聶海寬 何發(fā)岐 包書景

1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院 2.中國石化油田勘探開發(fā)事業(yè)部

中國頁巖氣地質(zhì)特殊性及其勘探對策

聶海寬1何發(fā)岐2包書景1

1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院 2.中國石化油田勘探開發(fā)事業(yè)部

與頁巖氣生產(chǎn)大國——美國相比，中國頁巖氣勘探開發(fā)除了起步較晚，更有地質(zhì)條件特殊性決定的頁巖氣地質(zhì)特殊性。根據(jù)頁巖發(fā)育環(huán)境、頁巖類型、演化歷史和演化特點等的研究，系統(tǒng)總結了中國海相、陸相頁巖油氣的地質(zhì)特殊性。海相頁巖具有“一老二雜三高”的特點，時代老、層系多，多期復雜構造運動、破壞強度大，熱演化史復雜、成熟度高；陸相頁巖具有“一新一深二低”的特點，時代新，埋藏深、成熟低、脆性礦物含量低等，油氣兼產(chǎn)。要實現(xiàn)頁巖氣勘探的突破和儲產(chǎn)量的快速增長，應立足中國盆地特殊的地質(zhì)特征來分析研究頁巖氣成藏機理、條件和有利分布區(qū)域，建立適合中國頁巖氣地質(zhì)特殊性的綜合評價方法和技術體系，同時加強地震技術、鉆井技術、壓裂技術、測井技術等攻關。

頁巖氣 地質(zhì)特殊性 海相頁巖 陸相頁巖 聚集機理 儲層預測 含氣量 中國

1 中國頁巖氣地質(zhì)特殊性

美國產(chǎn)頁巖氣盆地主要位于阿巴拉契亞早古生代逆沖褶皺帶、馬拉松—沃希托晚古生代逆沖褶皺帶和科迪勒拉中生代逆沖褶皺帶前緣的前陸盆地及其相鄰地臺之上的克拉通盆地［1］。中國發(fā)育與其相似的盆地類型，但受特殊的大地構造位置控制，受深大斷裂及板塊規(guī)模較小等因素的影響，破壞較為嚴重，屬多旋回的疊合盆地［2－5］，這就造成了頁巖氣地質(zhì)條件的復雜性和特殊性。與美國產(chǎn)頁巖氣盆地相比，中國的頁巖氣盆地具有獨特的地質(zhì)條件，根據(jù)頁巖類型，海相頁巖的特性可概括為“一老二雜三高”的特點，主要表現(xiàn)在時代老、經(jīng)歷的構造運動復雜、熱史復雜、有機碳含量高、成熟度高、演化程度高等特征，以產(chǎn)天然氣為主；陸相頁巖的特殊性可概括為“一新一深二低”，主要表現(xiàn)在時代新、埋藏深、成熟度低、脆性礦物含量低等，油氣兼產(chǎn)（表1）。

1.1 海相領域頁巖氣地質(zhì)特殊性

1.1.1 時代老、層系多

表1 中美頁巖特征對比表

從中、晚元古代至新生代的不同時期，中國三大克拉通臺地及其周緣發(fā)育了裂谷型、大陸邊緣型和前陸型等沉積盆地，海相頁巖層系主要分布在華北、塔里木、鄂爾多斯和四川等盆地的中上元古界—古生界，中—新生界海相頁巖僅在南方地區(qū)局部層系發(fā)育?？勺鳛轫搸r氣勘探目標的海相黑色頁巖主要發(fā)育于南方（包括四川盆地）、塔里木、鄂爾多斯等大型沉積盆地的震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系及二疊系。這些黑色頁巖與美國主要產(chǎn)氣頁巖具有相似的沉積環(huán)境，即主要為裂谷沉積、被動大陸邊緣沉積、前陸撓曲形成的滯留環(huán)境沉積和克拉通內(nèi)坳陷沉積等。

如中國南方地區(qū)發(fā)育有下寒武統(tǒng)（牛蹄塘組及其相當層位）、上奧陶統(tǒng)（五峰組）—下志留統(tǒng)（龍馬溪組）、下二疊統(tǒng)、上二疊統(tǒng)等區(qū)域性海相頁巖，還有地區(qū)性海相頁巖，如上揚子地區(qū)的震旦系陡山沱組，滇黔桂地區(qū)、十萬大山盆地的中上泥盆統(tǒng)、中下?lián)P子地區(qū)的下奧陶統(tǒng)、楚雄盆地的上三疊統(tǒng)等。這些頁巖原始生烴條件優(yōu)越，有過大量生烴的歷史，并在早期鉆井中見到良好的頁巖氣顯示，其中下寒武統(tǒng)和上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)是目前頁巖氣勘探的重點層系（表2）。

美國目前的產(chǎn)氣頁巖主要集中在泥盆系和密西西比系（下石炭統(tǒng)）等層系，以晚古生代頁巖為主（表3）。

表2 中國南方海相頁巖氣目前主要勘探層系表

表3 美國主要產(chǎn)氣頁巖層系表

這一差別帶來的問題，一是黑色頁巖的沉積環(huán)境、厚度和展布情況等尚不十分清楚；二是時代老，經(jīng)歷的構造運動復雜、熱演化史復雜，頁巖經(jīng)歷了多期次的生排烴，頁巖氣成藏條件復雜；三是頁巖埋深變化較大，從出露地表到埋深超過萬米均有分布。

1.1.2 多期復雜構造運動、破壞強度大

中國以至亞洲大陸并不是以一個巨型前寒武紀克拉通為主體的單一大陸，而是由一些小克拉通或小陸塊和眾多微陸塊及其間的造山帶組合而成的復合大陸［6］。而北美地臺的面積較大，地臺剛性強，克拉通盆地在后期的構造運動中遭受的破壞較小。中國3個古生代海相沉積區(qū)都不是典型的克拉通盆地［2］，克拉通臺地個體小、穩(wěn)定性差，故稱準地臺。中朝克拉通是其中最大的一個，也只有東歐克拉通的約1／4，北美克拉通的約1／12；揚子克拉通只有東歐的1／7，北美的1／20［7］。這些塊體邊緣多次反轉，同時上疊了中新生代沉積盆地，在區(qū)域性深大斷裂控制下形成了復雜的構造復合。在美國密執(zhí)安盆地和伊利諾伊盆地邊緣生產(chǎn)頁巖氣的區(qū)域，在中國相同位置的各種構造帶，頁巖地層破壞嚴重。國內(nèi)的海相頁巖形成于多旋回疊合盆地，基本上經(jīng)歷了拉張—擠壓—扭動走滑的應力多次交替，造成了裂谷盆地→克拉通盆地→被動大陸邊緣盆地→前陸盆地的疊加復合，具有復雜的地質(zhì)結構［2］。在這種條件下尋找具有一定范圍的穩(wěn)定海相沉積體都有較大的困難［4］。

美國產(chǎn)氣頁巖在沉積之后，沒有經(jīng)歷后期的多次構造運動對盆地的疊加和改造，盆地多保留為原型盆地。例如美國頁巖氣勘探開發(fā)最早的阿巴拉契亞盆地，是早古生代發(fā)育起來的前陸盆地，主要有3次大的構造事件：Taconic、Acadian和Alleghanian構造運動［8］，中石炭世的Alleghanian構造運動形成盆地現(xiàn)今的形態(tài)。與美國相比，中國南方早古生代形成的海相頁巖在中石炭世以后經(jīng)歷了印支期、燕山期和喜山期等復雜的、多期次的構造演化（包括埋藏、抬升、斷裂和褶皺等）和熱演化（多期次、多種方式的生排烴），這些地區(qū)的頁巖氣藏比美國主要頁巖氣藏對保存條件要求嚴格。因此，構造演化的差異性決定了盆地內(nèi)頁巖氣藏保存條件的差異性，決定了頁巖氣的聚集程度和勘探潛力。在這樣的構造背景中，不僅常規(guī)油氣難以保存，而且頁巖氣保存條件也面臨挑戰(zhàn)，只在相對穩(wěn)定的塊體上有一定的發(fā)育條件，因此，“動中找靜”，可能是頁巖氣進行勘探的關鍵。但慶幸的是，盡管在四川盆地邊緣及其附近這些頁巖在后期的構造運動中被卷進各種逆沖推覆構造中，破壞較為嚴重，但在盆地深部特別是志留系區(qū)域性滑脫層之下的古生界泥頁巖遭受的破壞較小，頁巖氣保存條件較好。

1.1.3 熱演化史復雜、成熟度高

美國主要產(chǎn)氣頁巖經(jīng)歷的生烴史較簡單，成熟度相對較低，處在成熟階段。與美國主要產(chǎn)氣頁巖相比，中國海相頁巖熱演化程度偏高，部分已達過成熟階段，這與中國海相頁巖沉積時代早、經(jīng)歷的地質(zhì)歷史長和經(jīng)歷的構造運動復雜等因素密切相關，導致頁巖經(jīng)歷了多期次的生排烴（早期生氣、二次生氣、瀝青生氣和殘余油生氣等）和頁巖氣的聚集、散失，頁巖氣藏遭受了多期次的改造—破壞，具有復雜的頁巖氣聚集機理和過程，使頁巖氣藏的形成和分布復雜。中國南方地區(qū)海相頁巖經(jīng)歷了長期的構造和熱演化，具有演化歷史復雜、熱成熟度較高、生烴時間早等特征，為勘探增加了難度。因此，在南方構造相對活動的地區(qū)要尋找構造活動相對薄弱且生氣高峰晚（至少是生氣時間距今比較近的頁巖）的地區(qū)進行頁巖氣研究。

中國海相頁巖具有成熟高的特點（圖1），以中國南方地區(qū)下寒武統(tǒng)黑色頁巖為例，大部分地區(qū)的成熟度大于3%，處于過成熟晚期階段，局部地區(qū)的成熟度均超過4%，達到變質(zhì)期，失去生氣能力［9－11］。雖然局部地區(qū)的成熟度偏高，但是高的有機碳含量預示著這些層位可能是頁巖氣發(fā)育的有利層位，如在黔中隆起的方深1井的下寒武統(tǒng)牛蹄塘組，成熟度（Ro）高達5.5%，有機碳含量高達8.02%，對牛蹄塘組黑色頁巖的壓裂測試表明，仍有天然氣產(chǎn)出。因此，不難看出即使是高成熟度的頁巖，也可能有天然氣賦存?？傮w來講，高成熟度對頁巖氣藏來說是不利的，在高成熟度條件下，主要看頁巖保存條件的好壞，如果保存條件好，即使成熟度高也能形成頁巖氣藏。筆者對四川盆地及其周緣下寒武統(tǒng)和上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)41塊黑色頁巖的成熟度和含氣量的關系可以看出，成熟度（Ro）介于1.1%～3.0%時，吸附氣含量達到最大值區(qū)域，平均超過0.5 m3／t，最大超過2 m3／t，總含氣量也達到最大值區(qū)域，平均超過1 m3／t。在小于1.1%和大于3.0%時，吸附氣含量和總含氣量均有不同程度的降低，前者因為處在生油窗（濕氣），生氣量有限且溶解于石油中，后者成熟度過高，生氣能力有限，均導致吸附氣含量不高（圖2）。無論成熟度高低，在頁巖層中，均有天然氣賦存，甚至形成頁巖氣藏。

圖1 中美主要頁巖成熟度對比圖

圖2 成熟度和吸附氣含量、總含氣量關系圖

為了盡量避免勘探風險，筆者認為成熟相對較低的頁巖可能具有較好的勘探前景，在中國南方地區(qū)大范圍高成熟度的條件下，要尋找成熟度相對較低的區(qū)域，并加強含氣量和保存條件的研究。

1.1.4 頁巖分布面積廣、厚度大、有機碳含量高

中國海相黑色頁巖總體上具有層位穩(wěn)定、分布面積廣、厚度大和有機碳含量高等特點。以上揚子下寒武統(tǒng)黑色頁巖為例，主要發(fā)育在梅樹村期和筇竹寺期，與最大海泛面相對應的低能環(huán)境對應，在整個上揚子廣泛分布，包括川南九老洞組、川北筇竹寺組、貴州—湘西牛蹄塘組、鄂西水井沱組、湘西天柱山組等，分布穩(wěn)定，巖性主要為黑色頁巖、碳質(zhì)頁巖、硅質(zhì)頁巖、結核狀磷塊巖、粉砂質(zhì)頁巖和石煤層等。主要發(fā)育在川南—黔北—黔中、湘鄂西—渝東和川北—川東北等地，厚度介于20～200 m，大部分地區(qū)大于100 m，在川中古隆起一帶不發(fā)育該套黑色頁巖。總體來看，上揚子下寒武統(tǒng)黑色頁巖具有厚度大、分布范圍廣的特點，現(xiàn)今殘留面積約為44×104km2，其中厚度大于30 m的分布面積約為30×104km2。已發(fā)現(xiàn)的一系列古油藏（如貴州甕安、麻江、銅仁、湘西南山坪等）的烴源巖均為該套黑色頁巖，表明該套頁巖曾有過生排烴過程?，F(xiàn)今，這些古油藏被暴露地表，下寒武統(tǒng)黑色頁巖也遭受剝蝕，頁巖氣的成藏條件破壞嚴重。

筆者對四川盆地及其周緣重慶市秀山縣溶溪鎮(zhèn)等16塊樣品分析，有機碳含量分布在0.28%～6.37%，平均為2.44%，普遍大于1%（其中大于1%的樣品數(shù)占樣品總數(shù)的80%，大于2%的樣品數(shù)占樣品總數(shù)的53.3%），這些均表明下寒武統(tǒng)黑色頁巖的有機碳含量高。中揚子、下?lián)P子等地的古生界烴源巖也均具有厚度大、有機碳含量高等優(yōu)點，可與美國主要產(chǎn)氣頁巖盆地進行對比（圖3）。

圖3 美國主要產(chǎn)氣頁巖與中國南方下古生界頁巖厚度（a）和有機碳含量（b）對比圖

1.2 陸相頁巖油氣的特殊性

中國陸相頁巖主要發(fā)育在東部陸相盆地白堊系和古近系、西北侏羅系及其以上地層、中部鄂爾多斯盆地三疊系和南方四川盆地及其周緣的三疊系—侏羅系等，具有時代新、埋藏普遍較深、成熟度低和有機質(zhì)豐度高等特點，油氣兼產(chǎn)。以渤海灣盆地東營凹陷為例，古近系為斷陷沉積階段，存在多個湖侵和湖退旋回，暗色泥巖總厚度超過1 000 m。泥頁巖層主要發(fā)育在沙四上亞段和沙三下亞段，其中沙三下亞段暗色泥頁巖厚度介于100～350 m，有機碳含量介于1.0%～9.0%，鏡煤反射率為0.35%～1.9%，底界埋深在1 200～4 000 m。在以前的鉆井中有較好的頁巖油氣顯示，如東營凹陷的豐深1井、河160井，車鎮(zhèn)凹陷車571井，沾化凹陷的義170井，惠民凹陷的臨98井［12］。

陸相生油理論的建立以及陸相盆地的成功勘探，使中國的石油工業(yè)走上了獨立自主發(fā)展的道路［2］。陸相頁巖油氣的勘探同樣需要積極創(chuàng)新，勇于突破，走中國特色的勘探道路。雖然陸相頁巖油氣的勘探比海相起步較晚，但是陸相頁巖具有比海相頁巖更有利的成藏條件，如厚度大、時代新、熱成熟度低和生排烴歷史簡單等。四川盆地建南地區(qū)和元壩地區(qū)已獲得突破，如川東北元壩9井在侏羅系珍珠沖段的壓裂高產(chǎn)超過1×104m3，建南氣田利川復向斜建南構造的建111井，壓裂后在下侏羅統(tǒng)自流井組東岳廟段日產(chǎn)天然氣3 000 m3，并且在泌陽凹陷安深1井獲得頁巖油突破，均表明中國的陸相地層具有頁巖氣（油）潛力。

與美國主要產(chǎn)頁巖氣盆地類比，中國陸相頁巖具有分布局限、埋藏普遍較深、脆性礦物含量低、黏土含量高（圖4），具有成藏機理和成藏條件特殊以及不利于后期改造等不利因素，需要在今后的工作中，加強陸相頁巖油氣地質(zhì)理論和開采技術的研究。

圖4 中國東部斷陷盆地和美國主要產(chǎn)氣頁巖石英含量圖

2 中國頁巖氣勘探策略

中國頁巖氣地質(zhì)條件的復雜性和特殊性，決定了中國的頁巖氣勘探不能照搬美國成功的頁巖氣勘探開發(fā)經(jīng)驗，美國頁巖氣勘探開發(fā)經(jīng)驗無法直接指導中國的頁巖氣勘探，只能在一定程度上給予借鑒。加強頁巖氣聚集機理和分布規(guī)律等理論研究和勘探開發(fā)技術攻關是解決頁巖氣勘探開發(fā)問題的關鍵。

2.1 加強頁巖氣地質(zhì)理論研究

筆者認為亟待解決的頁巖氣地質(zhì)理論包括以下幾個方面：

2.1.1 頁巖氣聚集機理

頁巖氣具有與常規(guī)油氣不同的生成機理、運移機理、賦存機理和保存機理，其中頁巖油和頁巖氣的聚集機理也差別較大，需要分別研究。①頁巖中的天然氣生成機理覆蓋了生物化學、熱解和裂解等幾乎所有可能的有機生氣作用機理，從未成熟到成熟均有發(fā)現(xiàn)，不同成熟度的頁巖氣藏，特征差別較大，準確判斷頁巖氣成因是認識一個頁巖氣藏的關鍵；②頁巖氣沒有從烴源巖運移到常規(guī)圈閉并在其中賦存的過程，只在頁巖中賦存了大量氣體，初次運移是控制頁巖氣聚集和分布的重要因素；③在頁巖氣藏中天然氣主要以3種狀態(tài)賦存在頁巖中，研究天然氣的賦存類型和比例，是估算氣田深部或未勘探區(qū)頁巖含氣量、資源評價的重要依據(jù)，也是評價頁巖氣可采性和進行產(chǎn)能預測的主要參數(shù)之一；④頁巖氣的保存機理主要以巖性變化、水力封閉等機理對天然氣進行封閉，保存條件的優(yōu)劣主要取決于頁巖本身的質(zhì)量和構造運動的強度，前者主要與頁巖的宏觀發(fā)育、物性特征和微觀封蓋能力有關，而后者由構造運動所導致的裂縫發(fā)育及抬升、剝蝕程度來反映，另外，頁巖和上覆、下伏地層的巖性、物性特征也是影響保存的主要因素。

2.1.2 頁巖儲層預測技術

由于頁巖的低孔低滲特征以及前期作為儲層研究偏少等原因，頁巖氣的儲層評價和預測技術是目前亟待解決的關鍵問題。目前對頁巖的儲層類型、孔隙類型、孔隙特征、孔滲特征和關系、裂縫特征以及裂縫對頁巖氣聚集的控制作用還不是十分明確，并且缺少針對頁巖儲層有效的實驗手段、測試方法和預測技術。要發(fā)展針對頁巖微米級孔隙，甚至納米級孔隙的實驗手段和測試方法，發(fā)展地震、測井等技術對頁巖儲層類型、儲層特征的識別和預測，加強頁巖礦物組成對頁巖儲層類型和特征控制作用的研究。在這些測試和預測技術的基礎上加強裂縫對頁巖氣成藏的控制作用的研究，加強孔隙類型和特征的研究。

2.1.3 頁巖含氣量計算

頁巖含氣量計算是研究頁巖氣評價的重要內(nèi)容。頁巖含氣量包括吸附氣含量、游離氣含量和溶解氣含量，準確判斷吸附氣含量是一項艱巨的工作，不同學者在這方面進行了積極的探索。筆者認為頁巖的內(nèi)部因素（頁巖有機地球化學指標、礦物組成、物性指標等）和外部因素（深度、溫度、壓力等）是影響頁巖含氣量的因素。其中影響吸附氣含量的主要因素為有機碳含量、石英含量、總烴量、形態(tài)有機質(zhì)含量、黃鐵礦含量、濕度、密度、壓力和溫度等，影響游離氣含量的主要因素為壓力、溫度、濕度、碳酸鹽含量、孔隙度和密度等。建議根據(jù)中國實際地質(zhì)條件分析各因素與含氣量的關系，采用多元回歸的方法對頁巖含氣量進行預測計算。

2.1.4 保存條件

建議在構造活動較為強烈的地區(qū)，加強頁巖氣保存條件研究：①要加強盆地的演化史研究，恢復不同時期的盆地原型，動態(tài)地反映盆地改造過程，從而在區(qū)域上對頁巖氣的發(fā)育條件進行控制；②頁巖自身的非均質(zhì)性是頁巖封閉天然氣的先決條件，致密的硅質(zhì)層或石灰?guī)r層可以把天然氣封閉在相對較軟弱的碳質(zhì)頁巖層內(nèi)，因而要加強巖性組合分析；③通天斷裂和淡水注入的條件下，可能使頁巖氣藏破壞掉，因此要加強從區(qū)域范圍內(nèi)尋找較好的壓力封閉區(qū)，有利于頁巖氣成藏和保存，尤其是目前處在微超壓和超壓狀態(tài)的，是頁巖氣勘探值得關注的領域和地區(qū)。

2.2 加強頁巖氣綜合評價技術研究

頁巖氣應由早期的靜態(tài)指標評價向靜態(tài)指標和動態(tài)因素綜合評價轉變。早期的頁巖氣選區(qū)主要是以厚度、有機碳含量和成熟度等靜態(tài)指標的信息疊加獲得，這對頁巖氣勘探早期尋找大的頁巖氣發(fā)育有利區(qū)帶是有意義和價值的。隨著頁巖氣勘探的進一步深入，需要加入動態(tài)因素分析，從頁巖沉積環(huán)境、構造演化、埋藏史和熱演化史、生排烴史等多方面進行綜合評價，不能簡單地從厚度、有機碳含量和成熟度等靜態(tài)指標肯定或否定一個地區(qū)。尤其是對南方復雜構造演化的地區(qū)來說，后期構造運動是重要的影響因素，應以頁巖構造演化為主線，對頁巖氣生烴有效性、排烴“無效性”、保存條件的有效性等進行綜合評價。

另外，還需要加入經(jīng)濟評價的因素。由于中國復雜的地形地貌條件，許多頁巖氣發(fā)育的有利區(qū)塊處于交通不便、自然條件下水系河網(wǎng)不發(fā)育的邊遠地區(qū)，客觀上存在的困難造成了天然氣管網(wǎng)建設也不到位，如何保證頁巖氣在開發(fā)過程中獲得必要的經(jīng)濟效益成為頁巖氣選區(qū)評價的重要命題。特別是市場經(jīng)濟條件下產(chǎn)品商業(yè)化必須以效益為前提。因此源于常規(guī)油氣勘探開發(fā)評價體系以及源于美國地理環(huán)境下、市場環(huán)境條件下的評價技術無法滿足國內(nèi)頁巖氣的系統(tǒng)全面評價，需要加強綜合評價技術研究。

2.3 加強頁巖氣勘探開發(fā)技術攻關

針對中國頁巖氣地質(zhì)特殊性和復雜性發(fā)展新的勘探技術，加強勘探技術的科技攻關，是提高頁巖氣勘探成功率和開發(fā)效益的重要手段。

2.3.1 地震技術

地震特別是三維地震主要是預測頁巖的空間展布和相對高有機碳、高孔滲及微裂縫發(fā)育的層段和地區(qū)，預測頁巖中相對高孔高滲的“甜點”區(qū)域，為鉆井設計提供基礎資料，探索適合中國地質(zhì)條件的頁巖氣勘探地震模型，發(fā)展非常規(guī)勘探的地震理論。

2.3.2 鉆井技術

由于頁巖的低孔低滲特征，一是需要開展針對頁巖氣藏的水平井技術和欠平衡技術，二是需要保證穩(wěn)定井眼的優(yōu)質(zhì)鉆井液技術，三是發(fā)展“工廠化”叢式井鉆井技術。

2.3.3 壓裂技術

開展針對中國頁巖氣地質(zhì)特殊性的壓裂技術，包括多級壓裂、清水壓裂、水力噴射壓裂、重復壓裂以及同步壓裂等，尤其是陸相頁巖，其脆性礦物含量低，黏土礦物含量高，需要發(fā)展針對陸相頁巖的壓裂技術。

2.3.4 測井技術

由于組成頁巖礦物的多樣性和復雜性，在確定有機碳含量、成熟度、孔隙度、含氣量和含氣飽和度等參數(shù)之前要充分考慮測井曲線對多種礦物的測井響應，加強多種測井技術綜合評價研究、攻關，建立適合中國頁巖氣地質(zhì)的測井技術和標準。

3 結論和建議

1）中國發(fā)育多套海相頁巖和陸相頁巖，與國外相比，海相頁巖具有“一老二雜三高”的特點，陸相頁巖具有“一新一深二低”的特點。海相頁巖與國外（主要是美國）典型頁巖氣盆地相比具有分布面積廣、厚度大和有機碳含量高等有利特征，同時也具有構造運動復雜、演化史復雜、演化程度高和生排烴期次多等不利因素，差異明顯。要在認真研究美國頁巖氣盆地特征和勘探開發(fā)經(jīng)驗的基礎上，立足中國盆地的具體特征來分析研究頁巖氣的成藏機理、條件和有利分布區(qū)域，建立適合中國頁巖氣地質(zhì)特殊性的綜合評價方法和技術體系，同時加強地震技術、鉆井技術、壓裂技術、測井技術等頁巖氣勘探開發(fā)技術的攻關。

2）在選區(qū)方法上，要采用靜態(tài)指標分析向靜動態(tài)指標綜合分析方法的轉變，要加強頁巖演化史、生烴史／量和排烴史／量等的動態(tài)研究，采用動態(tài)和靜態(tài)因素相結合的方法進行頁巖氣勘探目標和鉆井靶區(qū)的研究。另外，除了地質(zhì)條件外，將影響經(jīng)濟效益的人文地理參數(shù)進入評價體系，形成系統(tǒng)全面的綜合評價體系和方法。

3）在選區(qū)地區(qū)和層位上，要堅持“立足盆內(nèi)，兼顧盆外，海陸并舉”的思想，盆地內(nèi)常規(guī)油氣勘探程度高，可供利用的資料較多，但由于頁巖氣地質(zhì)特殊性，可能在盆外常規(guī)油氣難發(fā)育的區(qū)域發(fā)育頁巖氣藏，因此，要兼顧盆外的頁巖氣勘探；同時考慮到中國在陸相生油理論和陸相盆地勘探獲得巨大成功，為陸相頁巖氣勘探奠定了良好的基礎資料，要加強陸相頁巖氣（油）的勘探研究和戰(zhàn)略選區(qū)。類比國外在海相頁巖氣勘探獲得巨大成功，要立足國內(nèi)海相頁巖氣勘探，考慮到下古生界海相頁巖特征，要“立足上古，兼顧下古和前寒武”。在具體措施上，根據(jù)中國頁巖氣地質(zhì)特殊性海相選區(qū)要采取“高中找低、強中找弱、好中找厚”的原則。

［1］聶海寬，張金川.頁巖氣藏分布地質(zhì)規(guī)律與特征［J］.中南大學學報：自然科學版，2010，41（2）：700－708.

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Peculiar geological characteristics of shale gas in China and its exploration countermeasures

Nie Haikuan1，He Faqi2，Bao Shujing1
（1.Sinopec Exploration ＆Development Research Institute，Beijing 100083，China；2.Sinopec Oilfield Exploration ＆Development Division，Beijing 100083，China）

NATUR.GAS IND.VOLUME 31，ISSUE 11，pp.111－116，11／25／2011.（ISSN 1000－0976；In Chinese）

Compared to the high production of U.S.shale gas，shale gas development is in its infancy in China，one important reason is its peculiar geological characteristics.Based on the analysis of the sedimentary environment，shale types，and evolution history ＆characteristics，this paper summarized the geological peculiarities of marine and continental oil and gas shales in China.The marine gas shales are featured by old age，multiple bed layers，complex multi－period tectonic movement，complicated thermal evolution history，high failure strength，high total organic carbon（TOC）contents，and high degree of thermal maturity and evolution.The continental oil and gas shales are featured by new age，great burial depth，low thermal maturity，and low contents of brittle minerals.In order to achieve a breakthrough of shale gas exploration and a rapid growth of shale gas reserves and production，we suggest that（1）the analysis of shale gas pooling mechanism，geological conditions，and the distribution of favorable exploration target zones should be based on the said peculiarities of shale gas in China，（2）a comprehensive evaluation method and a package of techniques should be set up adaptable for such peculiarities，and（3）bottlenecks should be overcome in such technologies as seismic，drilling，frac treatment，and logging，etc.

shale gas，marine－facies shale，continental oil shale，accumulation mechanism，reservoir forecast，gas content，China

聶海寬等.中國頁巖氣地質(zhì)特殊性及其勘探對策.天然氣工業(yè)，2011，31（11）：111－116.

10.3787／j.issn.1000－0976.2011.11.028

國家油氣專項“全國油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查與評價”（編號：2009GYXQ15）、中國博士后科學基金（編號：20110490541）。

聶海寬，1982年生，博士；現(xiàn)在中國石化石油勘探開發(fā)研究院博士后工作站從事油氣成藏機理和非常規(guī)天然氣地質(zhì)研究工作。地址：（100083）北京市海淀區(qū)學院路31號。電話：13466585382。E－mail：niehk.syky＠sinopec.com.

2011－09－18 編輯 羅冬梅）

DOI：10.3787／j.issn.1000－0976.2011.11.028

Nie Haikuai，born in 1982，holds a Ph.D degree and is mainly engaged in oil and gas pooling mechanism and geological studies of unconventional natural gas resources.

Add：No.31，Xueyuan Rd.，Haidian District，Beijing 100083，P.R.China

Mobile：＋86－13466585382 E－mail：niehk.syky＠sinopec.com