中国非常规天然气研究与开发现状

中国非常规天然气研究与开发现状

西安科技大学研究生考试试卷

学 号 200911549

研究生姓名 _ 蔺 亚 兵

班 级 ___09-11班

考 试 科 目 地质学新进展

考 试 日 期 __2010年1月_

课 程 学 时 _____ 54______

开（闭）卷 ___ 开 卷___

中国非常规天然气研究与开发现状

中国非常规天然气研究与开发现状

蔺亚兵

（西安科技大学，陕西 西安710054）

摘要：我国非常规天然气(煤层气、致密砂岩气、天然气水合物和页岩气等)资源量合计为258×1012m3，约为常规天然气资源量的4.6倍。因此我国非常规天然气资源丰富，合理有效地开发可为中国经济的可持续发展提供能源保障。致密砂岩气藏远景资源量超过12×1012m3，已经实现规模开发；煤层气勘探在高中阶煤中取得突破，在沁水盆地和韩城等地已形成井网式排采；页岩气研究刚刚起步，四川盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地等具有良好的页岩气成藏和开发条件；在中国南海和青海多处发现天然气水合物存在的证据。但是，由于非常规天然气地质条件具有复杂性和特殊性，现有的部分勘探开发技术适用性差、不够成熟，加之低渗透储层单井产量低等因素，严重制约了非常规天然气开发利用的步伐。因此应加强以下工作:研发不同类型致密砂岩气藏的开发技术；优选煤层气有利目标区及扩大勘探开发规模；研发适合高阶煤层气田的高效勘探开发关键技术；调查页岩气资源分布并查明成藏主控因素；开展天然气水合物资源评价。

关键词： 非常规天然气 致密砂岩气 煤层气 页岩气 天然气水合物

研究现状 开发现状

0 前言

非常规天然气是指在成藏机理、赋存状态、分布规律或勘探开发方式等方面有别于常规天然气的烃类(或非烃类)资源，主要指致密砂岩气、煤层气、页岩气、天然气水合物等。摸清中国非常规天然气资源潜力，拓宽勘探领域，对于增加天然气资源后备储量，提高天然气产量， 将有效地缓解国内天然气的供需矛盾。

总体来讲，非常规类型天然气普遍具有如下特点:①自生自储。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，具有相对明显的自生自储特征。②储层致密。储层多为较细粒的砂质岩类，主体为细砂岩、粉砂岩、泥质岩等、碳酸盐岩，还包括泥岩和煤层，因此，

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储层本身的物性条件差，属于低孔、低渗致密储层。③扩散运移。非常规天然气藏一般不是以浮力作为运移动力而是以扩散方式运移、聚集的。④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，还可分布在海底，且一般不依赖于构造和地层圈闭。

1 中国非常规天然气研究现状

1.1 致密砂岩气

致密砂岩气藏是指孔隙度低(＜12％)、渗透率比较低(0.1×10-3 µm2)、含气饱和度低(＜60％)、含水饱和度高(40％)、天然气在其中流动速度较为缓慢的砂岩层中的天然气藏。中国致密砂岩气藏勘探领域广阔，四川、鄂尔多斯、松辽、渤海湾、柴达木、塔里木及准噶尔等10余个盆地都具有形成致密砂岩气藏的有利地质条件。据预测，中国致密砂岩气藏远景资源量超过12×1012m3，占天然气总资源量(56×1012m3)的1/5以上。其中四川和鄂尔多斯盆地的致密砂岩气较为丰富。

与常规天然气藏相比，致密砂岩气藏具有以下要特征：①低孔渗性——国外埃尔金斯(Elkins)方法界定致密层的物性条件是孔隙度小于10％、渗率小于0.1×10-3 µm2，国内一般将致密砂岩气的层物性条件界定为孔隙度小于10％、渗透率小于0.5×10-3 µm2，“赵澄林等“根据我国各气田致密砂储层特征，将其进一步划分为好(致密)、中(很致密)、差(超致密)3类；②常具地层压力异常——使气体逃逸速度低于生排烃速度，原生致密砂岩气都属超高压，由于盆地后期抬升运动，气藏会逐步为常压或负压；③气水关系复杂——油、气、水重力分异不明显，在毯状致密砂层气和水呈明的倒置关系，在透镜体状致密砂岩含气层系中一无明显的水层，致密气藏一般不出现分离的气水触面，产水不大，含水饱和度高(大于40％)；④深浅层成藏关系密切——在致密化程度高而晚期构相对活动地区，高丰度超压天然气侧向运移困难，势必寻求垂向突破，产生烟囱作用，天然气通过断层或裂缝组系，向上运移至浅部物性较好的储层或裂缝系统中形成次生气藏。

1.2 煤层气

煤层气是指贮存于煤层及其邻近岩层之中以吸附态、溶解态、游离态为主要存在方式的自生自储式非常规天然气，其主要成分为CH4。据国土资源部新一轮油气资源评价结果，我国5大聚气区带，38个含煤盆地，68个聚煤单元，2000米以浅的煤层气资源量约为36.8×1012m3。其中主要集中在西北地区，在三江—穆棱河，淮南，淮北、沁水盆

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地、萍乐、鄂尔多斯盆地、川北—黔北、六盘水、准格尔、吐哈和伊宁11个含煤盆地（地区）的2000m以内的煤层气资源共计20.56×101012m3，占全国总资源量的90%。

中国煤层气藏有其独特的复杂性和特殊性，具体表现在如下结果方面：①煤层气资源含气饱和度低，储层压力低。含气量大于4 m3/t的聚气区里，含气饱和度在20%~91%之间，平均为45%。东北聚气区含气饱和度最高，其次是华南聚气区、华北聚气区，西北聚气区最低。煤层气煤储层以欠压为主，储层压力系数普遍小于1，最低为0.3。②受多期构造活动影响，煤层破碎，构造煤发育。中国煤田地质构造复杂，部分含煤盆地后期改造较强，构形态多样，煤层破碎，开发难度大。构造煤资源占五分之一左右，煤层力学强度低，钻井难度大。③低煤阶煤层气资源量大，占总资源量的36%。但是由于煤的吸附性能受到煤的变质程度、储层温度、储层压力以及煤中水分类型及水分含量多方面因素的影响.煤的吸附能力随着煤化作用的强度增加而增大:褐煤的吸附能力低于各变质阶段的煤；长焰煤、气煤、肥煤3个煤阶吸附量增加缓慢；焦煤阶段，煤的吸附量开始快速增加，无烟煤2号吸附能力最强.随着温度的升高，煤对甲烷的吸附量呈规律性降低.煤中水分越高，可能占据的有效吸附点位就越多，相对留给甲烷分子“滞留”的有效点位就会减少，煤的饱和吸附量就会降低.因而随着煤基质水分的增加，Langmuir体积呈减小趋势 ，因此目前尚未发现可供大规模商业开发的低阶煤层气田。

1.3天然气水合物

可燃冰是一种冰状白色固态晶体，水分子一般通过氢键合成多面体笼，笼中包含有客体的天然气分子。这种具有笼形构造的气体水合物通常在一种特定的高压低温条件下形成并稳定存在。一个单位体积的可燃冰分解后，可以产生164个单位体积的天然气和0.8个单位体积的水。目前世界各大洋中已发现的可然冰总资源碳热量为2.0亿亿m3以上，国际科技界公认的全球可燃冰资源量，相当于全世界已知煤、石油、天然气含碳量总和的2倍以上。仅我国，已初步探明的海域至少有7×1010t可燃冰资源，相当于陆上石油、天然气资源总量的一半。

经专家分析，可燃冰的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿。可燃冰的形成必须具备以下三个条件：一是0℃至10℃的低温；二是压力要保持在10MPa高压或水深300m以上；三是地底要有气源。海底可燃冰分布的范围约4×107km2，占海洋总面积的1 …… 此处隐藏：6073字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……