中国非常规油气资源分布综述

中国非常规油气资源分布综述

张会芳，杨贝贝

（西安石油大学 油气资源学院，陕西 西安 710065）

摘 要：煤层气、油砂、油页岩、致密砂岩气和页岩气是目前最为现实的非常规油气资源。我国的非常规油气资源在勘探开发上急需新技术、新方法的突破，积极创新将有效促进我国在非常规油气勘探方面的发展。对我国非常规油气资源的资源量、富集程度以及分布特点进行了概述。 关 键 词：非常规油气；油页岩；油砂；致密砂岩气；页岩气

中图分类号： TE 122 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2011）01-0076-05

能源资源是人类社会繁荣发展的至关重要因素,而现如今人们面临着能源资源匮乏的严峻挑战。我国常规石油资源的勘探开发已经处于中期阶段，预测2020年将达到产量峰值(约为2×108 t)，之后中国的石油产量将不断下降。常规天然气资源开发处于快速发展阶段，预计2020年缺口将达到800×108 m3

［1］

500 ℃时，热分解而形成石油。做为矿产资源，要求其含油率＞5%。焦油产率5%~8%为低含油率页岩，8%~20%为中含油率页岩，20%~40%为高含油率页岩[5]。油页岩的最大使用潜力是提炼页岩油，在传统石油供给不足时,页岩油可望成为石油的替代品,

1.1.1 中国油页岩资源及分布现状

中国是一个油页岩资源丰富的国家，储量仅次于美国、巴西和爱沙尼亚，居世界第四位。中国油页岩主要分布在20个省、47个盆地，80个含矿区。全国油页岩资源量为7 199 亿t，技术可采资源为2 432 亿t；全国页岩油资源量为476 亿t，可回收资源为120 亿t [6]。主要分布在我国东部区、中部区和青藏区。东部区油页岩资源为3 442.48亿t,占全国油页岩资源的48%；中部区油页岩资源为1 609.64亿t,占全国油页岩资源的22%；青藏区油页岩资源为1 203.20亿t,占全国油页岩资源的17%；西部区页岩油资源为749.43亿t,占全国油页岩资源的10%；南方区油页岩资源为194.61亿t,占全国油页岩资源的3%（表1）。油页岩资源巨大的盆地主要有松辽、鄂尔多斯、准噶尔3个盆地,占全国油页岩资源的76.79%以上，见图1 [4]。 1.2 油砂

油砂又称沥青砂,通常是由砂、沥青、矿物质、黏土和水组成的混合物,一般将油砂油定义为在油层温度条件下,黏度＞1×104 mPa·s或相对密度大于0.95的原油[7]。可望成为中国石油的重要接替资源。一般不能采用常规原油、稠油的钻井开采。目前采用露天开采方法，经过粉碎，油、砂分离，石

。非常规油气是在油气勘探程度提高、能源需

求量增加、勘探开发技术发展到一定程度条件下能源接替的重要领域。美国能源部能源信息管理局预测全球石油需求将以每年1.9%的速度增长。据2003年美国天然气石油杂志统计表明，现今的石油产量不断递减，在今后10至20年间石油的供求之间将会出现巨大的差距，非常规资源将作为重要的油气资源替代产品来弥补这个差距。

常规油气藏一直是油气勘探的主要对象。近年来，随着勘探程度的不断提高，已从构造油气藏转变为岩性地层油气藏；从常规油气藏转变为非常规油气藏。非常规油气藏是指在成藏机理、赋存状态、分布规律或勘探开发方式等方面有别于常规油气藏的烃类(或非烃类)资源

［2］

。我国非常规油气资源丰

［3］

富,煤层气、油砂、油页岩、致密砂岩气和页岩气是目前最为现实的非常规油气资源

。

1 非常规油

1.1 油页岩

油页岩（又称油母页岩）是一种高灰分的固体可燃有机矿产，低温干馏可获得页岩油，含油率＞3.5%，有机质含量较高，主要为腐泥型、腐殖型或混合型，其发热量一般≥4.18 MJ/g[4]，当加热到

收稿日期： 2010-08-23

作者简介： 张会芳（1979—），女，汉，在读研究生，研究方向：油气田开发地质。E-mail：junyan1519@sohu.com。

第40卷第1期 张会芳，等：中国非常规油气资源分布综述 77

脑油萃取等工序，加工成燃料油，工艺过程比较复杂。我国油砂资源分布点多面广、含油率高，部分

油页岩

资源 34 424 841 16 096 392 7 494 339 1 946 140 12 032 016 71 993 729

查明资源 3 633 122 192 700 213 258 956 714 9 062 5 004 856

资源 1 676 680 979 467 727 814 114 592 1 265 811 4 764 364

地区油砂含油率高达12%以上，具有良好的勘探前景。

页岩油

查明资源 192 827 12 101 13 293 55 314 832 274 367

可回收资源 430 929 240 225 194 585 47 347 284 841 1 197 926

查明可回收资源

67 595 3 728 4 838 32 901 221 109 283

[7]

表1 我国油页岩/页岩油资源评价结果 万t

大区 东部区 中部区 西部区 南方区 青藏区 总计

图2 全国油砂资源量分布图[6]

2.1 页岩气

图1 全国查明油页岩资源分布图

页岩气是指以热成熟作用或连续的生物作用为主以及两者相互作用生成的聚集在烃源岩中的天然气，以游离相存在于天然裂缝与粒间孔隙中，吸附在干酪根或粘土颗粒表面，溶解于干酪根和沥青里

[8]

1.2.1 中国油砂资源及分布现状

根据美国地质调查局(USGS)2004年的研究,世界上油砂油可采资源量约为6 510亿桶(1 035.1×108 m3),约占世界石油资源可采总量的32%。我国油砂油地质资源量为59.7亿t，可采资源量22.6亿t。分布在准噶尔、松辽、鄂尔多斯等24个盆地。从大区分布看，西部区资源量最多，地质资源量32.9亿t，占全国的55.1%，可采资量13.6亿t，占全国的60.3%；其次是青藏区，地质资源量9.7亿t，可采资源量2.3亿t；中部区地质资源量为7.3亿t，可采资源量2.8亿t；东部区地质资源量5.3亿t，可采资源量1.97亿t；南方区最少，地质资源量4.5亿t，可采资源量1.98亿t(图2) [6]。

。页岩气也是一种自生自储型非常规天然气，与

煤层气具有一定的相似性,其储层主要是页岩和泥岩，其中吸附气含量一般为20%~80%[1]。页岩油气可以分成两种:①吸附的油气、微裂缝和裂缝中存在的油气。②还存在着许多从白垩系生成的、运移到古近系和新近系致密砂岩中的游离气(也被称为致密砂岩气) [3]。

2.1.1 中国页岩气资源及分布现状

我国页岩气资源也十分丰富,初步估计资源量可达100×1012 m3，相当于常规天然气量的两倍[9]。南方古生界海相页岩、华北地区下古生界海相页岩、塔里木盆地寒武—奥陶系海相页岩、松辽盆地白垩系湖相页岩、准噶尔盆地南缘上二叠统、中—下侏罗统湖相页岩和鄂尔多斯盆地上三叠统湖相页岩等具有分布范围广、厚度大、成熟度高等特点,具有页岩气成藏的基本地质条件[1]。

按沉积环境，我国页岩气主要发育在海相和海

2 非常规天然气

非常规天然气包括致密砂岩气(深盆气)、煤层气、水溶气、页岩气、无机成因气、天气水合物和浅层生物气等。

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陆过渡相地层中；按分布区域可划分为南方(包括四川盆地等)、华北(包括鄂尔多斯、渤海湾及南华北等盆地)以及西北(包括塔里木、准噶尔等盆地)三大区域，其中南方广大地区的志留系地层中，发育大套黑色页岩，有机碳含量大多达10%~15%，演化程度较高，形成的泥(页)岩气资源潜力相当可观，华南褶皱带和秦岭褶皱带、扬子准地台均是勘探的有利区域[8]

，如图3所示。

图3 中国页岩气富集分区图

2.2 煤层气

煤层气又称煤矿瓦斯或煤田沼气，是煤系地层中以腐植质为主的有机质在成煤过程中形成，并以吸附和游离状态赋存于生气源岩(煤层、炭质页岩、泥岩等)中的自储式天然可燃气体[11]。

我国属于煤层气资源比较丰富的国家，根据最新一轮的中国资源评估结果，埋深＜2 000 m的煤层气地质资源量为36. 81×1012

m3

，埋深＜1 500 m的煤层气可采资源量为11×1012 m3，相当于常规天然气(22×10

12

m3

)的50%。中国煤层气资源主要分

布在鄂尔多斯、沁水、准噶尔、滇东黔西、二连、吐哈、塔里木、天山和海拉尔盆地，其地质资源量均大于1×1012 m3。川南黔北、豫西等16个中型含气盆地(群)的地质资源量为0. 1×1012 ~10×1012 m3[12]。

2.3 致密砂岩气

致密砂岩气是赋存于低孔(<10%)低渗(<0.5×10

－3

µm2)砂岩储集层之中，含气饱和度低(<60%)而含

水饱和度高(>40%)，一般要经过压裂酸化等特殊作业才有开采价值的天然气[8]。

我国致密低渗透储层天然气资源丰富，陕甘宁、四川、松辽、渤海湾、吐哈、南阳、准噶尔、东璞等地致密碎屑岩储层都相当发育，也发现了较多的致密天然气藏。从全国第二轮资源评价结果来看，我国陆上天然气资源为30.23×1012 m3，

其中非常规致密天然气资源占我国天然气总资源量的40%左右

(约12×1012 m3)，目前我国天然气产量中有近1/3产自非常规的致密碎屑岩储层[13]。

我国许多盆地都拥有形成致密砂岩气的条件，鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气分布于下石盒子组和山西组，平面上主要分布于伊陕斜坡及其附近，资源量为50×1012 m3左右。

川西坳陷则主要分布于三叠系中，最有利的勘探区为前陆深凹陷部位，资源量达3.6×1012 m3。

库车前陆盆地致密砂岩气分布于三叠系—侏罗系，最有利的拜城凹陷和阳霞凹陷的远景资源量至少为10×1012 m3。准噶尔盆地南缘致密砂岩气分布于侏罗系和白垩系，其远景资源量至少为3×1012m3。吐哈盆地则主要分布于中下侏罗统，最有利的勘探区是胜北洼陷和小草湖洼陷，预测资源量达2. 63×1012~3. 06×1012 m3。除了上述，在塔西南前陆盆地、东濮凹陷、松辽盆地和楚雄盆地等地区，也可能会有发现[12]。 2.4 天然气水合物

天然气水合物俗称“可燃冰”，1 m3的天然气水合物可释放出164 m3的甲烷气和0.8 m3的水[1]。据能源专家估算，全球天然气水合物中蕴藏的天然气水合物(NGH)是在一定温度、压力条件下由水与天然气(甲烷)结合而成的白色结晶体。甲烷赋存在水的晶格里，其分子式为CH4·n(H2O)。天然气水合物主要埋藏在一些永久冻土带，包括陆地和海底[5]。

据估算,中国东海冲绳海槽附近的天然气水合物资源中天然气量约为24×1012 m3。广州海洋地质调查局在南海西沙海槽地区已进行了天然气水合物试调查。据对南海深水陆坡区的地质、地球物理资料的综合研究,初步估计南海地区天然气水合物的资源量为84. 5×1012 m3。

从地质情况看,中国东海陆坡、南海北部陆坡及西沙海槽、台湾周边海域、冲绳海槽、东沙和南沙海槽等地域均具备产出天然气水合物的良好地质条件。冻土区也具备形成天然气水合物的温度和压力条件。中国青藏高原和东北北部为主要冻土区,青藏高原永久冻土区占世界永冻区面积的7%。中国科学院(兰州)冰川冻土研究所在20世纪60年代和70年代对祁连山海拔4 000 m多年冻土区和青藏高原4 700 m五道梁永冻区进行钻探时,曾发现过类似气水合物显示的大量征兆和现象[12]。 2.5 水溶气

水溶气也称高压溶解气，是指含油气盆地中以

第40卷第1期 张会芳，等：中国非常规油气资源分布综述 79

溶解状态赋存于地层水中的烃类气体，异常地层压力往往是水溶气富集的主要条件[14]。

在我国水溶气广泛分布于中、新生代地层中,尤其是在古近纪—新近纪和第四系海相和海陆过渡相地层中。张恺等认为中国东西两大含油气区的中、新生代含油气盆地中广泛分布着水溶性天然气田。关德师认为中国水溶气资源可能在45×1012 m3以上。杨中镳等计算结果为11.8～65.3×1012 m3。由此可见中国水溶气资源是极为丰富的。王雪吾等用体积法初步估算中国43个盆地中的水溶气资源量约为12×1012～65×1012 m3。中国的四川盆地(威远气田)、松辽盆地、渤海湾盆地、琼东南盆地、柴达木盆地、鄂尔多斯盆地和吐哈盆地等均具有勘探水溶气的良好前景

[12，15]

。

2.6 无机成因气

无机成因气藏主要有二氧化碳气藏、烷烃气藏和氦气藏三类。

无机成因气一般与地球壳幔活动有关。该类气藏主要分布于大陆裂谷活动带、火山活动带、板块活动接触带、深大断裂带等。中国东部的松辽盆地、渤海湾盆地、苏北盆地和三水盆地以及大陆架上的东海盆地、珠江口盆地和莺歌海盆地共发现了28个二氧化碳气田(藏)。我国在渤海湾盆地的济阳凹陷和黄骅凹陷以及莺歌海盆地均存在二氧化碳聚集带。同时,我国也在松辽盆地三肇凹陷、黄骅凹陷151气藏及东海盆地天外天构造中发现了无机成因甲烷气[2]

。

2.7 浅层生物气

富含有机质的沉积物在低温浅埋条件下,经微生物生化作用生成的富甲烷气体。特点是浅，大多在十多米至千余米，也有深达2、3 km的，因此易于勘探，能短期见效

[2，16]

。

生物气埋藏较浅,主要分布在第四系,部分在上第三系,少量在白垩系、侏罗系。从区域地理上看,主要分布于柴达木盆地、东南沿海及长江中下游地区、渤海湾地区和莺-琼盆地等，总资源量约0.9×1012 m3。其次在东部松辽盆地、二连盆地、苏北盆地、渤海湾盆地、江汉盆地、云南诸盆地也具有较大的生物气资源潜力

[2，11]

。目前柴达木盆地三

湖坳陷是我国最大的第四系生物气藏，气藏的埋藏深度小于1 400 m，第四系生物气资源约1万亿m3

(与常规天然气有部分重合),探明地质储量1 432

亿m3。

东南沿海平原及长江中下游地区第四系生物气资源量约2 000亿m3，其中浙江杭州湾地区远景资源量108亿m3，已控制储量3亿m3；长江三角洲生物气资源量约为200～300亿m3,探明储量6. 5亿m3。

莺-琼盆地第四系-上第三系上中新统生物气总资源量可达5 249亿m3,其中莺歌海3 061. 8亿m3,琼东南2 187.2亿m3[2]。

3 结束语

我国的非常规油气资源分布非常广泛，资源量相当可观，可成为未来重要的接替能源。目前来看致密砂岩气、煤层气等已经形成了一定的产能，但是我国在非常规油气研究、勘探方面起步较晚，理论系统不完善，所以应该转变观念，积极创新，在全国开展跨部门、跨学科综合评价与研究工作。为我国经济发展提供充足的能源保证。

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93-96. （下转第82页）

82 辽 宁 化 工 2011年1月

生物降解超过60％。此类润滑油主要用于喷气涡轮发动机润滑剂、高级真空泵油、特种液压机油、透平机油、高精仪表润滑油中，主要集中在航空航天、军事等领域。

2.3 涂料中的应用

双季用来生产聚醚、聚酯、聚氨酯醇酸树脂等涂料，以丙烯酸酯为主，弥补醇酸树脂耐水、耐潮、耐碱性能差的缺点。因双季呈典型的星形结构，空间结构大，屏蔽作用大，酯基十分稳定。如双季丙烯酸酯形成的涂料，在紫外照射下交联，形成一种耐摩擦、防刮伤、耐候、透明的抗腐蚀性的涂料层，用于建筑物玻璃外侧及其他涂料的外层。

双季酯构成钢架结构、建筑耐火涂料的防火泡沫涂料。双季的羟基丙烯酸酯五酯、双酚A的丙烯酸酯衍生物及少量其他物质构成的涂料，可用于涂覆信息记录媒介，如热敏性记录卡，热敏性光学印刷纸。

2.4 日用化工中的应用

与甘油和山梨醇相似，双季分子中有多个羟基，

酯化反应合成多种表面活性剂。如双季脂肪酸酯及其衍生物羟基硬脂酸、聚氧乙烯蓖麻油形成对人体温和的表面活性剂，用于日用化工中，如洗发液、洗面液、餐具洗涤剂及口红、指甲油等化妆用品。

双季合成的表面活剂作为优良的乳化剂用作染料的稳定剂、纺织行业的溶胀剂、油田中的破乳剂等，此外用于食品、医药、农药中。

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Development and Application of Pentaerythritol

ZHAO Jian-guo

(Liaoning Petrochemical Vocational ＆Technical College, Liaoning Jinzhou 121001，China)

Abstract: Pentaerythritol is industrial chemicals with wide application. In this paper,development principle and method of mono-pentaerythritol were introduced，preparation method of dipentaerythritol from mono-pentaerythritol was discussed,application prospect of dipentaerythritol was put forward.

Key words: Mono-pentaerythritol; Dipentaerythritol; Development; Application （上接第79页）

Distribution of Unconventional Oil and Gas Resources in China

ZHANG Hui-fang, YANG Bei-bei

(School of Petroleum Resources，Xi’an Shiyou Univercity, Shaanxi Xi′an 710065，China)

Abstract: Coal bed gas， oil sand，oil shale，tight sandstone gas and shale gas are recognized as main real unconventional oil and gas resources. Although unconventional oil and gas resources in our country are very rich, We still need breakthrough of new technology and methods in exploration and development. Positive innovation will effectively promote exploration development in unconventional oil and gas. In this paper，amount, enrichment degree and distribution of unconventional oil and gas resources in China were summarized.

Key words: Unconventional hydrocarbon； Oil shale；Oil sand；Tight sandstone gas; Shale gas