中國(guó)頁(yè)巖油地質(zhì)特點(diǎn)及儲(chǔ)量爭(zhēng)論文|鄒才能 等勘探開(kāi)發(fā)爭(zhēng)論院副院長(zhǎng)成為全球格外規(guī)自然氣勘探開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，頁(yè)巖油的相關(guān)爭(zhēng)論也正在興起。提出頁(yè)巖油“核心區(qū)”評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和“三步走”的具體進(jìn)展思路。1、爭(zhēng)論背景3000m6000m陸地深層等層1000nm性的“三”領(lǐng)域。目前，以頁(yè)巖氣為代表的格外規(guī)油氣引發(fā)了一場(chǎng)重大石油科技革命，其有3開(kāi)采向平臺(tái)式多井“工廠化”開(kāi)采轉(zhuǎn)變，打破了一個(gè)井場(chǎng)單井開(kāi)采模式。3大戰(zhàn)略意義：類型與資源量；②引發(fā)了油氣科技革命，推動(dòng)整個(gè)石油工業(yè)理論技術(shù)升級(jí)換代；世界大國(guó)在政治、經(jīng)濟(jì)、軍事等領(lǐng)域的戰(zhàn)略調(diào)整和布局。3個(gè)階段，形成完整的石油工業(yè)生命周期。推測(cè)世界石油工業(yè)的生命周300a1859150余年。1934年Mccoloagh標(biāo)志，指導(dǎo)了常規(guī)油氣資源的勘探開(kāi)發(fā)；1995年Schmoker里程碑，為格外規(guī)油氣資源有效開(kāi)發(fā)利用供給了科學(xué)依據(jù)。6值理論”已被顛覆，世界油氣產(chǎn)量頂峰從20世紀(jì)60年月，可能延遲到21世30—40300a。產(chǎn)能。格外規(guī)油氣有兩個(gè)關(guān)鍵標(biāo)志：①油氣大面積連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)分布，圈閉界限不明顯；②無(wú)自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)能，達(dá)西滲流不明顯。常規(guī)-格外規(guī)油氣“有序聚攏”體系，是指富油氣盆地或凹陷內(nèi)常規(guī)與格外共生，形成統(tǒng)一的油氣聚攏體系。探開(kāi)發(fā)節(jié)奏，提高資源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益。油氣伴生。聚攏帶”或“大油氣區(qū)”理論查找構(gòu)造與巖性地層油氣藏集群；中后期立足格外規(guī)油氣資源，用“連續(xù)型油氣聚攏”生疏，查找近源致密油氣或源內(nèi)頁(yè)巖油氣。而常規(guī)-格外規(guī)油氣“有序聚攏”體系生疏突破了傳統(tǒng)找油氣思路，推動(dòng)找打盡”，開(kāi)發(fā)追求“吃干榨盡”。革命者，頁(yè)巖油可能成為格外規(guī)石油的革命者。得工業(yè)突破的報(bào)道。質(zhì)頁(yè)巖中存在頁(yè)巖油資源。頁(yè)巖油是重要的格外規(guī)石油類型，常規(guī)-格外規(guī)“有序聚攏”的重要類型之20～30a重大的油氣接替領(lǐng)域。2、頁(yè)巖油的根本特征頁(yè)巖油的定義附態(tài)和游離態(tài)形式存在，一般油質(zhì)較輕、黏度較低。黏度、地層能量和富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖規(guī)模等。裂等“人造滲透率”改造技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖油有效開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。喉中更易于流淌和開(kāi)采。有利頁(yè)巖油分布區(qū)根本特征巖油分布區(qū)主要有以下特征。源儲(chǔ)一體，滯留聚攏烴生成階段。，但未見(jiàn)基巖頁(yè)巖油覺(jué)察的報(bào)道。富有機(jī)質(zhì)，成熟度較高TOC值一般大于2%，Ro值一般為0.7%～2.0%，形成輕質(zhì)油和凝析油，有利于開(kāi)采。發(fā)育納米級(jí)孔喉、裂縫系統(tǒng)50～300nm，局部發(fā)育微米級(jí)孔隙，孔隙類型包括粒間孔、粒內(nèi)孔、有機(jī)質(zhì)孔、晶間孔等。多種類型，頁(yè)巖油廣泛賦存于這些片狀層理面或與其平行的微裂縫中。儲(chǔ)集層脆性指數(shù)較高縫，利于頁(yè)巖油開(kāi)采。40%以上，如鄂爾多7段湖相頁(yè)巖石英、長(zhǎng)石、方解石、白云石等脆性礦物含量平415072亞段和長(zhǎng)73亞段頁(yè)巖中黃鐵礦的9.0%。地層壓力大、油質(zhì)輕0.70～0.85g/cm3，黏度多0.7～20.0mPa·s；高氣油比，在納米級(jí)孔喉儲(chǔ)集系統(tǒng)中更易于流淌和開(kāi)采。大面積連續(xù)分布，資源潛力大20%～50%，資源潛力較大。如鄂爾多斯盆地中7段頁(yè)巖中富集頁(yè)巖油層段〔72下段和長(zhǎng)73大部〕初10×108～15×108t。北美海相頁(yè)巖分布面積大、厚度穩(wěn)定、有機(jī)質(zhì)豐度高、成熟度較高，有利于輕質(zhì)和凝析頁(yè)巖油的生成。3、富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖沉積模式聚積與轉(zhuǎn)化的條件。4種：海〔湖〕侵模式、水體分層模式、門檻模式和洋流上涌模式。在陸相湖盆內(nèi)，只發(fā)育湖侵、水體分層和門檻3〔密集段要是針對(duì)水體深度而作的區(qū)分?！踩缯訚伞?，由于生物分解大量耗氧，檻模式的最大特征是無(wú)水體分層。特征，導(dǎo)致沉積剖面上有機(jī)碳總量規(guī)律變化。層序邊界處水體較淺，沉積物積存沉積物供給速度慢，為欠補(bǔ)償沉積段，有機(jī)質(zhì)相對(duì)富集，常消滅有機(jī)碳總量最大小、多物源、湖平面變化等因素，富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖在層序內(nèi)的縱向分布較為簡(jiǎn)單。中西部盆地主要分布于湖侵體系域。7段、松遼盆地10～100mm，最厚可達(dá)數(shù)米。羅系、白堊系、古近系和近系的陸相裂谷盆地、坳陷盆地。二疊系湖相富有機(jī)3套頁(yè)巖。7段、長(zhǎng)9段頁(yè)巖最好，分淺湖—半深湖相沉積，中—下侏羅統(tǒng)發(fā)育自流井組頁(yè)巖，在川中、川北和川東組、沙河子組和營(yíng)城組頁(yè)巖，在全盆地分布。4、頁(yè)巖油母質(zhì)類型與地球化學(xué)特征Ao%～%，2.0%以上，質(zhì)的劃分可有效確定富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的分布。3值〔含量〕、氯仿瀝青“ATOC值衡量頁(yè)巖油含量時(shí)，結(jié)果有肯定差異。S1值無(wú)法反映原油中重質(zhì)局部的含量，氯仿瀝青“AC14?烴油含量時(shí)需進(jìn)展必要的校正；TOC值相對(duì)穩(wěn)定，并與S1和氯仿瀝青“A”有7段頁(yè)巖S1值、氯仿瀝青“ATOC值呈很好的正相關(guān)關(guān)系。還有其他一些指標(biāo)也可用于頁(yè)巖油含量的度量，如黃鐵礦含量常與頁(yè)巖油含量正相關(guān)。77段頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐5～8倍；長(zhǎng)7段黑色頁(yè)巖TOC值平均高達(dá)18.50%，約是泥巖的5倍；頁(yè)巖S1值平均為5.24mg/g5倍以上；頁(yè)巖的S2值〔熱解烴含量〕平均為58.63mg/g，為泥巖8倍多；而且頁(yè)巖的氫指數(shù)、有效碳、降解率等參數(shù)均大于泥巖。富有機(jī)質(zhì)7段最主要的生油巖，也是頁(yè)巖油主要的儲(chǔ)集巖。5、頁(yè)巖油聚攏空間類型與納米級(jí)孔演化模式表征方面的工作。利用氬離子切割、雙離子束激光切割等制樣設(shè)備，3DX射線CT和納米CT、場(chǎng)放射掃描電鏡、環(huán)境掃描電鏡、原子力顯微鏡、透射電內(nèi)部孔隙和礦物成分三維分布圖像重構(gòu)。CT掃描重構(gòu)了四川盆地海相頁(yè)巖的孔隙構(gòu)造，在中國(guó)含油氣儲(chǔ)集層中首次覺(jué)察了納米級(jí)孔喉系統(tǒng)。0.0039mm40%；黏土礦物有蒙脫石、伊蒙混層、伊利石、高嶺石等；黃鐵礦單體或集合體常與干酪根有機(jī)質(zhì)共生。頁(yè)巖層理構(gòu)造格外發(fā)育，發(fā)育碳酸鹽-石英-長(zhǎng)石—黏土礦物—有機(jī)質(zhì)-黃鐵礦“二元”構(gòu)造，不同礦物組成、巖性組合常相互疊合、共生分布。自生石英粒間孔-晶間孔、長(zhǎng)石粒間孔、碳酸鹽晶間孔、黃鐵礦晶間孔等，孔徑500nm，局部發(fā)育微米級(jí)孔隙。石等碎屑礦物在頁(yè)巖中也格外發(fā)育，常呈紋層狀與黏土礦物相互疊合分布。7段泥頁(yè)巖內(nèi)有機(jī)質(zhì)孔多為狹長(zhǎng)縫狀，發(fā)育于有機(jī)質(zhì)與基質(zhì)邊界，孔隙寬50～200nm。1～10μm，易于順層連續(xù)；后者主要為斜交微裂縫，縫面較平直，常見(jiàn)紋層錯(cuò)斷，縫內(nèi)常充填自生碳酸鹽礦物、黃鐵礦等?！并裥透衫腋?、中孔〔2～50nm〕和微孔〔2nm〕的比孔容隨溫度增加呈現(xiàn)350℃時(shí)到達(dá)最大〔150mg/g〕，這與前人爭(zhēng)論提出的殘留烴存在一個(gè)門限值〔100mg/g〕的觀點(diǎn)不同。肯定影響，尚需深入爭(zhēng)論。6、頁(yè)巖油的形成機(jī)制別稱為未熟“人工”頁(yè)巖油、成熟頁(yè)巖油、高熟頁(yè)巖氣。是關(guān)鍵至今還存在很大分歧。干酪根的性質(zhì)和二次裂解反響。氣排烴過(guò)程產(chǎn)生的分餾效應(yīng)也作了肯定解釋，但均存在肯定局限性。晶間孔內(nèi)。主要以游離態(tài)形式存在。7、頁(yè)巖油資源量推測(cè)、評(píng)價(jià)與核心技術(shù)20%～50%會(huì)滯留下來(lái)，頁(yè)巖油的資源潛力可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)致密油。量計(jì)算，即：QShρq式中Q——頁(yè)巖油資源量，t；S——頁(yè)巖有效面積，m2；h——頁(yè)巖有效厚度，m；ρ——頁(yè)巖密度，103kg/m3q——單位質(zhì)量頁(yè)巖總含油率，%，一般用氯仿瀝青“AS1進(jìn)展計(jì)算。依據(jù)公式估算中國(guó)主要盆地可采頁(yè)巖油資源量大約為30×108～60×108t，目前這還只是一個(gè)參考數(shù)據(jù)和初步生疏，將來(lái)資源量數(shù)據(jù)還會(huì)轉(zhuǎn)變。77段中下7310～18m25m72頁(yè)巖累計(jì)厚度一般為6～15m，最厚可達(dá)22m。富集頁(yè)巖油層段具有高TOC、高黃鐵礦含量、高S1＞2%、Ro＞0.72×104km2〔7〕，初步10×108～15×108t。5項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)：20.7%～2.0%，方可保證頁(yè)巖中有足夠含油量；4030%，方可保證簡(jiǎn)潔壓裂形成裂縫系統(tǒng)，脆性礦物含量高也簡(jiǎn)潔發(fā)育自然裂縫；③頁(yè)巖為超壓系統(tǒng)，方可保證有較大的自然能量，更有利于石油開(kāi)采；，可保證頁(yè)巖油開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益；⑤含油頁(yè)巖具有肯定體積規(guī)模，可保證能進(jìn)展工業(yè)化作業(yè)和經(jīng)濟(jì)開(kāi)采。鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)的工業(yè)化突破。8、頁(yè)巖油“三步走”進(jìn)展思路頁(yè)巖油爭(zhēng)論具有重要的戰(zhàn)略意義：喉系統(tǒng)和裂縫頁(yè)巖油，說(shuō)明頁(yè)巖油資源類型客觀存在。存有肯定差異。關(guān)鍵是技術(shù)突破的時(shí)間和速度。實(shí)現(xiàn)了革命，是格外規(guī)自然氣的突破。進(jìn)展思路。加快頁(yè)巖油進(jìn)展：1步，加快“分布區(qū)”爭(zhēng)論。機(jī)制等根底科學(xué)問(wèn)題，明確頁(yè)巖油資源潛力與分布。2步，加強(qiáng)“核心區(qū)”評(píng)比。取全、取準(zhǔn)評(píng)價(jià)所需的關(guān)鍵參數(shù)，確定合理評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，選取適宜的評(píng)價(jià)方法，科學(xué)評(píng)價(jià)中國(guó)陸相頁(yè)巖油技術(shù)可采資源量和有利分布區(qū)。3步，加大“試驗(yàn)區(qū)”建設(shè)。量等根底地質(zhì)爭(zhēng)論，以及水平井壓裂等技術(shù)攻關(guān)，頁(yè)巖油很有可能在將來(lái)20～30a前后實(shí)現(xiàn)工業(yè)化開(kāi)采。9、結(jié)論6大根本特征：源儲(chǔ)一體，滯留聚攏；較高成熟地層壓力大、油質(zhì)輕；大面積連續(xù)分布，資源潛力大。型干酪根為主，值一般為值富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖〔Ⅰ型干酪根〕孔隙演化與頁(yè)巖油滯留聚攏模式。30×108～60×