页岩气大科普:你想了解的知识都在这儿了!

来源:www.jschenwu.com 发表时间:2019-07-10

页岩气到底是什么?它是天然气吗?为什么我们要开发页岩气?页岩气开发需要什么技术支撑?页岩气开发会引发地震吗?

        这么多问题,我们一一来看。



什么是页岩气?


页岩气,通俗的来理解就是赋存在页岩当中的天然气。由于页岩是细粒沉积的产物,当其中含有的有机质丰度足够高的时候,就可以在地下高温高压环境下生成油气,生成的油气赋存在页岩中,其中属于油的部分称为页岩油,属于气的部分称为页岩气。



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。


那么页岩气是如何形成的呢?


在页岩气系统中, 富含有机质的页岩,既是烃源层又是储集层, 也可能是盖层。页岩气形成机制可划分为生物成因、热成因及二者混合成因。页岩气的地质储量丰富,影响其成藏的因素主要有总有机碳、有机质类型和成熟度、储层孔隙度、地层压力及裂缝发育程度等,同时还要兼顾各参数之间的联系。



页岩气 ≠ 天然气


页岩气≠天然气。


天然气范围更广,它包括常规天然气和非常规天然气两类。页岩气只是天然气的一种,属于非常规的天然气。


页岩气与常规天然气差异:


(1)储集方式不同。常规天然气是以游离状态储集在岩石的孔隙空间中,聚集程度较高,好似存储在仓库中粮食;页岩气存在形式主要以吸附气与游离气为主,聚集程度相对低,与泥页岩层的吸附性密切相关,好似散落在田间的粮食。


(2)开采难度不同。常规天然气开采中,钻机垂直钻至储气层,即可将天然气开采出来,难度较小。页岩气开采需要钻水平井并进行水力压裂,难度较大。



(3)成分不同。常规天然气甲烷含量一般在83%至96%,页岩气甲烷含量更高,一般可达99%,且不含有毒气体硫化氢。


(4)成藏过程不同。常规天然气生成后,经过一定距离的一次运移和二次运移在储层中聚集成藏。页岩气生成后直接被泥页岩层吸附而聚集。


(5)气藏边界不同。常规天然气有明显的气藏边界,而页岩气藏的边界不确定,这是与常规天然气藏最大的区别之一。


页岩气如何开采?


常规天然气可以使用注水补压进行开发,但是页岩气是在致密的页岩中自生自储的天然气。页岩的孔隙微小渗透性差,气体在其中难以实现渗流。所以常规的注水补压开发行不通。


水平井压裂示意图



页岩气开采会引发地震吗?



结论是:会引发微震,而不是地震。


针对页岩气储层即页岩的孔渗性质差的问题,通常使用压裂的方法,压裂会使页岩发育出新的裂缝,增加渗透性是天然气更容易从储层中流动出来。


压裂原理示意图


水力压裂产生裂缝,这会在一定程度上是会产生地层的微震的,这种震动被归类为微地震。


微地震压裂检测技术是一项非常规油气藏勘探领域中的重要新技术,已经成为地球物理界的热门技术之一,是储层压裂过程中最精确、最及时、信息最丰富的监测手段。


微地震检测技术原理示意图


微地震是否可以形成灾害?


对于这个问题早已有人研究:在加拿大,国家原子能公司为监测深部开挖引发的大应力集中,防止其造成危害,采用了微地震监测技术,定量评定损伤程度。


他们在一年的时间内记录并定位了大约10000个微地震事件。并没有得出微震造成地震级危害。


我们常说的地震,其实是指地震灾害,即地球上板块与板块之间相互挤压碰撞、造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂而引起的地壳震动。这种地震的影响范围要比微地震大得多,同时地应力也更猛烈。



断层活动可引发地震


中国页岩气储存开发情况


2012年,国土资源部发布我国页岩气可采资源量为25万亿立方米。


川渝地区页岩气资源非常丰富。


国土资源部油气研究中心发布,四川省页岩气地质资源总量27.5万亿立方米,占全国20.46%,可采资源量4.42万亿立方米,占全国17.67%,资源量和可采资源量均居全国第一,是我国页岩气勘探开发最现实的地区之一。川南地区具备建成年产500亿立方米以上规模、长期稳产的资源基础。


目前,中石油“十三五”规划中就提出打造“西南增长极”,将于2020年在四川建成年产300亿方的大气区的目标。



今年5月20日,中国石油西南油气田公司宁209H10-2井和长宁H25-7井投产,长宁页岩气区块日产量达到1006万立方米。长宁页岩气区块比计划提前40天迈入日产量超千万立方米新时代。


目前,长宁页岩气区块已投产148口井,至今年底,生产井将超过200口,日产量在1500万立方米以上。这意味着长宁页岩气区块能提前实现“十三五”产能建设目标。