朱彦昆 周寿中（云南省煤炭地质勘查院，云南昆明 650000）



关于页岩气资源调查评价研究

朱彦昆 周寿中
（云南省煤炭地质勘查院，云南昆明 650000）

【摘要】滇东煤田位于中国板块西南部，处于滨太平洋系与古特提斯构造系北北东构造的交接复合带，煤矿岩体中存在着不同数量、不同类型的地质构造，例如褶皱、弯曲、断层等，这些都会对煤矿井岩体的力学性质带来影响，煤矿井中存在着复杂的地应力，在研究煤矿井的应力的稳定性时，一定要考虑煤矿井下地质构造对地应力分布造成的影响，本文通过对滇东煤田煤矿井下的地质构造和地应力的分布情况进行简要的叙述，希望能对今后的煤矿研究工作提供一些建议。

【关键词】页岩气 勘探开发 成藏特征 资源潜力评价

1 页岩气成藏特征分析以云南省为例

滇东区块曲靖地区下寒武统筇竹寺组、上志留统玉龙寺组以及滇东北区块昭通地区下志留统龙马溪组成藏演化过程基本相似，均经历三个阶段，分别为被动大陆边缘演化阶段、内陆断～隆演化阶段以及走滑隆起阶段，具有主体沉降，短期抬升，长期深埋的演化特征，但相较之下，滇东北区块昭通地区下志留统龙马溪组存在频繁短期振荡抬升的特点。滇中区块楚雄盆地上三叠统干海子组同样具有三大演化阶段，分别为前陆盆地、内陆断陷盆地及走滑隆起，其后两个阶段与滇东区块曲靖地区下寒武统筇竹寺组、上志留统玉龙寺组以及滇东北区块昭通地区下志留统龙马溪组成藏演化过程基本相似，主要差异为第一演化阶段，即深埋阶段。

通过埋藏演化史恢复，在燕山中期，研究区出现地壳隆升，使得目标层上覆地层接受剥蚀，在进入燕山晚期，构造作用发生转换，地壳下沉，沉积了白垩系及古近系地层，使得目标层埋藏深度增大，均经历了二次生烃作用。

研究区目标层均处于高～过成熟演化阶段，具有很好的生烃条件，具备形成高含气量的物质基础，但页岩气的成藏与源岩～储层本身的沉积与演化有关之外，还与区域构造特征、抬升后的埋深、以及水动力条件等多种保存要素有关。由于云南省重点目标层位都经历过抬升剥蚀的演化特点，抬升后是否达到地表，或进入页岩气逸散带，对页岩气成藏具有重要意义。

2 页岩气资源潜力评价方法

2.1 资源量评价原则与方法

统计法是根据数理统计学原理和方法收集、整理、分析已完成的勘探工作和储量成果，进行量化的分析、总结，建立预测模型，进而预测未发现油气资源量并估算总资源量，为相关决策提供依据和参考。根据其所依据的原始资料及着眼点的不同，又可分为体积统计法、

2.1.1 体积统计法

体积统计法是指用数理统计的方法（最小二乘法、线性回归法）在研究程度较高的含油气区建立资源量（Q）或单位体积资源密度（qV）与沉积岩体积（V）以及源岩体积等地质变量之间的函数关系，应用地质类比的原理对勘探新区油气资源量进行估算。根据吸附气含量及气体吸附率求得总资源量（2-1）：

Q=（V·Ag·ρ）/η （2-1）

式中：V-页岩的有效体积（km3）；Ag-吸附气含量（m3/t）；

ρ -岩石密度（t/m3）；η -气体吸附率。

2.1.2 地质要素分布概率风险分析法

吸附要素分析法主要考虑页岩赋存状态与其约束因素之间的统计关系，页岩总含气量Qa与其有机碳含量X1，有机质类型X2，有机质成熟度X3，伴生矿物类型X4等存在一定的统计关系（2-2）：

Qa=f（X1，X2，X3，…Xn） （2-2）

根据上述各影响因素自身的概率分布对其进行概率赋值，可求得页岩气资源分布的概率分布函数，据此可计算不同概率条件下的页岩气资源/储量（2-3）：

Qp=F（Sp，Hp，φp，Kp，…） （2-3）

式中，Qp为概率p条件时的资源量，Sp、Hp、φp、Kp…分别为面积、厚度、孔隙度、渗透率等参数。

2.1.3 “甜点”资源结构预测方法

页岩气“甜点”SweetSpot是页岩气聚集内部产出最好的地区，必须有高有机碳含量、适当的页岩厚度、孔隙度、渗透率、热成熟度、深度、裂缝等良好匹配的局部天然气富集区域，详见表1。从某种意义上说，页岩气资源评价实际上就是“甜点”资源评价。“甜点”资源结构是评价单元内“甜点”资源总量、“甜点”个数分布和最终可能找到的“甜点”总数、最大“甜点”规模、规模分布及序列等，它在很大程度上制约着页岩气聚集的勘探开发效益。由于目前页岩气聚集研究尚处于探讨阶段，对其“甜点”资源结构预测研究基础薄弱。

2.2 资源量计算方法与参数确定

表1　“甜点”预测关键参数最值指标

2.2.1 计算方法

鉴于页岩气勘探初期实际情况，本次估算资源量采用体积法，即根据吸附气含量及气体吸附率求得总资源量（2-4）：

Q=0.01·S·H·Ag·ρ （2-4）

式中：Q-页岩气资源量（108m3）；S-页岩的有效面积（km2）；

H-页岩有效厚度（m）；Ag-吸附气含量（m3/t）；ρ-岩石密度（t/ m3）。

2.2.2 估算资源量参数取值

（1）有效面积。所估算不同类型的资源量，按照不同的有效面积进行计算，即根据相应类型圈定的区域面积进行计算。鉴于研究区地层倾角因褶皱因素，变化较大，准确求得地层倾角较困难，且误差过大，因此，以平面面积代替经倾角校正的真面积，作为有效面积计算。由于页岩的真面积要大于平面面积，因此估算的资源量是实际资源量的下限值。

（2）平均有效厚度系数。云南省现有筇竹寺组钻井4口，上三叠统钻井1口，下仁和桥组钻井1口，通过对钻孔TOC值测量及统计，得到TOC值大于2.0%且连续分布的基本信息。云南省下寒武统筇竹寺组各页岩气钻孔TOC大于2.0%的层段占筇竹寺组总厚度比值分别为0.2351、0.3131、0.4195及0.0829。筇竹寺组下段有机质含量较高，曲地6井及曲地7井未见筇竹寺顶，导致TOC大于2.0%比例变大；ZK2井为浅井，受风化作用，致使TOC大于2.0%比例变小；曲地1井筇竹寺组完整，且埋藏深度大，受风化作用弱，其TOC值可作为云南省筇竹寺组参考标准。综上，将曲地1井TOC大于2.0%的比值0.2351作为下

············

寒武统筇竹寺组平均有效厚度系数进行资源量的计算。由于云南省上三叠统总厚度大，各TOC大于2.0%层段间距较大，不能作为合层来进行计算，所以选择TOC＞2.0%的最大连续层段来计算有效厚度系数。本次YYQ3钻井TOC大于2.0%且连续分布层段占上三叠统总厚度比值分别为0.0142、0.0136、0.0076及0.0585。即用最大值0.0585作为上三叠统平均有效厚度系数进行资源量的计算。云南省本次页岩气资源评价时，将滇西下志留统下仁和桥组和滇东北下志留统龙马溪组统称为龙马溪组进行评价。云南省下志留统下仁和桥组页岩气钻孔TOC大于2.0%的层段占下仁和桥组总厚度比值为0.0665，即作为下志留统下仁和桥组平均有效厚度系数进行资源量的计算。

3 结语

通过以云南省的油页岩资源为例对油页岩资源的成藏特征以及油页岩资源潜力评价方法的介绍，对与油页岩资源的前期勘探以及油页岩资源是否具有开采的价值都具有十分重要的作用。

参考文献：

［1］刘伟，陶谦，丁士东.页岩气水平井固井技术难点分析与对策［J］.石油钻采工艺，2012（03）.

［2］王中华.页岩气水平井钻井液技术的难点及选用原则［J］.中外能源，2012（04）.

［3］吕选鹏，周承富，陈辉，苟景峰，肖德栋.连续油管技术在页岩气勘探开发中应用前景［J］.石油矿场机械，2012（02）.