非常规油气概念、特征、潜力及技术——兼论非常规油气地质学.pdf

2 0 1 3年 8月 石油勘探与开发 PETROLEUM EXPLORAT1 0N AND DEVELOPM ENT Vb 1 ． 4 0 No． 4 3 85 文章编 号 1 0 0 0 - 0 7 4 7 2 0 1 3 0 4 0 3 8 5 1 5 D OI 1 0 ． 1 1 6 9 8 ／ P E D． 2 0 1 3 ． 0 4 ． 0 1 非常规 油气 概念 、特征 、潜力及技术 兼论非常规油气地质学 邹才能，张国生，杨智，陶士振，侯连华，朱如凯， 袁选俊，冉启全，李登华，王志平 中国石油勘探开发研究院 基金项目国家油气重大专项 “ 岩性地层油气藏成藏规律、关键技术及 目标评价” 2 0 1 1 Z X0 5 0 0 1 摘要提出了石油地质 学正向常规油气地质学与非常规油气地质学两大学科方向发展，常规油气地质学研究的核心 是 “ 圈闭是否成藏” ，重点评价 “ 生、储 、盖、运 、圈、保”6要素匹配关系；非常规油气地质学研究的核心是 “ 储 集层是否含油” ，重点评价 “ 岩性 、物性、脆性、含油性、烃源岩特性、应力各 向异性”6性及其匹配关系。建立了 不同喉径下限油气运聚模式和理论公式、非常规油气开采 “ L ”型生产曲线与产量理论预测模型，揭示了非常规油气 形成机理与开采规律。重点阐述 了非常规油气的内涵、特征 、潜力与技术，提出了鉴别非常规油气的两个关键标志 ①油气大面积连续分布 ，圈闭界限不明显；②无 自然工业稳定产量，达西渗流不明显。全球非常规与常规油气资源 比例大约 8 2 ，其中非常规石油资源与常规石油大致相 当，非常规天然气资源约是常规天然气的 8 倍。中国非常规 石油资源约 2 4 0 x 1 0 0 t ，非常规天然气资源约 1 0 0 1 0 0 m 。近期非常规油气增储上产的重点为致密油和致密气，要加 大页岩气工业化试验 区建设和页岩油探索力度 ，未来需要建立 “ 非常规油气地质学、细粒沉积学、非常规储集层地 质学、地球物理预测六性、水平井规模压裂、平台式工厂化开采、管理低成本与政策补贴、非常规人才培养”等非 常规油气工业体系。图6表 8参 5 9 关键词非常规油气地质学；分子地质学；非常规油气工业体系；致密油；致密气；页岩油；页岩气 中图分类号T El 2 2 ． 1 文献标识码A Ge o l o g i c a l c o nc e pt s ，c ha r a c t e r i s t i c s ， r e s o ur c e po t e nt i a l a nd ke y t e c hni que s o f unc o nv e n t i o na l h ydr oc a r bo nOn unc on ve nt i o na l pe t r o l e um g e o l o g y Z o u C a i n e n g ， Z h a n g G u o s h e n g ， Y a n g Z h i ， T a o S h i z h e n ， Ho u L i a n h u a ， Z h u R u k a i ， Y u a n X u a n j u n ， R a n Qi q u a n ， L i De n g h u a ， Wa n g Z h i p i n g P e t r o C h i n a R e s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n＆De v e l o p me n t ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a Abs t r a c t Pe t r ol e um ge o l o gy i s d e ve l o pi n g i n t wo d i r e c t i o ns c o nv e n t i o na l p e t r o l e um g e ol og y a n d u n co n ve n t i o na l pe t r ol e um ge o l o gy．Con ve n t i o n al pe t r o l e u m f oc u s e s o n “ wh e t he r h yd r o c a r b on i s a c c umul a t e d i n t r a ps ” ，a nd i nt e ns i ve l y s t ud i e s s i x ge o l o gi c a l e l e me n t s ，i ． e．s ou r c e r oc k，r e s e r voi r ，c a p r o c k，mi g r a t i o n，t r a p，a n d p r e s e rva t i on，a n d t he i r c ou pl i n g r e l a t i on s hi p． Un c on ve nt i on a l pe t r o l e um g e ol o gy f oc us es o n “ wh e t h e r h yd r oc a r bo n i s c o n t i nuo u s l y a c c umu l a t e d i n r e s e r v oi r s ” ，a nd i n t e ns i ve l y s t udi e s s i x ge o l o gi c a l p r o pe r t i e s ，i ． e ．1 i t h ol og y，r e s e r voi r q ua l i t y，br i t t l e n es s ，p e t r o l i f e r ou s p r o pe rti e s ，s ou r c e r o c k p r op e r t i e s a nd s t r e s s a ni s o t r o py，a nd t he i r c o up l i ng r e l a t i o ns hi p．I n t hi s a r t i cl e ，h yd r oc a r bo n a c c umu l a t i o n mod e l a nd t he o r e t i c a l e q ua t i o n i n di f f e r e nt po r e - t hr o a t s d i a me t e r s ， “ L t yp e ”pr od u c t i o n c u rv e a nd t h e or e t i c a l p r e di c t i on mod e l f o r u nc o nv e n t i o n a l hy d r o c a r bo n s ， a r e pr o pos e d t o un c ov e r t h e un c o nve nt i o na l hyd r o c a r bo n for ma t i on me c ha ni s m a n d d e ve l o pme nt r ul e ．Thi s a rti c l e de fine s t h e b as i c c o n c e pt a n d g e ol og i ca l c ha r a c t e r i s t i c s ，a na l ys e s t h e r e s ou r c e p ot e nt i a l ，a nd p r op os e s t h e e x pl or a t i o n a nd e x pl oi t a t i o n c o r e t e c h n o l o g y o f u n c o n v e n t i o n a l h y d r o c a r b o n ． Un c o n v e n t i o n a l h y d r o c a r b o n i s c h a r a c t e r i z e d b y t h e f o l l o wi n g t wo k e y ma r k s 1 c o n t i n u o u s d i s t r i b u t i o n o f h y d r o c a r b o n b e a r i n g r e s e r v o i r b o d i e s ，a n d n o o b v i o u s t r a p b o u n d a r y ，a n d 2 n o n a t u r a l l y s t a b l e i nd us t r i a l pr o du c t i on， a nd no ob vi o us Da r c y pe r c ol a t i o n．Ba s e d on s ys t e ma t i c a l r e s e a r c h，t he pr o po r t i o n o f g l o ba l unc on ve nt i o na l a n d c o nv e nt i o na l h yd r oc a r b o n r e s o ur c e s i S 82，i n whi c h t he un c on ve n t i on a 1 oi 1 i S a l mos t e q ua l t o co n ve n t i o na l oi l ，a nd t he unc o n ve n t i o n a l ga s i s a b ou t 8 t i me s c o n ve n t i on a l ga s ．I n Chi na ， t h e pot e n t i a l o f un c o nve nt i o na l h yd r oc a r bo n r e s o u r c e i s v e r y h uge ， a s un c o nv e nt i o na l o i l i S a bo ut 24 0 x 1 0 t a n d unc o n ve n t i on a l g as i S a b ou t 1 00 x 1 0“ m ．The e x p l o r a t i o n a nd e xp l o i t a t i on o f d i f f e r e n t t y pe s o f unc on ve n t i o n al hy dr o c a r bo n s ho ul d be do n e pr og r e s s i v e l y． I n r e c e n t ye a r s ，t i g ht g a s a n d t i gh t oi l ne e d t o r ea l i ze i nd us t r i a l r e s e r v es a nd pr o du c t i ons ．a nd me a nt i me mor e s ha l e g a s i nd us t r i a l pi l o t a r e as s h ou l d be c o ns t ru c t e d， a n d s h a l e o i l s ho ul d b e q ue s t e d．I n f ut ur e ，a n un c o nv e nt i o na l h yd r oc a r bo n i n du s t r i a 1 s ys t e m ，whi c h wi l l i n c l u de u nc o nv e nt i o na l pe t r ol e um g e ol o gy ， 3 8 6 石油勘探与开发 油气勘探 V O 1 ． 4 0 N O ． 4 fin e gr a i ns s e d i me nt ol og y， u nc o n ve n t i o n a l r e s e r vo i r ge o l o gy s i x g e o l o gi c a l pr o pe r t i e s pr e d i c t i o n ge o ph ys i c s ， l a r g e s c a l e ho r i z o nt a l d r i l l i ng fra c t ur i ng ，“ f a c t o r y l i k e ”o pe r a t i o n pa t t e r n，l o w c os t ma na g e me n t po l i c y s u bs i d y，a n d t a l e n t s t r a i ni ng，i s ur ge nt l y ne e de d t o be e s t a bl i s he d ． Ke y wo r ds u nc o n ve n t i on a l pe t r o l e u m ge ol og y；mol e c ul a r ge o l o g y；un co n ve n t i on a l pe t r o l e um i nd us t r i a l s ys t e m；t i g h t o i l ；t i gh t g a s ；s h a l e oi l ；s h a l e g as O 引言 人类利用能源经历 了从木柴向煤炭 、 煤炭向油气、 油气向新能源的 3次重大转换。随着世界经济对能源 需求的持续增长、国际油价 的高位运行和低碳社会 的 逐渐到来 ，从传统油气走向新能源的第 3次重大变革 将成为必然趋势。但在未来相当长时期 内，新能源难 以担当重任 ，世界能源正在迈入石油、天然气、煤炭 、 新能源 “ 四分天下”的发展时代【 】 】 。全球未来油气勘 探主要有海域深水 、陆地深层 、非常规油气 3大领域， 开发利用非常规油气资源将成为必然选择 。目前非常 规油气产量占总产量的比例已超过 1 0 ％。但未来非常 规油气工业化发展还面临如下 1 0个方面挑战常规思 维遇挑战 ，需要有非常规哲学思想 ；传统粗粒沉积学 遇挑战 ，需发展泥页岩、碳酸盐岩与粉细砂岩为核心 的细粒沉积学 ；常规孑 L 隙储集层遇挑战，需发展纳米 级孔隙为核心的非常规储集层地质学 ；常规圈闭成藏 理论遇挑 战，需发展连续型油气聚集理论为核心的非 常规油气地质学 ； 传统地球物理学遇挑战， 需发展 “ 六 性”评价预测技术 ；直井钻探技术遇挑战，需发展水 平井规模压裂技术 ；开采方式遇挑战，需发展多井平 台式 “ 工厂化”生产 ；管理方式遇挑战 ，需建立全过 程低成本管理模式 ；政策引领遇挑战，需建立市场竞 争和财税补贴机制 ；院校教育遇挑战 ，需大力培养非 常规创新型人才等 。 笔者在系统调研全球常规 、非常规油气理论技术 与勘探开发最新进展的基础上 ，结合岩性地层油气藏 等重大科技项 目最新研究成果 ，系统总结非常规油气 的基本 内涵 、主要类型与特征、资源潜力 ，明确其勘 探开发核心技术 ，指出其勘探开发战略与层次 ，展望 非常规油气地质学发展前景 。 1研究背景 油气资源可分为常规资源 、非常规资源两种基本 类型 ，常规一 非常规油气 “ 有序聚集 、空间共生” ， 石油 工业将形成常规油气和非常规油气两大工业体系 ，油 气工业发展将经历常规油气 、常规与非常规油气并重、 非常规油气 3 个阶段 ， 形成完整的石油工业生命周期。 自 1 8 5 9 年第 1口工业油井钻探成功以来 ，全球油气工 业经历了约 6 0年理论技术探索与缓慢发展 ， 1 9 2 0年油 气当量才突破 1 ． 0 1 0 t ； 2 0世纪 2 0 5 0年代 ， 石油地 质 由找油苗露头转入地下 ，圈闭油气藏理论逐步形成 ， 地震反射波法与旋转钻井技术开始应用 ，发现一批构 造油气藏 ，1 9 5 5年全球油气产量升至 1 0 ． 5 1 0 t ；2 0 世纪 6 0 9 0年代 ，板块构造理论 、生油理论、层序地 层学等理论不断发展 ，数字地震 、三维地震 、喷射钻 井等技术不断进步 ，海上油 田随之 出现 ，发现了一批 构造 、岩性地层大油气 田，全球油气产量快速增长 ， 1 9 9 5年达 5 1 ． 9 x 1 0 t ；2 0世纪 9 0年代中期至今 ，含油 气系统、数值模拟 、油藏精细表征等技术应用 ，水平 井、多分支井 、大位移井等技术发展 ，地震分辨率不 断提高 ，非常规油气开发利用取得突破性进展 ，全球 油气当量至 2 0 1 1 年升至近 7 0 1 0 t 见图 1 [ 1 - 7 1 。 1 9 3 4 年 Mc C o l o u g h提出的 “ 圈闭学说”是常规油 气地质理论形成的重要标志 ，其指导 了常规油气资源 的勘探开发【 1 ；1 9 9 5年 S c h mo k e r 等提出的 “ 连续型油 气聚集”理论是开启非常规油气理论 的里程碑 ，为非 常规油气资源有效开发利用提供了科学依据[ 1 , 8 - 9 l 。由 于找油气理论 、技术和方法的不断创新，1 9 5 6年哈伯 特提 出的石油产量 “ 峰值理论”已被颠覆 ，世界油气 产量高峰从 2 0 世纪 6 0 年代可能延迟到 2 1 世纪 3 0 4 0 年代 ，石油工业生命周期也很可能会超过 3 0 0 a [ 1 , l O ] 。 从常规 向非常规油气跨越 的石油科技革命 ，主要形成 了 2大地质理论和 4大核心技术 ， 即常规油气圈闭成藏 理论 、非常规油气连续型聚集理论 ，常规油气直井钻 探技术 、常规油气地震预测技术 、非常规油气水平井 规模压裂技术和纳米提高油气采收率技术『 1 ] 。 2 1 世纪，在新理论与新技术创新推动下 ，全球非常 规油气勘探开发不断获得重大突破 ，油砂油 、重油 、致 密气 、煤层气等成为非常规油气发展的重点领域 ，页 岩气成为非常规天然气发展的热点方向，致密油成为 非常规石油发展的 “ 亮点”类型。非常规油气已成为全 球油气供应的重要组成部分 ，2 0 1 0年非常规石油产量 已占全球石油总产量的 3 ％， 非常规天然气产量已占全 球天然气总产量的 1 3 ％以上。全球正在形成美洲的美 国和亚洲的中国两大非常规油气战略突破发展区， 预测 2 0 3 0 年全球非常规油气产量将占总产量的 2 0 ％以上【 】 ， 6 ] 。 中国油气工业发展 已进入以常规油气为主的储产 2 0 1 3年 8 月 邹 才能 等 非常规油气概念 、特征 、潜力及技术兼论非常规油气地质学 3 9 1 常规油气研究核心是 回答圈闭有效性及 “ 圈闭是 否成藏” ，重点评价 “ 生 、储 、盖 、运、圈、保”6要 素匹配关系；勘探 目标是寻找含油气圈闭边界 ；开发 追求油气藏长期高产和稳产 ；工作关键是编制圈闭平 面分布图、油气藏剖面图和圈闭要素表的 “ 两 图一表” 见表 3 。随技术方法进步 ，可推动非常规油气向常 规油气转化 。非常规油气研究核心是确定储集层有效 性及 “ 储集层是否含油” ，重点评价 “ 岩性、物性 、脆 性、含油性 、 烃源岩特性与应力各向异性”6性及其匹 配关系 ；勘探 目标是寻找 “ 甜点区”和富集段 ，确立 连续型或准连续型油气区边界 ；开发追求初期高产与 长期累产 ；工作关键是编制出成熟烃源岩厚度平面分 布图、储集层厚度平面分布图、储集层顶面构造 图和 核心区评价表 的 “ 三图一表” 。 表 3 非常规与常规油气主要区别 3非常规油气发展现状与资源潜力 3 ． 1非常规油气发展现状 2 1 世纪以来 ，在纳米孔喉系统 “ 连续型”油气聚 集 的地质理论创新 、水平井体积压裂 “ 人造渗透率” 技术创新 、多井平台式 “ 工厂化”低成本开采开发模 式创新 “ 三大科技创新”推动下 ，全球非常规油气勘 探开发取得了一系列重大突破 。 致密气 已成为非常规天然气发展 的重点领域 ，目 前全球致密气产量约 占非常规气产量的 7 5 ％。美国已 在 2 3个盆地发 现了 9 0 0多个致密气 田，可采储量 5 1 0 m ，生产井 超过 1 1 0 口 ，2 0 1 2 年产量达 1 6 3 0 1 0 r n ，约占美 国天然气总产量 的 2 4 ％E 。 。 。中国 在鄂尔多斯盆地上古生界 、四川盆地须家河组、塔里 木盆地库车东部及深层等发现了一批致密气 田，已累 计探明致密气地质储量 3 ． 6 1 0 r n ，约 占全国天然气 探明储量 的4 0 ％t ； 2 0 1 2年致密气产量约 3 0 0 1 0 r n ， 约 占全国天然气产量的 2 8 ％。 煤层气已成为非常规天然气发展的重要领域 ，全 球 7 5个有煤炭储量 国家 中已有 3 5个 国家开展了煤层 气研发 ，其中约半数进行 了煤层气专项勘探和试验开 采[ 2 2 】 。2 0世纪 7 0年代末至 8 0年代初 ，美国地面煤层 气开采试验获得成功 ， 并快速进入规模发展阶段 ， 2 0 1 2 年煤层气产量达 4 7 0 1 0 m [ 们 。加拿大 、澳大利亚煤 层气经过 2 0多年探索 ，于 2 1 世纪初开始进入快速发 展阶段 ，目前产量规模分别在 8 0 1 0 m 和 5 0 1 0 m 左右。中国煤层气经过近 2 0年勘探与开采试验 ，2 0 0 6 年开始快速发展 ，2 0 1 2年产量达到 2 6 1 0 r n 。 页岩气已成为非常规天然气发展 的热点领域 。页 岩气发现很早 ，1 8 5 9年美 国第 1口天然气生产井就是 页岩气井 ，但其长期被视为裂缝型气藏 ，发展一直很 缓慢，直到 2 0 0 1 年页岩气产量才达到 1 0 3 1 0 I T I 。进 入 2 1 世纪，随着水平井和多段压裂技术进步与工业化 应用 ，以美国为代表 ，页岩气开发利用进入快速发展 阶段，2 0 0 5年页岩气产量突破 2 0 0 1 0 m ，2 0 1 0年突 破 1 0 0 0 1 0 m ， 2 0 1 2年已达 2 7 1 0 1 0 m ， 约 占美国 天然气总产量的 4 0 ％t 们 。目前中国页岩气研究与勘探 开发 已完钻各类页岩气井 6 O余 口，2 4口井获页岩气 流 ，其 中宁 2 0 1 ． H1 井 、来 1 0 1 井、阳 2 0 1 井 3口水平 井初期产量超过 1 0 1 0 m ／ d ，页岩气商业年产量超过 3 0 00 1 0 m 。 致密油 已成为全球非常规石油发展的 “ 亮点”领 域 。北美巴肯致密砂岩油是继页岩气突破之后的又一 热点领域 ，致密油还被称为 “ 黑金” 。目前北美已发现 致密油盆地 1 9个 ，主力致密油产层 4套 ，如 B a k k e n 致密砂岩、E a g l e F o r d致密灰岩等 ，已探明可采储量 6 ． 4 1 0 t ，2 0 1 2年产量已达 9 6 9 0 1 0 t 左右，约 占美 国石油总产量的 2 2 ％t ⋯ 。 页 岩油 可 能将成 为 全球 非常 规石 油发 展 的潜在 领 域。页岩油是指赋存于富有机质纳米级孔喉页岩地层 中的石油。石油原位滞留 ，基本未经历运移 ，与经过 短距离运移的致密砂岩油和致密灰岩油不同。 目前页 岩油 尚未获工业化生产。中国发育陆相富有机质页岩 ， 已发现页岩纳米级孔喉系统和裂缝页岩油。北美海相 页岩气突破的技术路线和成功经验 ，为中国陆相页岩 油工业化突破提供 了可能。 加拿大油砂 、委 内瑞拉重油也已实现大规模开发 利用 ；油页岩 、天然气水合物资源调查与开采试验也 取得 了重要进展 。 3 9 2 石油勘探与开发 油气勘探 、 ， o 1 ． 4 0 NO ．4 据国际能源机构统计 ，2 0 1 0年非常规石油产量 已 占全球石油总产量 的 3 ％左右 ， 非常规天然气产量已占 全球天然气总产量的 1 3 ％以上 ，非常规油气资源已成 为全球油气供应的重要组成部分[ 6 】 。 非常规油气资源的 勘探开发突破具有 3大战略意义 ①延长 了石油工业 的生命周期 ，突破 了传统资源禁区和成藏理论 ，增加 了资源类型与资源量 ；②引发了油气科技革命 ，推动 整个石油工业理论技术升级换代 ；③改变了全球传统 能源格局 ，形成以美洲为核心的西半球“ 非常规油气 版图” ，油气供给南北 向流动 ，同时形成以中东为核心 的东半球 “ 常规油气版图” ，输出油气向东流。 3 ． 2非常规油气资源潜力 常规 的构造油气藏和岩性地 层油气藏资源 品质 高，但总量较小 ，大约只占资源总量的 2 0 ％，而重油 、 油砂油、致密油、致密气 、煤层气 、页岩油 、页岩气 、 油页岩油、天然气水合物等非常规油气聚集资源总量 远大于常规油气 ，大约占资源总量的 8 0 ％，但资源品 位相对较差 ，对技术要求更高[ 1 5 - 1 6 1 。 3 ． 2 ． 1全球非常规油气资源潜力 虽然 目前全球剩余常规油气资源还比较丰富[ 7 , 1 6 - 2 8 】 见表 4 ， 发展潜力还很大， 但随着国际原油价格的走 高和地区油气供需不平衡矛盾的加剧 ， 非常规油气资源 的勘探开发价值凸显。 据美国联邦地质调查局 US GS 、 美国能源部 DO E 、国际能源机构 I E A等有关研 究结果 ，全球重油 、天然沥青 、致密油、油页岩油和 页岩油等非常规石油资源量约为 6 2 0 0 x 1 0 t ，与常规 石油资源量大致相当；全球致密气 、煤层气 、页岩气 和天然气水合物等非常规天然气资源量近 3 9 2 2 1 0 m 。 ，大约是全球常规天然气资源量的 8 ． 3倍[ 1 9 , 2 6 , 2 9 - 3 7 】 。 表 4 全球常规油气资源分布[7 , 1 6 - 2 8 ] 资源类型 石 油 天然气 数量／ 1 0 。 t百分比／ ％ 数量／ 1 0 。 m 百分比／ ％ 全 球 _口 J 采 资 源量 常 规 4 8 7 8 1 0 0 ． 0 4 7 1 1 0 0 ． 0 累计采 出量 1 6 9 0 3 4 ． 7 7 6 1 6 ． 1 剩余探 明可采储量 1 7 2 4 3 5 ． 3 2 0 8 4 4 ． 3 待发现可采资源量 1 4 6 4 3 0 ．0 1 8 7 3 9 ． 6 注 累计采出量和剩余探明可采储量统计时间截 至 2 0 1 1年底 ①重油。全球重油可采资源量约为 1 0 7 9 1 0 t ， 主要分布于南美和 中东地区，分别 占全球重油资源量 的 7 6 ． 3 ％和 1 1 ． 0 ％[ 1 9 , 3 0 - 3 1 见表 5 。委内瑞拉奥利诺科 O r i n o c o重油带是全球最大的重油聚集区，重油分 布面积达 1 8 2 2 0 k m 。 据 US GS 2 0 0 9 年最新评价结果 ， 委内瑞拉奥利诺科重油技术可采资源量达 8 2 3 1 0 t 约 5 1 3 x 1 0 b b 1 [ 3 。 1 ，较 以往评价结果有较大幅度增 长。据 B P石油公司 2 0 1 2年统计，奥利诺科重油剩余 探明可采储量达 3 5 3 x 1 0 t ，加上常规石油储量 ，委内 瑞拉剩余探明石油可采储量达 4 6 3 x 1 0 t ，成为全球第 一 大石油储量 国，比排名第 2位的沙特阿拉伯高出 9 8x 1 0 8 t [ 7 l 。 表 5 全球重油、天然沥青资源分布情况[ 6 - 7 , 1 9 - 2 0 , 2 2 - 3 1 ②油砂油。全球天然沥青或称油砂油资源可采资 源量大约为 1 0 6 6 ． 7 1 0 t ，8 1 ． 6 ％分布于北美地区【 1 9 j 见 表 5 。加拿大阿尔伯达省是全球油砂最富集的地区， 据 B P石油公司统计 ，截至 2 0 1 1 年底 ，加拿大油砂油 剩余探明可采储量达 2 7 5 x 1 0 t ，占其剩余总石油探明 储量的 9 7 ％E 。 目前 ，加拿大是世界上唯一进行大规 模 、商业化油砂油生产的国家 ，2 0 1 1年其油砂油产量 大约为 0 ． 9 1 0 t [ 3 2 1 。 ③油页岩油 。全球油页岩的开发利用历史十分悠 久 ，早在 1 9世纪后期就 已开始油页岩油的生产 ，2 0 世纪 7 0 9 0年代还曾大规模开发利用 ， l 9 8 0年高峰产 量曾达 4 7 0 0 x 1 0 t 左右【 】 。目前 ，全球已发现 6 0 0余 处油页岩矿 ， 油页岩油地质资源量约为 4 5 4 0 x 1 0 t 约 3 ． 1 4 x 1 0 b b 1 ，折合可采资源量为 1 5 0 1 1 0 t 见表 5 。其 中，美 国油页岩油资源量为 3 O 1 6 x 1 0 t 约 2 1 0 b b 1 ，约占世界油页岩油资源的 2 ／ 3 ，但美 国始终 未进行油页岩油的工业生产[ 3 3 , 3 5 , 3 8 】 。 ④致密油。 美国借鉴页岩气开发技术与发展经验， 成 功实现了致密油勘探开发突破， 先后发现巴肯 B a k k e n 、 鹰滩 E a g l e F o r d 、蒙特利 Mo n t e r e y 等主要致密油 产层，展示出良好的发展前景。2 0 1 2年 ，I E A 预测全 球致密油剩余技术可采资源量为 3 2 7 x 1 0 t ， 其中北美 、 亚洲 、拉丁美洲分别为 9 7 x 1 0 t 、7 0 x 1 0 t 和 5 0 x 1 0 t ， 合计 占全球致密油剩余技术可采资源量的 6 6 ％【 州 。 ⑤致密气 。全球致密气资源丰富 ，分布范围十分 广泛 ， 全球已发现或推测发育致密气的盆地约有 7 0 个 ， 资源量约为 2 0 9 ． 6 x 1 0 m 【 引 ，亚太 、 北美 、 拉丁美洲、 前苏联 、中东一北非等地区均有分布 ，其中亚太 、北 美 、拉丁美洲分别拥有致密气资源量 5 1 ． 0 x 1 0 m 、 3 8 ． 8 x l O m 3 和 3 6 ． 6 1 0 挖m ，合计 占全球致密气资源 量 的 6 O ％以上 见表 6 o 2 0 1 3年 8月 邹 才能等 非常规油气概念 、特征 、潜力及技术兼论非常规油气地质学 3 9 3 表 6 全球致密气、煤层气、页岩气资源分布【 2 8 ] ⑥煤层气。煤层气的开发利用 已从最初 的煤矿瓦 斯抽排发展成为独立的煤层气产业 。全球煤层气资源 量约为 2 5 6 ． 1 1 0 m 【 钔 ，主要分布在前苏联 、北美和 亚太地区的煤炭资源大国 见表 6 。目前 ，全球煤层 气主要生产国是美国、加拿大和澳大利亚 ，2 0 1 1年全 球煤层气产量超过 7 0 0 1 0 m 。 ⑦页岩气。 全球页岩气资源量约为 4 5 6 1 0 m 【 引 ， 主要分布在亚太 、北美和拉丁美洲 ，其页岩气资源量 分别为 1 7 4 ． 3 1 0 m 、1 0 8 ． 8 1 0 m 和 5 9 ． 9 1 0 r n ， 合计 占全球页岩气资源量的 7 5 ％ 见表 6 。北美是 目 前全球唯一 已实现页岩气工业化开发 的地 区，美 国页 岩气产量 占其总产量的比例 2 0 1 2年已达 4 0 ％，预计 2 0 4 0年将升至 5 0 ％t 们 。 ⑧ 天 然 气 水 合 物 。预 测 资 源 量 为 2 ． 8 1 0 ～ 8 ． 0 1 0 m ， 天然气水合物资源量是所有已知化石燃料 资源量的 2 倍多 ，大约为 2 ． 1 1 0 m。 [ 3 6 - 3 7 ] ，即使保守 估计 ，全球天然气水合物资源量也达 3 0 0 0 x 1 0 m ， 发展前景非常大。 随着开发技术的不断进步 ，非常规油气在未来油 气供应中的地位将越来越重要。据 I E A 2 0 1 1 年预i 贝 0 ， 2 0 3 5年全球非常规石油产量将超过 5 1 0 t 、非常规天 然气产量将超过 1 1 0 m [ 刚，届时将分别 占石油 、天 然气总产量的 1 0 ％和 2 2 ％以上。 E I A 2 0 1 3年预测 ， 2 0 4 0 年美国非常规天然气产量将达 7 4 0 0 1 0 。 m ， 届时将 占 天然气总产量的 7 9 ％[ 2 0 ] 。 3 ． 2 ． 2 中国非常规油气资源潜力 与常规石油资源相比，中国非常规油气资源更为 丰 富 ，据 估 算 ， 中 国 非 常 规 油 气 可 采 资 源 量 为 8 9 0 x 1 0 ～1 2 6 0 1 0 t 见表 7 、图 6 ，大致是常规油 气 资源 的 3倍。其 中 ，非常规石油可采资源量约为 2 2 3 x 1 0 2 6 3 1 0 t ，与常规石油资源量大致相当；非常 规天然气可采资源量约为 8 4 1 0 ～1 2 5 1 0 m ， 是常 规天然气可采资源量的 5倍左右，发展潜力很大[ 3 9 - 5 0 ] 。 ①重油。重油资源在中国一直被作为常规石油进 行勘探开发。据评价中国重油地质资源量 1 9 8 1 0 t ， 技术可采资源量约 1 9 1 0 t ，主要分布在渤海湾 、 准噶 尔等盆地。经过近 6 0年的勘探 ，已在 1 5个盆地发现 了近百个重油区，探明重油地质储量 6 7 ． 4 1 0 t 、可采 储量 1 1 X 1 0 t ，2 0 1 2 年重油年产量超过 1 0 0 0 1 0 t ， 已成为全 国石油生产的重要组成部分。 ②致密油。致密油在 中国主要含油气盆地广泛分 布 ，主要发育与湖相生油岩共生或接触 、大面积分布 的致密砂岩油或致密碳酸盐岩油 。鄂尔多斯盆地三叠 系长 一长 段、准噶尔盆地二叠系芦草沟组 、四川盆 地中下侏罗统 、松辽盆地青山 口组一泉头组等均发育 表 7 中国非常规油气资源量与探明储量 注 探 明可采储量统计时间截至 2 0 1 1年底 2 0 1 3年 8 月 邹 才能 等 非常规油气 概念 、特征 、潜力及技术兼论非常规油气 地质学 3 9 5 术 ，山西沁水 、辽宁铁法等地成功实现了工