探矿工程在线 > 正文

页岩油之前世今生与未来

发布时间:2018年11月09日
来源:中国矿业报(2018-11-09) 作者:陈 珊

页岩油是指富含有机质泥页岩地层中所含的石油资源,既包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油,也包括泥页岩层系中的致密碳酸盐岩或碎屑岩夹层中的石油,是一种重要的非常规油气资源。

富含有机质的泥页岩是页岩油形成的基本条件,通常形成于安静的水体环境中,可以是海洋、海陆过渡和大陆湖泊等沉积环境。富有的机质泥页岩形成需要具备两个重要条件:一是表层水中浮游生物发育,生产力高;二是具备有利于沉积有机质保存、聚积与转化的条件。随着埋藏深度、温度、压力的不断增加,有机质进入热演化阶段,当达到成熟阶段,即生油窗阶段时,有机质开始大量热解生成石油。

生成的石油在满足自身吸附后,开始在泥页岩储层的孔隙和微裂缝中滞留聚集,在该阶段,石油主要以吸附态赋存在页岩有机质孔隙中,富余的石油则以游离态赋存在矿物质孔或裂缝中。当孔隙自身饱和后,在原地或异常压力的作用下,生成的石油继续向泥页岩层系中的碳酸盐岩或砂岩薄夹层中进行短距离运移,最终聚集在夹层储层的孔隙中。这些赋存在泥页岩储层孔隙、微裂缝、碳酸盐岩或砂岩夹层中的石油就是页岩油。

页岩油与常规石油本质上都是富含有机质的烃源岩生成的油,并且在一定条件下保存至今。那为什么长期以来勘探开发的主要对象都是常规石油?这就要从页岩油与常规石油的差异说起了。

页岩油与常规石油的差异主要有四点:一是赋存地层的岩性不同。页岩油主要存在于泥页岩地层中,而常规石油一般存在于碎屑岩或者碳酸盐岩地层中。二是运移模式不同。页岩油属于“源储一体”型石油资源,即泥页岩既是生成石油的烃源岩也是储存石油的储集岩,泥页岩中生成的原油没有经过运移,仍然滞留在泥页岩层系中,或者经过很短距离的运移,赋存在泥页岩层系中的碎屑岩或碳酸盐岩夹层中;而常规石油一般为“源储分离”型,即常规石油生成于以泥页岩为主的烃源岩中,储存在烃源岩之上或之下的储层中,一般都经过了从烃源岩层到储层的远距离运移。三是成藏模式不同。页岩油一般为大面积连片分布,分布基本不受地层构造形态控制,无明显圈闭界限,主要受富有机质泥页岩分布范围控制;常规石油主要分布在圈闭内,具有明显的圈闭界限,主要受地层构造形态和砂体展布控制。四是开发难度不同。页岩油的开发难度较大,需要开展水平井钻探及分段压裂提高产能,常规石油一般通过直井钻探就可获得自然产能。

正是由于这些差异,造成了页岩油难预测、难开采,加之先期研究较少,起步较晚,大大影响了我国页岩油的勘探开发进程。随着页岩油富集机理和分布规律研究的深入,以及地球物理技术、勘探开发技术的进步,页岩油有望作为常规石油的接替资源,惠及社会发展及百姓生活。

全球页岩油资源极其丰富,据美国能源信息署(EIA)2013年6月发布的评价结果显示,46个国家现有技术可以采出的页岩油资源量为455.6亿吨。资源量排名前三位的国家是俄罗斯、美国和中国。目前,美国是世界上最大的页岩油生产国。美国2016年的页岩油产量已经突破2亿吨,占石油总产量的50%以上,对常规石油形成了有效补充,发挥了替代作用。

我国页岩油资源十分丰富,美国能源信息署(EIA)评价我国现有技术可以采出的页岩油资源量约为44亿吨;原国土资源部2013年初步估算我国页岩油可采资源量约为37亿吨。自2016年开始,中国地质调查局在松辽盆地部署实施了多口页岩油参数井,均见到良好的页岩油显示,两口井获得页岩油工业油流,大大提振了我国页岩油勘探的信心,为页岩油相关理论的研究提供了第一手资料。

虽然我国页岩油勘探开发前景广阔,但由于我国地质条件复杂,勘探研究起步较晚,目前正处于探索攻坚阶段,在基础地质研究、工程技术研究以及开发经济性等方面遇到了许多难题。相信随着页岩油勘探开发理论与关键技术的发展,页岩油勘探开发一定会迎来新的发展机遇,掀起中国的页岩油革命。

[责任编辑:dc]

专家讲坛 >>
未来10年极具发展潜力的20项油气勘探开发新技术!
秦四清:青年和面上基金申请应聚焦于“小而精”
刘亚东:除了那些核心技术,我们还缺什么?
李廷栋院士:我国为什么要开展南极科考?
中国工程院院士卢耀如院士:地质勘探并非可有可无
王达,等:近年来中国地质钻探技术标准制修订工作进展
张伟:我国“十二五”期间的科学钻探活动
张金昌:地质钻探技术与装备21世纪新进展
王达:我国地质钻探现状和发展前景分析
孙建华:深孔小直径绳索取心钻进分析和建议
经验交流 >>
坍塌卡钻发生的原因及处理对策
钻井知识200问(一)
工程地质勘探任务及方法
井漏预防及处理措施
玛湖油田勘探工作纪实
山东省地矿局扎实推进海洋地质工作侧记
地球水起源与月球形成有关 大量水约44亿年前来到人间
关于滑坡防治,主流经验在这里
深部开采煤岩动力灾害防控的关键科学技术问题
自然资源现行标准目录(截至2019年4月)
技术成果 >>
铝合金钻杆在长水平井段延伸钻进的可行性
定向井必备—螺杆钻具
激光射孔压裂技术
松辽盆地实现陆相泥页岩地层长水平井精确钻探
神奇的地下“血管支架手术”
新一代岩石力学试验机突破核心技术
三峡库区提升库水位下降速率条件下沟边上滑坡稳定性评
沿海平原区域地质调查方法探索
深层高温地热开发基础研究国际合作探索与实践
关于水文地质水井钻探工程新型自动解垢过滤器分析研究
技术讲座 >>
深层低渗低品位储层改造开采技术
旋挖钻机、冲击反循环钻机、反循环回转钻机区别及优缺点
旋挖钻机的四种钻进方式和15个操作技巧
基坑降水5大方法、5种问题、3大因素,都教给你了!
地基基础工程施工工艺及质量标准
隧道工程管棚超前支护技术
天然气水合物开采技术
关于“矿产勘查”的那些事儿
抗滑桩类型、设计及计算,这样讲解容易多了吧!
工程地质钻探和工程施工钻探
典型工程 >>
青岛地铁1号线海底隧道施工情况
中煤特凿港珠澳大桥拱北隧道顶管冻结工程
山东平邑石膏矿矿难大口径救援钻孔施工技术
青海贵德ZR1干热岩井钻进工艺研究
汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔取心钻进技术
2000m全液压岩心钻探技术装备示范工程
庐枞矿集区刘墩ZK01深孔钻探工艺探讨
漠河冻土地区天然气水合物钻探施工技术
马坑外围矿区ZK7924孔施工难点及对策
深厚漂卵石地层中超大直径钻井冲抓工艺的研究及应用
海外新知 >>
流体锤钻技术可以释放巨大的尚未开发的地热潜力
美国能源部明确天然气水合物研发计划未来重点
随钻前视技术 钻井优化新思路
全球首个非开挖地铁车站
近观俄罗斯北极冻土油气开采
英国开建首座深层地热发电站 钻孔深达2.8英里
世界首例隧道拆除后站台扩建工程
美国近期陆地油气钻井业逐步回升的态势分析
PDC钻头发展进程及当今态势(下)
PDC钻头发展进程及当今态势(上)
专利介绍 >>
密封液绳索取心钻具
一种钻井架高空作业台
取心和无心钻进不提钻转换钻具
专利技术 | 从''水''到''冰''——地源热泵技术再升级!
滨海潮滩未扰动土壤柱样取样器
一种用于正循环气动潜孔锤的循环方式转换接头
一种长寿命双壁钻杆
一种立轴式钻机不停机倒杆装置
一种冲击式土层取样钻机
一种非接触式滑坡表面裂缝监测仪
专业书屋 >>
《常见地质灾害识别与避让科普手册》正式出版
《野外:一览地质山水 保护自然生态》科普图书出版
《新时代地质工作者核心价值观读本》发布
《揭秘可燃冰——可燃冰知识100问》出版
《温家宝地质笔记》出版发行
深部地质钻探金刚石钻头研究与应用
深部岩心钻探技术与管理
地质钻探手册
地热资源开发与问题研究
中国勘探工程技术发展史集