全球页岩油储量:基于含油气系统原理和含油气系统产率的一种全球性评估方法

• 作者: Marc Blaizot 康新荣
• 来源期刊: 石油科技动态
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

虽然成熟盆地已深度钻探和开采,而且这些盆地中区域或局部易生油烃源岩的主要参数已掌握,但全球页岩油资源量和储量的清查远未完成.而且,在目前情况下,从资源中获取储量仍然存在困难:由于许多页岩油企业缺乏开采经历,达到合理的石油采收率实际上是一项复杂的工程.为了评估全球的页岩油潜力,多个机构(EIA、USGS、AAPG)或私营石油天然气公司正逐个盆地展开评估.这种分析方法非常有效且准确,但也非常耗时.在2013年的最后一份EIA报告中,仅调查了95个盆地,例如,没有考虑中东或里海盆地.为了加速评估进程,并达到全球页岩油储量的数量级,我们在此后基于Demaison和Huizinga定义的含油气系统原理[Demaison G.和Huizinga B.,1991,含油气系统成因分类;AAPG Bulletin 75 (10):1626-1643]提出了一种方法;更确切地说,是基于含油气系统产率(PSY)的一种方法,PSY定义为由常规圈闭中的累积碳氢化合物(HCA)与烃源岩成熟部分生成碳氢化合物(HCG)的比率(烃源岩排烃面积比例).通过了解全球的初始石油储量,我们可以首先得出全球的HCA,然后得出HCG.使用一个代替物,代替从烃源岩运移到圈闭中的石油量,可以获得页岩内保存的累积石油量,然后通过假设页岩油的可能平均采收率来获得页岩油的储量.作为页岩油或更准确地说LTO(轻质致密油)的定义,我们将遵循Jarvie的陈述:页岩油是储存在有机质丰富层段(本身为烃源岩)中的油或运移至毗邻贫有机质层段的油(Jarvie D.2012.Shale resource systems for oil&gas:part 2-Shale Oil Resources Systems.In:Breyer J,ed.Shale Reservoirs.AAPG,Memoir 97,pp.89-119).根据几家机构或公司的研究,全球初始可采石油储量达到3000 Gbo(Gbo:10亿桶油)左右,这包括已经采出的石油(1000 Gbo)和“尚未找到”的石油(500 Gbo).对不同地球动力学背景的50多个盆地的复查结果表明,全球平均PSY值约为5％,除了非常特殊的超重油(EHO)带以外,如奥里诺科盆地或阿尔伯达前陆盆地,这种盆地的PSY可达到50％(!),因为盆地内大部分运移的油都被捕获和保存,而且由于这类情况经常发生,所以保存的油没有受到氧化破坏.与HCG相比,这个50％的PSY数据被认为是全球排烃量和运移油量的一个很好的代替物.如果研究Rock-Eval1实验室测量的一些烃源岩的S1(原地碳氢化合物)与S2(潜在可采碳氢化合物)的比率,也可以实现这些数据的求证.采用3000 Gbo作为全球石油储量,并假设一个相当乐观的平均采收率(40％),则相应的HCA接近7500 Gbo,HCG(=HCA/PSY)接近150000 Gbo.假设排烃(运移)系数为50％,可得出,全球在烃源岩中捕获石油75000 Gbo,这相当于页岩油的资源量.为了从这些资源量中获得(可采收的)储量,需要估算平均采收率(RF).确定采收率的主要参数是合理的孔隙度和饱和度值,这在极细粒、致密的非常规储层中很难获得,这与采样和实验室技术工作流程的极大差异有关.然而,新的测井技术(NMR)以及SEM图像揭示出,由于成熟度的增加,油页岩中的主要有效孔隙度是在有机质本身内产生的.因此,孔隙度随着总有机碳(TOC)的增加而增加,但随着埋藏深度的增加,孔隙度却是减少的.此外,孔隙决不含水,主要是油湿型的,因此含油饱和度非常高,测量孔隙度和计算孔隙度介于75％～90％之间.如果在水力压裂施工开始之前[其时呈现为极低的含水率(1％～4％),累积产油量高达300 Kbo]观察Bakken轻质致密油层的第一口垂直生产井,就可获得如此高比率数据的间接验证.因此,正如一些研究人员所提出的那样,可以假设,最高采收率值应该采用大约10％;而全球无风险的页岩油储量应该在7500 Gbo左右.然而,一些地下坳陷(主要含有分散的Ⅲ型干酪根烃源岩,或位于气窗的烃源岩盆地),以及由人类活动形成的许多地表障碍(农业、房屋、交通运输线等,这些地表障碍会妨碍页岩油生产的发展)区域应当采用高风险因子.假设只开发(半)沙漠条件下的页岩油盆地(即中东的大部、哈萨克斯坦、西西伯利亚、北非、中国西部、阿根廷西部、美国西部、加拿大、墨西哥以及澳大利亚),可以采用20％的概率因子.因此,全球页岩油储量可能达到1500 Gbo,这是初始常规储量的一半,可以使现有的常规石油剩余储量增加一倍.