《頁巖氣資源儲(chǔ)量計(jì)算與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》解讀

今天給大家推送此文，是該規(guī)范的編制部門國土資源部礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心的兩位老師寫的，原文發(fā)在“中國礦業(yè)報(bào)”6月12日上。煙花未對(duì)內(nèi)容有任何改動(dòng)。謝謝原文作者。么么~

2014年4月17日，國土資源部以公告形式，批準(zhǔn)發(fā)布了由全國國土資源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)審查通過的《頁巖氣資源/儲(chǔ)量計(jì)算與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（DZ/T0254-2014）》（以下簡稱《規(guī)范》），并于2014年6月1日實(shí)施。這是我國第一個(gè)頁巖氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是規(guī)范和指導(dǎo)我國頁巖氣勘探開發(fā)的重要技術(shù)規(guī)范，是加快推進(jìn)我國頁巖氣勘探開發(fā)的一項(xiàng)重大舉措。《規(guī)范》的發(fā)布實(shí)施是我國非常規(guī)油氣領(lǐng)域的一件大事，必將對(duì)我國頁巖氣資源儲(chǔ)量管理和頁巖氣勘探開發(fā)產(chǎn)生重要影響?！兑?guī)范》的重要意義2011年12月，國務(wù)院批準(zhǔn)頁巖氣為新發(fā)現(xiàn)礦種，確立了頁巖氣作為我國第172個(gè)礦種的法律地位。國土資源部將頁巖氣按獨(dú)立礦種進(jìn)行管理，對(duì)頁巖氣探礦權(quán)實(shí)行招標(biāo)出讓，有序引入多種投資主體，通過競爭取得探礦權(quán)，實(shí)行勘查投入承諾制和區(qū)塊退出機(jī)制，以全新的管理模式，促進(jìn)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(shí)儲(chǔ)量，形成規(guī)模產(chǎn)量，從而推動(dòng)頁巖氣產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。繼2012年3月國家發(fā)展改革委員會(huì)、國土資源部、財(cái)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(guān)部門又相繼出臺(tái)了加強(qiáng)頁巖氣資源勘查開采和監(jiān)督管理、頁巖氣開發(fā)利用補(bǔ)貼、頁巖氣開發(fā)利用減免稅、頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策以及與頁巖氣相關(guān)的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)營管理、油氣管網(wǎng)設(shè)施公平開放監(jiān)督管理、建立保障天然氣穩(wěn)定供應(yīng)長效機(jī)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(shí)，其他有關(guān)頁巖氣環(huán)保、用水、科技和對(duì)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(jìn)入了實(shí)質(zhì)性發(fā)展階段，重慶涪陵、四川長寧等地區(qū)已開始轉(zhuǎn)入頁巖氣商業(yè)性開發(fā)。截至2013年底，全國共設(shè)置頁巖氣探礦權(quán)52個(gè)，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(gè)?。▍^(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礦權(quán)出讓招標(biāo)，中標(biāo)的19家企業(yè)在21個(gè)區(qū)塊上按勘探程序穩(wěn)步推進(jìn)頁巖氣勘探，總體進(jìn)展情況良好。目前，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模勘探和正在部署或?qū)嵤┛碧降钠髽I(yè)開始為提交頁巖氣儲(chǔ)量做準(zhǔn)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(chǎn)能，并將形成大規(guī)模開發(fā)，具備了提交儲(chǔ)量的條件。頁巖氣儲(chǔ)量作為產(chǎn)量的基礎(chǔ)，在我國頁巖氣勘探開發(fā)進(jìn)入到現(xiàn)在這個(gè)階段，如何評(píng)價(jià)計(jì)算已是當(dāng)務(wù)之急。為了促進(jìn)頁巖氣科學(xué)合理勘探開發(fā)，做好頁巖氣儲(chǔ)量估算和評(píng)審工作，規(guī)范不同勘探開發(fā)階段頁巖氣資源/儲(chǔ)量評(píng)價(jià)、勘探程度和認(rèn)識(shí)程度等要求，為頁巖氣產(chǎn)能建設(shè)提供扎實(shí)的儲(chǔ)量基礎(chǔ)，出臺(tái)和發(fā)布《規(guī)范》顯得十分必要。

《規(guī)范》借鑒國外成功經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國頁巖氣特點(diǎn)和頁巖氣勘探開發(fā)實(shí)踐，尊重地質(zhì)工作規(guī)律和市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律，參考相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了不同礦種間規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的銜接。同時(shí)，鼓勵(lì)采用科學(xué)適用的勘查技術(shù)手段，注重勘查程度和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)，適應(yīng)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(shí)際，體現(xiàn)了頁巖氣作為獨(dú)立礦種和市場經(jīng)濟(jì)的要求，必將對(duì)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(fèi)、促進(jìn)頁巖氣勘探開發(fā)起到重要的指導(dǎo)作用和促進(jìn)作用?！兑?guī)范》是頁巖氣儲(chǔ)量計(jì)算、資源預(yù)測和國家登記統(tǒng)計(jì)、管理的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，有利于國家對(duì)頁巖氣資源的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一定量評(píng)價(jià)，更準(zhǔn)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(jìn)頁巖氣資源的合理開發(fā)和利用?！兑?guī)范》也是企業(yè)投資、產(chǎn)能建設(shè)和開發(fā)以及礦業(yè)權(quán)流轉(zhuǎn)中資源/儲(chǔ)量評(píng)價(jià)的依據(jù)，有利于企業(yè)自主行使決策權(quán)，確定勘探手段、網(wǎng)度安排以及進(jìn)一步勘探的部署，以減少勘探開發(fā)投資風(fēng)險(xiǎn)，提高投資效益，有利于企業(yè)按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)（一）關(guān)于頁巖氣及頁巖層段的界定《規(guī)范》對(duì)頁巖氣的定義是“頁巖氣是指賦存于富含有機(jī)質(zhì)的頁巖層段中，以吸附氣、游離氣和溶解氣狀態(tài)儲(chǔ)藏的天然氣，主體是自生自儲(chǔ)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獲得商業(yè)氣流”，并對(duì)頁巖層段也進(jìn)行了定義——“頁巖層段是指富含有機(jī)質(zhì)的烴源巖層系，以頁巖、泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主，含少量砂巖、碳酸鹽巖或硅質(zhì)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(chǔ)量計(jì)算規(guī)范進(jìn)行估算，若達(dá)不到單獨(dú)開采價(jià)值的，作為頁巖氣的共伴生礦產(chǎn)進(jìn)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(nèi)富集的天然氣，富集層位明確。我國油氣勘探開發(fā)已經(jīng)有上百年，對(duì)烴源巖的研究也有幾十年，可以說對(duì)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(biāo)，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(jī)質(zhì)的細(xì)粒巖石組成，包括泥巖、頁巖、粉砂質(zhì)泥頁巖、粉砂巖、白云質(zhì)泥巖等富含有機(jī)質(zhì)巖石。頁巖氣開發(fā)在我國起步前，對(duì)烴源巖的研究主要側(cè)重在有機(jī)地球化學(xué)方面，對(duì)其巖石學(xué)研究很少，而是將富含有機(jī)質(zhì)的烴源巖一律歸為泥頁巖類，沒有進(jìn)一步深入研究。近幾年，伴隨著頁巖氣調(diào)查評(píng)價(jià)、勘探開發(fā)和研究的深入，我國對(duì)頁巖層段巖石學(xué)和礦物學(xué)的研究也不斷深入，并取得了許多新認(rèn)識(shí)，其中最為突出的是對(duì)頁巖層段巖石學(xué)研究的新認(rèn)識(shí)。首先，認(rèn)識(shí)到富含有機(jī)質(zhì)巖石除泥巖、頁巖外，還有粉砂質(zhì)泥巖、頁巖、白云質(zhì)泥頁巖、白云巖，甚至還有部分粉砂巖，這些巖石的有機(jī)質(zhì)含量都很高，均屬于油氣源巖。其次，認(rèn)識(shí)到頁巖層段為一復(fù)雜巖性段，巖石組成一般超過6種，除富含有機(jī)質(zhì)的泥巖、頁巖、粉砂質(zhì)泥巖、頁巖、白云質(zhì)泥頁巖等富含有機(jī)質(zhì)細(xì)粒巖石外，還有砂巖、碳酸鹽巖等夾層，為多種巖石組成的復(fù)雜巖性段。再次，認(rèn)識(shí)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(jī)質(zhì)，其中脆性礦物含量一般大于30%。第四，認(rèn)識(shí)到頁巖層段孔隙度并不是很低，而滲透率很低，不經(jīng)壓裂一般不會(huì)形成商業(yè)產(chǎn)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(chǔ)層（即頁巖層段）的巖性復(fù)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(jī)質(zhì)組成；致密氣儲(chǔ)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(duì)單一。再次，組成頁巖氣儲(chǔ)層的多數(shù)巖石都富含有機(jī)質(zhì)，僅有砂巖、碳酸鹽巖等夾層不含有機(jī)質(zhì)；構(gòu)成致密氣儲(chǔ)層的砂巖、碳酸鹽巖等均不含有機(jī)質(zhì)。（二）先導(dǎo)試驗(yàn)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(píng)價(jià)階段、先導(dǎo)試驗(yàn)階段、產(chǎn)能建設(shè)和生產(chǎn)階段。其中，先導(dǎo)試驗(yàn)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(diǎn)設(shè)置的。由于頁巖層段的縱向和橫向非均質(zhì)性強(qiáng)，部分專家甚至認(rèn)為頁巖氣具有“一井一藏”的特點(diǎn)，頁巖氣的勘探開發(fā)階段很難分開，僅有幾口評(píng)價(jià)井是難以全面認(rèn)識(shí)開發(fā)區(qū)的頁巖氣產(chǎn)能特征的，需要進(jìn)一步通過頁巖氣直井或水平井井組進(jìn)行開發(fā)試驗(yàn)，進(jìn)一步獲取頁巖氣小規(guī)模開發(fā)相關(guān)資料，為制訂開發(fā)方案提供翔實(shí)參數(shù)。（三）關(guān)于頁巖氣儲(chǔ)量起算標(biāo)準(zhǔn)《規(guī)范》規(guī)定的單井平均產(chǎn)氣量下限由試采6個(gè)月的單井平均產(chǎn)氣量資料求取。頁巖氣單井產(chǎn)量特征曲線與開采方式有關(guān)，美國典型單井產(chǎn)量特征曲線為第一年快速下降，降到產(chǎn)量峰值的35%~25%之后，產(chǎn)量下降速度明顯放緩，長期低產(chǎn)。另一種生產(chǎn)曲線為控壓生產(chǎn)，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(chǎn)量一般控制在無阻流量的1/3~1/5，以保持儲(chǔ)層壓力，頁巖氣產(chǎn)量緩慢下降，穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間較長，成本回收時(shí)間也延長，研究認(rèn)為這種控壓生產(chǎn)方式會(huì)提高頁巖氣采收率5%左右。從這點(diǎn)看，《規(guī)范》所規(guī)定的單井平均產(chǎn)氣量下限6個(gè)月為最短的試采時(shí)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(shí)間較長的頁巖氣試采井?！兑?guī)范》明確了頁巖氣儲(chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，試采6個(gè)月的單井平均日產(chǎn)氣量下限為進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算應(yīng)達(dá)到的最低經(jīng)濟(jì)條件，根據(jù)埋深、開發(fā)特點(diǎn)分為5個(gè)檔：直井日產(chǎn)氣量500立方米，水平井5000立方米（埋深500米以淺）；直井日產(chǎn)氣量1000立方米，水平井1萬立方米（埋深500米~1000米）；直井日產(chǎn)氣量3000立方米，水平井2萬立方米（埋深1000米~2000米）；直井日產(chǎn)氣量5000立方米，水平井4萬立方米（埋深2000米~3000米）；直井日產(chǎn)氣量1萬立方米，水平井6萬立方米（埋深3000米以上）。（四）關(guān)于頁巖氣田規(guī)?！兑?guī)范》將頁巖氣田規(guī)模，按技術(shù)可采儲(chǔ)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）?！兑?guī)范》雖已公告實(shí)施，但特別需要強(qiáng)調(diào)的是，由于頁巖氣勘探開發(fā)屬于地質(zhì)科學(xué)范疇，是一個(gè)探索性強(qiáng)、理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的科學(xué)技術(shù)性工作；頁巖氣地質(zhì)條件的千變?nèi)f化，必然導(dǎo)致頁巖氣勘探開發(fā)的多解性、復(fù)雜性和艱巨性，在全國范圍內(nèi)每一個(gè)頁巖氣區(qū)塊都有各自的特點(diǎn)。因此，《規(guī)范》只能是在現(xiàn)階段對(duì)頁巖氣地質(zhì)理論和認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，做出原則性的規(guī)定，對(duì)