汪立东

（大庆油田有限责任公司勘探事业部，黑龙江 大庆 163453）

中国页岩气未来的发展前景与四川盆地页岩气的勘探和开发有着直接的影响，想要实现我国页岩气的快速发展，四川盆地页岩气勘探和开发工作显得十分重要，本文主要阐述了四川盆地页岩气地质背景，分析和研究了四川盆地页岩气勘探开发新进展以及我国页岩气开发面临的困难与障碍。

1 四川盆地地质背景

四川盆地以北为米仓山、以南为大凉山、西接龙门山、东接七曜山，横跨四川省重庆市，总计面积大约19×104km2。我国早期就已经在四川盆地进行了石油的勘探和开采，开发至今经历了60多年时间，累计发现和开发天然气油田100多个，四川盆地天然气开采量基本占到了全国的五分之一，是我国重要的天然气生产区。四川盆地构造为大型古老叠合沉积盆地，属于扬子地台西部重要的一级单元，岩浆岩及前震旦系变质岩是主要的基底，在太平洋构造、特提斯构造的影响下，经历了两大沉积演化阶段，四川盆地在印支运动之前属于扬子古海盆的一部分，经历了寒武系、奥陶系、志留系等受到扬子地台发展影响在半深水—深水地区有着丰富的有机页岩，页岩地层局部区域在加里东、海西运动下受到剥失。四川盆地黔北地区在泥盆系、石炭系沉积期上升隆起，四川盆地在早印支运动后逐渐地向着大型内陆坳陷，不断的沉积过程中出现了湖沼相页岩、湖相。四川盆地以北的东向受到喜马拉雅运动盆地褶皱回返，逐渐形成了以断裂体系和褶皱。

2 四川盆地页岩气勘探开发新进展

2.1 下古生界五峰组—龙马溪组海相页岩气初步实现了商业开发

龙马溪组—五峰组页岩的主要形式为半深水、深水陆棚相沉积，有着脆性高、厚度大、分布广、TOC高、孔隙裂缝发育特点，页岩气储量十分丰富。龙马溪组—五峰组页岩厚度范围为300～600m 之间，主要分为三个岩性段，最上层为龙马溪组三段，主要的组成材质为杂色粘土质页岩夹薄层碳酸盐岩，厚度在120～400m 之间，TOC的数值不大于1%，属于低有机丰度，是龙马溪组—五峰组页岩气的重要组成部分；中部主要以粉砂质岩为主，还含有一定量的间夹薄层，我们称为龙马溪组二段，厚度在40～100m 之间，TOC在1%～2%之间，有机质丰度高，属于潜在页岩气段；嘴下部分的主要组成为硅质、钙质、炭质等，我们称为龙马溪组一段，厚度在80～120m之间，TOC数值不小于3%，有机质含量极高，属于优质页岩气层段。龙马溪组一段的底部30～50m 范围内，含有大量的钙质页岩、富生物硅质，孔隙度在5%左右，含气量在5～6m2/t左右，TOC数值在4%左右，压力系数在1.2～2.0 范围之内，成为了页岩气的主力产量区域，与北美优质页岩气地层的性质比较类似。

2.2 下古生界筇竹寺组页岩气实现重要发现

四川盆地中筇竹寺组也是以半深水—深水陆棚相沉积为主的页岩地层，厚度在200～600m的范围内，页岩厚度在60～150m之间，TOC数值大于2%，硅质页岩夹炭质页岩是其下部的主要成分，炭质页岩是其中部的主要成分，砂质白云岩和间夹白云岩使其上部的主要成分，上部的主要颜色为深灰色页岩、绿灰色页岩。筇竹寺组页岩有着有机含量高、岩石脆性好、分布广泛等特点，是目前比较有前景的开采层系之一。筇竹寺组页岩气发现的时间比较早，在早期的四川盆地钻井过程中，大部分钻井遇到筇竹寺组页岩时，都有着良好的气显示。四川盆地筇竹寺组页岩气开展勘探开发以来，威201井日产气量达到了1.05×104m3，威201-H3井日产气量2.85×104m3，金石1井日产气量2.6×104m3。经过我们的研究和调查发现，筇竹寺组页岩气与龙马溪组—五峰组页岩气形成富集条件上有着较大的差异，筇竹寺组时代久远，生物成因硅质、钙质含量较少，热演化程度很高，很难进行构造改造，已经出现了比较明显的有机碳化现象，储集物性不佳，含气性不高。

3 我国页岩气开发面临的困难与障碍

3.1 资源勘探水平相对落后

我国页岩气的储量十分丰富，但是在开采的过程中还面临着开采难度大、成本投资高、施工周期长等问题，大规模进行开采还需不断努力。我国国内的页岩油资源调查与评价还没有采取系统性的开展，资源总量和分布和了解的不够深入，一般都是通过EIA 等国外机构与我们初步的分析调查结果进行判断。地质评价水平与国外发达国家相比还存在一定的差距，我国页岩气预测储量的能力还有待提升，切记不能没有勘探结果就盲目地开发和开采，目前我们已经在四川盆地开展了大规模的页岩气地质评价和开采工作，取得了一定的成绩。

3.2 核心技术尚不成熟

水平压裂与水平钻井技术是页岩气开发中的重要技术手段，我国在以上两个方面与先进国家相比较还有着一定的不足，水平压裂技术中主要包括重复压裂技术、同步压裂技术、多级压裂技术、清水压裂技术等，水平钻井技术主要包括控制压力钻井技术、欠平衡钻井技术、旋转导向钻井技术等，我国页岩气储层与美国页岩气储层相比还有着很大的差异，我国的页岩气沉积时代比较早，页岩气储层的深度都基本超过3000m，勘探难度比较大，气藏结构比较复杂，美国的页岩气储层比较浅，储层深度基本没有超过3000m，有的甚至才几百米。

3.3 基础设施建设亟待完善

天然气管网的建设是十分重要的，页岩气的输送离不开管网系统，目前我国在川渝、华北、长三角地区都形成了比较健全的天然气输送管网系统，但是我国页岩气储量比较丰富的地区有大多集中在西部山区，山区内管网的建设比较困难，成本比较高，直接影响页岩气的输送效率，因此想要我国页岩气利用率不断提升，解决我国目前能源日益紧张的问题，就要在西部山区建立完善的天然气管网系统。

3.4 环境影响尚难消除

水力压裂法是目前我国页岩气开采过程中经常使用的一种方法，对水资源的消耗非常大，水力压裂施工完成后，使用的水资源可以经过处理后回收利用到下次的水力压裂中。但是水力压裂过程中添加了一些化学药剂和杀菌剂，在对水资源的回收利用过程中，一些水不可避免地渗透到地下水中，对周边的环境产生较大的影响，目前我国的页岩气勘探和开采主要集中在四川盆地、鄂尔多斯盆地，页岩气的开发过程中水资源的消耗是巨大的，同时使用的化学药剂等也会随着水的渗透影响部分地下水资源，也是我们需要高度重视的。