中国页岩气新区带、新层系和新类型勘探进展、挑战及对策

近年来,中国页岩气聚焦“三新”(尚未开展工作或工作程度低的新区带、新层系及新类型)领域,加大理论攻关与勘探力度,页岩气增储上产再上新台阶。基于中国页岩气“三新”领域理论与勘探新进展,分析其勘探特点、变化趋势和发展前景,探索中国特殊页岩气地质理论,明确页岩气发展挑战与对策。结果表明:中国在四川盆地及邻区创新建立了五峰组-龙马溪组特色的高-过成熟度海相页岩气富集理论,累计发现页岩气田9个,探明页岩气地质储量近3×10^(12)m^(3),形成了450×10^(8)m^(3)/a的页岩气产能,年产页岩气250×10^(8)m^(3)。明确了近年来中国页岩气“三新”领域勘探具三大特点:①四川盆地及邻区五峰组-龙马溪组在深层、极浅层勘探取得重大新发展;②四川盆地筇竹寺组和吴家坪组等多个新层系实现新突破;③鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组获得新发现,东缘山西组取得新突破。页岩气“三新”领域的勘探实现了三大战略性转变:①目标由单一类型、单一盆地和单一层系转变为多类型、多盆地和多层系;②选区由盆内或盆缘为主转变为盆内、盆缘兼顾盆外弱改造区;③思路由纯粹富有机质页岩转变为富有机质页岩系统。通过梳理中国页岩气“三新”领域勘探挑战,指出“三新”领域是中国页岩气可持续发展的方向,并提出了下一步发展对策。

四川盆地下寒武统筇竹寺组海相页岩气高产井突破与富集模式

多年来下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发进展缓慢,资201井获高产气流大大增加了该套页岩气规模商业化开发的信心,不同区域及层段富集规律差异及下一步勘探开发方向是筇竹寺组页岩开发面临的首要问题。以四川盆地57口钻井资料为基础,对多口重点井的古生物、沉积、储层等特征进行分析,详细剖析资201井的部署理论依据、筇竹寺组页岩气富集条件及下一步勘探开发方向。从地层研究入手,建立了筇竹寺组地层划分标准,明确筇竹寺组主体发育4套深水陆棚相的富有机质页岩(①至④号层段),其分布受裂陷槽发育控制,裂陷槽内厚度最大。分析了页岩储层发育特征,指出储层压力、孔隙度、含气饱和度从下向上、从裂陷槽外到内呈现增大趋势,储层超压对页岩孔隙保存起到重要作用;基于此结合保存条件等建立了“多层异相、超压保孔”的页岩气超压差异富集模式,指出远离散失通道的超压孔隙发育区(层段)是页岩气富集有利区(层段)。文章指出资201井及周边是未来筇竹寺组页岩气增储上产的主要区域,资源量为8.06×10^(12)m^(3);川西地区具有相当的开发潜力,资源量为0.72×10^(12)m^(3);川南长宁及黔北一带受石墨化及构造活动影响,以寻找远离风化壳及地表露头的超压孔隙发育区为主。

四川盆地南部下寒武统筇竹寺组页岩孔隙结构特征与页岩气赋存模式

近年来,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发取得了实质性的突破,但是,关于筇竹寺组页岩气储层孔隙结构特征及其对页岩气赋存模式影响的研究还较为薄弱。为此,以川南地区W207井筇竹寺组页岩为例,以总有机碳含量(TOC)不小于1.0%为界,将筇竹寺组页岩划分出4个高有机碳页岩层段(H1—H4层),并基于大视域扫描电镜、流体注入法孔隙定量表征、三维分子结构建模与分子模拟等方法,研究了不同富有机质层段页岩孔隙特征,并着重分析了H3层页岩孔隙发育特征与页岩气赋存模式。研究结果表明:(1)筇竹寺组页岩纵向上孔隙发育差异较大,其中H3层页岩孔隙系统最为有利,发育粒缘缝—有机质纳米连通孔隙—有机质基质分子内孔隙3级孔隙网络,其矿物粒缘缝与有机质纳米孔隙提供了较大的游离气储集空间,页岩有机质分子结构中普遍发育微孔,提供了较大的吸附空间;(2)微孔对总吸附量的贡献随压力增高而降低,但在30.0 MPa时仍贡献了56%以上的总吸附气量;(3)高温高压下(30.0 MPa、70℃),页岩中游离气甲烷含量占总含气量的57%,当压力由30.0 MPa降低至16.5 MPa,游离气贡献总开采气量超过80%;(4)粒缘缝、有机质纳米连通孔隙和有机质基质分子内孔隙良好的配置关系为页岩气富集及开发提供了良好的连通体系,远离风化壳的超压层段有利于页岩孔隙发育。结论认为,川南地区筇竹寺组H3层页岩孔隙系统发育,具备页岩气高产地质条件,是筇竹寺组下一步重点关注层段,在此基础上寻找远离风化壳、孔隙发育的超压页岩储层是筇竹寺组选区选层的关键。

泸州地区五峰组——龙马溪组页岩气成藏特征

为寻找四川盆地泸州地区五峰组—龙马溪组页岩气有利区,在开展流体包裹体检测、页岩微观孔隙观测、气泡变孔模拟等研究基础上,查明了泸州地区构造埋藏过程和生烃热演化过程,总结了泸州地区页岩气成藏特征和成藏规律。研究结果表明:泸州地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度大,在二叠纪—早三叠世生油,经历了中三叠世和燕山运动期—喜马拉雅运动期2次构造抬升,中三叠世抬升幅度有限,未导致大规模烃散失,燕山运动期—喜马拉雅运动期构造抬升晚于川东南且幅度小,利于页岩气保存;泸州地区五峰组—龙马溪组页岩有机孔发育,是由于中三叠世隆升时间短,强度小,未发生大规模排烃,大量液态烃保留在储集层中,有利于后期有机孔的大量形成,同时在晚三叠世—中白垩世,地层深埋发生液态烃裂解产气,地层广泛超压,有利于有机孔的后期保存;泸州地区三叠纪隆升虽然时间短、强度小,但是从模拟实验结果来看,可以导致原油稠化和气孔形成,对页岩气富集成藏有利。因此,发生在印支运动期的泸州地区的隆升造成原油稠化,有利于页岩气富集成藏;泸州地区地层抬升时间晚,页岩气散失时间短,低角度层理缝发育,而纵向裂缝少,均有利于形成超压页岩气富集区。提出的泸州地区五峰组—龙马溪组页岩富集成藏规律,对于指导其他同类型油气勘探具有借鉴意义。

基于构造样式的页岩气富集模式分类-以四川盆地五峰-龙马溪组为例

【研究目的】四川盆地及周缘五峰-龙马溪组页岩经历的构造活动复杂且改造作用强,构造改造程度与页岩气的聚集有着直接的影响,根据构造样式对页岩气富集模式进行划分具有重要意义。【研究方法】本文以构造分区及改造强度变化趋势为主线,整体研究四川盆地及周缘奥陶系上统五峰组-志留系下统龙马溪组页岩层系的构造分区、不同区块构造抬升时间差异,总结不同构造区的页岩气富集模式。【研究结果】通过研究不同地区五峰-龙马溪组页岩目的层系构造改造强度、构造形态、埋藏深度、埋藏抬升时间等的差异性,将四川盆地及周缘下古生界主力海相页岩层系划分为9个一级构造区和20个二级构造区。进一步研究了不同构造区典型井的构造埋藏史及生烃史,结合构造形态、保存条件及产气情况,将四川盆地及周缘划分为9种典型的页岩构造样式及页岩气富集模式:盆内大型斜坡型(威远型)、盆内低陡构造与宽缓向斜型(泸州型)、盆缘向斜型(长宁型)、盆缘复杂构造型(昭通型)、盆缘宽缓断背斜型(焦石坝型)、盆缘斜坡逆断层封堵型(丁山型)、盆外复杂背斜型(巫溪型)、盆外残留向斜型(彭水型)、盆外残留向斜逆断层封堵型(正安型),其页岩气富集及保存条件整体上依次变差。【结论】总结出的9种页岩气富集模式,概况了四川盆地内部到盆地外缘的整体构造演化及页岩气保存富集规律,可以为进一步的页岩气有利区优选提供范围和目标,更好地指导四川盆地及周缘的页岩气勘探。

煤层气水平井开发的理论技术初探——兼论煤层气和页岩气开发条件对比

经过30 a的不懈探索,我国煤层气开发井型逐渐由直井向水平井开发过渡,水平井开发煤层气的基础理论是制约当前煤层气开发的主要问题。和页岩相比,煤层页理和脆性矿物不发育,非均质性更强,不利于体积缝网的形成。但煤层顶底板封盖强,机械强度高,具备较好的水力压裂条件。部分煤层裂隙被方解石等填充,酸化有利于储层渗透率改善和复杂裂缝形成。因此,建立一套适合煤层气储层特征的水平井开发工艺尤为重要。针对煤层地质特征,从水平井长度优化、簇间距优化、压裂液选择、支撑剂选择、返排率、最终可采储量(EUR)特征6个方面,系统分析煤层气水平井开发技术经济政策,认为煤层气水平段长度一般不超过1000 m,簇间距15~30 m储层改造效果较好;深部煤层气压裂液中加入滑溜水破胶剂及少量低温辅助破胶剂可提高破胶效率;相比中浅部煤层气储层,深部煤层压裂支撑剂应提高大粒径(0.425/0.850 mm)比例;深部煤层(如大吉区块8号煤)达到最高产气时的压裂液返排率与威远-长宁页岩气相近;煤层气EUR偏低,但用液强度、加砂强度大,应提高煤层气开发效率及经济效益等。煤层气开发效果受地质特征和开发工程技术协同控制,从地质工程一体化角度,提出下步煤层气水平井开发的对策,指出应进一步优化煤层气水平井开发工艺;完善水平井钻完井与配套技术,降低单井钻完井成本;依据煤粉迁移规律,实现煤层气水平井控粉有序返排,提高排采效果;依据游离与吸附气赋存比例,优化生产控制技术提升单井EUR。

深层页岩气水平井侧钻水泥塞技术

针对川渝页岩气水平井侧钻水泥塞难点,通过研制洗油冲洗型前置液和优化水泥浆配方,管内外压差控制、提高顶替效率等配套措施形成了适应深层页岩气水平井侧钻水泥塞固井技术,现场实践14口井,实现了注水泥塞一次性性成功率达100%。

页岩气资源/储量计算中吸附参数确定的新方法——以四川盆地五峰组—龙马溪组页岩为例

页岩气资源/储量计算过程中,等温吸附参数的确定主要采用实验温度条件下的干燥样品数据,并存在总有机碳含量(TOC)和等温吸附参数回归效果差的问题。为此,以四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相页岩为例,从Langmuir吸附模型和Henry吸附模型中关键参数的物理意义出发,分析了页岩气资源/储量计算过程中等温吸附参数确定中存在的问题,并基于大量等温吸附实测数据,分析影响页岩气吸附参数的TOC、温度和含水饱和度等因素,建立了TOC、温度和含水饱和度对页岩等温吸附参数的影响模型,提出了从实验条件到储层原始条件下页岩气吸附参数计算的新方法。研究结果表明:①页岩气资源/储量计算过程中存在等温吸附参数与TOC关系拟合规律差且互有矛盾、范特霍夫方程难以有效转换、含水饱和度(S_(w))在资源/储量计算中不易直接应用等问题。②将Langmuir吸附模型和Henry吸附模型结合,建立页岩对甲烷的吸附能力新参数Henry常数a,有效地解决了Langmuir压力(pL)与TOC直接拟合效果不佳的问题。③当S_(w)<40%时,Langmuir体积(V_(L))与S_(w)呈线性负相关;当S_(w)<20%时a值相对恒定;通过建立压力超过30 MPa时归一化绝对吸附量与S_(w)(小于50%)关系,可有效地解决S_(w)对等温吸附量计算结果的影响。(4)五峰组—龙马溪组页岩储层地应力大小影响页岩的吸附能力,相同TOC页岩的储层地应力越大,V_(L)越小,a值越低;在高压条件下(大于30 MPa),S_(w)对页岩甲烷吸附能力的影响具有相似趋势,水分子对页岩孔隙表面吸附位的影响恒定。结论认为,提出的不同TOC、不同温度和不同含水饱和度条件下页岩等温吸附参数确定的新方法,可以为页岩气资源/储量的精准计算提供技术支撑,将有助于页岩气产业的科学发展。

美国页岩油气发展现状、成本效益危机及解决方案

为了充分借鉴美国“页岩油气革命”的成功经验,分析了2019—2021年全球低油气价格整体偏低的情况下,美国页岩油气行业的发展现状及存在问题。主要表现为:页岩油气企业面临长期负现金流的利润危机,以页岩气为例,大量企业宣称的低于0.74美元/m^(3)(1美元≈7元人民币)的成本,与行业平均0.99美元/m^(3)的实际成本相差甚远;过度夸大的低成本引发行业投资判断失误,2021年累计债务高达1800亿美元,大量企业面临破产危机。《美国破产法》第11章破产重整对页岩油气公司破产后的保护,疫情期间美国政府对企业的税收减免扶持,以及企业自身的有效运营管理等为页岩油气行业成本效益危机提供了有效解决方案,使页岩油气行业在2022年高油气价格下产量快速恢复。该研究成果为我国页岩气产业的发展提供了经验。

中国海陆过渡相页岩气地质开发特征——以鄂尔多斯盆地东缘山西组和四川盆地龙潭组页岩气为例

中国海陆过渡相页岩气地质资源量19.8×10^(12)m^(3),勘探潜力巨大。本文以鄂尔多斯盆地山西组、四川盆地龙潭组海陆过渡相页岩为例,介绍中国典型海陆过渡相页岩气的地质与开发特征。海陆过渡相页岩气地质特征与海相页岩气存在显著差异,主要体现在:(1)海陆过渡相页岩纵横向稳定性及连续性差,优质页岩储层呈纵向多层分布;(2)海陆过渡相页岩脆性矿物含量低,黏土矿物以高岭石为主;(3)海陆过渡相页岩有机质主要为Ⅱ2-Ⅲ型,有机孔相对不发育;(4)中国海陆过渡相页岩埋深相对较浅,储层压力系数相对较低。海陆过渡相页岩直井及水平井试气结果证实海陆过渡相页岩气具有工业产能。目前,海陆过渡相页岩气勘探开发仍处于探索阶段,亟需建立完善的海陆过渡相页岩气地质理论与评价方法、攻关海陆过渡相页岩气高效钻井与储层改造技术、建立海陆过渡相页岩气高效开发技术政策。

页岩气地质评价关键实验技术的进展与展望

页岩气地质评价实验结果为页岩气地质“甜点”评价、地质选区、储量计算、水平井压裂层段优选及开发方案确定等提供了重要的数据基础与科学依据。近年来,随着我国页岩气勘探开发工作的不断深入,相关地质评价实验技术也取得了较大的进展。特别是在页岩微观孔隙结构、含气性和物性这3个方面,通过引进先进技术与自主设备研发相结合,建立了适用于我国海相页岩的分析测试技术和标准,对于推动我国页岩气的勘探开发进程发挥了重要的作用。为了给我国页岩气基础地质研究、实验室建设及相关标准制定提供参考和指导,归纳总结了国内外在上述3项页岩气地质评价关键实验技术方面所取得的进展,并对相关技术未来的发展趋势进行了展望。研究结果表明:①对于页岩微观孔隙结构测试,目前已经形成了多种手段相结合的定性观测和定量表征测试方法,实现了由静态表征向动态表征的转化,未来需要在页岩孔隙结构的原位表征和孔内流体赋存特征直接观测等方面做进一步的研究;②对于页岩含气性测试,目前已经建立了现场与室内相结合的含气性定量表征系列技术,实现了对页岩吸附气和游离气赋存特征的定量评价,未来需要在深层页岩损失气量计算、页岩气吸附机理及模型等方面做进一步的研究;③对于页岩物性测试,目前已经建立了多种方法相结合的孔隙度和渗透率测试技术,实现了对页岩孔隙有效性的定量评价,未来需要在孔隙度测试条件和方法等方面进行对比研究并统一标准。结论认为,只有不断地改进和优化页岩气地质评价实验技术,才能够满足科研与生产的需求。

基于重量法的页岩气超临界吸附特征实验研究

为了有效分析页岩气体的超临界吸附特征,利用重量法等温吸附仪,借助高精度的磁悬浮天平系统,直接测试了不同压力条件下甲烷气体密度及其过剩吸附量。实验测试结果表明,当压力较小时,过剩吸附量随着压力增大而增大;当压力大于8 MPa后,过剩吸附量会随着压力的增大而减小,这主要是由于甲烷吸附相密度与游离相密度差值随压力先增大后减小导致的。页岩中超临界甲烷的等温吸附曲线在压力较大时,必然存在下降的趋势,这并非异常现象,而是超临界甲烷过剩吸附量的本质特征。此外,利用高压段甲烷过剩吸附量随压力直线递减的规律,确定了甲烷吸附相体积的计算方法,并且采取定吸附相体积的方法对绝对吸附量进行了校正,校正结果表明,超临界甲烷在页岩中的绝对吸附量依旧能很好的利用Langmuir吸附模型进行拟合及分析,可以将该经典的吸附理论扩展到超临界温度领域。

PCA-OPLS联合法快速评价页岩气井储量动用程度

川南地区已经钻探完成了上千口页岩气井,地质评价、钻探和生产过程中产生了大量高维度的数据,利用生产获得的各种数据预测页岩气储量动用程度,是指导页岩气勘探开发的一项重要工作。耦合主成分分析法(PCA)与正交偏最小二乘法(OPLS)分析方法是形成一种快速、准确的储量动用程度预测新方法。通过结合主成分分析和正交偏最小二乘法,建立了PCA-OPLS联合法,借助昭通页岩气井样本,检验了新方法在储量动用程度评价中的应用效果。实例应用表明,页岩气井储量动用预测准确率满足要求,可以用于预测新钻井的储量动用程度,从而证明PCA-OPLS联合法能达到快速、准确预测储量动用程度的目的。该方法操作简单,准确率高,在页岩气储量动用评价中具有较好的应用前景。

川南地区深层页岩气富集特征、勘探开发进展及展望

深层页岩气是中国未来天然气产业发展的重要领域,目前已初步实现了工业化开发,成功获得一批高产井,落实了第二个万亿方储量、百亿方产量上产区,实现了深层页岩气富集规律与勘探开发技术创新突破,推动中国页岩气规模有效上产。美国4大深层页岩气区块已实现工业化开采,深层页岩气产量不断攀升,2021年产量达3132×108 m3,占美国天然气总产量的41%。系统总结提出了川南海相深层页岩气6大富集特征:①强还原环境的深水陆棚沉积,有利于有机质富集和保存;②优质储层厚度稳定,大面积连续分布;③断裂封闭性较好,普遍超高压;④有机孔和裂缝发育,储层物性较好;⑤深层页岩含气性好,页岩气资源落实度高;⑥深层页岩游离气比例高,单井初期产量高。结合中国深层页岩气富集特征及勘探开发进展,指出实现深层页岩气效益开发面临的3项挑战和对应攻关方向。展望提出四川盆地海相深层页岩气可探明页岩气地质储量(3~5)×10^(12)m^(3),具备上产(300~500)×10^(8)m^(3)的开发前景。建议坚持攻关,秉承“极限动用”理念,精准构建页岩储层“透明地质体”,采用最优工程技术手段,优化生产制度,最大限度提高EUR(单井评估最终可采储量),持续降低开发成本,不断突破页岩气开发极限,实现中国页岩气产业的进一步发展。

海相黑色页岩甜点类型、特征及页岩气勘探意义——以四川盆地南部五峰组—龙马溪组为例

黑色页岩甜点类型、识别标准及分布规律直接影响勘探层位优选及钻井靶点设计。为此,以四川盆地南部(以下简称川南地区)上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相黑色页岩为例,结合岩石学、层序地层学等理论,综合分析了相对海平面变化、裂缝类型与页岩储层品质之间的关系。研究结果表明:①川南地区五峰组—龙马溪组黑色页岩可划分出沉积型和裂缝型2类甜点,其中,沉积型甜点细分为早期海进型、快速海进型、晚期海进型和近滨海进型4类,裂缝型甜点分为网状微裂缝型和网状宏观裂缝型2类。②早期海进型和近滨海进型以半远洋沉积为主,粉砂和黏土混杂堆积,TOC较低;快速海进型以远洋沉积为主,微晶石英发育,TOC高,有机孔发育;晚期海进型以等深流沉积为主,TOC偏低,无机孔相对发育。③裂缝型甜点储层宏观裂缝和微裂缝发育,但基质孔隙度和渗透率不一定高。④早期海进型甜点分布于笔石带WF2—WF3,快速海进型甜点分布于笔石带LM1,晚期海进型甜点分布于笔石带LM2—LM4及LM5,近滨海进型甜点分布于笔石带LM1—LM4,网状微裂缝型甜点主要分布于笔石带LM1,网状宏观裂缝型甜点的分布受断层规模和构造转换带变形程度控制。⑤笔石带LM6—LM8黏土矿物含量高、成岩收缩缝发育的位置可形成网状微裂缝型甜点;构造转换带与调节带具有弱变形与弱改造特征,网状宏观裂缝发育,可形成网状宏观裂缝型甜点。结论认为,川南地区快速海进型和近滨海进型甜点勘探已取得重大突破,早期海进型和晚期海进型是下一步勘探的重要目标;以沉积学及裂缝特征为判识依据的甜点类型划分为页岩气深化勘探和效益开发提供了理论支撑。

分布式光伏对中国能源市场的影响

世界处于百年未有之变局,能源行业也进入变革时代,各种新能源概念频出,能源市场结构将发生巨变,能源行业的分析预测与投资决策面临前所未有的挑战。分布式光伏因其靠近能源市场的需求终端,能够将多个能源品种市场联系起来,在新形势下很有可能成为影响能源价格走势和中国能源市场结构的关键力量,值得深入研究。梳理了中国能源行业面临的新形势,在此基础上,基于分布式光伏的特点,分析了分布式光伏未来的发展趋势及对中国能源市场的影响,认为分布式光伏的快速发展将促进能源行业有效市场的形成,使能源价格成为配置资源的主要手段,使能源项目投资由资源主导型向市场配置型转变,并从国家、能源企业、投资机构等层面提出了相应建议。

天然气介质实验室智能安全管理系统研究

为充分保障天然气介质实验室的安全,分析使用天然气开展实验的安全风险,设计一套针对天然气介质实验室的智能安全管理系统,并开展运行管理机制研究,形成实验室的安全运行方案。针对气源控制、使用过程、监测预警和应急处置过程的安全风险,设计了气瓶安全舱和输送子系统、浓度监测子系统、排风子系统和中控系统。结果表明:该系统实现了使用-监测-预警-控制一体化的安全管理功能;在实现物防的基础上,形成了管理员、安全员、实验员分级管理体系,加强了风险分级管控、隐患排查治理双重预防性工作机制建设,最大程度上保障了天然气介质实验室的安全平稳、高效运行。

中国页岩气特征、挑战及前景(二)

重点阐述中国页岩气工业化进展、“甜点区”评价标准与勘探开发技术、成功经验、面临挑战及发展前景。根据四川盆地涪陵、长宁、威远等页岩气田地质与工程参数，指出中国页岩气具有特殊性。中国南方特大型海相高演化（R0值2．0％～3．5％）、超高压（压力系数1．3～2．1）页岩气田的发现，对中国乃至世界古老海相页岩气勘探开发具有重要科学意义与实践价值。提出“经济甜点区”须具备“含气性优、可压性优、效益性优”等特征，“四高”（高TOC值（大于3．0％）、高孔隙度（大于3．0％）、高含气量（大于3．0m3／t）、高地层压力（压力系数大于1．3））、“两发育”（页岩层理、天然微裂缝）是富集高产段与水平井轨迹选择的关键指标，水平井巷道必须控制在上奥陶统五峰组一下志留统龙马溪组底部高压封存箱中部。提出“微气藏”群压裂形成“人工页岩气藏”的模式，揭示“压后焖井、控压限产”机制。形成了三维地震与压裂微地震监测、水平井、“工厂化”生产模式等关键技术和“甜点区”优选、水平井巷道控制、水平段长度优化、“工厂化”生产模式等成功经验。页岩气资源的不确定性、3500m以深勘探开发关键技术与装备突破、低成本生产、水资源与安全环保是中国页岩气实现规模开采面临的4大挑战。预测中国南方海相页岩气可采资源量约8．8×10^12m3，四川盆地有利区面积4．0×10^4km2、可采资源量4．5×10^12m3，2020年中国页岩气勘探开发有望实现“理论、技术、生产和成本”4个一体化革命，产能达到（200～300）×10^8m3／a。未来有望在四川盆地常规加非常规天然气产量一起建成“西南大庆（气大庆）”。

中国页岩气特征、挑战及前景(一)

基于近年中国富有机质页岩沉积模式、页岩储集层表征等方面取得的研究进展,分析页岩气富集高产主控因素。研究落实了上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组笔石带发育序列时空对比依据,提出缓慢沉降的稳定海盆、高海平面、半封闭水体和低沉积速率是海相富有机质页岩重要沉积模式,确定晚奥陶世—早志留世早期持续发育的大型深水陆棚沉积环境有利于黑色页岩发育,优质页岩厚20~80 m、TOC值为2.0%~8.4%。对比分析焦石坝、长宁、威远3大页岩气田,指出规模储集层主要受富生物硅质与钙质页岩、适中热演化程度、高基质孔隙与丰富的裂缝控制。五峰组—龙马溪组总孔隙度为3.0%~8.4%、渗透率为0.000 2×10-3~0.500 0×10-3μm2,基质孔隙体积及其构成区域稳定,裂缝孔隙发育特征在不同构造区、同一构造的不同井区和不同层段差异较大。筇竹寺组受有机质炭化、黏土矿物结晶度高和生物碎屑粒内孔后期充填等因素影响,物性普遍较差,总孔隙度为1.5%~2.9%、渗透率为0.001′10-3~0.010′10-3μm2。明确了页岩气富集高产受沉积环境、热演化程度、孔缝发育程度、构造保存等＂四大因素＂控制,且特殊性在于高演化（Ro值：2.0%~3.5%）、超高压（压力系数：1.3~2.1）,从而建立了＂构造型甜点＂和＂连续型甜点区＂两种页岩气富集模式。

中国页岩气开发进展、潜力及前景

中国作为北美之外最大的页岩气生产国,随着页岩气勘探开发的持续快速推进,在埋深3 500 m以浅的海相页岩区已经建成200×10^8 m^3的页岩气年产规模。未来全国埋深3 500 m以浅页岩气能否继续稳产上产、埋深超过3 500 m的深层页岩气的开发潜力如何,既是评价和判断未来中国页岩气资源开发潜力和发展前景等的前提,也是决定能否在川渝地区建成"天然气大庆"的关键。为此,通过总结中国页岩气理论认识和工程技术发展成果,分析页岩气资源的开发潜力,预判了未来的发展前景。研究结果表明:①在页岩气理论体系方面,明确了海相深水陆棚笔石黑色页岩形成条件及页岩气富集机理,建立了"甜点区"和"甜点段"地质理论,初步构建基于"人造气藏"的页岩气开发理论,建立了四川盆地南部地区深层优质页岩厚度大、保存条件好、发育微裂缝与超压的页岩气富集高产模式;②在页岩气工程技术方面,水平井多段压裂等关键工程技术实现了跨代发展,支撑了中国仅用6年时间就实现了页岩气年产100×10^8 m^3、其后又用2年时间实现了年产200×10~8 m^3的历史性跨越;③在页岩气资源方面,明确了四川盆地中浅层海相页岩气是产业发展的"压舱石",而深层海相页岩气则是未来产量增长的主体,以川南海相页岩为重点具备还可探明页岩气地质储量超6×10^12 m^3的资源条件,可以支持页岩气产量持续快速增长。结论认为,通过加快对于埋深3 500~4 000 m页岩气资源的开发,2025年全国页岩气年产量可以达到300×10^8 m^3;考虑到埋深4 000~4 500 m页岩气资源开发突破难度较大,2030年页岩气有望落实的年产量为350×10^8~400×10^8 m^3。