页岩气是指存贮在富含有机质页岩层中的天然气,它和我们平时燃气灶里燃烧的气体是一样的,都是甲烷。那么究竟什么是页岩?它又是经历了怎样的过程而生成天然气的呢?
页岩气的成因
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在几亿年前,深水环境中生活着大量的生物,它们死亡后的遗体随着泥沙一起慢慢沉入水底,并层层堆积、压实,最终固结形成像书页一样的岩石就是页岩。
在微生物作用和热作用下,页岩中的有机质开始分解,经过一系列复杂的生物化学变化,最终生成了甲烷气体。生成的甲烷气体,最初以吸附态存在于有机质的微纳米孔隙或者黏土矿物表面,当吸附的气量饱和时,部分气体逸出存储在页岩的微裂缝中。
页岩气的开采
与常规天然气的先运移再异地成藏的模式不同,页岩气的生成和储集都发生是在页岩层中,表现为典型的“原地”成藏模式。页岩气主要储存在纳米孔隙中,这些装满甲烷的纳米空隙基本上是一座座互不联系的孤宅,岩气很少相互走动和串门。由于页岩低渗透率的特点,其储存的天然气很难脱离其自生自储的原始环境,必须采用水平井和分段压裂技术来实现商业性开发。
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页岩气开采现状
美国经过页岩气革命实现了能源独立和能源转型。我国页岩气资源很丰富,国际多个能源机构认为中国的页岩气总资源量排名世界第三位。国土资源部2009年10月在重庆市綦江启动了中国首个页岩气资源勘查项目。这标志着继美国和加拿大之后,中国正式开始这一新型能源页岩气资源的勘探开发。自2010年起,中国在四川盆地发现高产页岩气流,建立了3个海相页岩气工业化生产示范区。“十三五”期间中国页岩气进入创新突破与快速发展快车道。截至2020年,已在四川盆地上奥陶统五峰组-下志留统龙马组相继发现6个大中型页岩气田。2022年10月,中国石化西南石油局在四川盆地部署的金石103HF探井获高产稳产工业气流,日产天然气25.86万立方米,评价落实地质资源量3878亿立方米。这是我国首次在寒武系筇竹寺组地层取得页岩气勘探的重大突破,开辟了页岩气规模增储的新阵地。