全球非常规油气资源开发状况

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正常温压系统,岩石固结差,非均质性中 等,岩性圈闭为主,局部受断层控制
来几年产量将有所下降 待发现资源量:8.32万亿方
➢ 主要分布在阿尔伯达的上下两套煤层。煤层气产量的90%来自于上部的 Horseshoe Canyon,但埋藏较深的Mannville组资源潜力更大
➢ 2002年商业开发,开发程度较低,只占有加拿大天然气总产量的7.8%
7、加拿大油砂分布及特征
资源量:3825亿吨 地质储量:2884.6亿吨 剩余探明储量:70.5亿吨
>2800
>3400
>3700
➢ 资源量估算可靠性差 ➢ 2008~2009年,Horn River仅钻了
55口井,2009年TRR为120Tcf (储量600 Tcf,采收率20%) ➢ 2010~2011约为210口,Horn River的TRR高达96Tcf
5、加拿大致密气分布及特征
待发现资源量:8.32万亿方
三、非常规油气技术现状及发展方向
(一)非常规油气资源分布及特征
非常规原油
非常规油(油砂、重油、油 页岩)地质资源量18818亿 吨,可采资源量4578亿吨
国家分布:主要分布在俄罗 斯、委内瑞拉、加拿大和美 国
地理分布:集中在阿尔伯达、 东西伯利亚、东委内瑞拉和 皮申思盆地
非常规天然气
全球非常规气(致密气、煤 层气和页岩气):地质资源 量为802万亿方,可采资源 量204万亿方
3.6
3.0 2500~5000
4 22 5~6
Eagle Ford 1100
10500~11300 180~375 6.0
5.0 3800~5500
4 21 6~9
Hay nesville 9000
10500~13500 200~300 14
6.5 3500~3800
8 75 3.6
M arcellus 95000
“非常规油气资源”是一个动态、主要受技术、经济性影响的概念
各类非常规油气定义
(1)致密气:主要指致密砂岩气,是指只有经过大型压裂改造等措施才可 以获得经济产量的低孔渗砂岩气藏。其孔隙度一般小于10%, 空气渗透率一般小于0.1 mD
(2)煤层气:俗称瓦斯或煤层瓦斯,是以游离、吸附、溶解等方式赋存在 煤层中的典型自生自储的伴生气体。一般需要先排水减压、 后排采
国家分布:主要分布在俄罗 斯、美国、加拿大和中国
盆地分布:集中分布在阿巴 拉契亚、阿拉伯、阿尔伯达、 东西伯利亚通古斯
主要国家的非常规潜力
美国 ➢ 页岩气:加拿大 阿尔伯达盆地 ➢ 致密油:委内瑞拉 东委内瑞拉盆地 ➢ 致密气:美国、中国 ➢ 煤层气:美国、澳大利亚、加拿大
加拿大 ➢ 油砂 ➢页岩气: ➢煤层气
页岩
页岩气
储层为致密碳酸盐岩,油气为近源生 储
储层为页岩,油气为自生自储
煤层
煤层气
储层为煤层,天然气为自生自储
气态
致密气、煤层气、页岩气 非常规天然气
相态 液态
致密油、重油
非常规油
固态
油砂
非常规油气
连续型
煤层气、页岩气、气水合物
油气藏呈连续分布,多属于自生自储 类型,储层物性差
油气分布或 准连续型 圈闭类型
M M cf/d
EUR,Bcf/井
1.6
平均段长,ft
2500~3500
井网密度,井/mi2
5.5
TRR,Tcf
4.3
井成本,$M M
2.8
Fay et t eville 9000
1000~7000 20~200 2.8
2.1 1500~5000
8 32 3.0
Woodford 3700
5000~9500 150~250
委内瑞拉 ➢ 重油
澳大利亚 ➢ 煤层气
俄罗斯、中国等 ➢ 页岩气、煤层气、重油等 ➢ 勘探程度低
1、美国页岩气、致密油资源分布
33个盆地36个成藏组合(play)
美国六大页岩基本特征对比
面积,M i2
Barnett 4075
深度,ft
6500~8500
厚度,ft
100~600
初期生产速度,
4.0
产物特征
一般有自由水伴生采出
产自由水很少(煤层气除外)
产量特征 初始产量大且产量递减速率慢 初始产量较大,但产量递减较快
流动性: 常规—牛顿与达西流 非常规—非牛顿与非达西流
4、非常规油气特征
(1)非常规油气资源受经济界限决定
水平井分段压裂
From Devon Energy, 2006
非常规油气特低渗、致密储层中油气产量取决于井筒和压裂技术
3、差异性对比
差异比较
地质差异性对比
常规油气
非常规油气
源储关系 来源多样(原生或次生);相隔相离 原生(或自生)来源;紧邻、互层或夹层
储层岩性 储层物性
圈闭
碳酸盐岩、碎屑岩或其他
储层基质渗透率一般>1mD 以毫米孔为主要富集空间
构造或地层岩性圈闭
通常为致密碳酸盐岩、致密砂岩、页岩
储层基质渗透率很低(<1mD) 以微米和纳米孔为富集空间
4000~8500 50~200 3.5
1.2 2500
8 410 1.2
页岩气:21万亿方 Marcellus:55% Haynesville:10% Barnett:6%
致密油:32.6亿吨 Monterey/Santos:64% Barkken:15%, Eagle Ford:14%
待发现页岩气:1.6万亿方 (USGS)
2、非常规油气定义
依据经济、勘探开发与工程技术要求、地质特征可有多种定义 ➢经济概念(是指油气资源的经济性):将在经济上依靠高油价才能盈
利的陆地天然气及其它油气资源(包括小型生产者的资源)定义为非 常规油气资源 ➢勘探开发与工程技术概念:美国全国天然气委员会(NPC)将只有采 用先进的开采技术组合才能采出的油气(即采用普通勘探开采技术难 于表征和进行商业性生产的油气聚集RPSEA)定义为非常规油气 ➢地质概念:主要是非浮力驱动形成、且其分布不受构造圈闭或岩性圈 闭控制的区域性连续分布油气(Law and Curtis ,2002)
(3)页岩气:从自生自储在富含有机质的页岩纳米级孔隙中或致密储层页 岩夹层中,经过压裂改造等工程技术才能具有商业产能的天 然气。赋存孔隙为纳米孔,渗透率更低
各类非常规油气定义
(4)致密油:是赋存于生油岩中或与其直接接触的致密砂岩、致密碳酸盐 岩等岩石中的石油聚集,只有经过大型压裂改造等措施才可 以获得经济产量的油藏。其中,孔隙度一般小于12%,空气 渗透率一般小于1 mD,大部分小于0.1mD
无明显的圈闭和盖层
流体关系
有明确的油气水界面
无明确的油气水界面
富集分布
局部分布、受限于圈闭边界 局部高点范围内的高度富集
区域性分布、具有扩散性边界 大范围内低密度含油气
地层压力
正常、超压、负压均存在
通常具有异常地层压力
储层孔隙: 常规—毫米与微米 非常规—微米与纳米
流体性质及产出物的差异性对比
差异比较
Utica
Horton Bluff
深度(m)
2500~3000
1700~4000
300
500~3300 1120~2000
厚度(m)
150
300~
17~350
90~300
150
含气孔隙度(%)
3.2~6.2
1.0~6.0
<10
2.2~3.7
2
TOC(%)
0.5~6.0
1~7
0.5~12
0.3~2.25
新区3个,前景区9个
4、加拿大页岩气、致密油分布及特征
➢ 待发现资源量:30.5万亿方
➢ 地质储量:31万亿方,主要分布
在Horn River、Montney盆地
➢ 可采储量:1754亿方
加拿大五大页岩区基本特征对比
表 5 加拿大 5 大页岩盆地对比
Horn River
M ontney
Colorado
储层环境 成藏环境 开发环境
常规油气勘探
毫米-微米级孔隙 光学显微镜
浮力作用下流体分异 经历一次和二次运移
达西流动
页岩气勘探
纳米级孔隙 中子散射-计算化学 颗粒表面吸附 无一次和二次运移
非达西流动和扩散
常 规
相差

砂 岩
100倍

10 µm
汇报提纲
一、非常规分类及特征 二、非常规油气勘探开发状况
(一)非常规油气资源分布及特征 (二)非常规油气资源开发状况
主要分布:阿尔伯达阿萨巴斯卡、冷湖、和平河三个 地区,总面积14.08 万平方公里
8、委内瑞拉重油分布及特征
世界重油储量分布
委内瑞拉是重油储量最为丰富的国家,奥 里诺科重油开发最具影响力和代表性
总面积55314平方公里,原始地质储量2 000亿吨,按23%的采收率计算,其可采 储量约460亿吨
不连续型
致密油气 大部分油砂、稠油
油气藏呈准连续分布,储层为致密砂 岩或碳酸盐岩,主要为近源储集型
油气藏非连续分布,储层为常规储层, 部分致密层亦属此类,油气多为远源 储集型
主要有两种类型
1、致密性非常规-储层孔隙非常小: 常规—毫米与微米 非常规—微米与纳米
2、重质性非常规-密度特别大、原油粘度特别高: 常规-小于100mpa.s 非常规-大于100mpa.s(大体相当于20API) 其中:重油100-10000mpa.s 油砂大于10000mpa.s (大体相当于10API)
达1.0MMcf/d BC东北部气藏:井深4000~4500ft,多数为水平井,水平段长
2900~5000ft;平均采气速度480Mcf/d 深部盆地:井深7000~11000ft,多数为直井;平均采气速度400Mcf/d
6、加拿大煤层气资源分布
地质储量:7.1万亿方 储量:2292亿方,主要是上层 储量潜力:1.69万亿方 2011年产量:87亿方,预计未
地质储量:20万亿方
可采储量:4245亿方
储量潜力:2.15万亿方
目前产量:507亿方,占天然气
总产量34%
数据来源:Woodmac
加拿大致密气的资料比较欠缺,只有3大致密气藏的基本资料(Dixon,2005) 浅层气:井深2000~2500ft,多数为直井;平均采气速度33Mcf/d,一些
10
成熟度(Ro)* 硅(%)
2.2~2.8 45~65
0.8~2.5 20~60
生物成因 砂和粉砂
1.1~4 5~25
1.53~2.03 38
方解石/白云石(%)
0~14
20%~

30~70

粘土(%)
22~40
<30

8~40
42
自由气(%)
66
64~80

50~65

吸附气(%)
34
20~36
(2)从“源外”到“源内”聚集、 改变了勘探开发视野
从高部位到低部位 从局部到大面积 从“天然”聚集到“人造”成矿
页岩气与常规油气剖面分布示意图
常规气藏
砂岩
煤层气
盖层
常规伴生气 油
致密气藏
富气页岩
常规油气与页岩气 平面分布示意图
沉积盆地
页岩气
常规油气藏
(3)超越了现有经典理论、改变了传统勘探开发理念

35~50

CO2(%) GIP/段(百万 m3)
12 1700~9000
1 230~4500
— 623~1800
<1 710~5950
5 2000~17000
GIP/段(Bcf)
60~318
8~160
22~62
25~210
72.4~600
储藏 GIP(十亿 m3) 4100~17000
2300~20000
全球非常规油气资源开发状况
中国石油勘探开发研究院 2012年12月6日
汇报提纲
一、非常规分类及特征 分类、定义、特征
二、非常规油气勘探开发状况 三、非常规油气技术现状及发展方向
1、非常规油气分类
分类依据
类型
种类
特征
致密砂岩
致密砂岩油气
储层为致密砂岩,油气为近源生储
致密型 致密碳酸盐岩 致密碳酸盐岩油气 储层类型
(5)油 砂:又称沥青砂,是一种含有高粘度原油或天然沥青的砂岩。其 中,原油粘度大于10000mPa·S,API重度小于10,沥青含 量一般超过10~12%,基本不流动
(6)重 油:是油藏次生改造过程中,轻质组分散失后残留的大分子量、 高粘度的残余稠油。其中,原油粘度100-10000mPa·S , API一般小于20°,流动性差
2、美国致密气分布及特征
Piceance
Anadarko
地质储量:38.7万亿方 剩余探明储量:1.7万亿方 累产:1.44万亿方 资源潜力:2.65万亿方 待发现资源量:21万亿方
数据来源:Woodmac 2011
3、美国煤层气分布及特征
地质储量:5.4万亿方 剩余探明储量:2915亿方 累产:6651亿方 资源潜力:9820亿方 待发现:11.45万亿方 美国煤层气主产盆地3个,
常规油气
非常规油气
烃类API
>20°
<20°
烃类流动性
经历一次和二次运移
无一次和二次运移
成藏环境
浮力作用下流体分异
颗粒表面吸附
Baidu Nhomakorabea
开发环境 遵从重力和浮力原理;达西流动 不遵从牛顿和浮力原理;扩散作用
储量与采出率
资源量大、采收率较好
资源量巨大、采收率很低
生产井特征 油气井、水井、干井均存在
真正的干井很少

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