頁巖氣實驗研究體系的建立及設(shè)備選型(已修改)
2025-01-26 15:37 本頁面
【正文】 頁巖氣實驗研究體系的建立及 設(shè)備選型 侯風(fēng)崗 北京奧陶科技有限公司 2023年 4月 23日 2023年 04月 23日 北京 中海油實驗室籌備會議 2 指導(dǎo)本報告的是： 趙慶波，國家能源頁巖氣研究中心原主任、教授， 張金川，中國地質(zhì)大學(xué)教授， 包書景，國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局油氣中心頁巖氣室主任 2023 04 23 北京 中海油頁巖氣匯報會 致 謝 3 前 言 作為一個新興的非常規(guī)能源，頁巖氣資源的開發(fā)需要大量技術(shù)、資金和人員投入。而中國頁巖氣資源的開發(fā)剛剛起步，經(jīng)驗匱乏，技術(shù)不成熟，這些因素制約著中國頁巖氣的發(fā)展，頁巖氣資源的規(guī)模開發(fā)還有很長的路要走。 頁巖氣開發(fā)對技術(shù)的要求很高，相對常規(guī)天然氣來說，開采起來比較難，這主要是由頁巖氣藏的特點決定的。但由于基礎(chǔ)理論研究及認(rèn)識發(fā)展速度滯后于踐行發(fā)展速度，頁巖氣勘探開發(fā)研究過程中不斷遇到新的困難及問題，對于頁巖氣先期勘探、含氣性評價、儲量評價、巖石力學(xué)分析、儲層改造等需要開展哪些實驗？如何開展這些實驗以及做這些實驗需要選擇哪些科研儀器設(shè)備等問題，目前須亟待解決。 2023年 12月 68日 云南 .昆明 2023全國特殊氣藏勘探開發(fā)與利用技術(shù)專題研討會 4 目 錄 1. 開展我國頁巖氣實驗研究，建立頁巖氣 實驗體系的必要性和緊迫性 2. 頁巖氣及其基本特征 3. 國外頁巖氣實驗測試技術(shù)與手段 4. 國內(nèi)頁巖氣實驗研究現(xiàn)狀 5. 中國頁巖氣實驗項目五大體系 6. 實驗研究項目對應(yīng)實驗儀器設(shè)備表 7. 頁巖氣重點實驗儀器介紹 5 開展我國頁巖氣實驗研究，建立頁巖氣實驗體系的必要性和緊迫性 我國頁巖氣資源基礎(chǔ)條件具有自身特點，不能完全照搬國外經(jīng)驗。 我國勘探和開發(fā)處于初級階段，技術(shù)和裝備不夠成熟。實驗手段和實驗體系還沒有與我國頁巖氣開發(fā)實踐同步。 開展我國頁巖氣實驗研究，建立頁巖氣實驗體系是支撐頁巖氣地質(zhì)理論發(fā)展、評價頁巖氣資源潛力、提高頁巖氣發(fā)展動力、規(guī)避頁巖氣勘探開發(fā)風(fēng)險的重要依據(jù)。 國外頁巖氣研究和開發(fā)技術(shù)對我國的封鎖使我們必須走自力更生、不斷創(chuàng)新的道路。 6 目 錄 1. 開展我國頁巖氣實驗研究，建立頁巖氣 實驗體系的必要性和緊迫性 2. 頁巖氣及其基本特征 3. 國外頁巖氣實驗測試技術(shù)與手段 4. 國內(nèi)頁巖氣實驗研究現(xiàn)狀 5. 中國頁巖氣實驗項目五大體系 6. 實驗研究項目對應(yīng)實驗儀器設(shè)備表 7. 頁巖氣重點實驗儀器介紹 7 2 頁巖氣及其基本特征 、 頁巖氣的概念：頁巖氣是指主體位于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的天然氣聚集。頁巖氣既可以是生物成因氣也可以是熱成因氣，或是生物成因氣與熱成因氣的混合氣。 8 、頁巖氣作為非常規(guī)油氣的一種，具有以下基本特征： ? （ 1）由于頁巖氣具有自生自儲的特點，故有機(jī)質(zhì)含量高是頁巖氣儲層的基本特征。 ? （ 2）富含粘土礦物。 ? （ 3）組成巖石的礦物粒度細(xì)小是其顯著特征。 ? （ 4）極低的孔隙度和滲透率。 ? （ 5）納米級空隙結(jié)構(gòu)。空隙結(jié)構(gòu)細(xì)小，主要以微孔和中孔為主。 ? （ 6）巨大的礦物表面積。泥頁巖由于粒度細(xì)、孔喉小，從而導(dǎo)致其相對于固相巖石中的大空隙具有更大的內(nèi)表面積。 ? （ 7）復(fù)雜的成巖構(gòu)造。含氣頁巖中，有機(jī)質(zhì)的成熟度都比較高。反映了其較深的埋藏過程。 ? （ 8）大比例的頁巖氣吸附賦存。 ? （ 9）頁巖氣藏的地層壓力多變。 9 、頁巖氣有經(jīng)濟(jì)價值的開發(fā)必備條件 ? 頁巖氣儲集方式和物性的特殊性 決定了其物性測試技術(shù)具有自身的特殊性和要求，而國內(nèi)目前針對頁巖氣測試關(guān)鍵技術(shù)評價方法體系還沒有建立，常規(guī)測試設(shè)備不能滿足針對頁巖氣物性測試要求。 ? 建立針對頁巖氣關(guān)鍵測試技術(shù)評價方法體系和相關(guān)設(shè)備研發(fā)迫在眉睫。如何經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)頁巖氣，儲量和產(chǎn)量大小是關(guān)鍵，儲量和產(chǎn)量與儲層性質(zhì)有關(guān)。儲層含氣量、可否流動，是否具有利于油氣流動的大孔喉和良好的水動力系統(tǒng)，是影響頁巖氣儲量和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。 ? 針對頁巖氣儲層物性測試技術(shù)是正確進(jìn)行頁巖氣儲量評價、認(rèn)識頁巖氣流動能力的關(guān)鍵。儲層礦物組成和開發(fā)過程儲層傷害評價則有利于保護(hù)儲層，提高頁巖氣生產(chǎn)能力。 ? 頁巖氣地質(zhì)選區(qū)技術(shù)較為特殊、復(fù)雜，需考慮有機(jī)質(zhì)含量、演化程度、埋藏深度、單層厚度、硅質(zhì)含量和儲層物性等參數(shù)指標(biāo) ,這些指標(biāo)都需要從實驗中得到，其核心是儲層分析和含氣性分析。 云南 .昆明 2023全國特殊氣藏勘探開發(fā)與利用技術(shù)專題研討會 10 8項關(guān)鍵地質(zhì)要素 2023年 12月 68日 云南 .昆明 2023全國特殊氣藏勘探開發(fā)與利用技術(shù)專題研討會 11 據(jù)張金川教授 : 頁巖氣有經(jīng)濟(jì)價值的開發(fā)必備條件： ? （ 1）巖石組成一般為 3050%的粘土礦物、 1525%的粉砂質(zhì)（石英顆粒）； ? （ 2）泥地比不小于 50%； ? （ 3）有機(jī)碳含量一般小于 30%； ? （ 4） TOC：底限 %，一般不小于 2%； ? （ 5） Ro： %%，高可至 %； ? （ 6）凈厚度：不小于 6m；一般在 30m以上。 ? （ 7）巖石物性： Ф≤10%， Ф含氣 = 15%， K取決于裂 縫發(fā)育程度； ? （ 8）吸附氣含量：吸附態(tài) 20% 90%之間，一般 50%177。 ； ? （ 9）含氣量： 110m3/t； ? （ 10）經(jīng)濟(jì)開發(fā)深度：不大于 3800（ 4000） m 2023年 12月 68日 云南 .昆明 2023全國特殊氣藏勘探開發(fā)與利用技術(shù)專題研討會 12 目 錄 1. 開展我國頁巖氣實驗研究，建立頁巖氣 實驗體系的必要性和緊迫性 2. 頁巖氣及其基本特征 3. 國外頁巖氣實驗測試技術(shù)與手段 4. 國內(nèi)頁巖氣實驗研究現(xiàn)狀 5. 中國頁巖氣實驗項目五大體系 6. 實驗研究項目對應(yīng)實驗儀器設(shè)備表 7. 頁巖氣重點實驗儀器介紹 2023年 12月 68日 云南 .昆明 2023全國特殊氣藏勘探開發(fā)與利用技術(shù)專題研討會 13 國外頁巖氣實驗測試技術(shù)與手段 國外由于頁巖氣工業(yè)起步較早，再加上一些研究機(jī)構(gòu)設(shè)立了專門針對頁巖氣的實驗室，頁巖實驗測試技術(shù)日臻完善，促進(jìn)了頁巖氣勘探開發(fā)的進(jìn)步。目前，美國三大實驗室對頁巖氣的實驗測試項目有較為成熟的研究，并形成了一系列的研究體系。這個三大實驗室分別為： Intertek實驗室， Weatherford實驗室和 Chesapeak實驗室。 14 國外頁巖氣測試研究機(jī)構(gòu)及研究方向 類型 名稱 相關(guān)研究技術(shù)和方向 油氣公司
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