著特点。

页岩气田开采寿命一般可达30～50年，甚至更长。

美国联邦地质调查局最新数据显示，美国沃思堡盆地Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年。

开采寿命长，就意味着可开发利用的价值大，这也决定了它的发展潜力。

页岩气分布北美克拉通盆地、前陆盆地侏罗系、泥盆系-密西西比系富集多种成因、多种成熟度页岩气资源。

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。

页岩气1.什么是页岩气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，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源。

与常规天然气相比，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以稳定的速率产气。

由于页岩是淤泥沉积形成的岩石，质地坚硬，开采难度很高。

2.什么是油页岩油页岩又称油母页岩，是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩，它和煤的主要区别是灰分超过40%，与油页岩碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%。

油页岩经低温干馏可以得到页岩油，页岩油类似原油，可以制成汽油、柴油或作为燃料油。

除单独成藏外，油页岩还经常与煤形成伴生矿藏，一起被开采出来。

油页岩属于非常规油气资源，以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源。

目前，世界大部分油页岩分布区地质勘探程度低，很难对全球的油页岩资源量正确预测，只有部分国家对本国油页岩矿床进行了详细的勘探和评价工作。

根据目前的勘探情况，美国是世界上油页岩资源最丰富的国家，查明地质资源量为3.34万亿吨，折合页岩油为3036亿吨。

3.什么是非常规油气非常规油气是指在目前技术条件下不能采出,或采出不具经济效益的石油和天然气资源。

一般包括致密和超致密砂岩油气、页岩油气、超重(稠)油、沥青砂岩、煤层气、水溶气、天然气水合物等。

但常规和非常规油气具有过渡性，其界线可随技术水平和价格的变化而变化，不同国家对其界线的设定也不尽一致。

有时这部分油气可归为次经济性资源，如大部分致密砂岩中的石油、天然气在中国都可被开发。

煤层气虽属非常规气，但在许多国家给予优惠政策时都可被开发，甚至可形成相当大的规模(如美国)。

现代技术条件下，北美西部的许多沥青砂岩的开发，在油价较高时都可获得一定的经济效益。

常规油气资源比例一般占20%，非常规油气占80%。

随着技术进步，非常规可以向常规转化。

页岩气1 页岩气简介**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，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源。

页岩气埋藏深度范围大，埋深从200米到深于3000米。

一般分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中，几乎存在于所有盆地中，只是埋藏深度、含气饱和度等差别较大。

与常规天然气相比，页岩气储层显示低孔、低渗透率的物性特征, 气流的阻力比常规天然气大。

因此，页岩气采收率比常规天然气低，常规天然气采收率在60 %以上，而页岩气仅为5%-60%。

尽管页岩气开发投资较大，技术要求较高，单井产能也较低，但具有开采寿命长的特点，气田生产周期一般超过30年。

2 页岩气开采技术由于页岩气藏地层压力复杂多变、天然裂缝发育、基岩渗透率极低、最终采收率低于常规气藏，这些不同于常规油气藏的特点决定其开采所采用的技术与常规气藏开采技术有所区别。

一般页岩气藏中的钻井工程是围绕裂缝系统展开的，开采技术主要包括钻井技术、固井完井技术、压裂增产技术和裂缝监测技术。

2.1 页岩气钻井技术自从美国1821年完钻世界上第一口页岩气井以来，页岩气钻井先后经历了垂直井到水平井、单支水平井、多分支水平井、丛式井（垂直井）、PAD水平井钻井（丛式水平井）的发展历程。

垂直井是指沿着与地面垂直方向钻的井。

主要用于试验，了解页岩气藏特性，获得钻井、压裂和投产经验，并优化水平井钻井方案，2002 年以前，直井是美国页岩气开发的主要钻井方式；水平井是指井斜角达到或接近90°，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。

主要用于生产，可以获得更大的储层泄流面积，得到更高的天然气产量，目前，水平井已成为页岩气开发的主要钻井方式。

近几年来，水平井的推广应用加速了页岩气的开发进程。

根据美国页岩气开发的经验，水平井的日均产气量及最终产气量是垂直井的3～5倍，产气速率可提高10倍，但水平井的成本为垂直井的1.5-2.5倍。

页岩气一、页岩气简介页岩气是指那些聚集在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，是非常规天然气的一种。

在页岩气藏中，天然气不仅存在于泥页岩中，也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和砂岩地层中。

天然气以多种状态存在于页岩中，少数为溶解状态天然气，大部分为吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面，或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之中。

吸附状天然气的赋存与有机质含量密切，它与游离状天然气含量之间呈彼消长关系，其中吸附状态天然气的含量变化于20%--85%之间。

页岩气藏烃源岩多为沥青质或富含有机质的暗色泥页岩和高碳泥页岩，有机质含量一般4%--30%，是普通烃源岩的10--20倍。

天然气的生成来源于生物作用、热成熟作用或两者的结合。

页岩气发育具有广泛的地质意义，存在于几乎所有的盆地中，只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大分别具有不同的工业价值。

中国传统意义上的泥页岩裂隙气、泥页岩油气藏、泥岩裂缝油气藏、裂缝性油气藏等大致与此相当，但其中没有考虑吸附作用机理也不考虑其中天然气的原生属性，并在主体上理解为聚集于泥页岩裂缝中的游离相油气。

因此属于不完整意义上的页岩气。

因此，中国的泥页岩裂缝性油气藏概念与美国现今的页岩气内涵并不完全相同，分别在烃类的物质内容、储存相态、来源特点及成分组成等方面存在较大差异。

二、世界页岩气资源分布及发展状况（一）国外页岩气资源分布及发展状况页岩气的资源总量相当巨大，主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、拉丁美洲、前苏联等地区。

页岩气研究较早开始于美国。

目前美国已发现丰富的页岩气资源，拥有世界领先的勘探开发技术，取得了丰富的成果，并已进入页岩气开发的快速发展阶段。

加拿大是开发页岩气资源的另一个重要国家，西部地区大约15.6--24.4万亿立方米的页岩气储量，目前已成为加拿大重要的替代能源，已实现了对页岩气的商业性开发，但还处于初级阶段。

中国是继美国和加拿大之后，正式开始页岩气资源勘探开发的国家，我国页岩气资源丰富，据初步评价与美国页岩气资源量大体相当。