非常规天然气地质特征与勘探开发进展ppt课件.ppt

全球及中国非常规天然气资源潜力与勘探开发现状,1.全球及中国天然气资源构成特点,2.全球及中国非常规天然气资源潜力及勘探开发现状,报告主题,4,全球非常规天然气资源与常规油气资源的比较,非常规油气资源占62%,常规油气资源占38%,5,非常规天然气在天然气资源构成中占绝对优势,全球常规天然气资源量378万亿立方米，非常规天然气资源量716.2万亿立方米(不含致密气和水合物)，如将天然气水合物资源量3000万亿方计算在内，非常规天然气约是常规天然气的10倍多。,世界天然气资源总量构成特征,6,非常规天然气在中国天然气资源构成中达89.5%,中国非常规天然气资源量476.8万亿立方米(水合物206万亿立方米)，常规天然气资源量56万亿立方米，其是常规天然气资源量的8.5倍。,中国不同类型天然气资源构成特点,非常规油气在剩余待开发油气资源中居优势：随着勘探开发的深入，剩余油气资源中非常规油气超过80%（不含水合物）,（据邹才能，2009，修改）,非常规油气藏,8,1.全球及中国天然气资源构成特点,2.全球及中国非常规天然气资源潜力及勘探开发现状,报告主题,9,全球及中国页岩气资源潜力,报告主题,2全球及中国非常规天然气资源潜力,10,全球页岩气资源丰富遍及世界各地,据美国国家石油委员会（NPC）统计，截至2007年底，全球页岩气资源量约为456.2万亿方，占全球非常规气资源量近50%。主要分布在北美（占23.8%）、中亚和中国（占21.9%）、中东和北非（占15.8%）、拉美（占13.1%）等国家和地区。,11,世界页岩气资源分布特征（万亿立方米）,北美地区：108.75万亿立方米，占23.8%中亚和中国：99万亿立方米，占21.9%中东北非：72.2万亿立方米，占15.8%拉丁美洲：59.9万亿立方米，13.1%太平洋国家：65.5万亿立方米，占14.4%其他地区：50.1万亿立方米，占11%,世界资源量456.2万亿立方米,北美发现21个页岩气盆地，2011年产量达1760亿方,从1821年阿帕拉契亚盆地第一口页岩气井钻探成功,北美页岩气勘探发展迅速：世界页岩气勘探开发亮点区,14,北美页岩气勘探快速发展，实现了商业化开采,在近10年的时间里，北美页岩气产量增长了近10倍，在2011年页岩气产量超过4.25108m3/天。,15,美国天然气产量发展历史及预测（EIA）,据美国能源信息署（EIA）预测，未来二十多年，页岩气产量还会大幅上升，到2030年页岩气产量将占到美国天然气总产量的24.3%。,未来的页岩气将成为美国非常规天然气的主体,随着页岩气勘探的深入，北美地区页岩气勘探开发深度目前普遍已达2000-4000米，最大超过6000米,北美地台区页岩气藏勘探开发深度不断加深,常用碎屑岩分类简表,页岩气(shalegas)：从一定厚度富有机质页岩中，通过先进的工艺措施采出的天然气，或自生自储在页岩纳米级孔隙中连续聚集的天然气。该气藏一般无自然产能，必须通过水平分段压裂等工艺措施方可开采出来。,页岩（Shale）：是由粒径0.0039mm的细粒碎屑、粘土、有机质等组成、具页状或薄片状层理、易碎裂的一类沉积岩，美国称之为粒径0.0039mm的细粒沉积岩。页岩约占总沉积物的55%。页岩类型一般有黑色页岩、炭质页岩、硅质页岩、铁质页岩、钙质页岩等。,页岩气基本地质特征及开发评价特点,常规储层毫微米级孔喉,页岩储层纳米级孔喉,储层孔喉结构模式图,常规油气藏,连续型油气聚集,页岩气纳米级孔喉特征及油气聚集机理,（据Loucks等,GCAGS,2010.4）,NewAlbany,Ingrain,PearsallShale,S.TX,Haynesville,E.TX,Ingrain,Marcellus,Ingrain,Niobrara,Ingrain,EagleFord,Ingrain,粒间孔,粒内孔,有机质孔,页岩气储层孔径：5200nm,页岩气主要地质特征及开发生产特点（据邹才能.2010.修改）,页岩气成藏基本条件：页岩生气层盖层/储盖层,中国页岩气地质特征及资源潜力,1.中国主要有海相、海陆过渡、陆相三套页岩，海相页岩分布在三大地区，陆相页岩分布在六大盆地，均能形成页岩油、页岩气；2.中国海相页岩地层分布广，热演化程度高、埋藏深度大。其中，四川盆地是海相页岩气分布最有利的地区；3.四川盆地发育多套厚度大分布稳定的富有机质页岩，该盆地中最有利的是川南地区下古生界浅水-陆坡深水富有机质页岩沉积；,中国页岩气的基本地质特征,三大海相页岩区南方古生界华北地区古生界塔里木盆地寒武奥陶系六大陆相页岩区松辽盆地白垩系渤海湾盆地古近系鄂尔多斯盆地石炭-三叠系准噶尔盆地石炭侏罗系吐哈盆地二叠系-侏罗系中国近海盆地古近系/中生界,中国主要发育海相、海陆过渡、陆相三套页岩，海相分布在三大地区，陆相分布在六大盆地，都可以形成页岩油、页岩气,24,不同地质时期页岩以古生界海相页岩、中新生界陆相页岩最展布规模最大，资源潜力最大,近海盆地E陆相/Mz海相页岩,古生界海相页岩中新生界陆相页岩石炭-二叠系过渡相页岩,25,25,迄今已钻探页岩气井60多口，其中20多口井见页岩气显示。,中石化方深1井压裂现场,中石油四川盆地页岩气井钻探,中国页岩气勘探进展及现状,目前在四川、鄂尔多斯、沁水等盆地和重庆、湖南等地区已证实存在页岩气在四川等地区建立了页岩气产业化示范区钻探进展情况钻探页岩气井60余口获页岩气流井20余口页岩气产量最高达50多万方,目前中国页岩气前期评价及先导试验与勘探进展顺利,中国发育海相、海陆过渡、陆相三种类型页岩，其中，以广泛存在的海相页岩气最佳。四川盆地南部下古生界近5万km2页岩发育区，是近期页岩气勘探的核心区，亦是获得页岩气突破的最有利区。中国页岩气具有热演化程度高、埋藏深、地面复杂等特殊性,与国外差异大,勘探风险高、开发成本高难度大，私企参与勘探开发页岩气须谨慎。,虽然中国页岩气地质特征具特殊性，但目前已取得如下基本共识：,中国与国外非常规油气地质及开发条件对比,29,根据页岩气地质条件，预测我国页岩气资源量为134.4万亿立方米，可采资源量25万亿立方米。主要分布在四川、鄂尔多斯、渤海湾、松辽、江汉、吐哈、塔里木和准噶尔等盆地,计划2015年产量达到65亿方；2020年产量将达600-1000亿方。,中国页岩发育区及页岩气富集区分布图,近海盆地E陆相/Mz海相页岩,中国页岩气资源规模及潜力,30,2全球及中国非常规天然气资源潜力,煤层气资源潜力,报告主题,煤层气涵义,煤层气系指产自煤层中由甲烷、乙烷及少量二氧化碳等组成的混合气，甲烷一般占95%-98%。这些气体由成煤演化过程中生成且主要吸附或游离于煤层之中，其与经过运聚过程而富集成藏的常规煤型气存在明显的差异。,32,游离状态：天然气以自由气体状态存在于煤的割理和裂缝孔隙中，可以自由运移，运移的动力主要是地层水的压力。煤层中游离状态天然气约占煤层气的10%20%。,吸附状态：在煤的内表面上分子的吸引力在煤的表面产生吸附场，吸引周围的气体分子。吸附状态是一个可逆的过程。吸附状态天然气约占煤层气的70%95%，煤层气主要为煤层吸附气。,溶解状态：煤中还有少量的天然气溶解在煤层的地下水中，称为溶解气，其量很少。,煤层气以吸附气为主，开采须排水降压,33,煤层气赋存状态与常规煤成气存在明显差异：由于煤层气以吸附状态聚集为主。因此，目前研究的重点，是如何勘探和开采以吸附态赋存的具有一定规模的煤层甲烷气。,34,煤层气与常规天然气成藏地质特征比较具有以下特点,煤层气具有独特的成藏机理,35,世界煤层气资源潜力巨大、分布普遍,世界煤层气资源量260万亿立方米，90%的煤层气资源分布在12个主要产煤国，其中俄罗斯、加拿大、中国、美国和澳大利亚的煤层气资源量均超过10万亿立方米。,世界煤层气资源分布（单位：万亿立方米）,36,有圈闭,目前开展煤层气开发开采的国家遍布全球,煤层气分布广泛资源潜力巨大,37,世界煤层气总资源量约260万亿立方米。2006年我国新一轮煤层气资源普查结果：2000m埋深以浅的煤层气资源量为36.8万亿m3，其中可采资源量为10.9万亿m3，位居世界前三，但产量低。,38,煤层气资源总量丰富,我国煤层气资源总量为36.8万亿方，1500m以浅技术可采约913万亿方，中值11万亿方。,中国煤层气资源潜力大，位居世界第三,40,我国煤层气资源量36.8万亿立方米，可采资源量11万亿立方米,根据最新评价结果中国煤层气资源主要分布在4大区,中国煤层气资源潜力及分布特点,煤层气资源主要分布在东部、中部、西部和南方4区,42,中国煤层气资源主要集中富集在9大盆地,全国42个主要含气盆地埋深2000米以浅煤层气地质资源量36.81万亿立方米，埋深1500m以浅的煤层气可采资源量10.87万亿立方米。鄂尔多斯、沁水等9大盆地煤成气资源高达84%以上。,我国九大盆地煤层气资源分布特点,煤层气资源九大盆地排序结果,中国煤层气构成特点：中-高阶、低阶煤层气资源各占“半壁江山”,中-高阶煤：可采资源量5.7万亿方，占53%；主要分布在华北和华南。低阶煤：可采资源量5.2万亿方，占47%，主要分布在西北和内蒙东部。,45,煤层气开发生产实验区集中在中东部地区,46,中国煤层气勘探开发程度非常低，储量大产量低，尚未开发的剩余煤层气资源潜力大,2011年我国煤层气探明储量,2011年新增探明1293亿m3：技术可采657亿m3，历年累计探明储量4176亿m3，技术可采2096亿m3,在非常规天然气生产中的构成：2015年占1/5，2020年占1/4，2030年占1/4。在非常规天然气消费中的构成：2015年占1/10，2020年占1/7，2030年占1/5。,我国煤层气15-20年生产规划预测,49,2全球及中国非常规天然气资源潜力,致密砂岩气地质特征及资源潜力,报告主题,世界上无统一的致密砂岩气标准和界限，不同国家根据不同时期的资源状况、技术经济条件、税收政策来制定其标准和界限，且在同一国家、同一地区，随着认识程度的提高，致密砂岩气概念也在不断的更新。,英国1mD德国0.6mD美国0.1mD,致密砂岩气定义与内涵,致密砂岩气藏划分主要判识标准,全球致密气资源大概占非常规气资源22.7%左右,全球非常规天然气产量统计直方图,致密砂岩气是非常规气产量的主体-虽然致密气资源占非常规气资源的22.7%，但产量约占非常规气产量的75%，具有重要地位,注：据EIA；非常规数据始于1990,全球非常规天然气资源构成（万亿方）,资料来源：IGU,全球天然气资源构成图（万亿方）,.,1、美国致密砂岩气资源潜力大，据EIA2008年评价结果：致密气资源量达19.842.5万亿方，为常规气资源量（66.5万亿方）的29.863.9,2、美国113个含气盆地中，具有致密砂岩气藏的盆地有23个，主要分布在西部，特别是落基山地区,美国陆上致密气藏分布图,目前我国和美国致密砂岩气资源潜力较大，开发效果较好。,盆地：23个气田：900多个可采储量：5万亿方可采资源：13万亿方生产井：超过10万口2011年产量：1757亿方,储量（万亿方）,美国主要致密气盆地储量(explore，2009),美国致密气盆及含气区带分布图(EIA，2010),美国致密砂岩气现状,致密砂岩气：已成为全球非常规天然气勘探的重点领域,3、1990年以来，美国致密砂岩气产量快速增长，2011年产量达1757亿方，占美国天然气总产量的30.2，在非常规气中占62.9,1、中国致密砂岩气分布广泛，勘探领域广阔,四川、鄂尔多斯、松辽、渤海湾、塔里木、柴达木及准噶尔等10余个盆地都具有形成致密砂岩气藏的有利地质条件,中国致密砂岩气地质特征及资源潜力,两大致密砂岩气区鄂尔多斯苏里格：探明+基本探明3.2万亿方，产量136.7亿方四川须家河：探明6417亿方，产量15.5亿方储量：近十年年均新增探明储量2968亿方，约占50%产量：2011年256亿方，占全国1/4,我国主要致密气盆地分布图,中国致密砂岩气富集区鄂尔多斯上古生界,面积25万km2，气资源量10.7万亿方。截止2010年底，累计探明气2.5万亿方，年产量232亿方为中生界陆相和古生界海陆过渡相或海相盆地的叠加盆地，上油下气。现今构造简单稳定。早二叠世发育大面积河流-三角洲及湖、沼相沉积，煤系地层普遍发育截止2010年底探明致密气2.03万亿（占26.2%），控制2.01万亿，预测2271亿方，2010年年产188亿方,鄂尔多斯盆地天然气勘探成果图,.,中国致密砂岩气富集区四川盆地上三叠统须家河组,华蓥山,龙泉山,面积18万km2，资源量7.2万亿方，截止2010年底，累计探明气2.1万亿方，年产气222亿方须家河组是四川盆地晚三叠世沉积在中三叠统雷口坡组之上的一套砂泥岩含煤层系，厚度约2004200m，自西向东减薄，晚三叠世为河湖相沉积，形成了非常有利的生储盖多套组合，致密气主要分布于上三叠统须家河组截止2010年底，川中须家河组累计探明致密气5505亿方（占81.2%），控制1747亿方，预测1689亿方，三级合计8941亿方；年产量11亿方,2、致密砂岩气资源丰富，勘探前景广阔,来源:Rogner，1997,据全国第二轮天然气资源评价结果-我国陆上天然气资源为30.231012m3，其中致密砂岩气资源占我国天然气资源的40%左右（121012m3）,据最新评价结果：中国致密气资源量为1001012m3，具有广阔的勘探开发前景,早在1997年Rogner对中国致密砂岩气资源进行了评估，约为11141012m3（400500万亿立方英尺）,.,3、目前中国致密砂岩气储量及产量占常规天然气30%左右,截止2010年底，国内累计探明气层气地质储量7.73万亿方，其中致密气2.88万亿方，占总数的37；累计可采4.65万亿方，其中致密气1.52万亿方，占33%；年产量868.19亿方，其中致密气226亿方，占27%主要集中在鄂尔多斯上古生界、四川川中须家河、松辽深层和塔里木库车深层,致密气探明储量分布图,据李建忠，2011年,4、致密砂岩气是中石油未来天然气储、产量增长的主力，目前发现的大多数气田均为致密砂岩气。,中石油天然气探明储量状况（按渗透率分类）,2000-2009年中石油低渗透年产量变化表,随着勘探程度不断提高，低品位资源将是未来油气勘探开发的主体20002010年中石油探明气4.22万亿方，其中低渗透3.76万亿方，占总探明89%；2009年气层气产量613万亿方，其中低渗透358亿方，占气层气总产量58.4%按致密气定义，目前低渗透资源许多已经属于致密气范畴随着勘探技术方法的提高、各类型气藏成藏理论的深入和完善，致密气将在我国天然气资源中占有越来越大的比例致密气资源的规模、有效开发是当前中石油天然气发展最重要的命题,.,62,2全球及中国非常规天然气资源潜力,天然气水合物地质特征及资源潜力,报告主题,63,天然气水合物的基本概念,天然气水合物形成条件及地质特征,天然气水合物形成条件，主要取决于充足的气源供给与特定的控制天然气