美国石油进口依存度持续降低，页岩气的发展潜力巨大

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以页岩气为代表的非常规油气的开发，改变了传统油气地质对油气储存和勘探开发的认识，正在引发油气地质和勘探理论的变革。

美国在能源消费和油气进口方面长期位居世界第一。短短几年内，由于页岩气的快速发展，美国在2009年超过俄罗斯成为最大的产气国，预计2015年将实现液化天然气出口，届时将成为天然气净出口国。在页岩气产量大幅增加、气价暴跌的情况下，生产商将更多投资转向与页岩气共生、伴生的页岩油，奇迹再次发生。 2008年至2011年，美国石油产量年增长率达到4.94%，而同期世界平均水平仅为0.26%。相应地，美国石油进口依存度持续下降，从2005年的66.4%下降到2012年上半年的42.1%。

页岩气的开发同样是从非常规致密油气开始的。将水平井和压裂技术系列引入到岩性相同的暗色页岩中，逐步适应页岩的多种条件。后的特点，促成了页岩气和页岩油的大发展。页岩油气技术的进步和对资源赋存认识的提高反过来又促进了非常规油气特别是煤层气的开发。同时，非常规油砂（烟煤砂岩）和稠油（稠油）经济开发取得重大进展，特别是贯穿加拿大和美国西部的油砂带和贯穿美国西部的奥拉诺科稠油带。委内瑞拉。已形成超大型油田群规模。非常规天然气潜力巨大的天然气水合物也被列为积极勘探对象。

从目前的研究来看，每种非常规油气的规模都远大于常规油气，所有非常规油气的储量都至少比常规油气大一个数量级。气体。就近期的勘探开发而言，非常规油气已达到与常规油气同等重要的地位。就未来供应而言，前者似乎更为重要。从人们对地下资源认识的发展历程来看，页岩油气开发的成功深化和系统化了人们对非常规油气的认识，促使其完成了向理性认识的飞跃，推动了页岩油气基础理论的创新。石油地质学。

改写油气地质学理论

传统油气地质理论可以简单概括为著名的“六字真言”：源-储-盖运聚、保护。一是认为，具有经济价值的油气主体来自地质丰富的有机质岩层，主要指深色细碎屑岩，目前一般称为“页岩”，油气地质称为烃源岩或生烃（油气）岩。二是生成的油气滴与地层水一起从源岩中排出，运移至储层，油气得以富集储集。油气可以储存不流失，需要在其上方或周围形成良好的覆盖和保护层，使分散的油气聚集成可采油气藏，每层油气含量较高。单位面积。第三，油气成藏的形成必须保证在以后的地质历史中不被破坏，不因各种地质因素而丧失保存条件，不被改造、破坏、流失或变质。

根据上述理论假设，形成了以下认识：一是生烃岩中的剩余油气由于分散，在正常条件下无法流出，无法形成具有经济价值的油气藏。 ，并且不是油气勘探的目标（目标层）。二是地层致密，孔隙细小，迫使气体（特别是油）分散，难聚难产，不能形成有效储层。此类地层最常见的是致密砂岩，不适合勘探开发。第三，如果后期油气藏被破坏，轻组分首先消散，形成流动性差的稠油/稠油，甚至半固态沥青形成焦油砂。直到1970年代和1980年代，这三类油气在当时的“常规”技术下都难以开采，或者在没有经济效益的情况下勉强开采，被称为非常规油气。

根据传统的石油地质理论，油气勘探的主要目标是寻找丰富且易于开采的地下油气藏。富集是将分散在较大区域的油气聚集到较小的圈闭中而不逸出。这个有限的圈闭可以看成是大面积页岩的一个“点”。

页岩油气的开发打破了传统的源、储、盖概念。根据对页岩油气开发的新认识，深色页岩既是源岩又是储集层，本身就是盖层。运移后残留在细碎屑岩系列中的部分油气可以开采。

过去，人们只关注烃类的排烃、运移和成藏，没有排烃的页岩系统“剩余”油气量似乎很少。但深入研究发现，粘土矿物的超细颗粒具有巨大的总颗粒表面积，因此具有很大的吸附能力。此外，页岩从宏观上看是不可渗透的，但在微观上却有大量的纳米级孔隙和裂缝，其中的流体（油气和水）在正常情况下没有运移流动的可能性。条件，从而形成另一种保存机制。两种机制的叠加可以保存页岩中的大量油气。由于缺乏富集，这类油气几乎分散在整个页岩系列中，平面分布丰度低，体积巨大，油气总量巨大。传统石油地质理论认为，烃源岩地层特别是单层烃源岩层过厚，不具备足够的排烃运移条件，不利于排烃，是一种“无效烃源岩”。从页岩油气理论的理解来看，这是一个难得的有利条件。单层厚度越大，油气滞留量越大，水平井和压裂施工越容易，往往是勘探的首选。 .

因此，根据页岩油气勘探开发认识，页岩油气赋存封盖一体化，圈闭不再是必要条件，运聚成藏状态消失。咒”二字从根本上动摇了。

传统的油气地质理论允许人们以可沉入钻井井筒的高丰度油气的产状为目标进行勘探，不仅没有将页岩作为油气勘探的目标，还考虑了其​​他渗透率孔隙度低（油气地质物理性质差）并影响油气顺利流入井筒的岩石被排除在外。从开采的角度来看，物性有一个严格的下限，低于这个下限的为致密储层和超致密储层，甚至包括一些粗碎屑岩（砂岩、砂砾岩）。因此，可归类为有效储层的岩石相对较少。非常规油气的开发，使人们打破了“画地为牢”的储层观念。不仅在开发中根据物性的可采性下限不断降低，而且可以通过肉眼和偏光显微镜对岩层的孔隙和渗透率进行研究。达到电子显微镜的纳米级水平。油气勘探领域因此得到极大拓展。

以页岩气风暴为代表的非常规油气的发展正在颠覆对传统油气地质理论的认识。

传统油气勘探程序的创新

在近一个半世纪的现代油气工业发展过程中，人们在不断完善的传统油气地质理论指导下，不断探索和发现油气。勘探思路是在地表找点，从油气盆地评价的大面积入手石油勘探地下地质学，确定有利于油气藏形成的区域，然后找到适合油气藏形成的圈闭。可以富集油气，并在圈闭上钻探井以确定是否有经济价值。油气藏。发现后重点评价和勘探，获得探明储量，制定产能建设发展规划并投入开采。

有一个完整的勘探过程的总体概述：地球物理圈，地质位置，钻孔和钻孔。所谓圈，就是确定陷阱的位置、深度、形状和大小。这项工作是由地质学家部署的以地震手段为主的地球物理勘探逐步完成的。由于钻井是勘探成本最高的环节，人们总是希望在钻探井之前，实施圈闭，明确油藏好坏，是否具有油气性质。事实上，人们很难快速准确地掌握地下情况。一般来说，预探探井的成功率达到30%就被认为是“好运”。由于地质的复杂性，严格按照“六字真言”的条件进行丰富积累的岩层并不多。像在海中寻宝一样，从“地表求点”来寻找油气富集区是相当困难的。因此，庞大的系统勘探工程需要根据不断更新的认识逐年开展。勘探过程的完成往往需要长时间（几年、十年甚至几十年）的重复工作，这需要相当大的投资。 经过几十年、几百年的勘探，按照传统地质理论，大部分地表下容易找到的油气赋存目标已经被发现，常规油气勘探难度越来越大。

非常规油气勘探摆脱“圈套”的束缚，寻找大面积出现的低品位资源。在新油气区，仍需从勘探第一步的盆地评价入手，做大量基础地质工作，开展以地震为主的地球物理调查。在此基础上，选区、选区，选好预探井。但在很多老油田（区），经过多年的工作，人们对非常规油气可能存在的层位和性质有了很多基础知识。例如，页岩油气和煤层气对其地层的空间位置已经大致了解，甚至可能对其油气性质有大致的了解。因此，可以弱化区域评价工作，将探井直接进入优选带，获取油气页岩层含气性等参数。在勘探过程中，在勘探井中发现油气并不难。关键在于能否找到“甜蜜点”。

“甜点”一词在常规油气勘探开发中已经出现，多指容易找到、产量相对较高的区域。 “甜点”对于非常规油气勘探更为重要。这是因为非常规油气多为低品位、难采收，油气含量略高或略差，对经济效益影响较大。尤其是初期井数少，工艺措施因地制宜的适应性仍需探索，成本高，见效慢。从甜蜜点出发，可以增加勘探开发的信心，增加前进的动力。常规油气勘探阶段强调圈闭的发现和优化，并在其上钻探发现井；非常规油气勘探阶段强调基于获得的多个参数，结合地震和钻井测井对储层和油气含量进行精细解释。寻找“甜蜜点”的性别预测。由此看来，在非常规油气勘探初期选择探井时石油勘探地下地质学，对研究程度的要求有所提高，需要在常规油气勘探的较高阶段开展储层评价，天然气勘探。

非常规油气品位低，经济可采性对横向变化和地质条件的非均质性非常敏感。因此，尝试对已知圈闭中的常规油气勘探等少数井（几口井）进行评估。 ，多达十多个）钻探完成探明储量是非常困难的。这就需要使用更密集的评价井来控制一定区域内油气性质的变化。大多数非常规油气单井产量递减较快（尤其是在生产初期），递减曲线类型在平面上变化较大。这需要较长时间的试采，才能更可靠地选择采收率等关键参数，获得可采储量，更合理地估计经济效益。显然，在开发阶段，要充分利用这些投入巨资的探井及相关设施，需要勘探开发一体化。