2019年12月13日 星期五
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如何摸清頁巖氣資源“家底”

2019-10-30 9:18:06 來源:中國礦業報 作者:陳相霖

提到頁巖氣,很多人都會好奇,頁巖氣資源是什么?我國是否也擁有頁巖氣資源?頁巖氣資源是指以吸附、游離或溶解狀態賦存于泥頁巖中的天然氣總量。目前,它已經逐漸成為一種重要的非常規天然氣資源,被認為是未來主要的清潔能源之一。

我國頁巖氣資源類型多樣、分布廣泛,從元古代到第四紀,形成了海相、海陸交互相和陸相三種沉積環境下的多套富有機質頁巖層系,具有較大資源潛力。因此,我國頁巖氣資源勘探開發前景如何,頁巖氣資源“家底”究竟有多少,成為不少學者甚至是國家高層決策者關心的問題。為了能夠回答這一問題,我們必須進行頁巖氣資源潛力評價工作。

那么,如何評價頁巖氣資源潛力?主要分為兩步,第一步是選區評價,第二步是資源評價。頁巖氣選區評價主要指通過區域地質調查、取樣分析、地質條件分析等方法,優選出頁巖氣勘探有利區并劃分出評價單元的過程。整個過程包括了頁巖地質條件分析研究、編制各項地質參數圖件、制定各項選區評價參數標準、對各項選區評價參數進行疊合和劃分評價單元。選區評價參數主要包括了生氣能力、儲集能力、保存條件和易開采性四類,如頁巖厚度、頁巖埋深、頁巖有機碳含量和頁巖含氣性等。但由于不同地區不同層系頁巖氣資源發育背景和地質特征存在較大差異,無法使用同一套參數標準對所有地區和層系的頁巖氣資源進行評價,需要針對不同類型、不同地區和不同層系頁巖氣的特點,選擇合適的選區評價參數及對應標準進行評價,從而使獲得的頁巖氣資源分布情況和評價結果更加合理可靠。這就如同學生參加高考一樣,不同省市的教學水平、教學環境和生源條件等均存在差異性,因此每年不同省份和地區的高考試卷內容、難度以及分數線都有所不同,導致最終各大高校在各省市的招生人數也各不相同。上述待評價的頁巖氣資源就相當于高考考生,各項選區評價參數就相當于不同的考試科目,參數標準就相當于分數線,而最終的評價結果就相當于在各省市錄取的人數。

頁巖氣資源評價則相對容易理解,主要是通過各種評價方法,如概率體積法、類比法和動態法等,對頁巖氣資源量進行計算。例如概率體積法,其基本公式為“Q總=0.01·A·h·ρ·q”,其中Q總為頁巖氣地質資源量,單位108m3;A為含氣頁巖面積,單位km2;h為有效含氣頁巖厚度,單位m;ρ為頁巖密度,單位t/m3;q為頁巖含氣量,單位m3/t。該方法所涉及到的直接評價參數分別為有效含氣頁巖厚度、含氣頁巖面積、頁巖密度和頁巖含氣量,因此需要獲取上述評價參數,并通過公式對各項參數進行概率賦值,即可得到不同概率條件下的頁巖氣資源評價結果。

最后,頁巖氣資源評價的未來在哪里?盡管我國頁巖氣資源評價研究工作已經取得了一定成果,但隨著對頁巖氣形成、富集和保存條件等認識的不斷深入,對頁巖氣資源的評價工作也提出了更高的要求。一是在頁巖氣資源評價中除了要考慮地質因素外,還應該更加深入考慮工程技術、生態環境和市場經濟因素對評價結果的影響;二是我國頁巖氣沉積類型多樣、構造演化復雜且富集主控因素差異性較大,因此需要進一步開展資源評價參數體系研究,改進參數獲取方法,優化參數賦值標準,厘清各項參數之間的相互關系等;三是隨著頁巖氣勘探開發程度不斷深入,越來越多的中低勘探程度地區也同樣迫切需要實現類似在投產區實行的資源動態評價,因此需要在已有評價方法的基礎上,利用近幾年累積的新資料、新成果和新認識,建立適合現階段頁巖氣勘探開發現狀的新評價方法,實現對頁巖氣勘探區更高精度的資源評價。□

(作者單位:中國地質調查局油氣資源調查中心)

網站編輯:宮莉

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