近年来,在各种媒体上,不时出现“页岩油”“页岩气”的报道,尤其是美国通过“页岩革命”实现能源独立,改变了美国的能源政策,也改变了世界能源格局。
页岩,是自然界很常见的一种沉积岩石,多为非常致密的含有沥青质或富含有机质的暗色、黑色泥页岩和高碳泥页岩类,以黏土类矿物(高岭石、水云母等)为主,黏土矿物含量达30%~50%,还有15%~25%的粉砂质(石英颗粒)和4%~30%的有机质。页岩具有明显的薄层理构造,会呈薄厚不一的片状。按成分不同,分为碳质页岩、钙质页岩、砂质页岩、硅质页岩等。页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水,往往成为地下水层内的隔水层。浸水后易发生软化和膨胀,抗滑稳定性极差。
页岩油气是指以页岩为主的页岩层系中所含的油气资源,页岩既是生成油气的烃源岩,又是储集油气的储层。传统石油地质认为,页岩是生产油气的烃源岩,本身因为极其致密的岩石条件难以储集油气,所生产出来的油气很快会排出并运移到砂岩、石灰岩中聚集成藏。勘探实践证明,页岩不仅能“生”油气,还能“储”油气,自生自储,原地聚集。可以说,页岩油气是非常“懒”的一种资源,一点也不想运动(运移);也可以说,这是一种“恋家”的资源,从出生到被发现,一直“宅”在家里。
页岩油气是一种储量非常巨大的非常规能源资源,广泛分布于世界各大洲。随着勘探和开发等方面技术的进步,人们越来越多认识到页岩油气的勘探意义,使得页岩油气在世界油气可采资源中的占比越来越高,成为最具价值的非常规油气资源之一。
页岩油气藏常常深埋在地下,难以直接开采,页岩储层非常致密,油气可以游离状态存在于天然裂缝和孔隙中,但更多的是以吸附状态吸附于干酪根、黏土颗粒表面。页岩极其致密,其孔隙和裂缝通常达纳米级,常规的开采方式难以产出,需要通过水力压裂(利用地面高压泵,通过井筒向油层挤注具有较高黏度的压裂液。当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时,则在井底油层上形成很高的压力,从而在深层岩层中形成裂缝,石油和天然气可通过该裂缝流动)人工造裂缝的方式,将页岩中的油气开采出来。
中国含油气盆地以陆相生油为主,因此页岩油也以陆相页岩为主,广泛分布于松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、柴达木盆地和准噶尔盆地、吐哈盆地等大中型盆地。而页岩气则主要分布于海相沉积的四川盆地,该盆地海相沉积较早,页岩埋藏较深,地层温度、压力高,以生成天然气为主。
中国近年来大力加强页岩油气勘探开发,页岩油气取得了巨大进展。2022年页岩气产量达到240亿立方米,成为世界第二大页岩气生产国,页岩油产量突破300万吨,相信不久的将来,中国“页岩革命”也将实现。