搜索
？124？天然气工业2015年6月页岩气勘探开发基本特征与程序王书彦〃李瑞2王世谦31．中国石油西南油气田公司勘探事业部2．成都理工大学地球物理学院3．中国石油西南油气田公司勘探开发研究院王书彦等．页岩气勘探开发基本特征与程序．天然气工业，2015，35（6）：124－130．摘要近几年来，页岩气在国内备受重视，但由于不熟悉或遵循页岩气勘探开发特征与程序，致使目前一些地区的页岩气开采工作未达到预期效果。为此，通过对页岩气勘探开发基本特征的梳理，讨论了页岩气勘探开发各阶段所需完成的目标和任务，以及在各决策点需解决的关键问题，以期降低勘探决策风险，提高成功率。研究结果认为：①页岩气藏特征与常规气藏存在着明显的差异，其勘探开发方式也迥异，前者具有投资大、风险高、投资回报期长等特点；②页岩气勘探开发工作是一个循序渐进的过程，为降低投资风险，必须严格遵循勘探开发的基本程序；③一个完整的页岩气勘探开发程序可以大致划分为选区评价、勘探评价、先导试验和开发生产等4个阶段，每个阶段都有其特定的目标与任务，勘探开发步骤可以加快，但程序不可逾越；④大批量的水平井钻井及大规模的压裂增产改造，导致页岩气开采成本极高，如何降本增效成为页岩气产业可持续稳步发展的关键；⑤为降低页岩气开采巨大的投资风险，需要在不同的勘探开发阶段进行多期次的投资决策；⑥采用“滚动开发”的模式，可以有效地控制页岩气开发的成本和风险，实现页岩气资源的规模效益开发。关键词页岩气勘探开发程序气藏特征先导试验滚动开发投资风险ＤＯＩ：10．3787／ｊ．ｉｓｓｎ．1000－0976．2015．06．019ＢａｓｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｈａｌｅｇａｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＷａｎｇＳｈｕｙａｎ1‘2，ＬｉＲｕｉ2，ＷａｎｇＳｈｉｑｉａｎ3｛1．ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＤｉｖｉｓｉｏｎｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＯｉｌ＆－ＧａｓｆｉｅｌｄＣｏｍｐａｎｙ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ610041，Ｃｈｉｎａ；2ｔＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｎｇｄｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ610212，Ｃｈｉｎａ；＾．ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＯｉｌ＆？ＧａｓｆｉｅｌｄＣｏｍｐａｎｙ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ610051，Ｃｈｉｎａ）ＮＡＴＵＲ．ＧＡＳＩＮＤ．ＶＯＬＵＭＥ35，ＩＳＳＵＥ6，ｐｐ．124－130，6／25／2015．（ＩＳＳＮ1000－0976；ＩｎＣｈｉｎｅｓｅ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ＊ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｉｌｙｈｉｇｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｐａｉｄｔｏｓｈａｌｅｇａｓｉｎＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｓｈａｌｅｇａｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐ？ｍｅｎｔｉｎｓｏｍｅａｒｅａｓｆａｉｌｅｄｔｏｇｅｔｔｈｅｅｘｐｅｃｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｕｎｆａｍｉｌｉａｒｉｔｙｗｉｔｈｉｔｓｒｕｌｅｓ，ｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｗｏｒｋｆｌｏｗｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｌｏｗｅｒｔｈｅｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇｒｉｓｋｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓｕｃｃｅｓｓｒａｔｉｏ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓａｎｄｔａｓｋｓｒｅ？ｑｕｉｒｅｄａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｇｅｓｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｓｈａｌｅｇａｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｏｓｅｋｅｙｉｓｓｕｅｓｔｏｂｅｒｅ？ｓｏｌｖｅｄａｔｅａｃｈｄｅｃｉｓｉｏｎｐｏｉｎｔ．Ｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｃｏｎｃｌｕｄｅｄ．（1）Ｔｈｅｒｅｅｘｉｓｔｏｂｖｉｏｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｓｈａｌｅｇａｓａｎｄｃｏｎ？ｖｅｎｔｉｏｎａｌｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ，ｓｏｄｏｅｓｔｈｅｉｒｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｗｏｒｋｆｌｏｗ．（2）Ｓｈａｌｅｇａｓｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｈｕｇｅｉｎ？ｖｅｓｔｍｅｎｔ，ａｈｉｇｈｒｉｓｋａｎｄａｌｏｎｇｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｃｙｃｌｅ，ｓｏｉｔｎｅｅｄｓｏｐｅｒａｔｏｒｓｔｏｓｔｒｉｃｔｌｙｆｏｌｌｏｗｔｈｅｂａｓｉｃｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｒｉｓｋｓ．（3）Ｓｈａｌｅｇａｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｓａｓｔｅｐ－ｂｙ－ｓｔｅｐｐｒｏｃｅｓｓｃｏｍｐｒｉ？ｓｉｎｇｏｆｆｏｕｒｓｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｐｌａｙｓｃｒｅｅｎｉｎｇａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｐｐｒａｉｓａｌ，ｐｉｌｏｔｔｅｓｔｉｎｇａｎｄｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｔａｒｇｅｔｓａｎｄｔａｓｋｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｅｔｆｏｒｅａｃｈｓｔａｇｅｏｆｓｈａｌｅｇａｓｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｔｅｐｓｏｆｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃａｎｂｅａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ，ｂｕｔｔｈｅｙｃａｎｎｏｔｇｏｂｅｙｏｎｄｔｈｅｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｐｒｏｃｅｓｓ．（4）Ｌａｒｇｅｑｕａｎｔｉｔｉｅｓｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎｍａｋｅｔｈｅｃｏｓｔｏｆｓｈａｌｅｇａｓｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎｅｘｔｒｅｍｅｌｙｈｉｇｈ．Ｈｏｗｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｓｔａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｂｅｃｏｍｅｓｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｆｏｒｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅａｎｄｓｔｅａｄｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｈａｌｅｇａｓｉｎｄｕｓｔｒｙ．（5）Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｈｉｇｈｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｒｉｓｋｓ，ｓｔａｇｅｄｄｅ？ｃｉｓｉｏｎｓｈｏｕｌｄｂｅｍａｄｅｉｎｔｈｅｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．（6）Ｔｈｅｒｏｌｌｉｎｇｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｈａｌｅｇａｓｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｃｏｓｔａｎｄｒｉｓｋｓ，ｒｅａｌｉｚｉｎｇｓｃａｌｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎＣｈｉｎａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｈａｌｅｇａｓ；Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｐｒｏｃｅｓｓ；Ｐｉｌｏｔｔｅｓｔｉｎｇ．Ｒｏｌｌｉｎｇｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｒｉｓｋ基金项目：国家科技重大专项“页岩气勘探开发关键技术——南方海相页岩气开采试验”（编号：2012ＺＸ05018－006）。作者简介：王书彦，女，助理工程师，硕士研究生；现从事油气勘探项目管理工作。地址：（610041）四川省成都市高新区天府大道12号。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｓｙａｎ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ通信作者：王世谦，教授级高级工程师；现从事非常规油气地质综合评价研究工作。地址：（610051）四川省成都市府青路一段1号0Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｓｑ－618＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ第35卷第6期安全与管理？125？从20世纪80年代初第一口Ｂａｍｅｔｔ页岩气井的均质性较强，局部存在相对富集的“甜点区”。而且，即发现至今，美国近代的页岩气勘探开发已经历了30余使在同一“甜点区”内，受完井质量和压裂效果等工程年的发展历程。从早期的直井泡沫压裂到目前的水平因素的影响，单井气产量和最终可采储量（ＥＬ／Ｒ）较高井多段滑溜水压裂，从早期东部页岩气的开采逐步向的“好井”与较低的“差井”也会交替分布［7］。中西部扩展，其发展过程是循序渐进的，针对页岩气基2）页岩气藏集生烃层、储集层和封盖层为一体，自础理论方面系统而深入的研究及开采技术的进步，为生自储连续性聚集成藏，无运移或运移距离极短，且不2006年以来美国页岩气产业的快速发展奠定了坚实受构造圈闭和水动力的控制，无明显的气水界面。但＾Ｓ5ｉｉｊ［ｉ］ｏ这并不意味着页岩气井不产地层水，在页岩气藏埋深受北美地区页岩气革命巨大成功的影响，中国自较浅（如美＿Ａｎｔｒｉｍ和ＮｅｗＡｌｂａｎｙ页岩气藏？）、页2009年以来开展了较大规模的页岩气勘探工作。Ｘ岩天然裂缝中若充注地层水或者压裂过程中若沟通了其是自2012年中华人民共和酬土资源部（以下简称下伏潜在水层（如Ｂａｒｎｅｔｔ＾：岩气层下伏的奥陶系Ｖ！－国土资源部）第二轮页岩气探矿权区块公开招标以来，＾组—龙马吸引了大批地勘、煤电企业以及地方民营公司积极ｓ石均，…＾地层水。这势必会严重影响页岩气井的生产，既可能＾，巾＾＾一、巾随气井驗可賴量，Ｘ可能增加水处麵本，最终多家油气公能经細川盆删龍页岩气勘探帽影响页岩气开采贿业性。而这也是目細内－些页得了商业性突破，页岩气产量从2011年的约200Ｘ岩气开采区块面临的巨大挑战。104ｍ3迅猛增至2014年的13Ｘ108ｍ3［2］。然而，其余3）＂页岩，，实际上是－个很宽泛的地质术语，泛指非油气公司在21个招标区块内的页岩气勘探成果却颗粒粒径小于63的所有细粒沉积岩。按传统的乏善可陈。据部分媒体报道［34］，国土资源部、地方政地质学认识，并非所有的页岩油气都产自“页岩＂，例如府及中标企业虽钻探页岩气井已达50余口，但皆未取美国最大的两个页岩油田（ＥａｇｌｅＦｏｒｄ和Ｂａｋｋｅｎ）实得实质性成果。究其原因，除了对页岩气的成藏地质际上都属于碳酸盐岩［1。］。而且，含气页岩储层岩相类特征及其勘探选区方面存在认识问题外［5］，可能还与型多样，从硅质含量较高、脆性的硅质或粉砂质页岩到目前一些页岩气开采企业不熟悉或不遵循页岩气勘探黏土含量较高、塑性的黏土质页岩均有分布。实践证开发程序有关。因此，有必要通过对近几年来国内外明，最有利于水力压裂且效果最佳的页岩岩相类型当在页岩气勘探开发方面所取得认识进行梳理，总结出属硅质页岩和粉砂质页岩。页岩气勘探开发所应遵循的程序或模式，以期减少页区域上，页岩分布并不均质，岩相变化较大，由此岩气勘探决策风险，提高勘探成功率。造