《頁巖氣資源/儲量計算與評價技術規(guī)范》解讀

　　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?！兑?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(chǎn)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，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(chǎn)量，從而推動頁巖氣產(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、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(chǎn)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、油氣管網(wǎng)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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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。

　　《規(guī)范》借鑒國外成功經(jīng)驗，根據(jù)我國頁巖氣特點和頁巖氣勘探開發(fā)實踐，尊重地質工作規(guī)律和市場經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jù)，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)能建設和開發(fā)以及礦業(yè)權流轉中資源/儲量評價的依據(jù)，有利于企業(yè)自主行使決策權，確定勘探手段、網(wǎng)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(chǎn)能規(guī)模，為礦業(yè)權轉讓提供統(tǒng)一的尺度，滿足市場經(jīng)濟條件下的頁巖氣勘探開發(fā)投資體制運行和頁巖氣產(chǎn)業(yè)經(jīng)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(shù)十個含氣頁巖層段。寒武系、奧陶系、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-東北及西北三大頁巖氣地質區(qū)。

　　我國對石油天然氣源巖的系統(tǒng)研究已經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)，與天然氣、煤層氣等既有相類似之處，也有自身的不同特點?！兑?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(chǎn)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(shù)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(jīng)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，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(jīng)濟評價，把頁巖氣的經(jīng)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(jīng)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(jīng)濟評價，從而確定頁巖氣開發(fā)的經(jīng)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(jù)“國外頁巖氣開發(fā)投產(chǎn)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產(chǎn)氣量作為開發(fā)方案的配產(chǎn)依據(jù)”的經(jīng)驗，《規(guī)范》參照國內外產(chǎn)量數(shù)據(jù)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(chǎn)試采6個月的單井平均產(chǎn)氣量。

　　頁巖氣勘探開發(fā)經(jīng)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(jīng)濟評價工作。只有獲得預期經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(wǎng)上公開征求社會各方面的意見?！兑?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(jù)。

　　《規(guī)范》的重點問題

　?。ㄒ唬╆P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(chǎn)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(jīng)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，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(jīng)壓裂一般不會形成商業(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(shù)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(chǎn)能建設和生產(chǎn)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(chǎn)能特征的，需要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)方案提供翔實參數(shù)。

　　（三）關于頁巖氣儲量起算標準

　　《規(guī)范》規(guī)定的單井平均產(chǎn)氣量下限由試采6個月的單井平均產(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，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，以保持儲層壓力，頁巖氣產(chǎn)量緩慢下降，穩(wěn)產(chǎn)時間較長，成本回收時間也延長，研究認為這種控壓生產(chǎn)方式會提高頁巖氣采收率5%左右。從這點看，《規(guī)范》所規(guī)定的單井平均產(chǎn)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(chǎn)氣量下限為進行儲量計算應達到的最低經(jīng)濟條件，根據(jù)埋深、開發(fā)特點分為5個檔：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》雖已公告實施，但特別需要強調的是，由于頁巖氣勘探開發(fā)屬于地質科學范疇，是一個探索性強、理論和實踐緊密結合的科學技術性工作；頁巖氣地質條件的千變萬化，必然導致頁巖氣勘探開發(fā)的多解性、復雜性和艱巨性，在全國范圍內每一個頁巖氣區(qū)塊都有各自的特點。因此，《規(guī)范》只能是在現(xiàn)階段對頁巖氣地質理論和認識的基礎上，做出原則性的規(guī)定，對頁巖氣勘探開發(fā)的控制程度和研究程度也只能是做出最低限度的要求。在實踐工作中，一定要按照客觀地質規(guī)律，因地制宜，實事求是地執(zhí)行《規(guī)范》，使頁巖氣勘探開發(fā)工作更加科學化、系統(tǒng)化。

來源：中國礦業(yè)報 　 作者： 張大偉 李玉喜

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