頁岩氣產量數據分析方法及產能預測

❶ 產量預測模型

原油產量及增長趨勢的預測可分為宏觀預測和微觀預測，宏觀預測的目標是全油田或全國范圍的尺度，微觀預測的目標則是單個油藏的尺度。針對尺度的不同，所採用的方法模型有所差異。

從微觀的尺度上說，原油產量增長趨勢可採用產量構成曲線模型來進行預測；從宏觀的尺度上說，可用於原油產量增長趨勢的預測模型較多，包括趨勢外推模型、彈性系數預測模型、回歸分析預測模型、時間預測模型、優選組合比較預測模型、德爾菲模型、胡伯特模型等。

中美石油生產與消費歷史對比研究

目前，胡伯特模型仍然吸引著眾多學者進行深入研究。1998年，Campell和Laherrere根據胡伯特模型預測全球原油產量將會在2010年之前達到頂峰並開始下降^[64]。2000年，Fattah和Startzman對胡伯特預測石油產量的鍾形曲線做了改進，提出多周期胡伯特數學模型^[65]。Albert A.Bartlett在2000年發表文章對預測美國和世界原油產量的胡伯特模型進行了檢驗和敏感性分析^[66]。2004年，Imam等人在美國《油氣雜志》發表文章指出，全球的常規天然氣產量將在21世紀的第二個十年達到最高峰，此後將逐漸減少。根據1970～2002年的天然氣生產數據，應用多周期胡伯特模型對世界46個主要天然氣生產國在2050年之前的生產趨勢作了預測：世界的天然氣產量高峰將出現在2019年，屆時天然氣年產量將達2.5萬億立方米；世界天然氣最終開采量為260萬億立方米，還有72%的天然氣尚待開采^[67]。

雖然胡伯特模型曾經准確地預測了美國1970年的原油產量高峰，但是因為原油的產量受原油物性、政治、經濟等諸多因素共同影響，而在胡伯特模型中並沒有將對油氣井產量有很大影響的地質、原油物性、政治、經濟等因素考慮在內，因此採用鍾形曲線獲得的預測經過只能大致反映產量的增長趨勢，卻並不能准確地反映產量的變化情況^{[12，13，68]}。

❷ 中國的頁岩氣的發展現狀怎麼樣

從全球范圍來看，美國是頁岩氣開發最早也是最成功的國家。1981年，美國第一口頁岩氣井壓裂成功，實現了頁岩氣開發的突破。近年來，美國在頁岩氣勘探開發技術上實現了飛躍，頁岩氣開發迅猛，已改變了美國的能源格局。最新數據顯示，2013年美國頁岩氣產量達到2407億立方，占天然氣總產量的37%。

我國頁岩氣可采儲量全球領先，據美國能源情報署估計，中國頁岩氣儲量超過其他任何一個國家，頁岩氣可采儲量有1275萬億立方英尺。我國正式進入頁岩氣的勘探開發是在2009年。我國頁岩氣開發雖然起步較晚，但是動作非常快。通過這幾年的積極探索，部分資源評價井實現了商業化試生產，並基本掌握了頁岩氣開發的成套技術。

前瞻網發布的《中國頁岩氣行業市場前瞻與投資戰略分析報告》數據顯示，2011年全國完鑽頁岩氣水平井2口，2012年全國完鑽頁岩氣水平井20餘口，2013年完鑽50餘口。據不完全統計，截至2013年10月，中國已完成頁岩氣鑽井178口（包括參數井、探井），其中調查井58口（直井）、探井62（直井），評價井58口（水平井）。

總體來看，我國頁岩氣發展展現了良好的前景，有的地區勘探開發情況好於預期，目前頁岩氣產量已超過200萬立方米/天。

從《頁岩氣發展規劃（2011-2015年）》到《頁岩氣利用補貼政策》，再到「量身定製」《頁岩氣產業政策》的出台，可以看出，國家鼓勵頁岩氣發展的政策體系正在逐步完善，前瞻預測，在頁岩氣開采初期，為保證開發企業的盈利，在補貼、稅法上的支持力度將會進一步加大。

目前，我國在頁岩氣開采技術上已實現了重大突破，初步形成具有自主知識產權的頁岩氣開采配套工程技術，打破了國外技術壟斷，不僅大幅降低開采成本，而且使施工質量和勘探成功率成倍提高。而在開采設備上，《頁岩氣產業政策》中有提到對進口設備免徵關稅，這在一定程度上有助於開采成本的降低。

前瞻網頁岩氣行業研究報告分析認為，2014年我國頁岩氣勘探開發將步入實質性的規模化生產階段，全國頁岩氣新鑽水平井有望超過100-200口。另有消息顯示，2014年一季度第三輪頁岩氣招標將啟動，這將進一步點燃頁岩氣投資的熱潮，帶來頁岩氣產業發展盛宴。

頁岩行業前景很不錯的，市場規模及容量也很大，我國頁岩氣開采現在正處高速發展期。

希望我的回答對您有所幫助。

❸ 北美海相頁岩氣資源研究及開發進展

一、內容概述

頁岩氣（Shale gas）是指還保留在（泥頁岩類）生油岩中的天然氣，它既是常規天然氣的潛在替代能源，也是一種清潔環保能源。頁岩氣的氣體組分以甲烷為主，含少量乙烷、丙烷等；具自生、自儲、自蓋特點。頁岩氣分布廣泛，一般認為當其地質條件達到一定的標准時就可以形成具工業價值的氣藏。頁岩氣由吸附氣和游離氣組成，其中吸附氣約占總氣量的20%～80%。頁岩氣儲層緻密，孔隙度一般為4%～6%，滲透率小於0.001×10^-3μm²（0.001mD）。

圖1 北美地區頁岩氣田的分布

（資料來源：EIA）

2011年4月美國能源信息署（EIA）發布了世界頁岩氣資源初步評價報告，根據Advanced Resources國際有限公司負責完成的美國以外32個國家的頁氣資源評價以及美國頁岩氣資源評價結果，全球氣技術可采資源總量為187.6×10¹² m³（姜福傑等，2012），主要分布在北美（圖1）、中亞和中國、拉丁美洲、中東和北非、俄羅斯等地。美國是世界頁岩氣勘探開發歷史最長、研究程度最高的國家。2005 年美國頁岩氣產量為當年全美天然氣總產量的5%。隨著馬塞勒斯、海恩斯維爾、費特維拉等氣田的勘探開發，2011年這一數據已躍升至28%（周小琳等，2012）。預計，2035 年美國頁岩氣產量將佔全美天然氣總產量的46%以上。加拿大是繼美國之後第二個對頁岩氣投入勘探開發的國家，勘探開發的地區主要集中在不列顛哥倫比亞省東北部、安大略省、魁北克省等其他省份。

表1 美國頁岩氣儲層評價標准表

頁岩氣的生成方式主要為熱成因氣和生物成因氣。頁岩氣是典型的自生自儲型氣藏，對頁岩進行儲層評價除了重要常規物性參數以外，還要考慮有機質豐度、岩石脆性度等特殊參數。以Eagle Ford頁岩氣項目為例，有著一套頁岩氣儲層評價標准（表1）。判斷油氣藏是否具有經濟性在滿足以上標準的基礎上，對於分布面積廣、埋藏深度適中、圍岩條件有利分段壓力的氣藏應優先開發（IEA，2009；Michae D Burnaman et al.，2009）。

近年來頁岩氣藏的地質特徵與區域地質背景開始受到關注，以期增加高產井的數量，達到提高經濟效益的目的。應用沉積相研究和沉積學方法可以預測頁岩氣藏有利的地理與地層分布。通過對美國二疊紀盆地中Woodford頁岩的沉積學、地球化學和層序地層學的研究結果表明，低水位體系域具有有機碳（TOC）相對較富集並富含石英的特徵，它們同時滿足了頁岩氣勘探開發中「脆性壓裂」與「富有機碳（TOC）源岩」兩項條件。密西西比系Barnett頁岩儲層的質量、資源密度與體系域直接相關。在低水位體系域沉積期，隨著海綿與放射蟲生長和向盆地中心的積聚，有機質得以富集、保存和成熟，低水位體系域內碎屑沉積圈閉有利於頁岩氣儲層潛力的發揮（Ottmann et al.，2011）。Messer et al.（2011）將經過生物地層校正的、全球性的三級層序地層模式應用於頁岩氣、頁岩油層對比，有助於對頁岩氣藏的區域對比與預測。Egenhof et al.（2011）通過對上泥盆統下密西西比階Akken組頁岩上段與同時期的Woodford頁岩對比發現，克拉通盆地中的海侵體系域具有較高的泥質含量，不利於頁岩氣層的形成。目前已發現頁岩氣的盆地，主要分布在被動大陸邊緣演化為前陸盆地的區域及少量古生界克拉通地台區。不難看出，被動大陸邊緣演化為前陸盆地的沉積序列，比克拉通內序列更有可能沉積大量的硅質碎屑物，使這些頁岩更具有利的「壓裂」條件（Michae D Burnaman et al.，2009）。

頁岩氣的儲集空間主要為孔隙和裂縫，不同的裂縫類型、裂縫規模、孔隙類型和孔隙大小對頁岩儲能、產能的貢獻不同，作用也不同。孔隙是頁岩氣藏中氣體的儲存空間，很大程度上決定著其儲能。而裂縫是頁岩氣藏中氣體滲流的主要通道，決定著其產能。頁岩氣系統硅質泥岩中的孔隙網路是多種多樣、極其復雜的。Loucks et al.（2011）研究了大量頁岩氣系統（包括泥盆系 Woodford 頁岩、密西西比階 Barnett 頁岩、上白堊統 Eagle Ford頁岩等）並識別出了一系列孔隙類型。Slatt et al.（2011）通過對Barnett、Woodford頁岩儲集性的研究發現，有機質本身的孔隙（納米—微米大小的孔隙）對頁岩中天然氣分子的儲存和運移非常重要。包括精細岩心描述等最新的研究表明，影響或控制天然氣產量的許多因素均來自富含有機質的黑色頁岩本身，高有機質含量、高有機質內孔隙度、巨大的超壓力是決定天然氣生產力的關鍵因素（Soeder I et al.，2011）。

岩石學、礦物學特性對於頁岩氣井的勘探成功至關重要，特別是石英與黏土的比例、生物硅質的存在等因素決定了泥頁岩的脆性、延展性和泥頁岩的壓裂效果。通過對海恩斯維爾、博西爾頁岩氣田泥頁岩（Smiith et al.，2011），以及對考察加拿大北部蒙特利頁岩氣田岩心時發現（周小琳等，2012），所有頁岩氣生產井產氣的頁岩段均為粉砂質頁岩、鈣質頁岩或明顯硅化的粉砂質頁岩或鈣質頁岩。因此，從岩石學角度來看，含黏土成分較高的頁岩不利於頁岩氣藏的勘探開發。黏土質頁岩或泥頁岩遠不如粉砂質頁岩或鈣質頁岩等有利於頁岩氣藏的形成。

二、應用范圍及應用實例

Horn River（霍恩河）頁岩氣盆地位於加拿大不列顛哥倫比亞省東北部，面積8100mile²，其中Muskwa/Otter Park頁岩遠景區面積3320mile²，發育一系列有機質頁岩，其中中泥盆統Muskwa/Otter Park與Evie/Klua最有潛力，Horn River頁岩氣盆地這兩套頁岩單元建立的遠景區對於頁岩氣的開發具有足夠的厚度和資源富集度。根據能源供應團隊領導Jim Davidson稱，Horn River（霍恩河）頁岩氣盆地適合銷售的頁岩氣儲量達到了78萬億ft³（其中包括75萬億ft³未發現的資源），真實的數據可能在61萬億～96萬億ft³。Horn River（霍恩河）盆地中侏羅統Horn River組上部頁岩段是盆地的主要遠景區（圖2），鑽探到Muskwa頁岩段的深度范圍為6300～10200ft，平均8000ft，地層岩層壓力中等。區內TOC平均值為3.5%；R _o值高，平均值為3.8%；頁岩處於干生氣窗。因為遠景區熱成熟度高，氣體含有的CO₂濃度為20%。其中Muskwa/Otter Park頁岩石英含量高，黏土含量低，有利於進行水力壓裂。

三、資料來源

姜福傑，龐雄奇，歐陽學成等.2012.世界頁岩氣研究概況及中國頁岩氣資源潛力分析.地學前緣，19（2）：198～211

圖2 加拿大不列顛西北部泥盆紀地層

（轉引自王淑玲等，2011）

周小琳，王劍，余謙等.2012.頁岩氣藏地質學特徵研究新進展——來自2011 AAPG年會的信息.天然氣地球科學.377：1155～1162

Harris N B.2011.Expression of Sea Level Cycles in a Black Shale：Wood ford Shale，Permian Basin.Abstracts Volume of AAPG Annual Convention and Exhibition，April 10 ～ 13，Houston，Texas，USA

IEA（International Energy Agency）.2005.World Energy Outlook.2009-21，Joseph H，Frantz J，and Jochen V，Schlumberger.Shale Gas

Loucks R，Ruppel S C，Reed R M et a1.2011.Spectrum of Pore Types in Siliceous Mudstones in Shale—Gas Systems.Abstracts Volume of AAPG Annual Convention and Exhibition，April 10～13，Houston，Texas，USA

Messer A C，Prendergast W L.2011.Primary Depositional Controls on Shale Gas/Shale Oil Potential in the US：A Global Sequence Stratigraphic Perspective.Abstracts Volume of AAPG Annual Convention and Exhibition，April 10～13，Houston，Texas，USA

Michae D Burnaman，Stephen Smith，Xia Wenwu.2009.Shale gas well completions and maximizing gas recoveries.China Petroleum Exploration，（3）：65～86

Nathaniel H，Smith，S，Shelton J et al.2009.Review of best practices for exploration phase planning and execution.China Petroleum Exploration，（3）：41～50

Ottmann J，Bohacs K，Lazar R et a1.2011.Deciphering Depositional Controls on Shale Gas Reservoir Distribution and Resource Density Using Detailed Sedimentology and Sequence Stratigraphy.Abstracts Volume of AAPG Annual Convention and Exhibition，April 10 ～13，Houston，Texas，USA

Rigzone Stafe Analysid：Shale gas to play long—time role in global gas demand.E＆P News 2010，9

Smith P R，Komacki A，Moore H et a1.2011.Geologic Framework of the Southeastern Portion of the U.Jurassic Haynesville/Bossier Shale Gas Play，Northwest Louisiana.Abstracts Voume of AAPG Annual Convention and Exhibition，April 10～13，Houston，Texas，USA

US.Department of Energy，Ofice of Fossil Energy.National Energy Technology Laboratory.Modem shale gas development in the United States：A Primer.2009

❹ 頁岩氣地震勘探技術

一、內容概述

地震勘探方法是利用地下介質彈性和密度的差異，通過觀測和分析大地對人工激發地震波的響應，推斷地下岩層的性質和形態的地球物理勘探方法。地震勘探是鑽探前勘測石油、天然氣資源的重要手段，在頁岩氣勘探中也得到廣泛應用，主要用於復雜構造、頁岩儲層分布以及頁岩儲層物性、含氣性等方面的研究。根據儲層的各向異性特徵，運用地震信息中的彈性參數以及各種波場、速度資料研究儲層的裂縫或裂隙特徵、應力場分布等。地震作為頁岩氣儲層評價和增產改造的關鍵技術，在頁岩氣勘探開發中具有重要作用。

地震勘探技術是目前頁岩氣勘探中最重要的地球物理勘探方法。由於泥頁岩地層與上下圍岩的地震傳播速度不同，在泥頁岩的頂、底界面會產生較強的波阻抗界面，結合錄井、測井等資料識別可以解釋泥頁岩，進行構造描述。在頁岩氣勘探中，可以通過測井解釋等手段進行儲層評價和裂縫預測。目前在頁岩氣藏鑽探和開發中應用最多的地震技術是基於三維地震解釋的水平井軌跡設計技術和微地震監測技術，它們對提高頁岩氣井產能和採收率起到重要作用。

頁岩氣地震描述及氣藏評價目標主要包括以下幾方面：

1）地層特徵包括目標泥頁岩層發育特徵、埋深及橫向變化及可能存在的水層、岩溶和隔擋層。

2）構造特徵包括目標泥頁岩層區塊地層構造位置、構造演化特徵、構造發育特徵。

3）區域沉積特徵包括目標泥頁岩層區域地層沉積環境及沉積相劃分。

4）頁岩氣層段分布特徵包括頁岩氣層段縱、橫向分布變化及埋藏深度。

5）頁岩氣層段儲層特徵包括頁岩氣層段孔隙、裂縫發育及展布特徵。

6）岩石力學特徵包括目標頁岩氣層段彈性參數泊松比、楊氏模量等及地層應力特徵。

頁岩氣地震勘探技術，即二維地震勘探主要是為頁岩氣勘探選區工作提供方向，三維地震勘探才是頁岩氣勘探的有效途徑，可通過頁岩裂縫帶圖的繪制准確認識復雜構造、儲層非均質性和裂縫發育帶，並為水平井的部署和提高單井產量提供良好的技術支撐。由於泥頁岩地層與上、下圍岩的地震傳播速度不同，在泥頁岩的頂、底界面會產生較強的波阻抗界面，結合錄井、測井等資料識別解釋泥頁岩，進行構造描述並不難。裂縫的存在會引起地震反射特徵的改變，應用高解析度三維地震可以依據反射特徵的差異識別預測裂縫。利用三維地震繪制頁岩裂縫帶圖主要是通過相干分析技術、地震屬性分析、層時間切片等預測泥頁岩裂縫。裂縫預測技術對井位優化也起到關鍵作用。目前，開展最多的是基於三維地震解釋的水平井軌跡設計技術。為了更好地利用泥頁岩儲層中的天然裂縫，並且使井筒穿越更多裂縫，在頁岩氣藏鑽探和開發中，越來越多的作業者都在應用水平鑽井技術。該技術在石油工業中並不是一項新技術，但它對提高頁岩氣開發成功率卻有著重大的意義。從水平井中獲得的最終採收率是直井的3倍，而費用只相當於直井的2倍。採用三維地震解釋技術進行井軌跡設計是一項成熟的技術，尤其是基於三維可視化地震解釋技術可以設計和優化水平井軌跡。

而頁岩氣井中地震技術能有效監測壓裂效果，為壓裂工藝提供部署優化技術支撐，這是頁岩氣勘探開發的必要手段。

其中，微地震監測是一種用於油氣田開發的新地震方法，它是一項通過觀測、分析生產活動中所產生的微小地震事件來監測生產活動之影響、效果及地下狀態的地球物理技術。在油氣開發領域，該方法主要用於油田低滲透儲層壓裂的裂縫動態成像和油田開發過程的動態監測。該方法優於利用測井方法監測壓裂裂縫效果（圖1），在壓裂施工中，可在鄰井（或在增產壓裂措施井中）布置井下地震檢波器，也可在地面布設常規地震檢波器，監測壓裂過程中地下岩石破裂所產生的微地震事件，記錄在壓裂期間由岩石剪切造成的微地震或聲波傳播情況，通過處理微地震數據確定壓裂效果，實時提供壓裂施工過程中所產生的裂縫位置、裂縫方位、裂縫大小（長度、寬度和高度）、裂縫復雜程度，評價增產方案的有效性，並優化頁岩氣藏多級改造的方案。此外，結合錄井、測井等資料可識別解釋泥頁岩，進行構造描述。微地震監測分為地面監測和井中監測兩種方式。地面監測就是在監測目標區域（比如壓裂井）周圍的地面上，布置若干接收點進行微地震監測。井中監測就是在監測目標區域周圍臨近的一口或幾口井中布置接收排列，進行微地震監測。由於地層吸收、傳播路徑復雜化等原因，與井中監測相比，地面監測所得到的資料存在微震事件少、信噪比低、反演可靠性差等缺點。

圖1 用來驗證Pinnacle 技術公司裂隙幾何形狀的微地震成像技術

由零偏移距VSP（垂直地震剖面法）、偏移距VSP、變偏移距VSP、環測VSP逐步發展到三維VSP技術，都是較為成熟的井中地震技術。其中，三維VSP技術和微地震採集配套施工配合監測儲層改造人工裂縫發育分布狀況是國外石油大公司的通常做法。三維VSP觀測是一種可靠的識別裂隙方向和裂隙密度分布的方法，三維VSP P-P和P-S成像用於陸上構造解釋，可大大改善縱、橫向解析度和斷裂系統解析度。三維VSP測井與地面地震結合體現了綜合地震勘探能力。此外，四維地震可用於檢測在生產過程中，隨著溫度壓力變化，頁岩氣（游離氣及吸附氣）的變化情況，以助頁岩氣開發優化開采。井驅動地震數據處理是一種提高地震數據處理水平和質量的手段，也是發展趨勢，使用這種技術配套，需要提高地震資料處理技術人員的整體水平。

二、應用范圍及應用實例

1.三維地震在頁岩氣勘探中的應用

Paddock et al.在2008年利用一個全方位角、用單組成的垂直速度檢波器去記錄頁岩探測中的模型轉換剪切波與傳統記錄三維地震探測。他們的目的是：①去鑒別裂縫是含氣的開放性裂縫還是封閉的次生裂縫；②去鑒別這些頁岩區域的高SiO₂集中區域，可以提供很高的頁岩脆度（提高了次生裂縫的生長）和高的孔隙度區域，可以儲存更多的氣體量。他們認為S波分裂可以為第一個目的提供解決的辦法，而泊松比可以為第二個目的提供解決的辦法。他們還想整合這些資料，使它們更連貫，以提供去鑒別主要的和次要的斷層。他們創造了兩種全方位的三維容積：一種是前疊加容積運用於S波的分裂和反演，一種是層積容積運用於連貫的特徵計算。在這個工程實例中運用了「螞蟻蹤跡」。這里存在的裂縫預測是一種封閉式的，S波分裂在一個全方位角上運行。由於頁岩（緻密砂岩）具有一些開放性裂縫，說明了三維數據應該運用兩種正交反演集合，一種是在高速度的方向，另外一種是在低速度方向。高速的方向上，提供影響岩性、孔隙度和氣體飽和度的充填物；低速方向測量了開放性裂縫充氣後的影響。解釋了的層位被用來確定含氣頁岩的頂部和基部，然後確定出v_p和v_s層間速度和其他反演數據。

2.微地震在頁岩氣勘探中的應用

目前CGGVeritas（圖2）、斯倫貝謝、貝克休斯、道達爾、哈里伯頓等多家公司推出微地震技術服務。道達爾公司在中東和南美分別進行了注蒸汽微地震監測研究。一些專門從事微地震技術服務的公司在該領域取得重大進展，在優化開發方案、提高採收率等方面起到關鍵作用。微地震技術服務公司研發出一套基於地表的微震數據採集觀測系統，其專有的FracStar技術在非常規資源開采中發揮重要作用。微地震技術在頁岩氣儲集層中進行實時壓裂監測效果顯著，貝克休斯公司採用IntelliFrac服務解決了頁岩氣儲層水力壓裂實時監測難題。

對地下裂縫不發育的氣井進行二次壓裂可以提高產氣量。在得克薩斯的福特沃斯北部氣田的Barnett頁岩地層進行了二次壓裂的現場試驗。使用一系列的地面測斜儀監測壓裂過程。結果顯示，二次壓裂中井A和井B的裂縫方位都發生較大的轉向。通過生產數據可以看出，兩口井二次壓裂後產量都大幅度增加。這一地區其他井二次壓裂後情況類似，產量都有不同程度增加。對井A的原始生產數據進行歷史擬合，利用擬合結果進行預測，預計二次壓裂誘發裂縫的長度約為一次壓裂縫長的40% ～80%。壓裂之後井A的產氣量由501Mscf/d增加到750Mscf/d，6個月後產量穩定在300Mscf/d。壓裂6 個月後的穩定產量進一步證實了二次壓裂裂縫長度為一次壓裂裂縫長度的40%是比較准確的。二次壓裂的成本已從增加的產量中收回。

圖2 CGGVeritas地球物理勘探公司所開發的先進地震加工和分析工具在確定頁岩氣「甜點」中的應用

（資料來源：http://www.engineerlive.com）

三、資料來源

Daniel J K R，Bustin R M.2008.Characterizing the shale gas resource potential of Devonian⁃Mississippian strata in the Western Canada sedimentary basin：Application of an integrated formation evaluation.AAPG Bulletin，92：87～125

Julia F W G，Robert M R，Jon H.2007.Natural fractures in the Barnett Shale and their importance for hydraulic fracture treatments.AAPG Bulletin，91（4）：603～622

Maxwell S et al.2012.Enhancing shale gas reservoir characterization using hydraulic fracture microseismic data.First Break，30：95～101

Michael Binnion.2012.How the technical differences between shale gas and conventional gas projects lead to a new business model being required to be successful.Marine and Petroleum Geology，31：3～7

Paddock，David，Christian Stolte et al.2008.Seismic Reservoir Characterization of a Gas Shale Utilizing Azimuthal Data Processing，Pre⁃Stack Seismic Inversion and Ant Tracking.AAPG Annual Convention，San Antonio，Texas

❺ 油氣資源評價

一、部署重點

（一）全國油氣資源評價

開展全國油氣資源定期評價、動態評價和重點領域油氣資源評價，完善國家油氣資源評價系統。在2010年和2020年，系統開展一次全國范圍的油氣資源評價；跟蹤油氣勘探最新成果，建立國家層面油氣資源動態評價體系；跟蹤油氣勘探重點領域勘探最新進展，建立不同類型油氣勘探領域的資源評價流程，圍繞南海南部、青藏、東海大陸架、南方碳酸鹽岩、華北前古近紀地層區開展深入的油氣資源潛力評價，探索油氣資源重點領域勘探前景，提出進一步勘探的建議。

（二）典型盆地油氣資源及相關礦產綜合調查與評價

系統研究鄂爾多斯盆地、塔里木盆地油氣資源與煤、煤層氣、鉀鹽、砂岩型鈾礦等相關礦產分布關系和賦存特點，對已有資料進行有針對性的處理與解釋，尋找相關礦產分布規律；運用地質、地震、鑽井、測井等手段，同時進行油氣資源與相關礦產的勘探，實現相關礦產資源的新發現。

（三）全球油氣資源潛力分析與評價

開展全球常規油氣、非常規油氣資源潛力分析與評價，以及全球大油氣田儲量與產量增長潛力分析；建立國內外油氣資源評價和儲量、產量預測信息系統。

（四）油氣化探全國掃面

開展重點盆地示範和專題研究，試驗從地球化學填圖—普查—詳查—勘探階段的油氣化探技術方法及找油氣效果。針對不同大小的盆地，採用不同的密度采樣；並編制全國油氣地球化學圖、主要盆地地

球化學圖、油氣遠景預測圖等基礎圖件。

（五）我國油氣資源儲量、產量增長趨勢預測

未來20年擬開展四次全面的油氣儲量、產量趨勢預測研究工作。總結不同類型含油氣盆地油氣儲量、產量增長規律，分析油氣儲量、產量增長趨勢影響因素，分類型建立預測模型；建立常規和非常規油氣儲量、產量增長趨勢預測方法體系；依據我國油氣儲量、產量增長趨勢結果，分階段提出未來我國油氣資源可持續發展的政策建議。研究成果將對國家科學制定油氣勘探開發戰略，合理布局能源結構，保障國內油氣供應發揮重要作用。

（六）油氣資源評價理論和技術創新研究

以油氣勘探理論新進展為基礎，研究總結適合我國石油地質特點的資源評價理論，形成適合我國石油地質特徵的油氣資源評價技術。以大型坳陷盆地、斷陷盆地、前陸盆地、疊合盆地、海相碳酸鹽岩、沿海大陸架、深水含油氣盆地、非常規油氣為重點，形成具有中國特色的油氣資源評價理論和方法體系，為客觀、全面地認識國內油氣資源潛力提供理論和技術支持。

（七）全國主要沉積盆地油氣基礎地質數據類比模型體系建設

系統收集整理全國主要沉積盆地、主要油氣田基礎數據，分層次建立全國主要沉積盆地知識庫及搜索引擎系統，建成油氣資源戰略調查評價數據類比模型體系，為油氣資源戰略調查評價和資源潛力分析提供全面、系統、高效的工作基礎和工具。

二、部署建議

（一）全國油氣資源評價與儲量產量增長趨勢預測

1.工作目標

及時跟蹤重點盆地勘探進展，總結油氣地質新認識，完成油氣資源年度動態評價，掌握重點領域油氣資源變化，分析新區、新領域、新層系勘探開發前景；總結煤層氣、頁岩氣、油頁岩、油砂等非常規油氣資源富集和分布規律，研究有針對性的非常規油氣資源評價方法技術體系，完成重點地區與重點領域的非常規油氣資源年度動態評價；依據年度油氣資源動態評價結果和油氣儲量產量變化，完成盆地或重點領域油氣儲產量增長預測，對全國油氣儲量產量增長趨勢預測結果進行動態修正；2010年、2020年系統開展全國范圍的油氣資源評價，完善油氣資源評價機制，提交客觀科學的全國油氣資源評價成果。

2.工作任務

（1）跟蹤油氣資源勘探開發最新進展，分析油氣勘探理論與勘探技術進展對資源的影響，確定動態評價目標區，及時開展油氣資源潛力評價；

（2）對南海南部、青藏、東海大陸架、南方碳酸鹽岩、華北前第三系等重點領域開展深入的油氣資源潛力評價；

（3）及時跟蹤非常規油氣資源勘探新進展，總結地質新認識，開展有重要勘探發現地區的非常規油氣資源評價和潛力分析；

（4）分析油氣儲量產量增長主控因素，完善趨勢預測方法、技術規范和研究流程，建立不同礦種和不同類型盆地預測模型，完善2030年預測結果，開展2050年趨勢預測；

（5）按照「統一組織、統一思路、統一方法、統一標准、統一進度」的原則於2010年和2020年開展全國范圍油氣資源系統評價；

（6）以評價成果為基礎，指出有利勘探方向和領域，提出我國油氣資源可持續發展的保障程度分析與政策建議。

（二）全國主要沉積盆地油氣基礎地質數據類比模型體系建設

1.工作目標

總體目標：分層次建立全國含油氣盆地資料庫，建成全國含油氣盆地地質數據類比模型體系和信息搜索引擎系統；建設全國油氣資源評價系統，開發集成以地理信息系統（GIS）為平台的油氣資源評價軟體系統和儲量產量預測系統，為國家制定能源發展規劃提供科學依據與決策支持。

「十二五」期間：建成含油氣盆地基礎地質資料庫、資源評價資料庫與國內外油氣信息綜合資料庫；完成信息搜索引擎系統與含油氣盆地地質數據類比模型體系建設工作，實現類比模型系統的基本功能；完成全國油氣資源評價系統與油氣儲量產量預測系統建設，形成權威的油氣資源評價可視化與信息發布系統；完成油氣資源管理與能源保障決策支持系統建設。

「十三五」期間：完善全國含油氣盆地基礎地質資料庫、資源評價資料庫與國內外油氣信息綜合資料庫；實現信息搜索引擎系統與地質數據類比模型系統的全部功能；完成全國油氣資源評價與儲量產量趨勢預測系統的更新與維護；完善資源系統；完成國內外油氣信息綜合資料庫的更新與維護；豐富完善油氣資源管理與能源保障決策支持系統，實現油氣資源評價與決策支持信息的定期發布。

2.工作任務

「十二五」期間：系統收集整理全國含油氣盆地基礎數據、勘探開發歷程數據、油氣成藏指標數據、油氣田儲量產量數據資料；開發全國含油氣盆地油氣基礎資料庫，建立全國含油氣盆地的油氣資源評價方法庫、模型庫和參數庫；開發信息搜索引擎系統與地質數據類比模型系統，開發以地理信息系統為平台的全國常規油氣資源和非常規油氣資源評價系統，建立全國油氣儲量與產量增長趨勢預測模型；建成國內外油氣信息綜合資料庫；開發油氣資源管理系統、戰略調查綜合評價系統、能源供需形勢分析系統和能源保障決策支持系統，完成系統的調試和應用。

「十三五」期間：補充完善全國含油氣盆地油氣基礎資料庫內容，優化信息搜索引擎系統和數據類比模型體系，應用全國含油氣盆地油氣基礎地質數據類比模型體系開展潛力分析；補充全國含油氣盆地油氣資源評價資料庫內容，對資料庫和評價系統開展定期更新，豐富油氣資源評價方法體系；定期更新國內外油氣信息綜合資料庫；對油氣資源管理系統、戰略調查綜合評價系統、能源供需形勢分析系統等定期更新，向社會及時公布研究成果，發揮國家油氣等能源礦產研究的智囊作用。

（三）油氣資源評價技術方法體系研究

1.工作目標

總體目標：以油氣勘探理論新進展為基礎，研究總結適合我國石油地質特點的資源評價理論；通過國內外油氣資源評價方法技術的對比研究，形成適合我國石油地質特徵的常規油氣資源評價方法技術體系；在充分考慮非常規資源綜合利用和開發技術創新的基礎上研發有針對性的評價技術；形成具有中國特色的油氣資源評價理論和方法體系，為客觀、全面地認識國內油氣資源潛力提供理論和技術支持。

「十二五」期間：形成適合我國油氣地質特點的資源評價理論和評價技術體系，與國際接軌；開發出有針對性的非常規油氣資源評價技術，為客觀、科學、全面地認識國內非常規油氣資源潛力提供理論和技術支持。

「十三五」期間：更新完善油氣資源評價方法體系，並推廣應用。

2.工作任務

開展大型坳陷盆地、斷陷盆地、前陸盆地、疊合盆地、海相碳酸鹽岩、沿海大陸架、深水含油氣盆地、油頁岩、油砂、煤層氣、頁岩氣等油氣資源評價。

（四）油氣化探全國掃面

1.工作目標

用3～5年的時間進行重點盆地示範，經過打普查鑽提交可能成為大中型油氣田的遠景區，制定出油氣化探全國掃面技術方案，培訓油氣化探技術人才，修改油氣化探規范，同時解決全國油氣化探掃面面臨的技術問題。

用極低的密度快速覆蓋全國大於1萬平方千米的油氣盆地，研究盆地的油氣地球化學特徵，為盆地評價、區帶評價提供地球化學建議；篩選區域地球化學異常，為油氣遠景評價提供戰略靶區；結合地質、地震和其他資料對油氣異常進行優選，提供大型油氣田的勘查靶區。

2.工作任務

（1）重點盆地示範和專題研究

試驗從地球化學填圖—普查—詳查—勘探階段的油氣化探技術方法及找油氣效果，為全國掃面做准備。

解決全國油氣化探掃面面臨的技術問題。包括陸上天然氣水合物地球化學和微生物勘查技術研究、特殊景觀區油氣化探方法技術研究、地質條件復雜區油氣資源地球化學評價技術研究、油氣化探標准物質系列研究、國內外盆地油氣資源對比、地球化學評價、全國油氣化探資料庫、遙感技術在油氣資源評價中的應用研究、綜合解釋推斷方法的研究。

（2）全國掃面

針對不同大小的盆地，採用不同的密度采樣，並編制全國油氣地球化學圖、主要盆地地球化學圖、油氣遠景預測圖等基礎圖件。

（五）全球油氣地質綜合研究與區域優選

1.工作目標

總體目標：提高全球基礎地質、油氣地質研究水平；掌握全球油氣資源分布規律，優選出一批可供進一步工作的有利區；完成重點國家和地區油氣資源勘探開發投資環境研究，為國家制定能源戰略和能源外交政策、促進國際油氣合作提供依據和支撐。

全面完成全球油氣地質綜合研究與區域優選工作。掌握全球基礎地質、油氣地質基本條件和主要沉積盆地油氣資源潛力；優選出16～20個有利目標國和重點區域。編制完成項目總報告、分項目成果報告和圖件、圖冊，建成全球油氣資源數據資料信息集成系統。

2.工作任務

開展全球油氣地質綜合研究與區域優選工作，開展全球基礎地質、油氣地質研究及資源潛力分析；研究主要油氣資源國投資環境；開展綜合研究、圖件圖冊編制、數據資料集成系統建設。全面開展全球主要油氣區油氣資源潛力分析與研究。全面開展全球重點地區重油、油砂等非常規石油資源潛力分析與研究。

（六）全球重大油氣地質問題對比研究

1.工作目標

總體目標：對全球重大油氣地質問題進行綜合對比研究，掌握全球油氣地質理論發展動態，形成新的認識，借鑒國外油氣地質主要研究成果和成功經驗，指導國內油氣地質調查和國外油氣勘探開發。

「十二五」期間：完成全球板塊構造演化及其對沉積盆地（群）發育控製作用、全球不同構造域地質特徵、全球含油層系發育及主控因素、國內外海相碳酸鹽岩油氣地質對比研究等四個課題研究。啟動其餘五個對比研究項目。

「十三五」期間：完成國內外主要裂谷盆地油氣地質、國內外主要前陸盆地、國內外主要克拉通盆地、國內外典型深水區油氣地質、國內外逆沖推覆帶油氣地質對比研究工作。

2.工作任務

「十二五」期間：開展全球板塊構造演化及其對沉積盆地（群）發育控製作用、全球不同構造域地質特徵、全球含油層系發育及主控因素、國內外海相碳酸鹽岩油氣地質對比研究工作。繼續開展國內外主要裂谷盆地油氣地質、國內外主要前陸盆地、國內外主要克拉通盆地、國內外典型深水區油氣地質、國內外逆沖推覆帶油氣地質對比研究工作。

「十三五」期間：深入開展國內外主要裂谷盆地油氣地質、國內外主要前陸盆地、國內外主要克拉通盆地、國內外典型深水區油氣地質、國內外逆沖推覆帶油氣地質對比研究工作。

（七）全球油氣地質綜合研究和編圖與資料數據系統建設

1.工作目標

總體目標：匯總全球油氣地質綜合研究與區域優選項目各類資料、數據和圖件，分析總結和發布研究成果，編制完成全球油氣地質綜合研究與區域優選、全球重大油氣地質問題對比研究成果報告和系列圖件，建成全球油氣地質綜合研究與區域優選等數據資料集成系統。

「十二五」期間：總結全球油氣地質綜合研究與區域優選項目基礎地質成果和油氣地質等成果，建立項目技術標准；編制綜合圖件、圖集；建立項目成果共享平台；實現項目資料的科學化、信息化管理。

「十三五」期間：匯交所有相關項目最終成果和基礎資料，總結項目基礎地質資料、地質成果和對比研究成果；完善項目綜合圖件、圖集，適時發布項目重要成果；完成綜合研究成果報告。

2.工作任務

「十二五」期間：編制全球項目綜合成果和基礎圖件；進行數據匯總，建立綜合數據資料集成系統；總結分析項目所取得的研究成果並適時發布。

「十三五」期間：全面分析總結全球項目所取得的研究成果；編制並提交全球項目綜合研究成果報告和圖件。

（八）油氣資源戰略調查技術標准規范和管理系統

1.油氣資源戰略調查管理辦法和技術標准規范

制定油氣資源戰略調查工作管理辦法、項目管理辦法、經費管理辦法等管理制度。健全油氣資源戰略調查的工作規程、技術標准、技術規范、編圖規范和預算定額標准及安全環保措施等規范。建立立項論證、項目評審、過程管理、技術指導、監督檢查、項目驗收、資料集成、成果利用的管理程序。加強油氣資源戰略調查工作技術質量和預算管理，及時跟蹤和評估投資效益，提高成果質量和經費的使用效益，確保油氣資源戰略調查工作的順利實施。

2.全國油氣資源戰略調查項目管理系統

開發項目管理系統軟體，開發項目報盤系統，採集項目基本信息，及時匯交項目信息及資料。不斷更新完善報盤系統及管理系統軟體，實現項目管理的信息化、規范化。建立項目公共信息管理、進度管理、經費管理、績效管理、質量管理模塊，實現基於web客戶端的公共信息瀏覽。對項目基礎數據、文本報告、數據圖表、地質圖件等多類型圖文信息進行管理、共享展示。

（九）全國油氣資源戰略調查資料和成果集成與研究

1.全國油氣資源戰略調查資料資料庫和實物資料保存

制定地質資料及圖件的匯交格式規范，開發數據報盤系統，建設全國油氣資源戰略調查資料庫。採集全國油氣資源戰略調查項目的原始地質資料、收集整理的基礎資料及成果資料，建立資料專題庫，實現資料查詢、提取等功能。實現全國油氣資源戰略調查資料的統一管理和應用。匯交各項目的數據資料，更新完善報盤系統及資料庫，及時匯交項目獲得的資料，開發項目資料的查詢、發布系統，持續開展系統維護、數據更新，實現項目資料的及時、高效、便捷服務。

集中統一保管油氣資源戰略調查實物資料，通過資料管理服務系統、公共服務平台，實現油氣地質數據資源信息共享。存放油氣資源戰略調查成果、原始油氣地質資料和重要實物油氣地質資料，主要保管重要實物油氣地質資料。開發實物地質資料數字化以及觀察、取樣、測試等功能。具備與國內外進行專業學術交流功能。

2.油氣資源戰略調查成果綜合和轉化應用研究

匯總油氣資源戰略調查各類資料、數據和圖件，開展油氣資源戰略調查成果綜合研究，分析和總結戰略調查項目成果，編制完成全國油氣資源戰略調查綜合成果報告和圖件，適時發布重要成果，研究油氣資源戰略調查成果轉化和應用的方式、途徑等。

（十）油氣資源勘探開發戰略和規劃研究

開展我國油氣資源可持續發展戰略、油氣資源經濟形勢分析、油氣資源優化配置和油氣資源勘探開發規劃編制等研究。重點研究符合我國社會主義市場經濟要求的油氣資源管理體制和機制，完善油氣礦業權、儲量、勘探開發等管理方式，探索和完善油氣勘探開發監管體系，為油氣資源管理提供科學支撐。

❻ 泥頁岩氣

泥頁岩氣是一種非常規天然氣資源，是常規油氣能源的重要戰略接替。近年來，美國泥頁岩氣勘探開發取得了重要突破，產量快速增加，引起了世界各國的廣泛關注。

2011年4月5日，美國能源信息署(EIA)公布了其對全球泥頁岩氣資源的初步評估結果。結果顯示，全球14個地理區域(美國除外)、48個泥頁岩氣盆地、70個泥頁岩氣儲層、32個國家的泥頁岩氣技術可采資源量為163×10¹²m³，加上美國本土的24×10¹²m³，全球總的泥頁岩氣技術可采資源量升至187×10¹²m³。其中，中國的泥頁岩氣技術可采資源量為36×10¹²m³，排名世界第一(約佔20%)，其後依次是美國(約佔13%)、阿根廷、墨西哥和南非(表1.1)。

表1.4 美國主要產氣泥頁岩基本特點

美國泥頁岩氣主要產於泥盆系、石炭系、侏羅系和白堊系。開發深度范圍為152～4115m，其中，生物成因泥頁岩氣開發深度范圍為152～671m，熱成因泥頁岩氣開發深度范圍為914～4115m。富有機質泥頁岩凈厚度范圍為6～183m，多數在30～90m之間，成熟度為0.4%～4.0%。有機碳含量變化范圍為0.45%～25.0%，其中低熱演化泥頁岩有機碳含量范圍為0.5%～25.0%，中高演化泥頁岩有機碳含量為0.45%～14.0%。低演化泥頁岩孔隙度為9.0%～14.0%，高演化頁岩孔隙度為1.0%～10.0%。泥頁岩含氣量變化范圍為0.4～9.9m³/t，Barnett頁岩含氣量最高，在8.5～9.9m³/t之間，Lewis含氣量最低，在0.4～1.3m³/t之間。在開發過程中，Antrim和New Albany兩套低演化泥頁岩產一定量的水，其餘幾套頁岩不產水(表1.4)。

泥頁岩氣井生產周期長，一般30～50年，根據對Barnett的測算，泥頁岩氣開采周期最長可達到80～100年，且多數不產水，這與煤層氣、緻密氣有顯著區別。

泥頁岩氣的成功開發，也帶來了頁岩油產量的增長。2008年以來，美國陸續在多套泥頁岩層系中產出了頁岩油，例如 Monterey頁岩、Bakken頁岩、Barnett頁岩、Woodford頁岩、Eagle Ford頁岩及Marcellus頁岩等，相關理論研究正在展開。

經過多年的探索實踐，美國已形成了先進有效的泥頁岩氣開發相關技術，包括水平井導向鑽進、儲層壓裂改造、微地震監測、CO₂驅氣及節水減污等技術。在良好的市場和政策條件下，這些先進技術的大規模推廣應用降低了開發成本，大幅提高了產量。

在國家政策、天然氣價格和技術進步等因素的推動下，泥頁岩氣已成為美國最重要的非常規天然氣資源。美國地質調查局(USGS)完成了大量區域性和基礎性泥頁岩氣資源的調查評價和研究工作，特別是對重點盆地和重點地區開展的泥頁岩氣資源評價，極大地促進了泥頁岩氣資源的勘探開發。目前，美國已經掌握了從地層評價、氣藏分析、鑽完井和生產的系統集成技術，也產生了一批國際領先的專業技術服務公司，如哈里伯頓、斯倫貝謝、貝克休斯等公司。圍繞泥頁岩氣開采，美國已形成一個技術不斷創新的新興產業，並已開始向全球進行技術和裝備輸出。

近兩年，由於美國泥頁岩氣產量的快速增長，其國內天然氣價格並沒有受到國際油價大幅度上升的影響，是世界三大天然氣消費市場(北美、歐洲、亞太)中價格最低的地區。

(2)加拿大

加拿大是繼美國之後，取得頁岩氣商業開發成功的第二個國家，2007年，位於不列顛哥倫比亞省東北部的區塊已開始投入商業開發，其後加大了泥頁岩氣的研究投入和勘探開發力度。泥頁岩氣資源主要分布於不列顛哥倫比亞省、艾塔省、薩斯喀徹溫省、南安大略地區、魁北克低地以及濱海諸省，其中不列顛哥倫比亞西部地區的白堊系、侏羅系、三疊系和泥盆系的泥頁岩氣資源最為豐富。

目前，加拿大天然氣供應量已佔據了北美市場近50%的份額，不列顛哥倫比亞省東北部地區是其天然氣主要產區。過去10年中，該省天然氣產量的增長主要來自於非常規天然氣，即泥頁岩氣和緻密砂岩氣。2011年，加拿大國家能源局和不列顛哥倫比亞省能源和礦業廳聯合發表的一份報告表明，不列顛哥倫比亞省東北部的霍恩河盆地可能成為北美第三大泥頁岩氣產區，僅次於美國的Marcellus和Haynesville頁岩氣藏。雖然霍恩河盆地頁岩氣資源非常豐富，但加拿大國家能源局局長戴維森表示，目前還不確定現有的經濟狀況能否允許全面開發，而且也不能確定什麼樣的開采方式是可以採用的。這也就意味著這里的泥頁岩氣開發還面臨著諸多挑戰。

(3)歐洲

「歐洲泥頁岩氣研究計劃」(GASH)於2009年在德國國家地學研究中心(GFZ)啟動。此項計劃由政府地質調查部門、咨詢機構、研究所和高等院校的專家組成工作團隊，擬通過6年時間共同推動完成。工作目標是通過收集歐洲各個地區的泥頁岩樣品、測井試井和地震資料數據，建立歐洲的泥頁岩資料庫，與美國的含氣泥頁岩進行對比研究，在此基礎上尋找和發現泥頁岩氣以滿足當地和區域的需求。計劃的資助方包括挪威國家石油公司(Statoil)、埃克森美孚(Exxon Mobile)、法國天然氣蘇伊士集團(GDF Suez)、道達爾(Total)、斯倫貝謝(Schlumberger)、Wintershall、Vermillion、Marathon Oil、Repsol和Bayemgas等10家大型油氣公司。參與機構主要有德國國家地學研究中心(GFZ)、法國石油研究院(IFP)、荷蘭應用科學研究組織(TNO)等3家大型研究機構，英國、德國、荷蘭的多所高等院校，以及超過20個國家和地方地質調查局。

歐洲的非常規天然氣勘探開發主要集中在波蘭、奧地利、瑞典、德國和英國。據預測，歐洲的非常規天然氣產量2030年最高可達600×10⁸m³/a，其中波蘭的產量最高，其他的則來自瑞典、德國、法國、奧地利和英國等國家。目前，波蘭已鑽11口泥頁岩氣探井，預計2014年實現商業化開采，並逐步實現燃氣自給，隨著技術的進步，開發成本有望大幅度降低。

(4)其他國家和地區

印度主要評估了坎貝、克里希納戈達瓦里、高韋里和達莫德爾等盆地的泥頁岩氣資源量，並在西孟加拉邦東部達莫德爾盆地實施了一口泥頁岩氣探井，在1700m左右地層中發現了泥頁岩氣，初步估算泥頁岩氣的分布范圍超過12000km²。

澳大利亞泥頁岩氣技術可采資源量約11×10¹²m³，主要分布在中南部、西部和東部的Cooper，Perth，Amadeus，Georgina和Canning等盆地中，其中在Perth，Cooper，Canning盆地泥頁岩氣的勘探開發已經取得了一定的進展。

阿根廷積極開展泥頁岩氣勘探開發。美國能源信息署的一份報告顯示，阿根廷泥頁岩氣技術可采資源量約為21.9×10¹²m³，居世界第三位，占拉丁美洲泥頁岩氣儲量的1/3。阿根廷在Neuquen地區泥頁岩氣勘探獲得重大進展，該區頁岩氣可采資源量約為7×10¹²m³。

南非泥頁岩氣資源主要分布在Karoo盆地南部，目前已開展頁岩氣勘探開發工作。該地區二疊系的Whitehill地層是泥頁岩氣有利目地層，Shell公司正在該區進行頁岩氣勘探開發。

其他國家，如墨西哥、哥倫比亞、委內瑞拉、土耳其、巴基斯坦等國家了開展了不同程度的泥頁岩氣勘探開發工作。

❼ SEPD產量遞減法

1.SEPD方法的建立

Valko最早於2009年推導出了伸展指數產量遞減法，並用於分析Barnett頁岩氣井產量遞減的規律。隨後，在2010年，大量生產井產量遞減符合SEPD規律，於是Valko等利用該模型基於井組獲得的參數對個別緻密氣生產井進行了可控的產量預測。同時，Kabir等也將此模型應用於緻密油的生產預測中，並與Arps雙曲遞減模型進行對比，該模型盡管保守，但是能夠提供更為精確的數據。

2009年Valko等提出的SEPD方法如下：

油氣產率q：

累計產量G_p：

定義採收潛力（γ_p）：

式中：

，定義為產率為0時的累計產量，即該井的技術可采儲量；G_p為生產至今的累計產量，MMSCF或STB；q₁是初始最大產量，MSCF/D或STB/D；q 是產量；τ是系數；n是年份；t是系數。

該方法的關鍵參數為n和τ，可以通過γ_p-G _p直線取截距為1.0得到。

2.SEPD法的局限性

將SEPD法應用到西加拿大沉積盆地的緻密氣儲層生產井中，尤其是滲透率介於（0.001～0.1）×10 ^-3μm² 之間的生產井。結果表明，利用採收潛力曲線來確定參數n和τ，不僅會導致技術可采儲量的保守預測，同時也會對生產曲線產生錯誤預測。圖5-10和圖5-11是利用SEPD方法預測前文Cadomin地層的實際緻密氣水平井產量的結果。該預測將採收潛力概念應用到前兩年的生產歷史中，圖5-10表明，將早期的生產數據包括在內，為了達到縱軸截距為1.0 ，那麼數據點並非完全在一條直線上。因此，預測出的生產曲線將會偏離實際生產曲線，且最終技術可采儲量將極為保守（圖5-11 ）。

圖5-10 利用SEPD法預測產量變化的採收潛力曲線

（據Yu，2013）

圖5-11 利用SEPD法預測的生產曲線

（據Yu，2013）

此外，對於生產井產量預測來說，所用生產數據的生產時間段將決定模型可靠性的高低。另一個例子表明，如果用SEPD方法預測，會與現實生產數據不匹配，並產生較低的技術可采儲量（圖5-12）。然而，如果不使用第一年的生產數據和採收潛力-時間曲線方法，而是只擬合第二年和第三年的數據確定n和τ，結果表明產量和技術可采儲量能很好地符合式（5-14）和式（5-15）（圖5-13）。可見，第一年生產數據的使用是造成SEPD方法低估技術可采儲量的原因之一。

圖5-12 用採收潛力曲線確定參數預測結果

（據Yu and Miocevic，2013）

q—日產氣量 G _p —累計產氣量

圖5-13 利用第二、三年數據預測結果

（據Yu and Miocevic，2013）

q—日產氣量 G _p —累計產氣量

進一步，研究表明，只要通過第二年和第三年生產數據得到n和τ值，那麼n和τ值會適用井的經濟極限產量來臨前的全部生產，與流態無關。上述例子因技術可采儲量已經從生成的數據中得到，通過擬合第二年和第三年的數據就能很容易地得到n和τ值。然而，在現實中，由於技術可采儲量未知，很難通過擬合第二年和第三年的數據得到一組n和τ值。

❽ 頁岩氣的技術進度

全球對頁岩氣的開發並不普遍，僅美國和加拿大在這方面做了大量工作。其中，美國已進入頁岩氣開發的快速發展階段，加拿大商業開采還處於起步階段。美國頁岩氣開發有80多年的歷史，參與的石油企業從2005年的23家發展到2007年的64家。2000年美國頁岩氣年產量為122億立方米，而2007年，僅Newark East頁岩氣田的年產量就達217億立方米，美國頁岩氣總產量接近500億立方米，佔美國天然氣總量的8%以上。
但來自美國能源情報署網站的數據顯示：美國頁岩氣產量占天然氣產量比例從2007年到2011年分別是8.07%（2007），11.09%（2008），15.19%（2009），21.69%（2010），29.85%（2011）
專家表示，美國頁岩氣發展速度之快，離不開國家政策上的支持和先進的開發技術，而這也是至少在2015年以前中國所不具備的。
20世紀70年代末期，美國政府在《能源意外獲利法》中規定非常規能源開發稅收補貼政策，而得克薩斯州自20世紀90年代初以來，對頁岩氣的開發不收生產稅。另外，美國還專門設立了非常規油氣資源研究基金。可以說，美國政府對頁岩氣開發的重視為頁岩氣發展提供了強勁的動力。對頁岩氣這個新生事物而言，有利的政策支持無疑會大大降低開發成本，刺激頁岩氣的發展。
隨著頁岩氣產量迅速提高，國際能源署預計，到2015年美國將超越俄羅斯成為全球最大天然氣生產國。
美國能源當局則預測說，頁岩氣將取代煤炭而成為僅次於石油的美國第二大能源資源，而且可能改變美國能源生產格局。
至2012年，頁岩氣產量增加已經拉低了能源價格，已成為美國振興製造業的一大法寶。歐洲空中客車公司等許多國際大企業將一些製造項目遷入美國，看重的正是當地低廉的能源價格。
此外，得益於頁岩氣革命中的「水力壓裂」技術，頁岩油（一種石油）的產量也飛速增加，使美國石油產量強勁反彈，導致2011年，美國自1949年以來首次成為精煉石油產品凈出口國。國際能源署認為，到2020年美國將成為全球最大原油生產國。美國康菲石油公司總裁瑞安·蘭斯表示，到本世紀20年代中期美國將不必進口石油。
美國頁岩氣的快速發展改變了美國的能源消費結構,不僅降低了煤炭以及其他能源的消耗比例,也減少了對中東國家石油能源的依賴,引發了全球范圍內的頁岩氣開發革命。 國土資源部2009年10月份在重慶市綦江縣啟動了中國首個頁岩氣資源勘查項目。這標志著繼美國和加拿大之後，中國正式開始這一新型能源頁岩氣資源的勘探開發。 將對中國新型能源建設起到積極的示範作用，在中國油氣領域具有里程碑意義。2012年3月20日，殼牌公司已經與中國石油簽署了一份產品分成合同，將在中國四川盆地的富順—永川區塊進行頁岩氣勘探、開發及生產。兩家公司對頁岩氣的開發還處於勘探階段，暫並未進入實質性開采。2012年9月24日 ，全國首個頁岩油氣產能建設項目——中石化梁平頁岩油氣勘探開發及產能建設示範區8個鑽井平台全面開鑽
2012年11月13日-16日，為期四天的2012年中國國際頁岩氣大會在重慶召開，主題為「促進投資與合作，推動中國頁岩氣產業的商業化發展」。200多名全球各地的頁岩氣資源開發商、購買商、貿易商、技術支持方、油田服務及設備供應商、頂尖的頁岩氣產業研究專家以及政府顧問人士參會。而重慶瑞博、埃克森美孚、三菱商事、西門子等多家外企和三一重工、山東能源集團、華電重工等國內公司也到場，尋找挖掘潛在的頁岩氣裝備項目機會。
會上，國土資源部油氣資源戰略研究中心研究員李玉喜透露，多項扶持頁岩氣產業化的政策正在醞釀中。這一系列扶持政策主要包括：一是頁岩氣市場化定價政策，同時頁岩氣利用方式可以靈活；二是監管體系強調一級管理，實際又分為二級三級監管，即讓各省各級參與管理的監管體系，使整個監管過程向下延伸到頁岩氣井；三是稅收上將多數利稅留給地方，以對企業和地方都有利。
盡管業界對我國頁岩氣的關注度持續升溫，但日前參與「2012年中國頁岩氣發展論壇」的業內專家認為，我國頁岩氣開發中仍然面臨一些問題亟待解決，包括技術准備、資源儲量評價、政策研究到開發模式等方面，都需借鑒美國的成功經驗，不能急於求成。
中國涉及油氣特種裝備製造的公司包括傑瑞股份、石油濟柴、江鑽股份、神開股份、寶德股份、海默科技、惠博普、吉艾科技8家機械製造公司。李玉喜在會上透露頁岩氣開發三大利好後，這8家機械設備製造商全線飄紅。
2012年11月15日,在北京舉行的財富CEO高峰論壇上,中外能源行業的專家就能源世界新格局進行了探討。此次探討中,各方專家逐步形成一致觀點:中國頁岩氣開發應當推進,更應當保持謹慎態度。相關專家表示,中國的頁岩氣儲藏深度遠遠高於美國,而且地質復雜程度也超過美國,加上多數頁岩氣開發地區人口密集,從技術和社會兩方面來講,開發難度都很大,應當謹慎推進。由於開采頁岩氣所需的水力壓裂技術需要大量的水資源,而我國頁岩氣儲量豐富地區多為水資源匱乏地區,同時水力壓裂技術可能會帶來地下水污染問題。這也是一個不容忽視的問題。
我國將基本完成全國頁岩氣資源潛力調查與評價，建成一批頁岩氣勘探開發區，初步實現規模化生產，頁岩氣年產量達到65億立方米。
「十二五」期間，我國在頁岩氣開發上的重點任務包括：一是開展頁岩氣資源潛力調查評價；二是開展科技攻關，掌握適用於我國頁岩氣開發的關鍵技術；三是在全國重點地區建設19個頁岩氣勘探開發區。
我國的頁岩氣進入到大規模商業開發階段還需要技術、資金、管道和政策上的種種支持，但是頁岩氣開發各方的准備工作也已經陸續展開。據《中國頁岩氣產業勘查開采與前景預測分析報告前瞻》 分析認為，我國頁岩氣開發距離大規模商業化還有3-5年的距離，預計2015年我國頁岩氣產量將會在40億立方米左右，2020年將會達到500-700億立方米之間。而由頁岩氣開發帶來的相關技術和服務的市場空間將在2015年達到420-430億元。
由國家能源局制定的頁岩氣產業發展政策已經制定完成，待有關部門批准後將會發布。同時，由國土資源部制定的頁岩氣探礦權招投標管理辦法也計劃出台。
國家能源局石油天然氣司副司長楊雷表示，除國土資源部開展了一些頁岩氣基礎性的資源調查工作外，國家發改委或能源局也從科技、研發中心、裝備、示範中心等方面做了四位一體的科研攻關：一是依託重大科技專項，國家有很大的投入；二是設置了頁岩氣研發中心，給了很多裝備和設備的投入；三是裝備的國產化，支持國內企業進行國產化的實驗；四是依託示範工程，能源局已批准了三個頁岩氣的示範區，包括四川、重慶和陝北。
「下一步，國家能源局將在前面工作基礎上繼續推進科技攻關，包括示範區建設、資源評估等工作。另外，要加大政府支持和推動的力度。」楊雷說，備受關注的頁岩氣產業政策已經有了一個文本，裡麵包括了產業的准入、環保、監管及對外開放等問題，都有一些更細致的規定，更具有可操作性。此外，規劃里還有一些財稅支持、用地優惠等都會明確。
2013年10月18日，煙台傑瑞集團發布了「小井場大作業」成套頁岩氣壓裂解決方案，並成功實現了全套設備的現場聯機測試。這是專門針對復雜地理條件下頁岩氣壓裂的解決方案，開創了中國頁岩氣等非常規能源壓裂增產完井設備的新方向。
2013年10月30日，國家能源局在其官網發布了《頁岩氣產業政策》，進一步深化頁岩氣發展地位，明確將頁岩氣開發納入國家戰略性新興產業。這是在2012年3月發布《頁岩氣發展十二五規劃》和2012年11月出台《關於出台頁岩氣開發利用補貼政策的通知》之後，國家有關部門對頁岩氣產業發展的再次有力的扶持。 中國首輪油氣探礦權公開招標
2011年6月27日，國土資源部舉辦中國首輪油氣探礦權公開招標，中石油、中石化、延長石油以及中聯煤層氣、河南煤層氣等公司受邀投標。首輪招標出讓的頁岩氣探礦權區塊共計四個，面積共約1.1萬平方公里。國土資源部網站7月7日公布了招標結果，中石化中標渝黔南川頁岩氣勘查區塊礦業權，河南省煤層氣公司則取得了渝黔湘秀山頁岩氣勘查區塊礦業權。
有關專家預測在四川盆地寒武系筇竹寺組、志留系龍馬溪組頁岩地層中存在豐富的頁岩氣資源。據初步估算，單這兩個組的頁岩氣資源就可以和整個四川盆地的常規天然氣資源總量相媲美。
2006年年初，中國石油勘探開發研究院油氣資源規劃所組織專家在四川盆地西南地區進行了頁岩氣資源調查研究。經過一年的艱難跋涉和潛心分析，專家們雖然沒有對頁岩氣資源進行全面准確的估算，但是也給我們帶來了振奮人心的消息。
據體積法估算結果，中國頁岩氣資源量高達（26～31）×10m，與美國頁岩氣儲量相當。其中，中國南方、北方、西北及青藏地區各占頁岩氣資源總量的46.8%、8.9%、43%和1.3%。
國土部舉行頁岩氣第二輪招標
2012年9月10日,國土資源部在官方網站發布公告，面向社會各類投資主體公開招標出讓頁岩氣探礦權.本次招標共推出20個區塊，總面積為20002km2，分布在重慶、貴州、湖北、湖南、江西、浙江、安徽、河南8個省（市）。
根據公告，凡在中華人民共和國境內注冊，注冊資本金在人民幣3億元以上，具有石油天然氣或氣體礦產勘查資質、或與已具有資質的企事業單位建立合作關系的內資企業和中方控股的中外合資企業，均可投標。
開發措施
一是編制我國頁岩氣資源戰略調查和勘探開發中長期發展規劃。在認真分析世界頁岩氣勘探開發的態勢和我國現狀的基礎上，科學評價和分析我國頁岩氣資源潛力，進行頁岩氣探明儲量趨勢預測研究，對我國頁岩氣資源戰略調查和勘探開發目標、重點和發展階段作出科學規劃，明確發展定位，編制頁岩氣資源戰略調查和勘探開發中長期發展規劃。
二是制定鼓勵頁岩氣資源戰略調查和勘探開發政策。在對美國等國家頁岩氣發展中給予的優惠政策研究基礎上，結合我國實際，參照國內煤層氣勘探開發的優惠政策，給予頁岩氣勘探開發的優惠政策。國家財政加大對頁岩氣資源戰略調查的投入，鼓勵社會資金投入頁岩氣；減免頁岩氣探礦權和采礦權使用費；對頁岩氣開采企業增值稅實行先征後退政策，企業所得稅實行優惠；頁岩氣開發關鍵設備免徵進口環節增值稅和關稅；對頁岩氣開采給予定額補貼；對關鍵技術研發和推廣應用給予優惠等，引導和推動頁岩氣產業化發展。
三是完善和創新頁岩氣礦業權管理制度。根據頁岩氣分布廣、勘探開發靈活性強的特點，深入研究我國頁岩氣礦業權設置制度。借鑒煤層氣礦業權管理經驗，設立專門的頁岩氣區塊登記制度，實行國家一級管理。允許具備資質的地方企業、民營資本等，通過合資、入股等多種方式參與頁岩氣的勘探開發，也可獨立投資，直接從事頁岩氣勘探開發。
四是加快制定頁岩氣技術標准和規范。加強政府引導，依託頁岩氣資源戰略調查重大項目和勘探開發先導試驗區的實施，加快頁岩氣資源戰略調查和勘探開發技術標准和規范體系建設，促進信息資料共享和規范管理。
此外，要密切關注世界頁岩氣發展動向，建立和完善頁岩氣國際合作交流機制。加強與國外有實力公司的合作開發，引進先進理念與開發技術，通過引進和消化頁岩氣開發技術，探索和創新適合我國頁岩氣開發的核心技術，為我國頁岩氣大規模開發奠定技術基礎。
補貼標准
財政部、國家能源局發布《關於出台頁岩氣開發利用補貼政策的通知》表示，2012年-2015年中央財政對頁岩氣開采企業給予補貼，補貼資金將按企業頁岩氣開發利用量以及補貼標准決定，2012年至2015年的補貼標准為0.4元/立方米，具體標准今後將根據頁岩氣產業發展情況予以調整。此外，財政部還規定地方財政可根據當地情況給予適當補貼，具體標准和補貼辦法由地方確定。
頁岩氣界定標准及補貼條件
具體界定標准為：
(一)賦存於烴源岩內。具有較高的有機質含量(TOC>1.0%)，吸附氣含量大於20%。
(二)夾層及厚度。夾層粒度為粉砂岩以下(包括粉砂岩)或碳酸鹽岩，單層厚度不超過1米。
(三)夾層比例。氣井目的層夾層總厚度不超過氣井目的層的20%。
財政部規定企業需具備以下條件才能夠獲得補貼：
一是已開發利用的頁岩氣；
二是企業已安裝可以准確計量頁岩氣開發利用的計量設備，並能准確提供頁岩氣開發利用量。
能源局：擬出台頁岩氣產業化細則
據了解，國家能源局正在會同有關部門研究制定《頁岩氣產業政策》，為推動頁岩氣產業化、市場化發展做出具體規定。業內人士表示，新政策應該在克服壟斷體制障礙、落實安全環保要求、制定市場化定價機制等方面出台有力措施。
據國家能源局油氣司綜合處處長楊青介紹，《頁岩氣產業政策》將按照《頁岩氣發展規劃（2011-2015年）》的總體思路，出台一些推動頁岩氣產業化、市場化發展的具體規定。
頁岩氣炒作趨向理性
日前，中央財政明確將在2012年~2015年對頁岩氣開采企業給予每立方米0.4元的補貼，國內頁岩氣產業前景被寄予厚望。彭孝影表示，頁岩氣的勘探開采最先受益勘探、開采相關的設備製造商。每個開采階段對應相關的專業設備，如勘探階段使用地震軟體、物探裝備，固井階段使用固井車、泵送、套管等，壓裂酸化階段則有壓裂車、混砂車，管匯車、儀表車和連續油管等專用設備。對於該產業的發展進程，彭孝影認為未來5至10年中國頁岩氣的開采尚難以和美國媲美，無論是技術實力，還是資金等方面都存在很大差距，未來要迎頭趕上，還需要國家戰略做主導推動力。
探礦權出讓招標結果公示
2012年12月6日，國土部網站公示「2012頁岩氣探礦權出讓招標」結果。公示名單分別列出了19個頁岩氣區塊的前三名中標候選企業，共有華電集團、神華集團、中天城投等57家企業入圍。
按照「頁岩氣探礦權招標項目招標文件」規定，公示名單中得分第一名的中標候選企業為項目中標企業。若該中標候選企業自動放棄，或中標企業未及時提交勘查承諾書，以及按有關法律規定被取消中標資格的，招標人將按照中標候選企業名單排序依次確定其他中標候選企業為中標企業。
這些企業中，除了華電集團、中煤集團、神華能源、國家開發投資公司等在內的大型國企；還包括中天城投這樣以房地產為主營業務的企業；以及省屬能源投資公司或省屬地質系統企業。
值得一提的是，公示名單中，中石化、中海油、延長石油等幾大油氣巨頭無一上榜。中石油煤層氣有限責任公司僅在湖南桑植頁岩氣區塊競標中取得第三名。按照招標規定，中石油也很可能無緣該區塊探礦權。

❾ 儲量、產量增長趨勢預測

預測到2015年，優選30～50個頁岩氣遠景目標區和50～80個有利目標區。探明頁岩氣地質儲量專1×10¹²m³左右屬，可采儲量0.2×10¹²m³左右。2015年頁岩氣產量達到65×10⁸m³/年。

「十三五」期間，進一步加快頁岩氣勘探開發步伐，預測到2020年頁岩氣產量力爭達到800×10⁸m³。

未來十幾年，我國天然氣需求缺口將逐漸擴大，天然氣需求將呈高速增長。到2020年，國內氣體能源消費將達到3800×10⁸m³，常規天然氣產量為2000×10⁸m³，供需缺口達1800×10⁸m³。屆時如果頁岩氣的產量達到1000×10⁸m³以上，頁岩氣將占氣體能源消費比重的26%左右，成為我國氣體能源的重要支柱，有望改變我國油氣資源開發格局。我國經濟持續快速發展，清潔能源需求的不斷增加，天然氣需求持續旺盛，為頁岩氣大發展提供良好的機遇。