很久很久以前,我們討論怎樣才能用頁巖氣吃上火鍋,,那頁巖氣是屬于常規(guī)油氣還是非常規(guī)油氣,,下面我們就來聊聊什么是常規(guī)與非常規(guī)油氣,。 一、我國能源現(xiàn)狀 現(xiàn)在我們國家的能源形勢嚴(yán)峻,,油氣的對外依存度逐年攀升:2019年石油進(jìn)口占需求量的72%,,天然氣進(jìn)口占需求量的43%;據(jù)預(yù)測,,2030年我國油氣進(jìn)口量將超過80%,,達(dá)到了一個(gè)非常危險(xiǎn)的閾值,一旦國際形勢發(fā)生變化,,將嚴(yán)重威脅我們國家的能源安全,。而非常規(guī)油氣儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了常規(guī)油氣的儲(chǔ)量,非常規(guī)石油原地資源量估計(jì)在720*108t,,可采資源量約為210*108t(不包括致密油和頁巖油),,與常規(guī)石油資源大體相當(dāng);非常規(guī)天然氣原地資源量可能在320*1012m3左右,,其中僅致密氣,、煤層氣和頁巖氣三種主要非常規(guī)天然氣就相當(dāng)于常規(guī)天然氣可采資源的3至4倍,于是我們就把目光盯在了非常規(guī)油氣上,。 二,、常規(guī)油氣與非常規(guī)油氣定義 如果我們能把它們開采出來,就可以不用擔(dān)心油氣不夠用的問題了,。那到底是什么是常規(guī)和非常規(guī)油氣呢? 目前諸位學(xué)者對常規(guī)與非常規(guī)油氣的概念理解還存在一定差異,,主要從經(jīng)濟(jì)性角度、基質(zhì)滲透率,、開采技術(shù)角度,、可到達(dá)的難易程度、地質(zhì)特征和勘探角度等等,。下面舉幾個(gè)栗子,。 從開發(fā)角度對非常規(guī)油氣界定是目前使用較為廣泛的一種觀點(diǎn)。Etherington等就指出非常規(guī)油氣藏是指未經(jīng)大型增產(chǎn)措施或特殊開采過程而不能獲得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的油氣藏,。 這就相當(dāng)于在油氣儲(chǔ)層中放了一個(gè)龜派氣功波,,把地層炸的稀碎,里面的油氣就跑出來了,。 從地質(zhì)角度講,常規(guī)油氣是浮力驅(qū)動(dòng)形成的礦藏,,其分布表現(xiàn)為受構(gòu)造圈閉或者巖性圈閉控制的不連續(xù)分布油氣藏,;而非常規(guī)油氣則是非浮力形成的礦藏,其分布表現(xiàn)為不受構(gòu)造圈閉或者巖性圈閉控制的區(qū)域性連續(xù)分布油氣藏,。 這就是在浮力作用下,,油氣發(fā)生運(yùn)移,,由于背斜圈閉的阻擋,在這里聚集起來 從綜合角度講,,Singh等,、Old等將非常規(guī)油氣資源定義為由于特殊的儲(chǔ)層巖石性質(zhì)(基質(zhì)滲透率低,存在天然裂縫),、特殊的充注(自生自儲(chǔ)巖石中的吸附氣,,甲烷水合物)以及/或者特殊的流體性質(zhì)(高黏度),而只有采用先進(jìn)技術(shù),、大型增產(chǎn)處理措施和/或特殊的回收加工才能獲得經(jīng)濟(jì)開發(fā)的油氣聚集,。 小編更認(rèn)同鄒才能院士給出的定義,非常規(guī)油氣是指用傳統(tǒng)技術(shù)無法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量,、需用新技術(shù)改善儲(chǔ)層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟(jì)開采,、連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)型聚集的油氣資源。常規(guī)油氣是指用傳統(tǒng)技術(shù)可以獲得自然工業(yè)產(chǎn)量,、可以直接進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開采的油氣資源,。常規(guī)油氣分布受明確的圈閉界限控制,有穩(wěn)定的自然工業(yè)產(chǎn)量,,浮力作用明顯,。按照定義,非常規(guī)油氣資源可分為頁巖油氣,、致密油氣,、煤層氣、天然氣水合物,、重油(超重油),、天然瀝青、水溶氣等等,。常規(guī)油氣按圈閉類型,,可以分為構(gòu)造、巖性,、地層等油氣藏類型,。 油氣資源類型“分布樹”示意圖 ① 源內(nèi)滯留頁巖油氣型;②近源阻留致密油氣型,;③遠(yuǎn)源圈閉捕獲油氣型,;④地表破壞散失油氣型;⑤運(yùn)移路徑分散油氣型 三,、非常規(guī)油氣藏與常規(guī)油氣藏的區(qū)別 非常規(guī)油氣有兩個(gè)關(guān)鍵標(biāo)志和兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù),,兩個(gè)關(guān)鍵標(biāo)志為:①油氣大面積連續(xù)分布,圈閉界限不明顯,;②無穩(wěn)定的自然工業(yè)產(chǎn)量,,達(dá)西滲流不明顯,。兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)為:①孔隙度小于10%;②孔喉直徑小于1μm或空氣滲透率小于1mD(毫達(dá)西),。常規(guī)油氣儲(chǔ)層孔隙度大于10%,,孔喉直徑大于1μm或空氣滲透率大于1mD。常規(guī)油氣按圈閉類型,,可以分為構(gòu)造,、巖性、地層等油氣藏類型,。 別看我,,我只是一個(gè)電影演員 (文中所述的達(dá)西是達(dá)西定律的發(fā)明者) 達(dá)西定律是法國工程師達(dá)西通過做滲透試驗(yàn)總結(jié)出來的,描述流體在多孔介質(zhì)中滲透速度,、滲透系數(shù)和水力梯度之間的關(guān)系,。 既然非常規(guī)油氣的儲(chǔ)量非常高,我們?yōu)槭裁床蛔ゾo開采呢,?主要原因是非常規(guī)油氣儲(chǔ)層與常規(guī)油氣儲(chǔ)層存在的巨大的差異,。這種儲(chǔ)層的差異導(dǎo)致不同油氣在賦存狀態(tài)、運(yùn)移方式,、流動(dòng)機(jī)理和含油氣性等多個(gè)方面存在顯著不同,,但本質(zhì)上是非常規(guī)油氣的儲(chǔ)層滲透率低、孔喉小和微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原因,。此外,,沉積環(huán)境的差異也造成了不同儲(chǔ)層在油氣豐度和類型的差異,進(jìn)而影響了油氣的聚集,??梢哉f,這兩個(gè)原因給油氣的開采帶來了巨大的挑戰(zhàn),。 非常規(guī)油氣和常規(guī)油氣孔喉三維結(jié)構(gòu)示意圖 就像這個(gè)鴨子一樣,,一旦“孔喉”縮小,就會(huì)造成氣體流通不暢,,這和非常規(guī)油氣儲(chǔ)層的原理是一樣的,。 四川盆地龍馬溪組頁巖取芯(LMX-2-9) 四、非常規(guī)油氣開發(fā)技術(shù) 非常規(guī)油氣開發(fā),,是從常規(guī)的尋找圈閉,,向?qū)ふ掖竺娣e儲(chǔ)層轉(zhuǎn)變,顛覆了傳統(tǒng)圈閉油氣聚集理論,;從常規(guī)的直井開發(fā),,向水平井分段體積壓裂、空間壓裂轉(zhuǎn)變,突破了傳統(tǒng)的直井開采方法,;從常規(guī)的單井開采,向平臺(tái)式多井“井工廠”開采轉(zhuǎn)變,,打破了一個(gè)井場單井開采的模式,。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)、叢式井和新型壓裂技術(shù)是非常規(guī)油氣開發(fā)的基礎(chǔ)技術(shù),,煤炭“地下原位氣化”和頁巖“地下原位改質(zhì)”是產(chǎn)業(yè)突破的兩大攔路虎,。平臺(tái)式鉆井+同步壓裂或交叉壓裂的“工廠化”作業(yè)方式,可以大幅度降低生產(chǎn)的成本,,提高油氣的采收率,,為非常規(guī)油氣的開采提供了可能。 水平鉆井和水力壓裂 我相信在國家大政方針的指導(dǎo)下,,通過我們的不斷地努力,,一定會(huì)取得巨大進(jìn)展,未來將是屬于中國的“能源革命”,,也將再次改變世界的能源格局,。 非常規(guī)油氣的突破不僅是能源領(lǐng)域的突破,更是一種思維方式的突破,,它發(fā)展了非常規(guī)思維,、引領(lǐng)非常規(guī)創(chuàng)新,啟示我們要以非常規(guī)的思維認(rèn)識(shí)世界,,以非常規(guī)的方法改造世界,,培養(yǎng)非常規(guī)人才,最終形成“非常規(guī)哲學(xué)”,。 聊了這么久,,大家對常規(guī)和非常規(guī)油氣有什么看法呢? 參考文獻(xiàn): [1]鄒才能,陶士振,白斌,楊智,朱如凱,侯連華,袁選俊,張國生,吳松濤,龐正煉,王嵐.論非常規(guī)油氣與常規(guī)油氣的區(qū)別和聯(lián)系[J].中國石油勘探,2015,20(01):1-16. [2]趙靖舟.非常規(guī)油氣有關(guān)概念,、分類及資源潛力[J].天然氣地球科學(xué),2012,23(03):393-406. 圖片轉(zhuǎn)載自中科院地質(zhì)和地球物理研究所李曉老師PPT,、上述論文和網(wǎng)絡(luò) |
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