郭少斌 王義剛

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)能源、尤其是清潔能源的需求持續(xù)增加。目前在我國(guó)一次性能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中天然氣所占比例遠(yuǎn)低于世界平均水平。為進(jìn)一步緩解我國(guó)油氣的供需矛盾，積極尋找新的接替能源勢(shì)在必行。

從全球不可再生能源勘探開發(fā)的現(xiàn)狀分析發(fā)現(xiàn)，頁(yè)巖氣是最現(xiàn)實(shí)的常規(guī)油氣資源的重要接替資源之一。頁(yè)巖氣是指以吸附和游離狀態(tài)賦存于富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖地層中，具有商業(yè)價(jià)值的生物成因和熱成因的非常規(guī)天然氣。

世界頁(yè)巖氣資源豐富，其中北美地區(qū)已成功規(guī)模開發(fā)利用，并步入快速發(fā)展階段。2000年以來，國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣的研究工作逐步展開，頁(yè)巖氣研究已有一定的基礎(chǔ)積累，我國(guó)不僅海相頁(yè)巖分布廣泛，陸相也很發(fā)育，并且存在海陸交互相頁(yè)巖，根據(jù)我國(guó)和美國(guó)頁(yè)巖氣成藏地質(zhì)條件的相似性對(duì)比研究，認(rèn)為我國(guó)許多盆地均具備頁(yè)巖氣成藏的地質(zhì)條件，頁(yè)巖氣資源潛力十分巨大。所以大力加快頁(yè)巖氣的發(fā)展，可以有效減緩天然氣需求過快增長(zhǎng)給我國(guó)能源安全造成的巨大壓力。

在頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)過程中，如何快速評(píng)價(jià)泥頁(yè)巖的含氣性，尤其是在沒有針對(duì)泥頁(yè)巖取心，無法開展現(xiàn)場(chǎng)氣體解吸的情況下，作者認(rèn)為不能僅靠等溫吸附來決定地下泥頁(yè)巖的含氣性，因?yàn)槿魏我粔K泥頁(yè)巖石在一定的溫度和壓力條件下都能吸附一定量的氣體，并不能說明地下泥頁(yè)巖的含氣性和商業(yè)價(jià)值，可采取兩種方法來確定：一是通過老井或新井的氣測(cè)，有氣測(cè)顯示證明泥頁(yè)巖具有含氣性，氣測(cè)顯示越高的層越具有商業(yè)勘探價(jià)值，是有利的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層，也是下一步勘探的重點(diǎn)層位；二是通過野外露頭挖淺探槽的方式取樣進(jìn)行直接解吸或熱模擬，然后對(duì)熱模擬結(jié)果進(jìn)行解吸，如果有氣體被解吸出來，盡管量很少，但意義重大，證明該層位泥頁(yè)巖具有含氣性，縱向系統(tǒng)的解吸可發(fā)現(xiàn)解吸氣量越高所對(duì)應(yīng)的層位是進(jìn)一步研究的重點(diǎn)層位，圖1是鄂爾多斯盆地東緣露頭山西組采樣熱模擬后解吸的結(jié)果，充分證明了該組的含氣性。

由于頁(yè)巖中所含的溶解氣量極少，故頁(yè)巖氣總資源量可近似分解為吸附氣總量與游離氣總量之和。Q總≈Q吸+Q游

Q總：頁(yè)巖氣資源量；Q吸：吸附氣資源量；Q游：游離氣資源量。

關(guān)于游離氣含量的獲取也是頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)中面臨的問題，該參數(shù)的獲取可通過以下幾個(gè)途徑解決：一是利用現(xiàn)場(chǎng)解吸實(shí)驗(yàn)獲得總的含氣量，然后對(duì)同一塊樣品進(jìn)行等溫吸附實(shí)驗(yàn)，再用解吸氣量減去吸附氣量就等于游離氣量；二是利用阿爾奇公式計(jì)算含水飽和度，再計(jì)算含氣飽和度，與孔隙體積相乘就得到游離氣量；三是通過氣測(cè)含量確定游離氣量，或者利用已知含氣飽和度和儲(chǔ)集物性建立回歸關(guān)系，計(jì)算未知井的含氣飽和度，與孔隙體積相乘就得到游離氣量。