|
致密砂巖氣勘探開(kāi)發(fā)近年來(lái)快速發(fā)展，正成為繼煤層氣、頁(yè)巖氣之后全球非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)的又一熱點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年，全球致密砂巖氣產(chǎn)量已達(dá)4320億立方米，占全球天然氣年產(chǎn)量的14%。本文將通過(guò)介紹加拿大艾伯塔盆地致密砂巖氣的情況，來(lái)為致密砂巖氣這種非常規(guī)天然氣的勘探開(kāi)發(fā)提供可循的經(jīng)驗(yàn)。 世界上第一個(gè)致密砂巖氣藏是在美國(guó)圣胡安盆地布蘭科氣田梅薩沃德群砂巖中被發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)是1927年。傳統(tǒng)地質(zhì)理論認(rèn)為，天然氣資源在盆地高部位圈閉聚集，低洼地帶不可能形成天然氣儲(chǔ)存。半個(gè)世紀(jì)后的1976年，加拿大亨特勘探公司在艾伯塔盆地西部發(fā)現(xiàn)了巨型的埃爾姆沃斯致密砂巖氣田，標(biāo)志著北美致密砂巖氣勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展階段。 目前，加拿大在艾伯塔盆地發(fā)現(xiàn)的埃爾姆沃斯、牛奶河和霍得利致密砂氣田，是加拿大排名最大的3個(gè)巨型氣田，具有驚人的天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量，探明天然氣儲(chǔ)量高達(dá)1.9萬(wàn)億立方米。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，致密氣儲(chǔ)層致密，不受構(gòu)造高低控制，卻分布在盆地的低洼地帶。因此，加拿大亨特勘探公司的總裁馬斯特斯當(dāng)時(shí)把致密氣稱(chēng)做“深盆氣”。加拿大的三大氣田是世界上致密砂巖氣田的典型代表。 致密氣田的發(fā)現(xiàn)是戰(zhàn)略思想重大轉(zhuǎn)變的結(jié)果 1924年～1947年，艾伯塔盆地勘探的方向是尋找構(gòu)造型圈閉，主要勘探工作量均集中于盆地西部的山麓帶，此間雖有油氣發(fā)現(xiàn)，但收獲不大。1947年一次偶然的機(jī)會(huì)在盆地中部的杜勒克地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)生物礁型油氣藏，此后的歲月里勘探方向又以古生界生物礁油氣藏為重點(diǎn)展開(kāi)。1953年，Pembina大油田（內(nèi)含深盆油藏）的發(fā)現(xiàn)使得以后的年代里又逐步將勘探方向轉(zhuǎn)為白堊紀(jì)地層巖性圈閉，此間獲得了大量的油氣發(fā)現(xiàn)。直到1976年在盆地西部的深盆區(qū)發(fā)現(xiàn)了埃爾姆沃斯氣田深盆氣藏，盆地的勘探領(lǐng)域和主攻研究方向才最終轉(zhuǎn)到了以深盆氣藏為中心的勘探階段。 作為艾伯塔盆地中最大的氣田，埃爾姆沃斯氣田的發(fā)現(xiàn)有其偶然性。在發(fā)現(xiàn)埃爾姆沃斯氣田之前，曾有近百口井鉆遇了深盆氣藏的致密砂巖儲(chǔ)層，但一直沒(méi)有發(fā)現(xiàn)產(chǎn)出商業(yè)性氣流的砂巖。由于氣層壓力較低，加之無(wú)意中對(duì)井筒儲(chǔ)層的傷害，深盆氣藏始終沒(méi)有機(jī)會(huì)得以發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)。1973年，科麥吉公司的兩名雇員約格·馬斯特斯和吉姆·雷，不愿意跟隨公司回到美國(guó)墨西哥灣海上去作業(yè)，他們注意到在這一地區(qū)雖然打了許多干井，但都有天然氣顯示，于是成立了加拿大亨特勘探公司，決定在別人勘探過(guò)石油并放棄了的地方尋找天然氣資源。 他們以便宜的價(jià)格買(mǎi)下了這片土地的勘探特許權(quán)，著手干的第一件事是測(cè)繪出橫貫加拿大艾伯塔省的整幅地質(zhì)圖，用彩色筆畫(huà)出測(cè)井中有天然氣異常的地方。地圖畫(huà)成了，明顯的有一片彩色天然氣顯示點(diǎn)集中在一個(gè)叫作埃爾姆沃斯的小城鎮(zhèn)附近，加拿大一個(gè)大型氣田埃爾姆沃斯氣田就這樣被發(fā)現(xiàn)了。 該氣田含氣面積約5000平方千米（長(zhǎng)約105千米，寬約48千米），產(chǎn)層為下白堊統(tǒng)致密砂巖，包括23個(gè)地層帶上250個(gè)大小氣藏，估計(jì)儲(chǔ)量有160萬(wàn)億立方英尺（4.48萬(wàn)億立方米），目前為加拿大第一大氣田。此后，該氣田附近又發(fā)現(xiàn)了天然氣儲(chǔ)量為2584億立方米的牛奶河氣田，為加拿大第二大氣田。1977年l1月，Sundance石油公司在艾伯塔盆地中南部發(fā)現(xiàn)了霍得利深盆氣田，最大天然氣可采儲(chǔ)量為1690億～1980億立方米和0.48億～0.55億噸的伴生凝析油，為加拿大第三大氣田，它的發(fā)現(xiàn)使加拿大的天然氣儲(chǔ)量增加了10%。 艾伯塔盆地致密砂巖氣藏的特征 1.多分布于向斜盆地軸部或構(gòu)造下傾部位。艾伯塔盆地深盆氣藏分布位于落基山東側(cè)盆地西部最深凹陷的深盆區(qū)，中生界厚度達(dá)4600米，在其中發(fā)現(xiàn)20多個(gè)產(chǎn)氣層段，含氣面積62160平方千米。深盆氣藏多分布于向斜盆地軸部或構(gòu)造下傾部位，而這些盆地多屬于前陸盆地或山間盆地，特殊的構(gòu)造沉積環(huán)境是深盆致密砂巖氣藏形成的有利場(chǎng)所。 2.氣源供應(yīng)充足。艾伯塔盆地深盆致密氣藏的氣源巖，主要是富含有機(jī)質(zhì)的暗色頁(yè)巖、泥巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖、煤層及其共同組合，特別是煤系烴源巖成為深盆氣源的主要貢獻(xiàn)者。以海陸過(guò)渡相含煤地層為主。含煤層系的厚度中心與深盆氣主體分布區(qū)是相互吻合的，煤層在埃爾姆沃斯氣田范圍內(nèi)厚度最大，在下白堊統(tǒng)地層中儲(chǔ)存有大約1640億噸的煤炭資源。深盆區(qū)氣源供應(yīng)充足，時(shí)至今日，煤層中仍在繼續(xù)生成天然氣。 3.儲(chǔ)層發(fā)育致密。艾伯塔盆地深盆氣儲(chǔ)層主要發(fā)育在白堊系碎屑巖層段中。低滲透性致密砂巖分布區(qū)主要以三角洲前緣、三角洲平原、沖積扇和濱岸相致密砂巖為主體。這類(lèi)儲(chǔ)層以致密層狀和透鏡狀砂巖為代表，常埋藏于較深部位，是理想的深盆氣儲(chǔ)層。埃爾姆沃斯、牛奶河和霍得利氣田的深盆氣儲(chǔ)層分別為下白堊統(tǒng)致密砂巖、上白堊統(tǒng)牛奶河組致密砂巖和下白堊統(tǒng)海綠石砂巖為主。 4.氣水分布關(guān)系倒置。氣水倒置是深盆氣藏的重要標(biāo)志之一。深盆氣藏表現(xiàn)為在同一儲(chǔ)層中在構(gòu)造的上傾方向?yàn)轱柡畬?，下傾方向?yàn)轱柡瑲鈱?，氣與水之間存在氣水過(guò)渡帶，氣水邊界不受構(gòu)造等高線(xiàn)控制。艾伯塔盆地西側(cè)深盆中分布有巨大的天然氣資源，氣層段和水層段之間沒(méi)有巖性或構(gòu)造阻隔，僅表現(xiàn)為氣、水含量百分比的逐漸過(guò)渡。 5.地層流體壓力異常。從已發(fā)現(xiàn)的世界范圍內(nèi)深盆氣藏氣層壓力的發(fā)育特征來(lái)看，多數(shù)深盆氣藏具有異常地層壓力。艾伯塔盆地的白堊系深盆氣藏多具異常低壓特征。 6.常發(fā)育富氣的“甜點(diǎn)”。由于儲(chǔ)層物性的非均質(zhì)性以及沉積成巖作用和地質(zhì)流體影響，在致密儲(chǔ)層內(nèi)部形成局部的相對(duì)高孔隙度、高滲透性地層帶，當(dāng)深盆氣在致密儲(chǔ)層中排替自由孔隙水運(yùn)聚成藏時(shí)，這些物性好的儲(chǔ)層段中會(huì)優(yōu)先充滿(mǎn)天然氣，就形成了富氣點(diǎn)“甜點(diǎn)”。 |
|
|
來(lái)自： Nauer的圖書(shū)館 > 《歷史》
