页岩气的地质特征及勘察策略研究论文_巩书华

页岩气的地质特征及勘察策略研究论文_巩书华

湖南省煤炭地质勘查院 湖南省长沙市

摘要:页岩气的开发能够使油气的价格得到降低,从而使国家对海外能源的依赖程度得到减轻。我国作为一个缺油缺气的国家,主要的能源结构仍然以煤为主,而有百分之59的油气资源都需要从海外进口。这也就说明了对页岩气的勘察、开发和应用对我国能源形势的缓解有着较为重要的现实意义。这也就要求了相应的工作人员能够将国外先进的页岩气开发技术和开发思路加以明确,结合我国页岩气开发的实际特点与需求,制定更加合理的勘察策略,从而提升相关工作开展的质量与效率,推动我国能源产业的深入发展。

关键词:页岩气;地质特征;勘察策略

一、我国页岩气产业的发展现状分析

西方发达国家对页岩气的研究使世界能源使用的格局进行了彻底的改变,而我国也逐渐开始对页岩气的开发和使用加以重视。从实际情况来看,我国对页岩气的研究起步较晚,相应的技术以及科研成果与世界发达国家还存在着很多差距,很多在科研与发展之中的问题没有得到合理的处理,也就是说,我国对于页岩气资源的应用仍然存在着较大的拓展空间。我国页岩气资源的储量较高,发展前景较为明朗,然而由于页岩气本身就是一种较为全新的资源形势,因此我们也需要面临着前所未有的艰巨挑战。在当前我国国土资源部门对中国页岩气资源现状的调研之中可以看到,我国页岩气资源可开采总量高达(10-32)X1011m3,海相页岩气的可开采总量高达(8.2-13)X1011m3,在经过近几年来相关人员长期不断的科研之中,页岩气地质理论体系也得到了初步的完善,能够为我国页岩气产业的发展奠定更加坚实的基础[1]。

二、影响页岩气形成的因素分析

(一)地质条件的特殊性

我国陆相页岩主要的发育体系有三叠系,古近系、陆相盆地白垩系以及侏罗系,而这些地质往往分布在我国的四川盆地以及鄂尔多斯盆地之中。我国页岩气的地质特征和在于成熟度较低、时代较新、埋藏较深以及有机质含量较高的特征。而我国海相页岩层的分布主要分布在塔里木、华北以及鄂尔多斯盆地等中上元古生物界的相应地区。从当前情况来看,能够以页岩气的勘探为总体目标,而黑色的页岩往往在南方沉积性盆地进行发育。我国南方的页岩层发育情况较为良好,而在早期钻井之中,我们也看到岩气有着较为良好的显示。

(二)页岩气形成原因分析

页岩气的总体表现形式与形成原因有着较为紧密的联系。在页岩气的形成过程之中,其成分组成往往会随着外界环境的变化而变化,而其中往往会经过微生物分解到混合气体形成的过程,进而分解成为成因气,其中,高碳链烷烃的含量也会不断的提升。微生物在分解成为成因气的地质往往是水动力较为活跃,成熟度较低的盆地边缘,因此在成分之中,二氧化碳和甲烷的含量会相对较高,甚至有时能够达到百分之85以上,而加速成因气热分解的地质条件往往是成熟度较高的盆地中心,在热分解后,其主要成分为高链烷烃和较晚,在混合成因气的形成过程之中,包含了微生物分解成因气与热分解成因气的共同特点,同时其分布范围有着一定的广泛性[2]。

(三)含水量和孔隙结构的影响

在经过科学的调研我们可以发现,含水量能够对页岩气的吸附能力造成较为重要的影响。页岩的含水量较高,水占孔隙的比重就会较高,而这也就降低了页岩中游离烷烃的存储空间,减少了气体总体的吸附能力。从另一个角度来看,含水量的提升也会对天然气的存在状态造成较为不利的影响,如果页岩孔隙之中的含水量全面提升,天然气在水中的溶解量就会相应的提升,而页岩气在这种情况下,会通过溶解的状态而存在。而从实际情况来看,天然气溶解的状态较为少见。页岩气结构之中,孔隙结构以及孔径的分布情况也会对页岩气的存在形式产生一定的影响。从孔径类型上来看,页岩孔径包括微孔孔径,介孔孔径,打孔孔径等多种形式,能够方便气体的凝聚,促进气体的渗透,进而确保游离气体的含量会得到有效的提升。而微孔孔径的表面积会对游离气体的吸附能力造成一定的影响,如果微孔孔径表面积较大时,那么游离气体的吸附能力也会得到一定程度的提升。

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三、页岩气的勘察策略研究

(一)勘察理论和地震技术的研究

在页岩气勘察过程之中,想要确保勘察质量能够满足要求,就要从页岩气勘察理论作为切入点,明确页岩聚集的园林,对页岩储层进行科学的预测,确保页岩含气量能够得到科学的计算,提升页岩气保存的可行性。页岩气的聚集机理包括运移、生成与保存机理,而对页岩气而言,其与页岩油的聚集机理存在着一定的差异性,需要科研人员加大科研与勘察的力度。而地震技术的研究,主要在于通过三维地震技术为勘察设计提供基础资料的依托。三维地震技术主要是通过对页岩气空间分布情况与微裂缝发育情况的探究,了解高孔渗和高有机碳的存在形式,从而使高深高孔的地区得到精准的定位。三维地震技术的应用,能够为我国页岩气的勘察提供崭新的思路和渠道,从而为页岩气的勘察策略制定奠定更加坚实的基础[3]。

(二)提升对测井钻井技术的研究力度

页岩之中的成分与矿物有着一定的多样性和复杂性,而其中各种物质的含量也存在着一定的差异性。在页岩气的勘察之中,应该对页岩的有机碳含量、孔隙度、成熟度等多种数据信息进行全面的了解,然后对测井根据测井曲线以及多种矿物的测井反应,对测井技术的应用进行综合分析,从而构建与当地实际情况相符的页岩气地质测井标准和测井技术体系,从而为实际勘察与开采奠定更加坚实的基础。页岩的主要特征有低渗和低孔性,因此要能够根据这两种主要特性来进行有针对性的欠平衡技术与水平井技术的应用,对井眼问题进行钻井液技术的改良和优化,从而确保井眼有着较强的稳定性,推动钻井水平的不断提升。

(三)加大对基础的研究力度

只有做好基础建设才能确保页岩气的勘察策略能够满足实际需求,使页岩气的地质理论体系更加完善。而从我国实际的页岩气理论研究之中我们也可以看到,虽然我们已经对页岩气和页岩层的分布规律进行了深入的探究,然而对于海陆过度相以及陆相有机质丰富的页岩层仍然缺乏着实际的探索。而在我国当前的页岩气地质理论体系之中,对热演化之下的有机质孔隙变化情况以及页岩气本身与有机质孔隙存在的关系也有着初步的认识,这也是我国页岩气理论体系研究的重要基础,能够为勘察策略的制定提供更加有效的依托。而我国对页岩气的勘察策略之中,仍然需要对深层、常压区还想的页岩气加以研究,并对海陆过渡相的页岩气富集规律进行全面的探索。根据我国页岩气勘察基础理论的研究我们可以看到,我国泥页岩可裂性的研究是整个工程研究的薄弱环节,不仅需要简单的理论体系的建立,还要将地质学科和工程学科之中的理论知识加以紧密结合,从而提升基础理论研究的系统性,为今后的页岩气勘察策略提供合理的发展方向[4]。

四、结束语

随着时代的发展,科技的进步,越来越多的先进技术被应用到我国的能源开发之中,推动了我国能源开发与利用的进程。我国的页岩气有着一定的地域性差异,需要相应的研究人员对这些差异产生的原因加大科研力度,从而使页岩气的地质特征得到明晰,进而制定行之有效的勘察策略。在我国页岩气开发过程之中,仍然需要不断引入世界先进的开采技术与设备,并根据我国页岩气的地理位置与实际情况,制定行之有效的开采措施,才能使页岩气资源得到充分的利用,提升页岩气开采的高效性和科学性,从而推动我国能源产业的深入发展。

参考文献:

[1]赵景勋. 页岩气研究进展及其地质特征分析[J]. 中国非金属矿工业导刊,2015,(3):1-3,8.

[2]马风华. 页岩气地质特征研究综述[J]. 中国西部科技,2014,(11):20-21.

[3]党婧文,韩雅坤,高欣媛. 页岩气地质特征及选区评价[J]. 石化技术,2016,23(12):161.

[4]朱良. 页岩气地质特征及其产能影响因素分析[J]. 化工设计通讯,2016,42(4):256-256.

论文作者:巩书华

论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/9/10

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