页岩气成藏机理及气藏特征

第五章油气聚集与油气藏的形成5.15 页岩油气藏页岩油气藏是赋存于富含有机质的页岩地层中、自生自储、大面积连续型油气聚集，是烃源岩中油气原地大规模滞留的结果。

页岩油气包括：纯泥页岩中的油气，泥页岩层系中的粉砂岩、碳酸盐岩等薄夹层（小于2米）中的油气。

实际上，页岩油藏或页岩气藏是具有一定规模并含有商业性开采价值油或气的页岩储集体。

页岩油气未经过大规模二次运移，以游离态和吸附态存在。

目前研究较多的是页岩气。

一、页岩气藏基本特征页岩气藏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聚集。

包括赋存于纯泥页岩和粉砂岩、碳酸盐岩等薄夹层中的天然气。

一、页岩气藏基本特征源储一体，原地滞留：页岩既是源岩，也是储集层，还可作为盖层，自身形成封闭储集体。

储层致密、裂缝发育：纳米级孔隙，微裂缝发育吸附和游离态为主：以吸附或游离态赋存于页岩基质孔隙或页岩裂隙系统内。

大面积分布，无明显圈闭界限：分布范围与有效源岩面积相当，具有分布面积大、隐蔽圈闭为主等特点。

地层压力大、易于流动开采：压力系数>1.2，能量充足。

无自然产能，需大型压裂开采：非达西渗流，解吸、扩散、渗流等相态与流动机制转化。

二、页岩气成藏条件1. 烃源条件●有机质含量高：TOC一般为1.5～20%，富集高产区TOC>2%-3%；●有机质类型：Ⅰ、Ⅱ型为主，III型较少；●热演化程度高：富集高产区Ro>1.4%，尤以Ro>2.0%为主体。

●埋深： 76 ~ 2439m ，一般762m ~ 1372m●厚度： 一般大于50m 2. 储层条件（邹才能等，2012）二、页岩气成藏条件●孔隙度及渗透率：低孔隙度（<10%），低渗透率（通常<0.001×10-3μm 2）；纳米级孔隙是重要的储集空间●裂缝：提供页岩气聚集空间，提高渗透率；天然裂缝可有利于页岩气产出3. 圈闭及封盖保存条件无明显圈闭界限，富集仍需区域性盖层和顶底板等良好的封闭条件。

页岩气特点及成藏机理---陈栋、王杰页岩气作为一种重要的非常规油气资源，随着能源资源的日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，其重要性已经日益突出。

随着国家新一轮页岩气勘探开发部署的大规模展开，正确认识和掌握页岩气的成因、成藏条件等知识，对于今后从事页岩气现场录井的工作人员提高录井质量具有较好的指导意义。

1.概况页岩气（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。

其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、分布较广的页岩烃源岩地层中。

2.特点2.1 页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50％）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间；以吸附状态（大约50％）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地的有利目标。

页岩气的资源量较大但单井产量较小，美国页岩气井的单井采气量为2800-28000m3/d。

2.5 在成藏机理上具有递变过渡的特点，盆地内构造较深部位是页岩气成藏的有利区，页岩气成藏和分布的最大范围与有效气源岩的面积相当。

2.6 原生页岩气藏以高异常压力为特征，当发生构造升降运动时，其异常压力相应升高或降低，因此页岩气藏的地层压力多变。

2.7 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，使得页岩气井能够长期地稳定产气。

但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。

3.成因通过对页岩气组分特征、成熟度特征分析，页岩气是连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合。

生物成因气是有机物在低温下经厌氧微生物分解作用形成的天然气；热成因气是有机质在较高温度及持续加热期间经热降解和裂解作用形成的天然气。

页岩气成藏机理研究徐祖新,郭少斌(中国地质大学(北京)能源学院,北京　100083) 摘　要:页岩气藏大面积连续分布,而且不受构造作用的控制,页岩气的生烃、排烃、运移、聚集和保存全部在烃源岩内部完成,页岩既是烃源岩、储层,也是盖层。

页岩气成藏机理具有明显的“混合型”特征,根据成藏条件的不同,成藏机理可分为吸附机理、活塞式成藏机理或置换式成藏机理两种类型[1]。

页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏的特征,体现出了复杂的多机理递变特点。

页岩气成藏机理实质上就是页岩孔隙中的不同赋存方式的天然气空间比例分配问题[2]。

关键词:页岩气;成藏条件;成藏机理 中图分类号:P618.12 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)06—0122—03 页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附状态或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。

这是天然气生成之后在烃源岩层内就近聚集的结果,表现为典型的“原地”成藏模式[3]。

页岩气藏中的天然气主要存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩中,有时甚至也存在砂岩地层中。

页岩气藏中的天然气不仅包括了存在于裂缝中的游离相天然气,也包括了存在于岩石颗粒表面上的吸附气[4]。

从某种意义来说,页岩气藏的形成是天然气在源岩中大规模滞留的结果,由于生储盖条件特殊,天然气在其中以多种相态存在。

页岩气是非常规天然气的重要类型,在天然气中占的比重逐年增大,受到各国重视,其中美国在页岩气方面的理论与勘探开发技术完善,并且已经形成一定的商业规模[5]。

近几年来我国也进行了初步勘探,研究发现,我国南方志留系地层中发育黑色页岩,演化程度高,可形成的页岩气资源潜力大。

特别是四川盆地的威远和泸州地区,其页岩气资源相当于四川盆地常规天然气资源的总量。

我国松辽盆地白垩系、江汉盆地的第三系、渤海湾盆地、南华北、柴达木以及酒泉盆地均具有页岩气资源[3]。

可以这么说,页岩气是目前经济技术条件下天然气工业化勘探的重要领域和目标[6]。

页岩气成藏机理及气藏特征页岩气是泛指赋存于富含有机质的暗色页岩或高碳泥页岩中，主要以吸附或游离状态存在的非常规天然气资源。

在埋藏温度升高或有细菌侵入时，暗色泥页岩中的有机质，甚至包括已生成的液态烃，裂解或降解成气态烃，游离于基质孔隙和裂缝中，或吸附于有机质和矿物表面，在一定地质条件下就近聚集，形成页岩气藏。

从全球范围来看，页岩气拥有巨大的资源量。

据统计，全世界的页岩气资源量约为456.24xl0i2m3，相当于致密砂岩气和煤层气资源量的总和，具有很大的开发潜力，是一种非常重要的非常规资源［1-6］。

页岩气资源量占3种非常规天然气（煤层气、致密砂岩气、页岩气）总资源量的50%左右，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，与常规天然气相当。

页岩气的资源潜力甚至还可能明显大于常规天然气。

1.1 页岩气成藏机理1.1.1成藏气源页岩气藏的生烃、排烃、运移、聚集和保存全部在烃源岩内部完成，页岩既是烃源岩、储层，也是盖层。

研究表明，烃源岩中生成的烃类能否排出，关键在于生烃量必须大于岩石和有机体对烃类的吸附量，同时必须克服页岩微孔隙强大的毛细管吸附等因素。

因此，烃源岩所生成的烃类只有部分被排出，仍有大量烃类滞留于烃源岩中。

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，如Michigan盆地Antrim生物成因页岩气藏及Illinois盆地NewAlbany混合成因页岩气藏［2l］。

1.1.2成藏特点页岩气藏中气体的赋存形式多种多样，其中绝大部分是以吸附气的形式赋存于页岩内有机质和黏土颗粒的表面，这与煤层气相似。

游离气则聚集在页岩基质孔隙或裂缝中，这与常规气藏中的天然气相似。

因此，页岩气的形成机理兼具煤层吸附气和常规天然气两者特征，为不间断充注、连续聚集成藏（图l-l）。

有机质和黏土颗粒气体流入气体进入最终形成表面吸附与解吸页岩基质孔隙天然裂缝网络页岩气藏图1-1页岩气赋存方式与成藏过程示意图在页岩气成藏过程中，随天然气富集量增加，其赋存方式发生改变，完整的页岩气藏充注与成藏过程可分为4个阶段。

页岩气成藏与运聚机理及前景趋势分析调查页岩气是一种在地下页岩岩石中储存的一种非常重要的天然气资源。

在过去几十年里，页岩气的勘探和开发取得了令人瞩目的成果，成为全球能源市场的重要组成部分。

本文将对页岩气的成藏与运聚机理进行分析，并对其未来的前景趋势进行调查。

首先，我们需要了解什么是页岩气的成藏机理。

页岩气的形成主要是通过古代有机质在地壳深部经过热解成熟、排水和干酪化等作用形成的。

在成熟过程中，有机质的碳元素会转化为天然气，并通过微孔和裂缝等储集空间储存起来。

因此，了解页岩气形成的沉积环境和地质构造对于寻找页岩气储层非常重要。

其次，我们需要了解页岩气的运聚机理。

与传统天然气不同，页岩气储层的孔隙度和渗透率比较低，气体的运聚主要依靠吸附和解吸作用。

吸附作用是指天然气分子与岩石表面形成物理吸附或化学吸附作用，将气体存储在页岩孔隙中；解吸作用则是指当压力降低时，气体从岩石孔隙中解吸出来，促使气体流动。

此外，裂缝和微孔等储集空间也起到了页岩气运聚的重要作用。

针对页岩气的前景趋势，我们可以从以下几个方面进行调查。

首先是技术的发展。

目前，页岩气的开发技术主要包括水力压裂和水平井钻探等。

随着技术的进步和成本的下降，预计未来页岩气产量将继续增加。

同时，还有一些新技术正在研发中，如化学品替代水力压裂技术和提高页岩气开采效率的新型压裂剂等。

其次，政府政策的支持也是关键因素。

很多国家和地区都意识到页岩气的重要性，并采取了一系列措施来促进其开发。

例如，美国通过优惠税收和减少管制等吸引投资者，加快了页岩气的开发进程。

其他国家如加拿大、中国和阿根廷等也制定了有利于页岩气开发的政策，为未来的发展铺平道路。

第三，环境的可持续发展也是未来页岩气开发的重要考虑因素之一。

页岩气开采对环境的影响引起了广泛关注，尤其是水资源的过度使用和水污染的问题。

因此，发展环保的开采技术和制定可持续发展的政策非常重要。

近年来，一些公司已经开始投资于环保友好型的页岩气开采技术研究，并逐步减少水资源的使用。

页岩气及其成藏机理页岩气及其成藏机理摘要：本文介绍了页岩气的特征、形成条件和富集机理等，认为不同阶段、不同成因类型的天然气都可能会在泥页岩中滞留形成页岩气；页岩气生气量的主要因素是有机质的成熟度、干酪根的类型和有机碳含量；吸附态的赋存状态是页岩气聚集的重要特征。

我国页岩地质结构特殊复杂，需要根据我国具体的地质环境进行分析以便更加合理的进行开采。

关键词：页岩气富集资源天然气作为一种高效、优质的清洁能源和化工原料，已成为实现低碳消费的最佳选择。

全球非常规天然气资源量非常巨大，是常规油气资源的1.65倍。

其中页岩气占非常规天然气量的49%约4561012m3，巨大的储量和其优质、高效、清洁的特点，使得页岩气这一非常规油气资源成为世界能源研究的热点之一。

我国页岩气可采储量丰富，约31 1012m3，与美国页岩气技术可采储量相当。

通过对页岩气资源的勘探和试采开发，发现其储集机理、生产机制与常规气藏有较大的差别。

一、页岩气及其特征页岩是一种具有纹层与页理构造由粒径小于0.004mm的细粒碎屑、黏土矿物、有机质等组成。

黑色页岩及含有机质高的碳质页岩是形成页岩气的主要岩石类型。

页岩气是从黑色页岩或者碳质泥岩地层中开采出来的天然气。

页岩气藏的形成是天然气在烃原岩中大规模滞留的结果，由于特殊的储集条件，天然气以多种相态存在，除了少数溶解状态的天然气以外，大部分在有机质和黏土颗粒表面上吸附存在和在天然裂缝和孔隙中以游离方式存在。

吸附状态的天然气的赋存与有机质含量有关，从美国的开发情况来看，吸附气在85～20%之间，范围很宽，对应的游离气在15～80%，其中部分页岩气含少量溶解气。

页岩气主体上是以吸附态和游离态同时赋存与泥页岩地层且以自生自储为成藏特征的天然气聚集。

复杂的生成机理、聚集机理、赋存状态及富集条件等，使得页岩气具有明显的地质特殊性，具有低产量、产气时间长的特点（一般可稳产30～50年，递减率<5%）。

泥页岩储层特征及油气藏描述1、页岩气地质理论页岩气藏因其自身的有效基质孔隙度很低，主要由大范围发育的区域性裂缝或热裂解生气阶段异常高压在沿应力集中面、岩性接触过渡面、脆性薄弱面产生的裂缝提供成藏所需的储集孔隙度和渗透率，孔隙度最高仅为4%-5%，渗透率小于1x10-3µm2。

页岩在地层组成上多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。

在页岩中，天然气的赋存状态多种多样，除极少量的溶解状态天然气以外，大部分以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、裂缝中。

吸附状态天然气的赋存与有机质含量关系密切，其中吸附状态天然气的含量为20%-85%，其成藏体现出非常复杂的多机理递变特点，表现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移，因此页岩气藏具有典型煤层气、典型常规圈闭气成藏的多重机理。

页岩气藏的形成是天然气在烃源岩中大规模滞留的结果，是“自生自储”式气藏，运移距离极短，现今保存状态基本上可以反映烃类运移时的状态，即天然气主要以游离相、吸附相和溶解相存在。

在生物化学生气阶段，天然气首先吸附在有机质和岩石颗粒表面，饱和后则富余的天然气以游离相或溶解相进行运移，当达到热裂解生气阶段，由于压力升高，若页岩内部产生裂缝，则天然气以游离相为主向其中运移聚集，受周围致密页岩烃源岩层遮挡、圈闭，易形成工业性页岩气藏。

由于扩散作用对气态烃的运移起到相当大的作用，天然气继续大量生成，将因生烃膨胀作用使富余的天然气向外扩散运移，此时无论是页岩地层本身还是薄互层分布的砂岩储层，均表现为普遍的饱含气性。

在陆相盆地中，湖沼相和三角洲相沉积产物一般是页岩气成藏的最好条件，但通常位于或接近盆地的沉降-沉积中心，导致页岩气的有利分布区集中于盆地中心处。

从天然气的生成角度分析，生物气的产生需要厌氧环境，而热成因气的产生也需要较高的温度条件，因此靠近盆地中心方向是页岩气成藏的有利区域。

2、页岩气的主要特征2.1页岩气的成因特征页岩气的成因类型有生物成因型、热解成因型和热裂解成因3类型及其混合类型。

页岩气及其成藏机理张金川!，薛会"，张德明!，蒲军"（!#中国地质大学能源地质系，北京!$$$%&；"#石油大学盆地中心，北京!$""’(）收稿日期："$$&)$*)"*基金项目：国家自然科学基金项目（’$"+"$,"；’$!+"$*"）。

作者简介：张金川，男，副教授，博士，!(,’年出生，石油地质学专业，从事非常规天然气、成藏机理及资源评价的研究。

页岩气是以多种相态存在并富集于泥页岩（部分粉砂岩）地层中的天然气。

!%"!年在美国-./01/020/县钻探的第一口天然气生产井就是页岩气井（在井深"!3处，从%3厚的页岩裂缝中产出天然气）。

!((%年美国的页岩气当年采气量超过了!$$亿3&，其发现储量占美国天然气探明储量的"#&4。

页岩气是目前经济技术条件下天然气工业化勘探的重要领域和目标。

根据-05167等人的资料分析页岩气具有如下基本特征：（!）岩性多为沥青质或富含有机质的暗色、黑色泥页岩（高炭泥页岩类），岩石组成一般为&$48*$4的粘土矿物、!*48"*4的粉砂质（石英颗粒）和!48"$4的有机质，多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层；（"）页岩气可以主要来源于生物作用或热成熟作用，!（9:-）介于$8"*4之间，镜质体反射率介于$#’48"4之间；（&）页岩本身既是气源岩又是储集层，目前可采的工业性页岩气藏埋深最浅为!%"3。

页岩总孔隙度一般小于!$4，而含气的有效孔隙度一般只有!48*4，渗透率则随裂缝发育程度的不同而有较大的变化；（’）页岩具有广泛的饱含气性，天然气的赋存状态多变，吸附态天然气的含量变化于"$48%*4之间；（*）页岩气成藏具有隐蔽性特点，不以常规圈闭的形成存在，但当页岩中裂缝发育时，有助于游离相天然气的富集和自然产能的提高。

页岩气的成藏过程及特征页岩系统的地层组成：多为暗色泥页岩夹浅色泥质粉砂岩、粉砂质泥页岩的薄互层。

在页岩系统中，天然气的赋存状态多种多样。

除极少量的溶解状态天然气以外，大部分均以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。

吸附状天然气与游离状天然气含量之间呈彼此消长关系，其中吸附状态天然气的含量变化于20 %～85 % 之间。

因此从赋存状态观察页岩气介于煤层吸附气（吸附气含量在85 % 以上）和常规圈闭气（吸附气含量通常忽略为零）之间（张金川等，2004）。

页岩气成藏体现出了非常复杂的多机理递变特点，除天然气在孔隙水、干酪根有机质以及液态烃类中的溶解作用机理以外，天然气从生烃初期时的吸附聚集到大量生烃时期的活塞式运聚，再到生烃高峰的置换式运聚，体现出了页岩气自身所构成的完整性天然气成藏机理序列。

一、页岩气的成藏过程页岩气成藏作用过程的发生使页岩中的天然气赋存相态本身也构成了从典型吸附到常规游离之间的序列过渡，因而页岩气成藏机理研究具有自身的独特意义，它至少将煤层气(典型吸附气成藏过程) 、根缘气(活塞式气水排驱过程) 和常规气(典型的置换式运聚过程) 的运移、聚集和成藏过程联结在一起。

由于页岩气在主体上表现为吸附状态与游离状态天然气之间的递变过渡，体现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移，因此页岩气藏具有典型煤层气、典型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理意义，在表现特征上具有典型的过渡意义。

页岩气的成藏过程可以划分为三个成藏阶段。

1．第一阶段（页岩气成藏阶段）该阶段是天然气在页岩中的生成、吸附与溶解逃离（图1－6 ①），具有与煤层气成藏大致相同的机理过程。

在天然气的最初生成阶段，主要由生物作用所产生的天然气首先满足岩石中有机质和粘土矿物颗粒表面吸附的需要，当吸附气量与溶解的逃逸气量达到饱和时，富裕出来的天然气则以游离相或溶解相进行运移逃散，条件适宜时可为水溶气藏的形成提供丰富气源。

页岩气成藏机理与富集规律研究现状页岩气藏是一种区域性连续聚集型非常规天然气藏。

自生自储、不间断供气与连续聚集、未经运移或极短距离运移等是页岩气藏形成机理的重要特征;页岩有效厚度、有机碳含量、基质孔隙与天然裂缝发育程度是页岩气富集成藏的关键因素。

1.页岩气藏形成机理研究现状张金川等人（2003年）认为页岩气的成藏至少分为两个阶段: 第一阶段是天然气的生成与吸附,具有与煤层气相同的富集成藏机理; 第二阶段则是天然气的造隙及排出,由于天然气的生成来自于化学能的转化,可以形成高于地层压力的排气压力,从而导致沿岩石的薄弱面产生小规模的裂缝,天然气就近在裂缝中保存。

张金川等人（2004年）认为页岩气成藏体现出了非常复杂的多机理递变特点 ,除天然气在孔隙水、干酪根有机质以及液态烃类中的溶解作用机理以外 ,天然气从生烃初期时的吸附聚集到大量生烃时期的活塞式运聚 ,再到生烃高峰时期的置换式运聚 ,体现出了页岩气自身所构成的完整性天然气成藏机理序列。

陈更生等人（2009年)认为页岩气属典型的自生自储含油气系统,页岩气的生烃、排烃、运移、聚集和保存全部在烃源岩内部完成,页岩既是烃源岩、储层 ,也是盖层。

页岩气藏中气体的赋存形式多种多样 ,其中绝大部分是以吸附气的形式赋存于页岩内有机质和黏土颗粒的表面,这与煤层气相似。

邹才能等人（2010年）认为页岩气形成机制是原位“滞留成藏”,连续型分布。

甲烷在页岩微孔(孔径小于2nm) 中顺序填充, 在介孔(孔径为2-50 nm )中多层吸附至毛细管凝聚, 在大孔(孔径大于50 nm) 中甲烷以压缩或溶解态赋存。

成藏中经过吸附、解吸、扩散等作用。

有机质生气或油裂解成气, 天然气先在有机质孔内表面饱和吸附; 之后解吸扩散至基质孔中, 以吸附、游离相原位饱和聚集; 过饱和气初次运移至上覆无机质页岩孔中; 气再饱和后, 二次运移形成气藏。

姜文斌（2010年）认为页岩气藏是“自生自储”式气藏，成藏过程无运移或极短距离的有限运移。

页岩气特点及成藏机理---陈栋、王杰页岩气作为一种重要的非常规油气资源，随着能源资源的日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，其重要性已经日益突出。

随着国家新一轮页岩气勘探开发部署的大规模展开，正确认识和掌握页岩气的成因、成藏条件等知识，对于今后从事页岩气现场录井的工作人员提高录井质量具有较好的指导意义。

1.概况页岩气（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。

其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、分布较广的页岩烃源岩地层中。

2.特点2.1 页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50％）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间；以吸附状态（大约50％）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、油气藏分布示意图提高。

当页岩中发育的裂隙达到一定数量和规模时，就成为天然气勘探的有利目标。

页岩气的资源量较大但单井产量较小，美国页岩气井的单井采气量为2800-28000m3/d。

2.5 在成藏机理上具有递变过渡的特点，盆地内构造较深部位是页岩气成藏的有利区，页岩气成藏和分布的最大范围与有效气源岩的面积相当。

2.6 原生页岩气藏以高异常压力为特征，当发生构造升降运动时，其异常压力相应升高或降低，因此页岩气藏的地层压力多变。

2.7 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，使得页岩气井能够长期地稳定产气。

但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。

3.成因通过对页岩气组分特征、成熟度特征分析，页岩气是连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合。

生物成因气是有机物在低温下经厌氧微生物分解作用形成的天然气；热成因气是有机质在较高温度及持续加热期间经热降解和裂解作用形成的天然气。

页岩气藏特征z页岩气藏的基本概念页岩气及页岩气藏z页岩气：产自极低渗透率、富有机质的页岩中的天然气z页岩气藏：以富有机质页岩为气源岩、储层以及盖层，不间断供气、持续聚集而形成的一种连续型天然气藏。

¾富含有机质的页岩，在一系列地质作用下，生成的大量烃类（石油、天然气等），部分被排出、运移到渗透性岩层（如砂岩、碳酸盐岩等）中，聚集形成了构造、岩性等油气藏，其余部分仍滞留在页岩中，富集形成页岩气藏。

¾页岩气藏就是大规模滞留在源岩系统中的天然气富集形成的气藏。

¾页岩气藏具有独特特征，是典型的非常规天然气藏。

石油工程技术研究院SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING页岩气藏与其他天然气藏的主要特征对比气藏类型常规天然气致密砂岩气页岩气煤层气圈闭类型构造、岩性或地层岩性、地层或构造岩性岩性封闭条件顶面、底面、侧面顶面、底面、侧面储集层储集层储层岩性砂岩、碳酸盐岩等砂岩、碳酸盐岩等页岩煤层储层物性孔隙度(%)>10~30<10<61~2渗透率(10-3μm2)>50~1000<0.1<0.0011~50气源特征外部外部内部内部运移特征近距离运移－长距离运移近距离运移－长距离运移不需要不需要石油工程技术研究院SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING石油工程技术研究院SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING 页岩气藏与其他类型气藏关系示意图（据Pollastro，2001）常规岩性地层气藏常规构造气藏水生油窗生气窗油气水地表过渡带常规构造油气藏水溶气油页岩煤层气连续型页岩油藏油气页岩气藏浅层生物气>n×100km ~n×1000km重油致密砂岩气（深盆气）藏海平面天然气水合物（低温高压）（据Pollastro2001，修改）油砂水溶气煤炭致密砂岩油藏致密砂岩油藏页岩油、页岩气、致密砂岩油、致密砂岩气一、页岩气藏主要地质特征1. 连续气藏2. 圈闭条件3. 储层特征4. 气体赋存状态5. 保存状况6. 与常规油气关系7. 成藏条件石油工程技术研究院SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING1-具有连续型气藏主要特征1气藏规模大面积区域分布，规模大于任何常规油气藏2气藏边界条件没有明确的边界或界线非常模糊3“气田或气藏”概念通常融合为统一的区域性聚集，有田、藏的概念，无边界4盖层与圈闭条件没有明确的封盖层和圈闭5油气水分布情况没有明确的（油）气水界面6成藏机制烃类不依靠水动力条件运移或原地成藏7气藏压力特征一般为异常压力8资源分布情况资源量巨大，但采收率低9油气富集特征存在地质上的“甜点”高产富集区10储集条件储层基质孔隙度、渗透率极低11裂缝发育情况储层普遍发育天然裂缝12生储组合关系储层通常紧邻烃源层或就是烃源岩层13气井产水情况除页岩气藏外，一般都产水14区域气水关系气水关系倒置，水层通常出现在气层的上倾方向??? 15勘探成功率勘探成功率极高，没有真正的干井16气井可采储量估算的最终可采储量往往低于常规气藏石油工程技术研究院SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING石油工程技术研究院SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING美国沃斯堡盆地Barnett页岩气藏分布图----Barnett 古生界TPS ——Barnett 页岩范围——USGS 评价范围——构造单元——页岩气预测有利区■油单元■气单元■油气混合单元BA常规油气分布区页岩气藏分布区BA页岩气藏分布区2-圈闭条件：无明显圈闭石油工程技术研究院SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING页岩孔隙度随深度变化关系050100150200204060800102030405000流体压力（MPa ）→页岩孔隙度（%）→10004000300020000←深度（m ）温度（℃）→（据Jungten 和Karwell等，1970；Welte, 1972）3-储层特征：孔、渗极低的超致密储层3-储层特征：孔、渗极低的超致密储层美国主要含气页岩储层特征统计主要特征参数Haynesville Barnett Fayetteville Marcellus埋深（m）3048~3962.41645.9~2926.08365.76~22861524.0~2438.4厚度（m）60.96-91.4460.96~152.415.24~60.9615.24~91.44总有机碳含量（%）~4.0 2.0~7.0 2.0~5.0 5.3~7.8平均测井孔隙度（%）10~74~12 5.5~7.5含水饱和度（%）15~2025~3515~5012~35单位面积储量（108m3/Mile)42.48~63.7121.24~56.638.50~16.998.50~42.48预测采收率（%）25~3025~5035~40~30平均单井可采储量（水平井，108m3） 1.27~2.410.640.62 1.06井孔隙度4%~12%，平均5.2%；渗透率<（0.001~2）×10-3μm2，平均40.9×10-6 μm2石油工程技术研究院SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING石油工程技术研究院SINOPEC RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING页岩气藏中天然气赋存状态：吸附气，游离气，溶解气等。