【《頁巖氣的基本特征及經(jīng)濟(jì)用途分析》3800字】

1頁巖氣指的是以游離狀態(tài)或者是吸附狀態(tài)存在于高碳、暗色泥頁巖以及夾層中泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂巖中，是連續(xù)性氣藏，是自己生成的同時(shí)自己進(jìn)行儲(chǔ)存成藏的，歸于非常規(guī)的天然氣[2]。據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)(EIA)評(píng)價(jià)結(jié)果，地球上可以進(jìn)行開采的頁巖氣大概擁有200×1012m3,加拿大、阿爾及利亞、美國、中國、阿根廷等都是頁巖氣主要分布的國家。依照著國土資源部最新的我國國內(nèi)頁巖氣的資源潛力評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)表明，我國除去海水的地區(qū)的頁巖氣地質(zhì)資源含量大概是134.42×1012m3,其中可以采用的資源量大概是25.08×1012m3(不包含青藏高原地區(qū))。我國完成了頁巖氣商業(yè)開發(fā)是在“十二五”期間，全國探明頁巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量具體有11815×1012m3這是在2018年年底的結(jié)果，他們主要分布在重慶、云南、四川、貴州等一些地區(qū)。1.1頁巖氣的基本特征1.1.1頁巖氣的化學(xué)組成2018年全國頁巖氣產(chǎn)量108×1012m3,主要的成分為烷烴，甲烷占90%以上，為主要部分，其次是乙烷、然后是丙烷和丁烷，最后是一些少量的二氧化碳和硫化氫以及氮?dú)?，還有極其少量的氦氣和氬氣。泥巖、頁巖、粉砂質(zhì)泥巖作為組成中最主要的成分，外加可能富含小量的碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖以及砂巖等夾層的，富含有機(jī)質(zhì)的，烴源巖系指的便是頁巖層段13]。夾層之中的一般天然氣，依靠“天然氣儲(chǔ)量計(jì)算的規(guī)范”來實(shí)行運(yùn)算，假若不能夠滿足單獨(dú)開采的要求，則實(shí)施綜合勘探以及開采。含氣頁巖和巖石學(xué)中定義的頁巖并不是一個(gè)含義，而是有間接或者直接證據(jù)可以表明頁巖含氣，并且具有工業(yè)價(jià)值的聚集頁巖氣的頁巖層段，其本質(zhì)上就是油氣源中的油氣富集的層段。1.1.3頁巖氣的賦存狀態(tài)儲(chǔ)集層同樣也是烴源巖層，沒有進(jìn)行是運(yùn)輸移動(dòng)又或者是只進(jìn)行了很短距離的運(yùn)輸移動(dòng)便是頁巖氣成藏的特點(diǎn)。頁巖氣基本上都是以游離加吸附作為主要的賦存方式，它可以在顆粒的孔隙之間與自然產(chǎn)生的裂縫中使用游離的方式存在，在粘土顆粒與干酪根表面上使用吸附的方式存在，相當(dāng)少的在瀝青質(zhì)和干酪根中以融化的狀態(tài)存在。21.2頁巖氣的主要經(jīng)濟(jì)用途頁巖氣可以成為常規(guī)天然氣的可靠補(bǔ)充源，因?yàn)槠湟彩且环N清潔能源，同時(shí)也可以成為，為工業(yè)提供動(dòng)力的燃料是重要的氣態(tài)能源資源，并且可以廣泛用于城市供熱等一些日常生活之中。開發(fā)利用頁巖氣可以大大降低，我國對(duì)煤炭的需求以及其他能源的需求，有助于推動(dòng)科技創(chuàng)新、國家發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)中華民族的1.3頁巖氣的形成之前的地質(zhì)油氣理論認(rèn)為烴源巖富含有機(jī)質(zhì)的頁巖主要是以生成油氣為主，而不是儲(chǔ)層油氣，它的滲透率與孔隙度都相當(dāng)?shù)牡?，正常情況下不會(huì)發(fā)生低產(chǎn)與自然產(chǎn)能。頁巖中的粒間的孔隙以及有機(jī)質(zhì)中孔隙、顆粒內(nèi)孔等發(fā)育，是可以形成自生自儲(chǔ)型的天然氣資源，是在北美地區(qū)吃到頁巖氣開發(fā)勝利的果實(shí)之后人們才開始清楚了的。頁巖氣可以生成于有機(jī)演化的每一個(gè)階段，包括熱成因氣(自然生成)和生物成因氣兩種類型整個(gè)過程如圖1。①生物成因氣：生物成因氣指的是在富含細(xì)菌的大氣浸入或者在早期成巖作用的作用下，有機(jī)質(zhì)在低溫條件下通過厭氧微生物的分解作用最終形成的天然氣。生物成因頁巖氣形成的物質(zhì)基礎(chǔ)是富含有機(jī)質(zhì)的泥頁巖，以及需要低硫酸鹽環(huán)境、低溫環(huán)境和缺氧環(huán)境的必要外部條件，為了保證大量的生成生物成因氣還需要足②熱成因氣：熱成因氣指的是隨著埋藏深度越來越深，壓力和溫度也不斷地增加，并且在溫度比較高的時(shí)候以及持續(xù)的加溫條件下，泥頁巖中的有機(jī)質(zhì)經(jīng)過裂解和降解的作用然后生成天然氣。干酪根化學(xué)降解過程，一開始先生成瀝青，緊接著生成了原油，最后就生成了天然氣，生成烴類氣體的多少，取決于頁巖的有機(jī)質(zhì)成熟度，頁巖的成熟度越高，生成的氣體就也越多。干酪根進(jìn)行化學(xué)降解3作用所生產(chǎn)的天然氣，是在成熟作用的初始階段所發(fā)生的；通過瀝青和石油以及干酪根的熱裂解作用生成天然氣是在成熟作用的晚期。相比較生物成因熱裂解成因所產(chǎn)生的氣體更多是因?yàn)闊崃呀馐窃诟叩臏囟群蛪毫ο逻M(jìn)行的，所以有機(jī)質(zhì)的成熟度更高產(chǎn)生的氣體也就更多了4]。1.3.2頁巖氣形成的地質(zhì)條件頁巖氣藏不僅是儲(chǔ)層還是烴源巖和蓋層，頁巖氣的分布受保存條件、儲(chǔ)層物性和油氣生成條件以及巖石的性質(zhì)和構(gòu)造沉積環(huán)境等各種因素的影響。頁巖氣成藏主要受泥頁巖有效厚度、泥頁巖礦物組成、有機(jī)質(zhì)含量及類型、熱演化程度、構(gòu)造作用及裂縫發(fā)育程度等因素控制。含有機(jī)質(zhì)的頁巖類型：我國內(nèi)蒙古地區(qū)結(jié)構(gòu)繁瑣、沉積種類比較多。然后我們依照這樣的環(huán)境大致可以將含有有機(jī)質(zhì)的頁巖分為：陸相、海陸的過渡相、海相三種類型的含有有機(jī)質(zhì)的頁巖。具體劃分見表1-1。表1-1內(nèi)蒙古富有機(jī)質(zhì)泥頁巖類型與分布泥頁巖類型沉積相形成時(shí)代巖石組合類型質(zhì)類型主要分布區(qū)域海相深海、半深海、淺海等紀(jì)、石炭紀(jì)單層厚度大、分夾海相砂質(zhì)巖、碳酸鹽等。Ⅱ型為主鄂爾多斯盆地西緣、巴地、武威陸過渡相頁巖型潮紀(jì)、二疊紀(jì)單層厚度大，與砂巖、煤層等其他巖性互層Ⅱ型、三型為主盆地，二連盆地、林西扎魯特旗地區(qū)頁巖-煤層型4相湘深湖、半深湖、淺湖等紀(jì)、白堊紀(jì)單層厚度大、橫向變化快，夾薄層砂質(zhì)巖Ⅱ、Ⅲ型內(nèi)蒙古主要中新生代盆地均有發(fā)育沼湘湖湘、湖沼等紀(jì)、白堊紀(jì)累計(jì)厚度大，橫與砂巖、煤巖性互層Ⅱ、Ⅲ型主導(dǎo)頁巖氣聚集比較重要的一個(gè)因素就是泥頁巖的有效厚度。想要成為有效的儲(chǔ)存層及烴源巖層，其頁巖儲(chǔ)層必須要達(dá)到一定的有效厚度才可以，具體關(guān)系見表1-2。富含有機(jī)質(zhì)頁巖厚度增加減少富集的程度增高降低儲(chǔ)量豐度增加降低開采的經(jīng)濟(jì)效益增加降低我國內(nèi)蒙古地區(qū)的海相頁巖一般都是在障壁海岸相及淺海陸棚相等的一些環(huán)境形成的。頁巖和黑色泥巖單一層段厚度比較大，最大的時(shí)候單一層段厚度可以達(dá)到三十五米，含有有機(jī)質(zhì)頁巖的層段厚度可以達(dá)到四十五米到九十米之間?？偟膩碚f具有泥頁巖厚度一般是比較穩(wěn)定的，但是很多地方遭受到改造、剝蝕以及隆升，使其的構(gòu)造變得復(fù)雜，如果在構(gòu)造比較穩(wěn)定的盆地內(nèi)部其埋藏較深。海陸交互相的富含有機(jī)質(zhì)的泥頁巖層段構(gòu)成則是以富有機(jī)質(zhì)頁巖為主要組成部分，然后夾有一些其他種類的煤層和碎屑巖構(gòu)成。頁巖、黑色泥巖的單一層段的厚度一般都小于十五米，層段厚度約二十米到六十米之間，埋深大概都在兩千五百米到三千米之間，構(gòu)造一般都比較穩(wěn)定。陸相富含有機(jī)質(zhì)泥頁巖大多數(shù)都是常規(guī)的油氣烴源巖，厚度一般也相對(duì)較大，單一層段厚度達(dá)到六十米，層段厚度一般是六十米到一百八十米之間，埋深大概在一千五百米到三千米之間。5由細(xì)粒碎屑、有機(jī)質(zhì)及粘土組成的沉積巖，并且碎屑的粒徑小于0.0039毫內(nèi)蒙古富有機(jī)質(zhì)泥頁巖的巖石一般是由百分之一到百分之二十的有機(jī)質(zhì)和百分之十五到百分之二十五的粉砂質(zhì)(石英顆粒)以及百分之三十到百分五十的巖吸附氣的之一載體有機(jī)碳同樣也是頁巖生氣的物質(zhì)基礎(chǔ)。在演化階段和地質(zhì)責(zé)生氣的是Ⅱ型干酪根。以我國內(nèi)蒙古地區(qū)為例：內(nèi)蒙古陸相富含有機(jī)質(zhì)的泥要是Ⅱ型和I型；內(nèi)蒙古海陸交互相富含有機(jī)質(zhì)的泥頁巖的有