煤层气技术可采资源量预测方法研究

近年来随着沁水、鄂东两大煤层气田进入稳定开发阶段,全国大部分煤层气田开展全面勘探工作以后,产量递减法、数值模拟法以及刻度区类比法等可靠程度较高的可采资源量预测方法被大量使用,而且技术可采资源量预测深度也随着勘探开发工作由以往的1500m以浅,拓展到2000m以浅。本文结合第四次油气资源评价过程中的典型盆地,对以上几种技术可采系数预测方法进行了应用评价,为第四次资源评价煤层气可采资源量预测奠定了基础,也为未来煤层气勘探部署提供了参考依据。

中国煤层气技术可采资源潜力

煤层气原地资源量和技术可采资源量的计算结果,可为国家制定煤层气开发战略提供决策依据,也可为煤层气开发的相关部门或单位提供参考依据,对推动我国煤层气产业发展具有重要意义。通过对我国褐煤分布区的煤层气资源量的计算,弥补了我国长期缺少褐煤煤层气资源量的缺陷,使我国煤层气资源量数据更加完整,我国陆上煤层埋深2 000 m以浅的煤层气原地资源量为32.86×1012m3,其中,褐煤主要分布区为1.40×1012m3,非褐煤地区为31.46×1012m3。利用已建立的煤层气技术可采资源量评价方法体系,并基于目前的开发技术,对我国煤层气技术可采资源量进行计算,结果为13.90×1012m3,占原地资源量的42%。

美国蒙特利区带页岩油资源量大幅调减的原因及其启示

美国加州的蒙特利页岩曾被认为是全美最具潜力的页岩区带,但EIA在2012年和2014年5月两次下调其页岩油资源量数据,最近一次下调幅度甚至高达96%。蒙特利组的石油产量在1982年达到约17×104bbl/d的峰值后逐年下滑,2013年已降至3.6×104bbl/d。该组的主力产油层段Stevens砂岩段和海上圣巴巴拉段都是常规储层,其页岩油潜力层段目前产量水平都很低。蒙特利区带的资源评价主要是借鉴巴肯和伊格尔福特的经验,用这两个区带简单类比蒙特利区带,这实际上就大大高估了其页岩油资源量。EIA这次大幅下调蒙特利组页岩油资源评价结果主要出于三方面考虑:参数选取过于乐观,类比对象无法达到预期生产水平;地质条件复杂,无法与巴肯和伊格尔福特区带相比;现有技术条件难以实现产量突破。由此可以得到一些启示:资源评价结果具有不确定性,不能一次定"终身",资源评价要动态进行;技术的适应性、可靠性对技术可采资源量评价十分重要,不同页岩油气区带特点各异,技术适应性也不同;我国页岩油气资源评价目前缺乏可靠的生产数据,通常通过类比北美页岩区取得,而巴肯和伊格尔福特区带的成功经验难以复制到蒙特利区带,同理,北美的成功经验也不能简单地复制到我国。

页岩油气资源评价基本问题的讨论

页岩油气资源潜力已经成为社会关注的重点,为了更好地了解页岩油气资源潜力,需要不断完善页岩油气资源评价方法,加强资源评价工作。页岩油气属于非常规油气资源,其地质特征与常规油气有明显的不同,因此常规油气资源评价方法不完全适用于页岩油气,需要发展适合页岩油气特点的资源评价方法。一般来说,页岩油气地质资源量较大,但是采收率较低,因此页岩油气资源评价不仅要关注地质资源量,更要重视可采资源量。页岩油气资源评价基本采用成藏思路而很少采用成烃思路。目前页岩油气资源评价主流的基本方法有两类:①基于页岩油气层含油气量的地质资源量评价方法;②基于单井页岩油气EUR的技术可采资源量评价方法。影响页岩油气资源评价的因素主要有地质认识、技术进步和经济因素,地质评价是资源评价的基础和关键。

页岩油地下原位转化的内涵与战略地位

页岩油地下原位转化是利用水平井电加热轻质化技术,将埋深300～3 000 m页岩中的重质油、沥青和各类有机物大规模转化为轻质油和天然气的物理化学过程,可称为"地下炼厂",在清洁开采、总量规模与产出物品质等方面具有明显优势。以有机质生排烃机理为基础,研究认为陆相中低成熟度(R_o值小于1.0%)富有机质页岩中,滞留液态烃占总生油量最大比例约25%、未转化有机质达40%～100%。适合地下原位转化的富有机质页岩需具备以下条件:页岩集中段TOC值大于6%,且越高越好;R_o值为0.5%～1.0%;厚度大于15 m;埋深小于3 000 m、面积大于50 km^2;页岩段顶底板封闭性好;地层含水率小于5%等。中国页岩油原位转化潜力巨大,技术可采资源量石油约(700～900)×10~8 t,天然气约(60～65)×10^(12) m^3。页岩油地下原位转化是新时期"进源找油"勘探的重大接替领域,如能实现商业突破,对中国石油工业的长期稳定乃至跨越式发展都具有里程碑意义。

本期导读

根据全国第四次油气资源评价结果,我国致密砂岩气资源量为21.9×10^(12)m^(3),其中技术可采资源量为11.3×10^(12)m^(3)。我国致密砂岩气资源主要分布在鄂尔多斯、四川、塔里木等盆地,其占全国致密砂岩气总资源量的93%,勘探开发潜力巨大,2021年我国致密砂岩气产量达525×10^(8)m^(3)。

我国在页岩油气储层原位脆性评估方面取得进展

我国页岩气及页岩油的技术可采资源量分别居全球第一位和第三位。与北美相比,我国页岩油气资源具有埋藏深、物性差、地质构造复杂、成熟度偏低、开采难度大等显著特征。如何实现页岩油气的高效开发已成为我国力学、地质等学科亟待解决的问题。由于深部页岩处于力、化、热、流等多场耦合的复杂环境,其原位力学属性评估的准确程度将直接决定压裂效果的优劣,亦由此引出如含初场弹性力学问题解等一系列跨尺度科学问题。