頁巖氣早在1821年就已在美國被發(fā)現(xiàn)，但長期以來，頁巖一直被視為生成油氣的烴源巖，而不能成為有效儲(chǔ)集層。即使在頁巖中鉆探出工業(yè)氣流，也被認(rèn)為是裂縫性氣藏。直到上世紀(jì)70年代中后期，頁巖氣才逐漸受到人們重視。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著理論創(chuàng)新、水平井與水力壓裂技術(shù)突破，美國率先在海相沉積地層實(shí)現(xiàn)了頁巖氣大規(guī)模開發(fā)利用，2013年頁巖氣產(chǎn)量達(dá)3100億立方米，改變了美國乃至全球能源供應(yīng)格局，也帶動(dòng)全球開展頁巖氣研究與勘探開發(fā)。
我國頁巖氣研究與勘探開發(fā)雖起步晚，但發(fā)展較快，2010年在四川盆地海相頁巖氣勘探開發(fā)率先取得重大突破，目前已累計(jì)生產(chǎn)頁巖氣5億立方米，掀起了新一輪頁巖氣勘探開發(fā)熱潮,初步實(shí)現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)。這主要得益于頁巖氣連續(xù)型聚集地質(zhì)理論創(chuàng)新、高產(chǎn)富集“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)選方法進(jìn)步、水平井體積壓裂技術(shù)突破與國家管理機(jī)制的驅(qū)動(dòng)。
我國主要發(fā)育的海相、沼澤相與湖相三類頁巖，都有形成頁巖氣的基本條件與潛力。當(dāng)前基礎(chǔ)研究與鉆探實(shí)踐表明，我國陸相頁巖氣仍需繼續(xù)探索與突破；海相頁巖氣現(xiàn)實(shí)性最好，高產(chǎn)富集“甜點(diǎn)區(qū)”主要受深水陸棚相帶、較好基質(zhì)孔縫、較高異常高壓力、適中埋藏深度等主要因素控制。
要發(fā)現(xiàn)海相新“甜點(diǎn)區(qū)”
從區(qū)塊看，已在四川盆地焦石壩、威遠(yuǎn)、長寧等區(qū)塊實(shí)現(xiàn)初期高產(chǎn)，在每個(gè)鉆井平臺(tái)，仍需選井進(jìn)行1~2年連續(xù)試采，獲取開發(fā)關(guān)鍵參數(shù)，最大限度降低規(guī)模開發(fā)方案風(fēng)險(xiǎn)。在川東的焦石壩、蜀南的威遠(yuǎn)與長寧等區(qū)塊發(fā)現(xiàn)了幾百到幾千平方千米的勘探開發(fā)面積。頁巖氣開采呈現(xiàn)典型的“L型”曲線遞減規(guī)律，初始產(chǎn)量高，但遞減很快，北美頁巖氣單井第一年產(chǎn)量遞減率一般在60%~70%，區(qū)塊規(guī)模穩(wěn)產(chǎn)和上產(chǎn)須通過加密井和發(fā)現(xiàn)新區(qū)塊實(shí)現(xiàn)接替。
從層系看，我國南方地區(qū)主要發(fā)育八套海相頁巖，其中志留系龍馬溪組、寒武系筇竹寺組相對(duì)有利，區(qū)域分布穩(wěn)定，有利區(qū)面積分別達(dá)10萬平方千米左右，初步評(píng)價(jià)頁巖氣技術(shù)可采資源量達(dá)5萬億和4萬億立方米。目前僅在志留系龍馬溪組實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，而地質(zhì)基本條件相似的寒武系筇竹寺組僅有4口井獲得頁巖氣流，尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)性開采。
從深度看，目前實(shí)現(xiàn)工業(yè)開采深度主要在2000～3500米，井深超過5000米的只有丁頁2HF井獲得日產(chǎn)4.3萬立方米頁巖氣流。但是，我國工業(yè)性海相頁巖氣在盆地內(nèi)埋藏深度普遍偏大，南方上揚(yáng)子寒武系筇竹寺組黑色頁巖在四川盆地大部分地區(qū)埋藏深度大于4000米，實(shí)施水平井鉆井與壓裂施工難度更大、成本更高，這也是筇竹寺組頁巖氣尚未實(shí)現(xiàn)突破的原因之一。
總體上看，我國海相頁巖氣具有分布范圍廣、分布層系多、埋藏深度大等特點(diǎn)，需要研究“甜點(diǎn)區(qū)”最大可采儲(chǔ)量、單井最大產(chǎn)氣量、開發(fā)區(qū)效益最大產(chǎn)量；加快海相頁巖氣新區(qū)塊、新層系、新深度“三新”領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)大川東、蜀南之外工業(yè)性“甜點(diǎn)區(qū)”范圍，將是加快我國頁巖氣規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵。
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