廖晨

【摘 要】页岩气为近年来在北美地区广泛勘探开发的天然气新目标，在全球非常规油气勘探开发中异军突起，成为突破最晚、近期发展最快的非常规天然气资源。我国众多含油气盆地同样具备页岩气形成的基本地质条件。本文分析我国含油气盆地页岩分布及中国页岩气发育区的地质特征。主要分布在南方聚气区、华北聚气区，古生界页岩气资源量大约是中生界页岩气资源量的2倍，四川盆地东部和南部下寒武统和下志留统页岩是目前勘探的主要层系。中国页岩气勘探实践表明：中国拥有丰富的页岩气资源量，随着理论与技术的突破、经济条件的改善，未来中国页岩气资源有较好发展前景。但目前中国勘探页岩气资源还面临着许多问题。本文总结了几点中国页岩气勘探开发面临的问题。

【关键词】页岩气资源；勘探问题；开发

中国各主要盆地在勘探开发过程中陆续发现了裂缝性页岩气藏，部分地区还做了详细的研究工作，证明致密页岩可以成为产层。已发现与海相地层相关的大中型气田，主要分布在四川、鄂尔多斯、塔里木三大盆地。中国目前页岩气的风险勘探试验区、资源评价工作尚处于酝酿阶段。

1 页岩气资源潜力

1.1 中国页岩气资源潜力

中国陆上广泛发育海相、海陆过渡相和陆相3种富有机质页岩，在地质时代上，中国陆上发育的富有机质泥页岩地层划为两大地质时期：古生代海相沉积形成的富有机质泥页岩和中新生代陆相沉积形成的富有机质泥页岩。古生代海相泥页岩主要发育在中国南方地区的古生界、华北地区的古生界和塔里木盆地的寒武系—奥陶系中，为一套有机质丰度高（TOC为0.5%～25.7%）、高—过成熟演化（Ro=2%～5%）、富含气（总含气量0.52～6.02m3/t岩石）的深水陆棚相沉积的硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩及粉砂—砂质页岩，分布面积（63～90）×104km2；中新生代陆相富有机质页岩主要发育在中国东部地区松辽盆地白垩系、渤海湾盆地古近系、中部地区的鄂尔多斯盆地三叠系、四川盆地三叠系—侏罗系、西部地区准噶尔盆地侏罗系、柴达木盆地古近系—新近系、吐哈盆地侏罗系和塔里木盆地三叠系—侏罗系中，为一套高有机质含量（0.5%～40%）、低熟—成熟演化（Ro=0.6%～1.5%）、含油含气的半深—深湖相泥页岩，分布面积近（23～33）×104km2。同时，石炭纪—二叠纪还广泛发育一套区域分布的海—陆过渡相煤系泥页岩及高炭质页岩。从岩石类型上，中国陆上的富有机质页岩可分为三大类：第一类为通常意义上的富有机质黑色页岩，主要分布于中国的南方、华北、塔里木三大区域，以海相沉积为主。渤海湾、松辽、鄂尔多斯、准噶尔等主要含油气盆地也有较好的页岩地层。第二类为与煤系地层相关、发育在煤层上下的高炭质页岩，以石炭系—二叠系、三叠系—侏罗系为主，在南方扬子地区、北方广大地区均有分布；第三类为泥岩，以陆相湖泊沉积为主，广泛存在于松辽、渤海湾、鄂尔多斯、塔里木、准噶尔、吐哈、柴达木等盆地和河西走廊等地区的石炭系—新近系中。

2 中国页岩气勘探开发面临的主要问题

中国地质条件比北美复杂，页岩气勘探开发仅处于起步阶段，还有许多技术和政策问题需要探索。从北美的经验看，页岩气的勘探开发具有“高技术、高投入、低成本、长周期”的特点。页岩气能否成为中国天然气勘探开发的后备领域，能否形成产业化规模并为调整和优化能源结构、缓减天然气供需矛盾作出贡献，至少需要解决以下3个问题：①中国是否存在页岩气，即“有无”问题；②页岩气的单井产量有多高，即“多少”问题；③页岩气藏的规模有多大，即“大小”问题。

2.1 页岩气资源评价、储量计算和产能预测方法需要探索，中国页岩气资源量、储量和产能尚不清楚

目前认为最具前景的中国南方扬子地台寒武系和志留系海相页岩与北美地台石炭系和泥盆系海相页岩相比，至少存在4个不利因素：①扬子地台经历的构造运动次数多而且剧烈，所以页岩气藏经历的改造历史和保存条件显然不同于北美地台。②中国页岩气有利区有机质演化程度处于高—过成熟阶段，而美国页岩气则低于高成熟阶段。随着成熟度增加，页岩气藏的成藏条件会有哪些变化目前还不十分清楚。从理论上看，成熟度越高，页岩矿物和有机质对天然气的吸附能力就越差，所以吸附气的含量就会越少。③中国页岩气藏埋深小于3000m的范围相对较少，部分页岩储层埋深可超过5000m，而美国泥盆系、密西西比系页岩埋深范围介于1000～3500m。④中国南方页岩气有利区多处于丘陵—低山地区，地表条件比美国复杂得多。

2.2 页岩气勘探开发受环境制约，环保要求高

中国是一个人口众多、耕地有限、能源紧缺的发展中大国，我们不能也没有必要重复发达国家先污染再治理的老路。所以中国页岩气勘探开发中的安全、环保问题更需从一开始就高度重视，高标准要求。

2.3 页岩气评价技术和核心工艺技术还未完全掌握

中国针对页岩气勘探开发的分析实验技术还不完善，对页岩气的成藏机理和富集特点认识还不清楚，含气页岩有利区带和页岩气建产区的选择和评价、页岩气藏描述、产能预测、井位部署与井网优化等气藏工程技术与页岩气开发地质理论在国内尚处于空白。

页岩气开发的关键工艺技术主要有水平井（井组）钻完井技术体系、分段多级压裂技术体系和微地震监测技术体系。中国现有的水平井钻完井技术还不能完全满足页岩气水平井钻完井的需求，水平井分段多级压裂工艺技术及配套工具仍需要引进、研发、试验和评价，页岩气压裂裂缝延伸规律、压裂规模优选、产量预测等方面还有待提高，利用微地震监测压裂效果的检测设备、施工技术和评价方法在中国还处于空白。

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[责任编辑：王楠]