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頁巖氣資源評價是怎么回事

2021-1-26 8:24:54 來源:中國礦業報 作者:王 超

頁巖氣是一種非常規天然氣,其成分主要為甲烷,屬于清潔能源。隨著近年來生態環境保護壓力的加大,世界各國逐漸加強了以頁巖氣為代表的清潔能源的開發利用力度。

我國含氣頁巖層系多、分布廣、類型多樣,頁巖氣資源潛力總體很大。隨著四川、貴州、湖北等地頁巖氣勘探開發工作陸續取得突破,特別是在四川盆地實現了頁巖氣商業性開發,使得我國成為了北美之外首個實現頁巖氣規模化開發的國家。我國清潔能源的前景如何?是否滿足人民生產生活所需?我們是不是需要“勒緊腰帶過日子”?鑒于此,對頁巖氣開展資源評價,獲取頁巖氣資源量,摸清我國頁巖氣資源家底是非常必要的。

顧名思義,頁巖氣是存儲在頁巖中的天然氣,借鑒一位科學家的說法,我們可以把含氣的頁巖看作“農田”,把其中蘊含的頁巖氣看作這塊“田地”出產的“糧食”,那么,資源評價工作就可以看作是評估一塊農田中究竟能生產多少糧食的問題。我們就從頁巖這塊田地入手,看看怎樣計算出它的產量。

開展資源評價,首先要找到頁巖氣發育的“肥沃農田”。貧瘠的土地,也就是含氣量較低的頁巖雖然也會有頁巖氣出產,但是就目前的技術條件來看,針對其開展頁巖氣勘探開發工作是不經濟的。地質工作者要找到可能存在的“高產田地”,也就是特定層系頁巖的分布區,開展地質調查工作,在完成基礎地質條件研究的基礎上,根據頁巖氣勘探程度與發現情況,確定含氣頁巖的分布區。

我們的下一步工作是確定這塊肥沃農田的范圍。根據頁巖氣生成和聚集的客觀規律,通過一定的條件限制,以具有一定保存條件的富有機質頁巖展布確定范圍,劃定頁巖氣資源評價單元,針對其開展資源評價工作。

接下來是確定計算方法和參與計算的參數。針對我國頁巖氣資源評價特點和資料條件,目前常用的資源評價方法包括概率體積法和類比法;在部分勘探程度較高的地區,還可以采用動態法開展資源評價工作。以概率體積法為例,資源評價工作中常用的參數有含氣泥頁巖分布面積、厚度;泥頁巖密度、頁巖含氣量和技術可采系數等。在評價單元劃定完成以后,可以得出含氣頁巖在橫向上和縱向上的分布情況,獲得含氣頁巖的面積和厚度數據;根據現場實測或測井等手段,可以獲得含氣頁巖的密度;頁巖含氣量是單位質量頁巖中所含頁巖氣的頁巖氣資源評價的核心數據,好比是農田的“單位面積產量”,通過現場解析法和等溫吸附法等方法可以確定頁巖的總含氣量;有了“農田”的單產和面積,也就是頁巖含氣量以及含氣頁巖的面積、厚度和密度,即可獲得頁巖氣地質資源量,也就是“農田”的“總產量”。需要注意的是,因為技術條件的限制,以上部分參數,如頁巖密度、含氣量等數據為各個實測點上的數據,在資源量計算過程中,需要通過概率法獲得評價單元的參數分布概率,在統一要求(方法、標準、時間、算法等)條件下采用概率算法進行累加求和,進而開展資源評價工作,這也是本方法被稱為“概率體積法”的原因。

頁巖氣技術可采資源量可以看做“收獲入倉”的頁巖氣數量,指的是在現行的技術條件下,預期從某一頁巖氣資源評價單元內可能采出并具有經濟意義的頁巖氣數量。頁巖氣可采系數是指同一地質單元中,在現行的經濟和技術條件下,可采出的資源量占地質資源量的比例。

頁巖氣技術可采資源系數是根據研究區地質背景、勘探程度及資料基礎,采用分析計算、實驗測試、地質類比、統計分析等多種方法和手段,獲取頁巖氣技術可采資源量計算所需的各種參數,并對參數進行合理性分析,確定參數變化規律及其取值范圍。頁巖氣技術可采資源量可由地質資源量與技術可采系數相乘而得。

綜合利用各種方法,動態更新評價我國頁巖氣地質資源量123.01萬億立方米,可采資源量21.84萬億立方米(數據截至2013年),經濟價值巨大,可為人民生產生活所需能源提供堅實的保障。

(作者單位:中國地質調查局油氣資源調查中心)

網站編輯:宮莉

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