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非​常​规​天​然​气​地​质​特​征​和​资​源​评​价​浅​
燃气安全网 2014-01-17 阅读:2078

美国早期对常规与非常规资源的区分主要是基于其经济价值,在20世纪70年代早期大多数地质勘探人员把煤层甲烷、页岩气和致密(低渗透率)气,这样的亚经济或边缘经济型天然气资源视为非常规的资源[1]。然而,随着20世纪70年代末开始的价格刺激和联邦调研基金的启动,这些原本的非常规天然气系统已成为经济上可采的资源,并且一些勘探公司不再将其定为非常规范畴。后来,人们用非常规油气资源指代不能用常规的方法和技术手段进行勘探开发的另一类资源。应该说,除了经济条件外,常规天然气资源有一最基本的重要地质特性,即它分散聚集在构造和/或地层圈闭中;而非常规天然气资源一般不是浮力驱动的聚集,它们是区域性遍布的聚集,通常不依附于构造和地层圈闭。 

目前,石油地质上的非常规天然气主要包括页岩气、煤层气、致密砂岩气、天然气水化合物、水溶气、以及浅层生物气等。2008年4月在美国召开的AAPG会议上,非常规油气资源的勘探开发成为人们关注的焦点,页岩油和页岩气的开发展示了非常规油气发展的美好前景。随着非常规天然气资源转变成可利用的能源,修正和扩展长期持有的有关天然气生成、排驱、运移、捕集过程和储层品质的传统观念,对地质勘探人员来说就日益重要了。例如,把储层品质的范围扩展到包括低渗透率的砂岩及半源岩的储层(如,煤和页岩)就可有效地开拓新的地层与地理勘探领域;小盆地可能孕育大油气田。例如,皮申斯盆地控制的面积约为4000km2 ,其页岩油可采资源量是全球1859年到目前为止所有油气生产总量(1400×108 t)的2倍;潜江凹陷以前被认为不会存在大量油气而被遗弃,经重新勘探研究,潜江25井不仅产出了油气,还形成了油喷。国内外开发实践证明,在油价高位运行条件下,只要技术上能取得突破,非常规油气资源的开发极具经济性。 

1 非常规天然气地质特征  与常规天然气藏相比,非常规天然气藏在成藏和分布规律等方面有其特殊之处。

(1)广泛分布。非常规气藏具有区域性广泛分布的特点,即可以分布在盆地中心向斜部位,也可分布在近地表(浅层生物气),还可分布在海底(天然气水化合物),且一般不依赖于构造和地层圈闭。从分布时限看,各个时代地层均有发现。  煤层气、页岩气和致密砂岩气可以分布在克拉通盆地及前陆盆地的中心区、边缘斜坡带,以及埋藏适中的向斜带。 

水溶气藏成藏的条件在于:地层水相对静止,存在储水层,无构造和物性限制,当以构造成藏时可出现含游离气的气顶,易于被发现,当以非构造成藏时则难于被发现。对于异常高温高压气藏,气水比相对较高,常温常压气藏的气水比则相对较低,仅为前者的1 /6~1 /5。而甲烷气的含量随着地层水矿化度的增加而降低,但随温度、压力的变化呈现无规则变化。 

天然气水合物主要储集在气水充足、低温高压且具有一定孔隙空间的有利场所。海洋是其形成的最佳场所,即可以出现在被动大陆边缘的陆坡和陆隆或三角洲前缘的增生体中,也可以是活动大陆边缘的复合圈闭中。陆地上主要是高纬度永久冻土区。早期研究认为,其主要存在于冰点温以下的地区,最新研究显示,在冰点温度以上的永冻层也存在天然气水合物,如中国青藏高原地带[2]。 

(2)储集类型以自生自储式为主。非常规天然气的聚集都发生在气源岩内部(煤层气、页岩气)或者附近(致密砂岩气、天然气水合物、浅层生物气),成藏及运移距离短,一般运移到周边地层或上覆地层中,具有相对明显的自生自储特征。 煤层气来源于煤层,页岩气来源于富含有机质或沥青质的暗色、黑色泥页岩、极致密的粉细砂岩或砂质细粒岩。他们的烃源岩既是储层,又是盖层,且运移距离很短。其赋存状态主要有两种:吸附态、微裂缝和裂缝中游离态。煤层气储层具有含气非均质性强、渗透率低、储层压力低、含气饱和度低等特点。致密砂岩气主要来源于就近的泥岩、页岩或煤层。我国的致密砂岩气多以深盆气形式出现,以气水关系倒置为特征。  页岩气和致密砂岩气的典型特征是近源、扩散聚集、气饱和低、异常压力低、缺乏底水、低渗透储层,天然气通常以游离态形式存在。 

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