阿巴拉契亚盆地页岩气产量上半年创历史新高

自2008年以来,横跨宾夕法尼亚州、西弗吉尼亚州和俄亥俄州的阿巴拉契亚盆地页岩地层的干天然气产量一直在增长,月产量最近创下了新的纪录。2020年12月,该地区的产量达到325亿立方英尺/日,2021年上半年的平均日产量为319亿立方英尺,是自2008年开始生产以来六个月内的最高平均值。阿巴拉契亚盆地包含两个页岩地层,马塞勒斯和尤蒂卡,阿巴拉契亚盆地在2021年上半年占美国所有干天然气产量的34%。就其自身而言,阿巴拉契亚盆地将在2021年上半年成为世界第三大天然气生产地,仅次于俄罗斯和美国其他地区。

下扬子地区高家边组底部黑色页岩与北美Marcellus页岩地质特征对比

从地层形成的构造古地理环境、地层的厚度及空间展布以及烃源岩的岩性特征等方面,对美国东部阿巴拉契亚盆地中泥盆统Marcellus页岩和下扬子地区的下志留统高家边组黑色页岩作对比研究。结果发现,两套地层形成于相似的古地理环境,都沉积于前陆盆地早期缺氧的闭塞水体中,都是有利于细粒的有机质保存形成黑色页岩的环境。两套地层的分布和埋深都受到同沉积构造及其后期改造作用的相互影响,同时也对其中页岩的空间分布和勘探前景起重要的控制作用。两套页岩都是较好的烃源岩,含有较高的总有机碳(TOC)和脆性矿物,且都达到了高成熟阶段,生气和产气潜力大。相对于Marcellus页岩,高家边组黑色页岩TOC含量较低,埋深更大,而且受到多次构造作用的改造,使得其勘探风险相对较大。

多分量地震技术在裂缝性储层预测中的应用

传统的三维地震、水平井钻井和水力压裂技术是开发非常规油气资源的有效手段,应用于复杂油气藏识别与描述的3C-3D、9C-3D等地震技术能够有效降低勘探风险.在美国阿巴拉契亚盆地进行的裂缝性页岩气储层研究结果表明：利用纵波和转换横波联合解释技术能够提高断裂解释和天然裂缝性页岩储层预测的精度.基于纵波、转换横波联合反演提取纵横波速度比、密度等属性参数并验证了裂缝预测成果,进而提高了天然微裂缝储层“甜点”预测的准确性和可靠性.

裂缝性页岩含气系统

美国最初(1821年)的商业性天然气产量产于阿拉巴契亚盆地富含有机质的泥盆系页岩中。自70年代以来，了解有机页岩地层的地质和地球化学特征和提高天然气产能已先后取得数百万美元的研究价值。页岩含气系统实质上是连续的生物成因(占主导地位)、热成因或生物—热复合成因气藏，其特征表现为含气饱和度分布广、具有隐蔽圈闭机理、具有不同岩性的基层和相对较短的运移距离。页岩气既可以游离气状态储藏在天然裂缝和粒间孔隙中，也可以气态形式吸附在干酪根和粘土颗粒表面或溶解在干酪根和沥青中。美国现有5套商业性产气页岩，它们的5个关键参数变化极大，这5个关键参数是：热成热度(用镜质体反射率表示)、吸附气馏分、储层厚度、总有机碳含量和天然气地质储量。另一方面，在基岩低渗透率页岩储层中，天然裂缝的发育程度是控制天然气产能的一个重要因素。迄今为止，仅在少数未实施增产措施的页岩井中获得商业产气量，这些井钻遇到天然裂缝网络中。在大多数其它情况下，在成功的页岩气井中必需进行水力压裂。1999年总共生产了380bcf页岩气，其中，产自密执安盆地泥盆系Antrim页岩和阿巴拉契亚盆地泥盆系俄亥俄页岩中的气约占84％。但是，产自后来相继投入勘探和开发的另外3套主要有机页岩的天然气年产量稳定增加，这3套有机页岩分别是伊利诺伊盆地泥盆系New A1bany页岩、沃思堡盆地密西西比系Barnett页岩和圣胡安盆地白垩系Lewis页岩。在已估算天然气储量的那些盆地中，页岩气的资源量为497—783tcf。所估算的技术上可采纳资源量(Lewis页岩除外)为31—76tcf。在2套页岩中，0hio页岩中的天然气资源量占有最大约份额。