02-页岩气——沉睡的能量
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《页岩气——未来能源世界的“主导者”》初中说明文阅读题及答案《页岩气——未来能源世界的“主导者”》初中说明文阅读题及答案⑴随着世界各国对于煤、石油、天然气资源的需求不断攀升,能源供给压力日益增大。
作为常规能源的重要补充,页岩气等非常规能源逐渐进入人们的视野。
⑴页岩气,多赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式,成分以甲烷为主,是一种非常规天然气,大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点。
⑴我国富有机质页岩分布广泛,南方地区、华北地区和新疆塔里木盆地等发育海相页岩,华北地区、准噶尔盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地和松辽盆地等广泛发育陆相页岩,具备页岩气成藏条件,资源潜力较大。
根据中国石油经济技术研究院发布的《2012年国外石油科技发展报告》显示,全球总的页岩气技术可采资源量为187万亿立方米,其中中国为36.08亿立方米,约占总量的20%,排名世界第一。
⑴虽然我国页岩气开发起步晚,但国家高度重视,国土资源部将其作为新矿种进行管理,国家先后于2012、2013年发布了《页岩气发展规划(2011–2015年)》、《页岩气开发利用补贴政策》及《页岩气产业政策》,从国家政策层面对这一新能源勘探、开发、利用加以支持。
⑴目前,天然气在我国一次能源消费中所占的比重较低,仅为4%左右,较世界平均水平低了近20个百分点。
按照规划,“十二五”期间,天然气在我国一次能源消费中的比重将上升到8%–12%。
页岩气这种新能源,可以成为弥补我国常规天然气供给不足的有力补充。
⑴国内相关企业、科研院校已经成立了专门机构,研究页岩气生成机理、富集规律、储集和保存条件,探索页岩气水平井钻完井和多段压裂技术,并与壳牌等多家外国公司开展合作开发与联合研究。
⑴作为一种新兴的非常规能源,页岩气资源的开发需要大量技术、资金和人员投入。
而我国页岩气资源的开发刚刚起步,经验匮乏,技术不成熟,这些因素都在一定程度上制约着国内页岩气产业的发展。
页岩气概述页岩气,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。
页岩气常分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中,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。
2012年3月中国公布发现可采资源潜力为25.1万亿立方米页岩气可供中国使用近200年。
页岩气(shale gas)是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和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,与“煤层气”、“致密气”同属一类。
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。
页岩气很早就已经被人们所认知,但采集比传统天然气困难,随着资源能源日益匮乏,作为传统天然气的有益补充,人们逐渐意识到页岩气的重要性。
取得工业开发成功的仅为北美洲(以美国为主)。
它起始于阿巴拉契亚盆地的泥盆系页岩,为暗褐色和黑色,富有机质,可大量生气。
储集空间以裂缝为主并可以吸附气和水溶气形式赋存,为低(负)压、低饱和度(30%左右),因而为低产。
但在裂缝发育带可获较高产量,井下爆炸和压裂等改造措施效果也好。
20世纪90年代中期已扩大到密歇根和伊利诺伊盆地,产层扩大到下石炭统页岩,产量达84亿立方米。
其资源量可达数万亿立方米.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。
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。
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。
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。
页岩气和页岩油到底是什么意思?页岩气大家比较熟悉,但很多人搞不清页岩油与油页岩之间的区别与联系,下面分别介绍一下。
1、页岩气页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和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、高效的能源资源和化工原料,主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等,用途广泛。
相比而言,常规天然气主要存在于砂岩或碳酸盐岩中,且以游离气为主,其开采时一般采用自喷方式采气、排水式采气,开采技术较简单。
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,大部分产页岩气分布范围广、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。
页岩气生产过程中一般无需排水,生产周期长,一般为30年~50年,勘探开发成功率高,具有较高的工业经济价值。
页岩的渗透率很低,在以往都不具有商业开采价值,直到储层压裂技术(将地下储层压出裂缝,改善渗透率)的迅速发展,页岩气开发逐渐变得普遍。
全球页岩气储量有450万亿立方米,其中35%在美洲,35%在亚太地区,其余15%在中东地区。
我国页岩气资源潜力大,初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米,与常规天然气相当,居世界第一位。
虽然中国页岩气储量丰富,但开采较困难。
页岩气资源多分布在边远山区资源且离地表较远;另外丰度较差,矿井开采期较短;而且中国页岩气地质结构种类较多,需要不同的开发技术,四川盆地属于海相页岩储层,可借鉴美国经验,而吉林东部盆地属于陆相页岩储层,美国技术不适用,需要自主开发技术。
根据美国页岩气的开发情况,预测目前中国四川盆地的页岩气开采成本2.5-4.5元/立方米(现阶段预测页岩气开采的经济性尚缺乏很多实证数据,因此该数据仅具备参考意义),高于美国页岩气成本,更远高于国内天然气的开采成本。
产量是页岩气开采成本的关键指标,随着开采技术的成熟,页岩气成本具备较大下行空间,预计开采成熟期,四川盆地的页岩气开采成本可降至1.5-2.5元/立方米。
页岩气相关信息资料页岩气,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。
一、中国“页岩气革命”的喜与忧在中国,页岩气正在成为毋庸臵疑的能源新星。
中国国土资源部网站发布《页岩气探矿权投标意向调查公告》。
一段时间以来,有关页岩气的一切政策动向,都引发人们热切关注。
在美国,页岩气开放有可能形成新一轮的“淘金热”,不少人对此表示担忧,但中国的政策持续释放着鼓励信号。
页岩气的开采技术一直备受争议,从页岩中提取天然气将会对中国早已不堪负重的水资源产生怎样影响?在技术上,中国是否已经具备在各方面都比较落后的但天然气储量很高的边远山区进行地下深层开采的能力?哪个部门将对此进行监管?中国企业在经验丰富的美国合作伙伴面前该如何获得更多的自力性?日前,国土资源部将启动第二轮页岩气招标(超过70家公司表达了参与意向),探寻这些问题的答案比以往任何时候都更为紧迫。
2011年底,页岩气被正式批准为中国第172个独立矿种。
2012年全国两会期间,温家宝在政府工作报告中明确提出“加快页岩气勘查、开发攻关”。
这一显著态势,不能不说是受到美国“页岩气革命”的鼓舞,甚至刺激。
在美国,页岩气已成为了最热议的能源话题。
2000年,页岩气仅占美国天然气供应的1%,而到了2011年底,它已占到了30%。
2009年11月,美国总统奥巴马访华期间,中美双方签署了《中美关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》。
中国“十二五”规划也明确要求:“推进页岩气等非常规油气资源开发利用”,初步提出2015年达到65亿立方米的产量目标;2011年酝酿出台的中国能源消费总量目标中,页岩气属于未被包括进其中的特种油气资源类型,因而备受鼓舞。
页岩气:未来能源新宠2009年10月10日,美国《纽约时报》发表文章称:美国拥有一种新技术,能够开采以前无法开采的天然气,如今,这种新技术正从美国传播到世界上其他国家,将会大幅度增加全球天然气的可采储量。
听起来好神秘,这到底是一种什么样的技术、解决了什么问题呢?原来,这项技术就是从一种名为页岩的岩层中开采天然气,这种天然气也就被称为“页岩气”。
但是,很长一段时间以来,页岩都没有被人当作一种天然气的来源。
为什么现在突然在全球掀起了一股开发页岩气的热潮呢?页岩气究竟又是怎么回事呢?“页岩气”是什么天然气是现今世界上极为重要的能源和化工产品的原料之一,它是古生物的遗骸长期沉积地下,经过各种地质作用慢慢转化而成的一种气态碳氢化合物,生成的这些气体不断地运移到一个封闭的储藏空间中,越积越多,等达到一定规模的时候就成了可供开采的天然气藏。
然而,并不是所有的天然气都是储藏在固定的封闭空间里的。
有一些比较特殊的天然气,当它生成之后便吸附在产生这种气体的岩石周围,或呈游离状态藏在岩石的裂隙中间。
页岩气就属于这样一类。
要想知道页岩气是怎么产生的,就得先了解沉积岩的形成。
当你在山区行走的时候,在山体裸露的地方就经常会看到一层层像棉被一样叠加起来的岩石,这就是沉积岩,因为成层性就是沉积岩最典型的特征。
沉积岩一般形成于地表和地表以下不太深的地方,仅占地壳岩石总体积的5%,但由于它在陆地表面和海洋盆地中广泛分布,所以它占据了地表面积的75%,在我国大陆沉积岩的覆盖面积则达到了77.3%。
沉积岩的形成是在有丰富的水、氧、二氧化碳和生物参加的条件下完成的,因此它的矿物组合成分比较简单,粘土矿物、盐类矿物以及煤、石油等有机物质都是沉积岩所特有的。
而且,沉积岩中颗粒之间总是有孔隙的存在,这就给油、气等资源以储藏空间。
如果你仔细的观察,就可能会进一步的发现,有些山体裸露岩石的层理极薄,厚度仅为几毫米甚至一毫米左右,叠加起来就像书页一样,用锤子敲打的话很容易分裂成薄片,这就是沉积岩中最丰富的一类岩石:页岩。
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。