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如何摸清页岩气资源“家底”

2019-10-30 9:18:06 来源:中国矿业报 作者:陈相霖

提到页岩气,很多人都会好奇,页岩气资源是什么?我国是否也拥有页岩气资源?页岩气资源是指以吸附、游离或溶解状态赋存于泥页岩中的天然气总量。目前,它已经逐渐成为一种重要的非常规天然气资源,被认为是未来主要的清洁能源之一。

我国页岩气资源类型多样、分布广泛,从元古代到第四纪,形成了海相、海陆交互相和陆相三种沉积环境下的多套富有机质页岩层系,具有较大资源潜力。因此,我国页岩气资源勘探开发前景如何,页岩气资源“家底”究竟有多少,成为不少学者甚至是国家高层决策者关心的问题。为了能够回答这一问题,我们必须进行页岩气资源潜力评价工作。

那么,如何评价页岩气资源潜力?主要分为两步,第一步是选区评价,第二步是资源评价。页岩气选区评价主要指通过区域地质调查、取样分析、地质条件分析等方法,优选出页岩气勘探有利区并划分出评价单元的过程。整个过程包括了页岩地质条件分析研究、编制各项地质参数图件、制定各项选区评价参数标准、对各项选区评价参数进行叠合和划分评价单元。选区评价参数主要包括了生气能力、储集能力、保存条件和易开采性四类,如页岩厚度、页岩埋深、页岩有机碳含量和页岩含气性等。但由于不同地区不同层系页岩气资源发育背景和地质特征存在较大差异,无法使用同一套参数标准对所有地区和层系的页岩气资源进行评价,需要针对不同类型、不同地区和不同层系页岩气的特点,选择合适的选区评价参数及对应标准进行评价,从而使获得的页岩气资源分布情况和评价结果更加合理可靠。这就如同学生参加高考一样,不同省市的教学水平、教学环境和生源条件等均存在差异性,因此每年不同省份和地区的高考试卷内容、难度以及分数线都有所不同,导致最终各大高校在各省市的招生人数也各不相同。上述待评价的页岩气资源就相当于高考考生,各项选区评价参数就相当于不同的考试科目,参数标准就相当于分数线,而最终的评价结果就相当于在各省市录取的人数。

页岩气资源评价则相对容易理解,主要是通过各种评价方法,如概率体积法、类比法和动态法等,对页岩气资源量进行计算。例如概率体积法,其基本公式为“Q总=0.01·A·h·ρ·q”,其中Q总为页岩气地质资源量,单位108m3;A为含气页岩面积,单位km2;h为有效含气页岩厚度,单位m;ρ为页岩密度,单位t/m3;q为页岩含气量,单位m3/t。该方法所涉及到的直接评价参数分别为有效含气页岩厚度、含气页岩面积、页岩密度和页岩含气量,因此需要获取上述评价参数,并通过公式对各项参数进行概率赋值,即可得到不同概率条件下的页岩气资源评价结果。

最后,页岩气资源评价的未来在哪里?尽管我国页岩气资源评价研究工作已经取得了一定成果,但随着对页岩气形成、富集和保存条件等认识的不断深入,对页岩气资源的评价工作也提出了更高的要求。一是在页岩气资源评价中除了要考虑地质因素外,还应该更加深入考虑工程技术、生态环境和市场经济因素对评价结果的影响;二是我国页岩气沉积类型多样、构造演化复杂且富集主控因素差异性较大,因此需要进一步开展资源评价参数体系研究,改进参数获取方法,优化参数赋值标准,厘清各项参数之间的相互关系等;三是随着页岩气勘探开发程度不断深入,越来越多的中低勘探程度地区也同样迫切需要实现类似在投产区实行的资源动态评价,因此需要在已有评价方法的基础上,利用近几年累积的新资料、新成果和新认识,建立适合现阶段页岩气勘探开发现状的新评价方法,实现对页岩气勘探区更高精度的资源评价。□

(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

网站编辑:宫莉

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