頁頁巖氣資源／儲量計算與評價技術規(guī)范解讀

1、頁巖氣資源/儲量計算與評價技術規(guī)范解讀2014-06-12 | 作者： 張大偉 李玉喜 | 來源： 中國礦業(yè)報2014年4月17日，國土資源部以公告形式，批準發(fā)布了由全國國土資源標準化技術委員會審查通過的頁巖氣資源/儲量計算與評價技術規(guī)范（DZ/T0254-2014）（以下簡稱規(guī)范），并于2014年6月1日實施。這是我國第一個頁巖氣行業(yè)標準，是規(guī)范和指導我國頁巖氣勘探開發(fā)的重要技術規(guī)范，是加快推進我國頁巖氣勘探開發(fā)的一項重大舉措。規(guī)范的發(fā)布實施是我國非常規(guī)油氣領域的一件大事，必將對我國頁巖氣資源儲量管理和頁巖氣勘探開發(fā)產生重要影響。規(guī)范的重要意義2011年12月，國務院批準頁巖氣為新發(fā)現(xiàn)礦種，

2、確立了頁巖氣作為我國第172個礦種的法律地位。國土資源部將頁巖氣按獨立礦種進行管理，對頁巖氣探礦權實行招標出讓，有序引入多種投資主體，通過競爭取得探礦權，實行勘查投入承諾制和區(qū)塊退出機制，以全新的管理模式，促進頁巖氣勘探開發(fā)，促使頁巖氣勘探開發(fā)企業(yè)加大勘查投入，盡快落實儲量，形成規(guī)模產量，從而推動頁巖氣產業(yè)健康快速發(fā)展。繼2012年3月國家發(fā)展改革委員會、國土資源部、財政部、國家能源局共同發(fā)布頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（2011-2015年）之后，國家有關部門又相繼出臺了加強頁巖氣資源勘查開采和監(jiān)督管理、頁巖氣開發(fā)利用補貼、頁巖氣開發(fā)利用減免稅、頁巖氣產業(yè)政策以及與頁巖氣相關的天然氣基礎設施建設與運營管理

3、、油氣管網設施公平開放監(jiān)督管理、建立保障天然氣穩(wěn)定供應長效機制等一系列政策規(guī)定，為頁巖氣勘探開發(fā)創(chuàng)造了寬松政策環(huán)境。與此同時，其他有關頁巖氣環(huán)保、用水、科技和對外合作等政策措施也在加緊制定中。目前，我國頁巖氣勘探開發(fā)已進入了實質性發(fā)展階段，重慶涪陵、四川長寧等地區(qū)已開始轉入頁巖氣商業(yè)性開發(fā)。截至2013年底，全國共設置頁巖氣探礦權52個，面積16.4萬平方千米。中石油、中石化、中海油、延長石油等石油企業(yè)已在四川、重慶、貴州、云南、陜西、安徽、河南、山東、湖南、湖北、遼寧、黑龍江等10多個?。▍^(qū)、市）的各自常規(guī)油氣區(qū)塊中開展了頁巖油氣勘探工作。國土資源部于2011年和2012年舉行了兩輪頁巖氣探

4、礦權出讓招標，中標的19家企業(yè)在21個區(qū)塊上按勘探程序穩(wěn)步推進頁巖氣勘探，總體進展情況良好。目前，已經實現(xiàn)規(guī)?？碧胶驼诓渴鸹驅嵤┛碧降钠髽I(yè)開始為提交頁巖氣儲量做準備，中石化在涪陵焦石壩、中石油在長寧地區(qū)已率先形成產能，并將形成大規(guī)模開發(fā)，具備了提交儲量的條件。頁巖氣儲量作為產量的基礎，在我國頁巖氣勘探開發(fā)進入到現(xiàn)在這個階段，如何評價計算已是當務之急。為了促進頁巖氣科學合理勘探開發(fā)，做好頁巖氣儲量估算和評審工作，規(guī)范不同勘探開發(fā)階段頁巖氣資源/儲量評價、勘探程度和認識程度等要求，為頁巖氣產能建設提供扎實的儲量基礎，出臺和發(fā)布規(guī)范顯得十分必要。2 / 9規(guī)范借鑒國外成功經驗，根據我國頁巖氣特點和

5、頁巖氣勘探開發(fā)實踐，尊重地質工作規(guī)律和市場經濟規(guī)律，參考相關技術標準規(guī)范，實現(xiàn)了不同礦種間規(guī)范標準的銜接。同時，鼓勵采用科學適用的勘查技術手段，注重勘查程度和經濟性評價，適應了我國頁巖氣勘探開發(fā)投資體制改革，比較切合我國頁巖氣勘探開發(fā)的實際，體現(xiàn)了頁巖氣作為獨立礦種和市場經濟的要求，必將對按照油氣勘探規(guī)律和程序作業(yè)、提高勘探投資效益、避免和減少頁巖氣勘探資金的浪費、促進頁巖氣勘探開發(fā)起到重要的指導作用和促進作用。規(guī)范是頁巖氣儲量計算、資源預測和國家登記統(tǒng)計、管理的統(tǒng)一標準和依據，有利于國家對頁巖氣資源的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一定量評價，更準確地掌握頁巖氣資源家底，制定合理的頁巖氣資源管理政策，促進頁巖氣

6、資源的合理開發(fā)和利用。規(guī)范也是企業(yè)投資、產能建設和開發(fā)以及礦業(yè)權流轉中資源/儲量評價的依據，有利于企業(yè)自主行使決策權，確定勘探手段、網度安排以及進一步勘探的部署，以減少勘探開發(fā)投資風險，提高投資效益，有利于企業(yè)按照統(tǒng)一的標準估算頁巖氣儲量，并向國家提交頁巖氣儲量，進而確定開發(fā)投資和產能規(guī)模，為礦業(yè)權轉讓提供統(tǒng)一的尺度，滿足市場經濟條件下的頁巖氣勘探開發(fā)投資體制運行和頁巖氣產業(yè)經濟發(fā)展的需要。規(guī)范的主要特點（一）體現(xiàn)了頁巖氣特點，與國內頁巖氣勘探實踐結合緊密我國頁巖氣地質特點和富集規(guī)律獨特，富有機質頁巖發(fā)育層系多、類型多、分布廣，自下古生界至新生界10個層系中形成了數十個含氣頁巖層段。寒武系、奧

7、陶系、志留系和泥盆系主要發(fā)育海相頁巖，其中上揚子及滇黔桂區(qū)海相頁巖分布面積大，厚度穩(wěn)定，有機碳含量高，熱演化程度高，頁巖氣顯示廣泛，目前已在川渝、滇黔北獲得頁巖氣工業(yè)氣流。石炭-二疊系主要發(fā)育海陸過渡相富有機質頁巖，在鄂爾多斯盆地、南華北和滇黔桂地區(qū)最為發(fā)育，頁巖單層厚度較小，但累計厚度大，有機質含量高，熱演化程度較高，頁巖氣顯示豐富。中新生界陸相富有機質頁巖主要發(fā)育在鄂爾多斯、四川、松遼、塔里木、準噶爾等含油氣盆地中，分布廣，厚度大，有機質含量高，熱演化程度偏低，頁巖油氣顯示層位多。按照大地構造格局和頁巖氣發(fā)育背景條件，我國頁巖氣被劃分為南方（包括揚子板塊和東南地塊）、華北-東北及西北三大頁

8、巖氣地質區(qū)。我國對石油天然氣源巖的系統(tǒng)研究已經有幾十年，對其分布規(guī)律的了解較為深入。近年來，我國通過頁巖氣資源調查評價和勘探實踐，基本確定了含氣頁巖層段的含義，并對海相、海陸過渡相和陸相含氣頁巖層段進行了劃分，但也存在著不同的認識。為此，規(guī)范對頁巖層段的定義沒有采取定量化，而是采用了定性處理。這樣規(guī)定，既然符合我國頁巖氣特點，也與我國目前正在進行的頁巖氣勘探開發(fā)生產實踐相適應。（二）參考了石油天然氣儲量計算規(guī)范，實現(xiàn)了不同礦種間規(guī)范標準的協(xié)調頁巖氣屬烴類礦產，與天然氣、煤層氣等既有相類似之處，也有自身的不同特點。規(guī)范在定義頁巖氣、頁巖層段、脆性礦物等術語及內涵時，充分考慮并實現(xiàn)了不同礦種間規(guī)范

9、法規(guī)的協(xié)調。在頁巖氣資源/儲量分類分級中，規(guī)范沿用了現(xiàn)行的常規(guī)油氣的分類分級體系，將類別分為勘探、評價、先導試驗、產能建設等4個階段，分階段進行儲量計算、復算、核算、結算和動態(tài)更新；將頁巖氣地質儲量級別分為探明、控制、預測，并規(guī)定了各級地質儲量計算參數的劃定原則、測定方法和取值要求；同時規(guī)定了探明、控制、預測的探明技術可采儲量的計算條件和方法，以及探明、控制的經濟可采儲量的計算條件。規(guī)范與常規(guī)油氣技術規(guī)范一樣重視基本井距和地震勘探測線距密度，規(guī)定了地震、鉆井、測井勘探等工作量，按照DZ/T0217-2005石油天然氣儲量計算規(guī)范中有關天然氣的要求執(zhí)行。這樣規(guī)定，有利于鼓勵頁巖氣技術攻關和創(chuàng)新，

10、從而推動頁巖氣勘探開發(fā)技術的發(fā)展。（三）強調了頁巖氣勘探開發(fā)經濟評價，把頁巖氣的經濟意義作為一個重要因素予以考慮頁巖氣勘探投資的目的是為獲取有開采價值、有經濟意義的頁巖氣儲量，這就決定了頁巖氣勘探不僅要查清頁巖氣的有效儲層、品位、賦存條件及開采條件，而且還要對其進行可行性經濟評價，從而確定頁巖氣開發(fā)的經濟意義。鑒于目前我國頁巖氣勘探開發(fā)還處在試驗和探索階段，大規(guī)模開發(fā)剛剛開始，加之開發(fā)條件復雜多樣，開發(fā)技術還不夠普遍成熟，初期勘探開發(fā)成本較高的情況，且考慮到我國頁巖氣勘探開發(fā)的自身特點，同時根據“國外頁巖氣開發(fā)投產初期的6個月以上的單井遞減迅速，6個月后遞減變緩，一般將試采6個月以上的單井平均

11、產氣量作為開發(fā)方案的配產依據”的經驗，規(guī)范參照國內外產量數據預測，規(guī)定了頁巖氣探明儲量起算的下限標準，即單井日產試采6個月的單井平均產氣量。頁巖氣勘探開發(fā)經濟評價是在頁巖氣勘探過程中進行的，每一個頁巖氣區(qū)塊在其勘探過程的不同勘探階段都要進行經濟評價工作。只有獲得預期經濟效益，才有可能轉入下一階段的勘探工作。目前，我國頁巖氣開發(fā)有的經濟效益較好，但有的還達不到常規(guī)油氣的效益指標，內部收益率較低。因此，規(guī)范允許企業(yè)對頁巖氣開發(fā)制定內部收益率指標，經濟評價結果凈現(xiàn)值大于或等于零，內部收益率達到企業(yè)規(guī)定收益率，即可進行經濟可采儲量的計算。這樣規(guī)定，比較客觀地反映了頁巖氣的本質特征。（四）具有較強的操作

12、性，便于頁巖氣儲量估算和評審規(guī)范在起草和編制過程中，廣泛征求了國家有關部門、頁巖氣企業(yè)、相關科研單位和院校以及有關院士專家的意見，并在網上公開征求社會各方面的意見。規(guī)范規(guī)定了頁巖氣資源/儲量分類分級及定義、儲量估算方法、儲量評價技術要求，適用于其估算、評價、資源勘查、開發(fā)設計及報告編寫等，為企業(yè)勘探開發(fā)頁巖氣適用各種技術及估算儲量，為儲量評審機構評審頁巖氣資源儲量報告提供了依據。規(guī)范的重點問題（一）關于頁巖氣及頁巖層段的界定規(guī)范對頁巖氣的定義是“頁巖氣是指賦存于富含有機質的頁巖層段中，以吸附氣、游離氣和溶解氣狀態(tài)儲藏的天然氣，主體是自生自儲成藏的連續(xù)性氣藏；屬于非常規(guī)天然氣，可通過體積壓裂改造

13、獲得商業(yè)氣流”，并對頁巖層段也進行了定義“頁巖層段是指富含有機質的烴源巖層系，以頁巖、泥巖和粉砂質泥巖為主，含少量砂巖、碳酸鹽巖或硅質巖等夾層。夾層中的致密砂巖氣或常規(guī)天然氣，按照天然氣儲量計算規(guī)范進行估算，若達不到單獨開采價值的，作為頁巖氣的共伴生礦產進行綜合勘查開采”。以上定義包括以下幾方面含義1.頁巖層段是烴源巖層系的油氣富集段。也就是說，頁巖氣為烴源巖層系內富集的天然氣，富集層位明確。我國油氣勘探開發(fā)已經有上百年，對烴源巖的研究也有幾十年，可以說對自元古界至新生界的烴源巖發(fā)育層位和分布地區(qū)十分了解。因此，以烴源巖層系為目標，確定頁巖氣發(fā)育潛在地區(qū)是有把握的。2.頁巖層段主要由富含有機質

14、的細粒巖石組成，包括泥巖、頁巖、粉砂質泥頁巖、粉砂巖、白云質泥巖等富含有機質巖石。頁巖氣開發(fā)在我國起步前，對烴源巖的研究主要側重在有機地球化學方面，對其巖石學研究很少，而是將富含有機質的烴源巖一律歸為泥頁巖類，沒有進一步深入研究。近幾年，伴隨著頁巖氣調查評價、勘探開發(fā)和研究的深入，我國對頁巖層段巖石學和礦物學的研究也不斷深入，并取得了許多新認識，其中最為突出的是對頁巖層段巖石學研究的新認識。首先，認識到富含有機質巖石除泥巖、頁巖外，還有粉砂質泥巖、頁巖、白云質泥頁巖、白云巖，甚至還有部分粉砂巖，這些巖石的有機質含量都很高，均屬于油氣源巖。其次，認識到頁巖層段為一復雜巖性段，巖石組成一般超過6種

15、，除富含有機質的泥巖、頁巖、粉砂質泥巖、頁巖、白云質泥頁巖等富含有機質細粒巖石外，還有砂巖、碳酸鹽巖等夾層，為多種巖石組成的復雜巖性段。再次，認識到頁巖層段的礦物成分既包括石英、長石、碳酸鹽巖等脆性礦物，也包括伊利石、蒙脫石、高嶺石等粘土礦物，還包括一定比例的有機質，其中脆性礦物含量一般大于30%。第四，認識到頁巖層段孔隙度并不是很低，而滲透率很低，不經壓裂一般不會形成商業(yè)產能。3.定義也給出了頁巖氣與致密氣的區(qū)別。首先，頁巖氣中有一部分是以吸附狀態(tài)存在于頁巖層段中，而致密氣不存在吸附狀態(tài)賦存的天然氣。其次，頁巖氣儲層（即頁巖層段）的巖性復雜多樣，主要由石英等脆性礦物以及伊利石等粘土礦物和有機

16、質組成；致密氣儲層主要為砂巖和碳酸鹽巖等，以石英、長石、巖屑、碳酸鹽巖等脆性礦物為主要組成，巖性相對單一。再次，組成頁巖氣儲層的多數巖石都富含有機質，僅有砂巖、碳酸鹽巖等夾層不含有機質；構成致密氣儲層的砂巖、碳酸鹽巖等均不含有機質。（二）先導試驗階段為頁巖氣特有階段規(guī)范將頁巖氣勘探開發(fā)階段劃分為勘探階段、評價階段、先導試驗階段、產能建設和生產階段。其中，先導試驗階段為頁巖氣勘探開發(fā)特有階段，是考慮頁巖氣勘探開發(fā)具體特點設置的。由于頁巖層段的縱向和橫向非均質性強，部分專家甚至認為頁巖氣具有“一井一藏”的特點，頁巖氣的勘探開發(fā)階段很難分開，僅有幾口評價井是難以全面認識開發(fā)區(qū)的頁巖氣產能特征的，需要

17、進一步通過頁巖氣直井或水平井井組進行開發(fā)試驗，進一步獲取頁巖氣小規(guī)模開發(fā)相關資料，為制訂開發(fā)方案提供詳實參數。（三）關于頁巖氣儲量起算標準規(guī)范規(guī)定的單井平均產氣量下限由試采6個月的單井平均產氣量資料求取。頁巖氣單井產量特征曲線與開采方式有關，美國典型單井產量特征曲線為第一年快速下降，降到產量峰值的35%25%之后，產量下降速度明顯放緩，長期低產。另一種生產曲線為控壓生產，如我國的焦石壩頁巖氣區(qū)塊、美國鷹灘的必和必拓頁巖氣區(qū)塊等，產量一般控制在無阻流量的1/31/5，以保持儲層壓力，頁巖氣產量緩慢下降，穩(wěn)產時間較長，成本回收時間也延長，研究認為這種控壓生產方式會提高頁巖氣采收率5%左右。從這點看

18、，規(guī)范所規(guī)定的單井平均產氣量下限6個月為最短的試采時間，主要考慮的是我國頁巖氣開發(fā)剛剛起步，缺少連續(xù)試采時間較長的頁巖氣試采井。規(guī)范明確了頁巖氣儲量計算標準，試采6個月的單井平均日產氣量下限為進行儲量計算應達到的最低經濟條件，根據埋深、開發(fā)特點分為5個檔：直井日產氣量500立方米，水平井5000立方米（埋深500米以淺）；直井日產氣量1000立方米，水平井1萬立方米（埋深500米1000米）；直井日產氣量3000立方米，水平井2萬立方米（埋深1000米2000米）；直井日產氣量5000立方米，水平井4萬立方米（埋深2000米3000米）；直井日產氣量1萬立方米，水平井6萬立方米（埋深3000米以上）。（四）關于頁巖氣田規(guī)模規(guī)范將頁巖氣田規(guī)模，按技術可采儲量大小，分為5種類型：特大型（大于或等于2500億立方米），大型（大于或等于250億立方米，小于2500億立方米），中型（大于或等于25億立方米，小于250億立方米），小型（大于或等于2.5億立方米，小于25億立方米），特小型（小于2.5億立方米）。規(guī)范雖已公告實