浅谈页岩气资源评价中含气量计算方法

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时间：2016-06-15 21:12:38

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浅谈页岩气资源评价中含气量计算方法　　节能：页岩气是21世纪一种新型非常规天然气资源。美国页岩气资源量不断增长，产量不断飙升，预示着页岩气的大量开发将可能会改变世界能源格局。与常规

　　节能：页岩气是21世纪一种新型非常规天然气资源。美国页岩气资源量不断增长，产量不断飙升，预示着页岩气的大量开发将可能会改变世界能源格局。与常规天然气相比，页岩气开发具有生产周期长、开采寿命长的优点，大部分产气区页岩厚度大、分布范围广，使得大部分页岩气井能够长期以稳定速率产气。

　　随着中国经济的快速稳定发展，我国对油气资源的需求也越来越高。因而加强非常规地质研究，加大勘探开发力度，实现中国非常规油气资源的突破和发展，对于不断满足中国日益增长的能源需求，同时保证国家能源供给安全有着重大的战略意义。

　　我国对页岩气的勘探研究尚处于起步阶段，在页岩气的研究中还存在诸多问题，不同的专家学者估算的资源量也有很大的差异，因此，有必要对页岩气资源评价技术和方法进行深入讨论。本文的目的是初步讨论页岩中游离气量，吸附气量的计算方法(溶解气含量一般较小，本文不做分析)，为页岩气资源评价提供参考。

　　1、泥页岩中的天然气

　　1.1 泥页岩系统的定义

　　在钻井剖面中，由上下致密层封挡下的同一压力系统内的岩性组合，主要由富有机碳的泥页岩及呈夹层状的粉砂岩、砂岩、碳酸盐岩组成，或与之可对应的地震剖面及野外地质剖面，在地层中同一压力系统内的岩性组合(中石化内部资料)。主要依据测井响应特征、岩性组合特征、有机碳含量、气测显示等资料进行划分，以富有机碳的泥页岩作为含气页岩层段顶、底的界限，层段内不含明显的水层，连续厚度一般不超过100m(水平井+分段压裂工艺决定。该定义是进行页岩气资源评价工作的前提。

　　1.2 吸附气与游离气的含量

　　页岩气的赋存形式具有多样性，包括游离态(大量存在于岩石空隙与裂隙)、吸附态(大量吸附于有机质颗粒、黏土矿物颗粒、干酪根颗粒以及孔隙表面之上)及溶解态(少量溶解于干酪根、沥青质以及液体原油中)，但以游离态和吸附态为主，溶解态仅少量存在。据Curtis统计，吸附态页岩气含量占页岩气总含量的20 9／6～85 。其中，Fort Worth盆地密西西比亚系Barnett组页岩的吸附态页岩气占原始页岩气总量的20 ，是所占比例最少的，但是，随着实验研究和开发的深入，发现20 的评估值明显偏低。通过总结Mavor、李新景、聂海宽等对Barnett页岩中吸附态页岩气的研究，得出吸附态页岩气含量至少占页岩气总含量的40%。

　　游离态页岩气主要储存于岩石孔隙与裂隙中，其含量的高低与构造保存条件密切相关。Martini等认为Michigan盆地的Antrim页岩以吸附态页岩气为主，游离态页岩气仅占页岩气总含量的25 ～30 g。但是，Bowker、Kinley和Montgamery等根据Barnett页岩气特征认为存储在基质孔隙中的页岩气占天然气总含量的50 以上。

　　1.3 评价方法简介

　　现在主要流行的页岩气资源潜力评价的方法有很多，主要包括容积法与类比：分析法。可以根据研究区勘探程度的高低来选择不同的方法进行研究。容积法估算的是页岩孔隙、裂隙空间内的游离态页岩气与有机质、黏土矿物和干酪根颗粒表面的吸附态页岩气体积总和。类比分析法包括含气量类比法和资源面积丰度类比法两种，是对含气泥页岩层段大的厚度和面积有较高把握的评价区，选取地质、工程条件相似的类比标准I 或评价示范区(含气量的概率分布)，采用类比法，得到评价区的含气量或资源面积丰度等的概率分布，然后进行评价区的资源量计算口。本文中所介绍的游离气与吸附气的计算方法都是容积法。