3.2 页岩气藏特征分析
本文参考国内已发现页岩气藏、北美海相页岩储层， 重点以四川盆地为例讨论页岩气藏的烃源岩、改造和 运移特征。
四川盆地自震旦纪以来整个沉积盖层经历了多次构 造运动。盆地沉积演化共经历了震旦纪碳酸盐岩台地 初始沉积阶段，中期的寒武纪-志留纪碳酸盐岩台地与 浅海陆棚混合沉积阶段，中晚期的石炭纪-中三叠世碳 酸盐岩台地沉积阶段，晚期的晚三叠世至白垩纪陆相 盆地发育阶段，及末期古近纪-第四纪褶皱隆升改造阶 段。这决定了四川盆地主要发育了四套优质烃源岩层 系。
图2-3 中国页岩气产量预测表（范柏江，2007）
2.2 页岩气勘探开发技术
页岩气由于其
特殊成因，开采难
度相对较大。目前，
透镜状气藏一般采
用斜井钻进，而开
发边缘海相和海相
席状砂岩则主要采
用水平井，右图为
水平井开发页岩气
层图。
图2-5 水平井开发页岩气层图（江怀友等，2008）
2.3 存在问题
(1)储量的准确计算存在困难 页岩气基本属于自生自储型气藏。因此，页岩气藏有不同于常 规气藏的特殊性。页岩气藏有独特的天然气存储特征。在形式上 游离气和吸附气并存。由于页岩一般含有较高的有机质和粘土矿 物，因此，除游离气外，吸附气也成为页岩气藏重要的天然气存 在形式。 (2) 渗流机理复杂多样 页岩气藏有特殊的产气机制。与常规低渗气藏不同，天然气在 页岩中的流动主要有4种机理，这4种机理覆盖了从分子尺度到宏 观尺度的流动。主要表现为游离气渗流、解吸附、扩散和自吸。 根据以上分析，要想准确地计算页岩气的储量，必须解决好几个 问题：一是页岩基质孔隙度的准确计算；二是裂缝系统的准确评 价；三是页岩基质吸附量的准确评价；四是含气饱和度的准确计 算。
美国由页岩气开发的带动，已成功超过俄罗斯成为世 界第一大天然气生产国。新能源将再一次成为美国成 功的象征。 而我国在这方面还比较落后。加大页岩气藏的研究成 为我国天然气工业刻不容缓的的传统认识领域，极大地 拓展了天然气的分布及勘探空间。 页岩气是对常规气勘探开发的重要补充，尤其在地 质过程比较复杂、抬升及剥蚀严重的地区同样具有页 岩气。页岩气将会成为中国能源的热点和重要的补充 领域，成为中国开发的绿色能源新宠，从而成为缓解 油气产量不足的重要途径。 页岩气勘探开发的快速起步和稳定一方面可以缓解 我国油气能源的需求压力，加快我国油气勘探开发事 业的发展。另一方面，也有利于改善我国的能源构成 从而进一步保证国家的能源安全。
2.1.2 页岩气产量
目前美国有页岩气 井4 259口，年产 量已跃升至(168～ 204)×108m³，预 测2010年美国页岩 气产量将占其天然
气总产量的13％。
图2-1 美国近年页岩气井变化图（江怀友等，2008）
2.1.3 页岩气勘探开发热点国家
目前世界勘 探开发的主要 有美国、加拿 大、和中国。 右图为美国见 年页岩气增长 情况。
3.2.1 四川盆地页岩烃源岩特征
表3-1 四川盆地烃源岩页岩气成藏参数的对比（刘树根等，2010）
下寒 武统 牛蹄 塘组
下至 留统 龙马 溪组
上二 叠统 龙潭 组
岩相及岩性 简述
暗色泥质岩厚 度/m
有机质 丰度(TOC）
有机质 成熟度
备注
闭塞盆地或海湾 相黑色碳质泥页 岩
闭塞盆地或海湾 相黑色碳质泥页 岩
第2章页岩气研究现状
2.1 世界页岩气资源 2.1.1 页岩气储量
表2-1世界主要地区页岩气储量表（徐建永等，2010）
地区或国家
页岩气储量/1012m3
北美 拉丁美洲 西欧 中欧或东欧 前苏联 中东或北非 非洲沙哈拉地区 中亚和中国 太平洋（经济合作和发展组织） 亚太其他地区 南亚
108.79 59.95 14.44 1.10 17.75 72.15 7.76 99.90 65.50 8.89 0
LOGO 本科毕业论文答辩
题目: 页岩气藏特征研究
汇 报 人： 指导老师： 日 期：2011年6月24日
目录
第1章 绪论 第2章 页岩气研究现状 第3章 页岩气藏特征分析 第4章 我国页岩气勘探前景分析 结论
第1章 绪论
干酪根
图1-1 干酪根在页岩中扫描的电子显微照片
1.1 课题背景
近年来国外页岩气开发进展迅速，页岩气产量快速增 长，页岩气工业处在高速发展阶段。
井数（103口） 增加储量（1011m2） 单井产量（106m3/井）
图2-2 美国近年页岩气增长情况（江怀友等，2008）
我国对页岩气 的勘探研究也在 逐步展开。在四 川、鄂尔多斯、 渤海湾、松辽、 江汉、吐哈、塔 里木和准噶尔等 盆地均开始页岩 气的勘探工作。
1为常规天然气；2为煤层气、致密砂岩气、生物气、无机气；3为页岩气、水 溶气；4为天然气水合物；5为天然气总量
2.4 页岩气开发技术研究方向及发展趋势
未来重点研究 方向和攻关
页岩气渗 流机理研究
水平井及水平井 压裂裂缝优化技术
页岩气储集层 的储层保护技术
第3章 页岩气藏特征研究
3.1 页岩气成藏机理
在生物化学生气阶段,天 然气首先吸附在有机质和 岩石颗面，饱和后富余的 天然气以游离相或溶解相 进行运移,当达到热裂解 生气阶段, 天然气以游离 相为主向其中运移聚集， 受周围致密页岩层遮挡, 则形成工业性页岩气藏。 图3-1 天然气成藏的三个阶段（张利萍等，2008）
3.2.2 页岩气藏运移特征
(1)早期地质条件优越，生物气高效成藏。在天然气最初 生成阶段，主要由生物作用所产生的天然气首先满足有机 质和岩石颗粒表面吸附的需要；在RO达到0.5%时，有机 质开始生成石油，主要以吸附态及游离态就近赋存在烃源 岩内部；但当烃源岩吸附量达到饱和时，烃源岩便开始向 邻近的高效储集层排烃在储集层内部形成小型古油藏。
100~400
0.2%~9.98%之 间
100~900，平均 有机碳含量在
203
0.4%~1.6%
2.5%~4.6% 2.4%~4%
干酪根类型 好，分布广 泛，但绝大 部分不利于 页岩气成藏
滨海沼泽相，砂 岩及页岩
0.25~125
0.5%~13%，平 均3%左右
1.5%~3.5%
潮坪含煤砂 岩相，有利 于页岩气成 藏