快速识别页岩气“甜点”目标的时频电磁勘探技术及应用

引用本文

周印明, 刘雪军, 张春贺, 朱永山. 快速识别页岩气“甜点”目标的时频电磁勘探技术及应用[J]. 物探与化探, 2015,39(1): 60-63.
ZHOU Yin-Ming, LIU Xue-Jun, ZHANG Chun-He, ZHU Yong-Shan. The TEEM technology for quick identification of 'sweet spot' of shale gas and its applications[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2015,39(1): 60-63. 复制到剪切板

Doi:10.11720/wtyht.2015.1.10
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快速识别页岩气“甜点”目标的时频电磁勘探技术及应用

周印明¹, 刘雪军¹, 张春贺², 朱永山¹

1.中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司,河北涿州 072751

2.中国地质调查局油气资源调查中心,北京 100029

作者简介: 周印明(1979-),男,工程师,硕士研究生,2007年7月毕业于中国石油大学(北京),现在东方地球物理公司从事电磁勘探数据处理、方法研究及软件开发工作。

收稿日期: 2014-01-18

基金: 国家重大专项(2011ZX05019-007); 中国石油集团东方地球物理公司科技项目(08012014)

摘要

通过研究南方碳酸盐岩海相地层发育区岩石标本电磁物性特征,得出页岩层系在地层剖面中为典型的低阻目标,具备利用电磁法勘探的基础,同时,基于岩石样品和井中岩芯的测定结果证实富有机质页岩层系的高极化响应和高TOC含量有很好的对应关系,具备利用极化异常圈定页岩气“甜点”区的有利条件。时频电磁法将时间域电性勘探和频率域极化性勘探结合在一起,通过大功率发射有效激发页岩层系的响应,配合地震勘探等技术,发挥了综合勘探的技术经济优势,实现了快速识别页岩气“甜点”目标的目的。笔者从页岩气目标的物性基础研究入手,总结了针对页岩气目标的电性和极化性异常提取和综合分析技术,为页岩气勘探提高成功率提供了一种快速识别“甜点”目标的新思路和有效手段。

关键词: 时频电磁法; 富有机质页岩; “甜点”目标; 电阻率; 极化率; 地震勘探; 时频—地震联合反演

中图分类号:P631 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2015)01-0060-04

The TEEM technology for quick identification of 'sweet spot' of shale gas and its applications

ZHOU Yin-Ming¹, LIU Xue-Jun¹, ZHANG Chun-He², ZHU Yong-Shan²

1.BGP, CNPC, Zhuozhou 072751,China

2. Oil & Gas Survey, CGS, Beijing 100029,China

Abstract

Based on a study of the electromagnetic characteristics of marine carbonate samples collected in southern China, the authors have reached the conclusion that shale beds typically show low resistivity on sections in marine carbonate areas, and this means that the shale beds can be identified with electromagnetic technique. In addition, measurement data of rock samples and core samples show that organic-rich shale beds have high polarization, which is closely related to high TOC, and this implies that we can identify 'sweet spot' area of shale gas by using polarization anomaly. TFEM (Time and Frequency Electromagnetic) combines both time-domain sounding and frequency-domain sounding into a joint system, which induces target shale beds with a high-power transmitter. The method can help seismic technique to quickly identify target 'sweet spot' of shale beds. The authors firstly analyze the physical properties of target shale beds, and then demonstrate the method for extracting electric and polarization anomalies aiming at the target beds. The combination of TFEM and seismic method makes the shale beds exploration more economical. This paper introduces this new and effective approach for quick identification of 'sweet spot' and improving the success rate of shale gas exploration.

Keyword: TFEM; organic-rich shale beds; 'sweet spot' target; geoelectric property; polarization; Seismic exploration; time frequency seismic joint inversion

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页岩气在非常规天然气中异军突起, 已成为全球油气资源勘探开发的新亮点。加快页岩气资源勘探与开发, 已成为世界主要页岩气资源大国和地区的共同选择。地球物理勘探在常规能源勘探中发挥了巨大的作用。如何有效应用地球物理勘查技术发现页岩油气目标和提高采收率, 成为我国页岩气勘查与开发所面临的重要研究课题之一, 其中如何快速识别页岩气“ 甜点” 区成为关键。所谓页岩气“ 甜点” 是指最佳的页岩气勘探与开发的区域或层位, 其典型特征为:页岩厚度大(> 30 m)、处于“ 生气窗” 、有机质含量高、石英等脆性矿物含量高( 可压性强)、蒙脱石含量低、超压、气测异常、与常规油气藏相邻、地表条件良好等^{[1, 2, 3]}。我国南方地区的复杂地表条件和高陡构造地层导致常规地震勘探方法的使用受到限制, 高阻的碳酸盐岩地层阻挡了地震弹性波向下穿透, 难以获取地层深部的可靠信息。时频电磁法勘探通过探测油气藏的电性及电化学异常来确定含油气状况, 它不是检测油气藏中的烃类成分, 而是直接探测油气藏本身, 因此时频电磁法勘探方法具有其他非地震方法所不可比拟的优势。时频电磁法勘探激发场源强, 是地面油气检测技术中最有潜力的方法之一^{[4, 5, 6]}。但是常规油气藏的异常模式与非常规的油气藏的异常模式有所不同, 很难用现有针对前者的方法技术来全面有效地解决后者问题。通过在南方碳酸盐岩发育区开展的页岩气时频电磁法勘探攻关工作, 综合总结了富有机质页岩层系电阻率和极化率特征, 证明时频电磁法对页岩气藏是一种行之有效的勘探方法, 可以快速圈定富有机质页岩层系及“ 甜点” 目标。

1 富有机质页岩电磁特性

对从页岩气目标区采集的岩石标本进行电性测定, 获得了该区主要沉积岩的电性统计数据(表1)。表中可见, 相对于其他沉积岩, 本区的页岩层系电阻率较低。测井资料也表明, 本区页岩、泥岩含量高, 束缚水饱和度高, 而这两者的电阻率都很低, 使得页岩层系相对于其他沉积岩有较低的电阻率。

美洲地区页岩层系电性结构研究表明^[7], 富含有机质的页岩比其他沉积岩石具有更高的电阻率的特征。有机质电阻率高, 在有机质丰度高的地层中, 整个页岩层系电阻率表现为高值, 富含有机质的页岩层含有导电性较弱的烃类, 在电阻率曲线上相对泥岩表现为高异常。

表1 岩石标本电性参数测定结果

岩性	标本数量	$\begin{matrix} \frac{ρ / (Ω \cdot m)}{最大值最小值平均值} \end{matrix}$			$\begin{matrix} \frac{η / %}{最大值最小值平均值} \end{matrix}$
泥岩	28	47791	84.7	2254	3.77	2.23	3.09
灰岩	208	204350	443	16179	8.99	2.3	3.11
砂岩	102	42316	95.4	1212	5.38	2.53	3.21
泥页岩	46	1509	53.7	242	3.75	2.45	3
炭质页岩	54	1638	22.8	243	8.88	2.58	3.62
钙质页岩	154	12660	142.5	946	4.77	2.49	3.07
砂质页岩	21	12396	131	1279	3.46	2.72	3.07
白云岩	84	211918	2560	70645	3.69	2.44	2.9

表1 岩石标本电性参数测定结果

从表1中的极化率测试结果来看, 多数页岩并不具有高极化的特征, 但是有机碳含量较高的炭质页岩具有较高的极化特性。因为页岩气藏中的气量(吸附气及游离气总量)与页岩中的总有机碳(TOC)含量呈正相关, 即页岩气发育的页岩层具有高极化特征。

页岩气的极化率影响因素同样是复杂的。页岩气的赋存形式具有多样性, 包括游离态(大量存在于岩石空隙与裂缝中)、吸附态(大量吸附于有机质表面、粘土矿物颗粒、干酪根颗粒以及空隙表面之上)以及溶解态, 但以游离态和吸附态为主^[8]。研究表明, 吸附态页岩气和游离态页岩气的含量是相当的。粘土矿物表面的吸附作用是页岩气以吸附态赋存的主要原因。由于粘土矿物表面的电化学特征的差异性较强, 因此页岩气在粘土矿物表面的吸附作用异常复杂^{[8, 9, 10]}。矿物表面往往存在一层紧密排列的水膜, 形成双电层, 表现出较强的极化异常。同时, 页岩层具有双重孔隙的性质, 页岩储层中的原生孔隙系统一般由十分微细的孔隙组成, 具有极大的内表面积, 这些内表面积可以吸附和储存大量气体。在这些内表面上发生的物理、电化学变化, 加强了异常的形成。

从气藏宏观特征来看, 常规油气藏的烃源岩与储层、盖层是三个不同的岩石地层单元, 有一定的相对距离或较大的相对距离, 具有明显的盖层和气— 水界面, 气藏下倾向往往是水层, 在气— 水分界面能形成较强的极化异常, 但页岩气藏属于自生自储的岩性气藏, 页岩兼具烃源岩、储层甚至是盖层的角色, 普遍含气, 但不存在明显的气— 水界面, 极化异常的形成主要由于地下烃类物质沿裂缝垂直向上微渗逸并使围岩蚀变为前提条件, 从而引起周围介质物理、化学和其他响应的异常。

综合上述分析, 在南方碳酸盐岩海相地层发育区, 页岩层系具有以下电磁属性及规律:①泥页岩不含气时通常为低阻目标层, 含气或富含有机质时, 表现为局部的电性升高; ②富有机质页岩层系为高极化率异常体, 高极化率与高TOC含量较好的对应关系, 当泥页岩中含有黄铁矿成份或裂缝发育, 极化特性会更加明显。因此, 使用电磁方法勘探及预测页岩气气藏具有地球物理前提。此外, 物性测量证实页岩层系为高密度特性, 表明在复杂区利用重力勘探配合进行综合勘探也具备相应的物性基础。

2 页岩气电磁异常提取技术

2.1 电性结构研究技术

时域电磁野外数据经过滤波、叠加、反褶积等处理步骤求得综合地电参数, 然后进行非线性共轭梯度二维反演成像(图1)。从经过剖面W井的电阻率测井曲线来看, 二者有很好的对应关系。再由已知地质资料可知, 在高程-850~-1 500 m之间的地层, 泥页岩、灰质页岩、黑色泥岩及黑色页岩等较发育, 与之对应的电阻率剖面上显示为低阻, 这与富有机质页岩层系整体表现为低阻的分析相吻合。

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	图1 L07线时间域磁场分量电阻率反演断面

2.2 定性极化异常提取技术

用双频相位来表征激发极化相位差信息^[6]

$\begin{matrix} Δ φ_{6 n} = \frac{ω_{2} φ (ω_{1}) - ω_{1} φ (ω_{2})}{ω_{2} - ω_{1}}, \end{matrix}$

式中, φ (ω ₁)、φ (ω ₂)是频率分别为ω ₁、ω ₂时场源电场的绝对相移。通过正演模拟选取能直接反映目标层的频点。实践证明, 在油气勘探中只有电阻率和极化相位差异常都为正异常时, 推断为含油气异常的可能性才是最大。

2.3 约束反演目标异常提取技术

2.3.1 基于时间域地电模型的约束反演

研究极化异常时引入了极化效应的Cole— Cole模型, 即

$\begin{matrix} ρ_{s} = ρ_{0} \{1 - η [1 - \frac{1}{1 + {(iωτ)}^{c}}]\}, \end{matrix}$

式中:ρ _s(iω )为复电阻率, ρ ₀为频率为零时的岩石电阻率, η 为充电率, τ 为时间常数, c为表征复电阻率变化程度的参数, ω 为角频率。极化率异常的提取主要采用约束反演, 在上述已经获得的电阻率成像的基础上, 对电阻率约束, 反演极化率或充电率以及时间常数和频率相关系数^[11]。

2.3.2 时频— 地震联合约束反演

前文分析过, 富有机质页岩层系表现为低阻、高极化, 而有机质丰度较高的层段表现为高阻、高极化, 通过上述定性处理和常规自由反演, 能够圈定富有机质页岩层系的大致范围。由于电法勘探的体积效应, 加之目标体深度较大, 很难通过常规处理来分辨埋深几千米而厚度只有十几米甚至几米的低阻层中的高阻层。地震勘探对层位、断层等有较高的分辨率, 但对流体识别能力不足^[12]。同时, 电场分量(E_x)在纵向上有较高的分别率, 而磁场分量(H_z)在横向有较高的分辨率。为此, 开展了时频— 地震联合反演, 克服了单一分量信息不足的缺点, 提高了分辨率, 对高阻薄层有很好的分辨。

时频— 地震联合反演简单思路如下:①对时频电磁勘探采集的时间域磁场分量(H_z)数据进行常规电阻率和极化率反演成像点; ②利用上述反演剖面、地震层位及已知钻井(测井)资料构建综合地电模型; ③利用上述模型和时频电磁勘探采集的频率域电场分量(E_x)数据进行广义逆二维约束反演成像。从反演的结果可以看出, TOC含量较高的地层表现为高阻、高极化的特征。

3 综合评价技术

图2显示目标页岩层系内的电阻率和极化率值横向变化明显, 这种横向变化的特征对TOC含量及含油气性具有指示作用:电阻率值越高, TOC含量越高, 极化率值越高含气性越好。

集合工区内的所有测线, 就可以圈定工区内目标页岩层系电阻率和极化率的平面分布特征(图3), 两种高异常范围(橙红色区域)的重合区域就是页岩气勘探的TOC“ 甜点” 区。

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	图2 时频— 地震联合反演成像电阻率(左)、极化率(右)断面

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	图3 试验区目标页岩层系电阻率(左)、极化率(右)异常平面

地震勘探的地质解释精度较高, 有效地弥补了电磁法勘探在深部层位解释方面精度较低的不足之处; 同时地震勘探中含油气性的预测主要是基于已知测井资料与振幅、频率、速度、AVO等相关参数的对应关系, 是一种间接预测方法^{[10, 13]}, 而时频电磁法中的极化率参数是对含油气性的直接反应。因此, 通过电磁法异常与地震属性相结合, 合理地运用两方面相独立的参数进行页岩气“ 甜点” 区的综合预测, 提高了预测准确性。

高精度重力勘探几乎不会受到外界环境的干扰, 在复杂山地区采集的资料质量较高。通过针对性的数据处理方法, 能对工区内的大断裂的平面展布特征、目标层主体的裂缝发育情况进行刻画, 特别是对深层基底起伏特征的反映较为准确。

重力、电法、地震三种勘探方法相结合, 各取所长, 能够更有效地完成勘探区的地层分布、构造发育、基底埋深、裂缝发育、含油气性等地质问题的解释工作。

4 结论

岩石标本物性统计成果、矿区测井数据及其他研究结果均表明, 富有机质页岩层系表现为低阻、高极化特征, 总有机碳含量较高的层段则表现为高阻、高极化特征。通过在南方碳酸盐岩发育区开展的页岩气时频电磁法勘探攻关工作, 初步探索了页岩气藏异常模式, 综合总结了异常特征。运用了多参数、多分量综合异常体提取, 多资料联合约束反演及综合评价等技术, 其结果与已知的测井、地质等资料吻合较好。这表明, 时频电磁法能够有效识别富有机质页岩层系及“ 甜点” 目标, 可以在非常规油气勘探中发挥重要作用。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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[1]	黄金亮, 邹才能, 李建忠, 等. 川南志留系龙马溪组页岩气形成条件与有利区分析[J]. 煤炭学报, 2012, 37(5): 783-785. [本文引用:1]
[2]	《页岩气地质与勘探开发实践丛书》编委会. 中国页岩气地质研究进展[M]. 北京: 石油工业出版社, 2011. [本文引用:1]
[3]	周德华, 焦方正. 页岩气“甜点”评价与预测——以四川盆地建南地区侏罗系为例[J]. 石油试验地质, 2012, 34(2): 110-112. [本文引用:1]
[4]	刘雪军. 人工源电磁技术在油气勘探中的应用[J]. 地质与勘探, 2003, 39(S): 10-14. [本文引用:1]
[5]	He Z X, Hu W B, Dong W B. Petroleum electromagnetic prospecting advances and case studies in China[J]. Survey in Geophysics, 2010, 31: 207-224 [本文引用:1]
[6]	孙志华, 付吉林, 杨书江, 等. 时频电磁发勘探在尼日尔A区块的应用效果[J]. 石油地球物理勘探, 2012, 47(1): 147-15. [本文引用:2]
[7]	刘海量, 苏文利, 罗振佳, 等. 页岩气、油页岩资源的电阻率法勘查[J]. 物探与化探, 2012, 36(3): 503-506. [本文引用:1]
[8]	张雪芬, 陆现彩, 张林晔等. 页岩气的赋存形式研究及其石油地质意义[J]. 地球科学进展, 2010, 25(6): 597-601. [本文引用:2]
[9]	邹才能, 董大忠, 杨桦, 等. 中国页岩气形成条件及勘探实践[J]. 天然气工业, 2011, 31(12): 26-39. [本文引用:1]
[10]	Burtman V, Fu H Y, Zhdanov M S. Experimental study of induced polarization effect in unconventional reservoir rocks[J]. Geomaterials, 2014(4): 117-128. [本文引用:2]
[11]	Strack K M. Advances in Electromagnetic Methods for Hydrocarbon Applications[C]//10th Biennial International Conference & Exposition: 438-441. [本文引用:1]
[12]	Everett M E. Theoretical developments in electromagnetic induction geophysics with selected applications in the Near Surface[J]. Surv Geophys, 2012, 33(3): 29-63. [本文引用:1]
[13]	Arcangelo Sena etc. Seismic reservoir characterization in resource shale plays: "sweet spot" discrimination and optimization of horizontal well placement[OB]. SEG San Antonio 2011 Annual Meeting. http://www.cggveritas.com/technicaldocuments/cggv_0000011663.pdf. [本文引用:1]
[14]	李玉喜, 张大伟, 张金川. 页岩气新矿种的确立依据及其意义[J]. 天然气工业, 2012, 32(7): 93-98. [本文引用:1]

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... 、有机质含量高、石英等脆性矿物含量高( 可压性强)、蒙脱石含量低、超压、气测异常、与常规油气藏相邻、地表条件良好等^[1,2,3] ...

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... 、有机质含量高、石英等脆性矿物含量高( 可压性强)、蒙脱石含量低、超压、气测异常、与常规油气藏相邻、地表条件良好等^[1,2,3] ...

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... 、有机质含量高、石英等脆性矿物含量高( 可压性强)、蒙脱石含量低、超压、气测异常、与常规油气藏相邻、地表条件良好等^[1,2,3] ...

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... 时频电磁法勘探激发场源强,是地面油气检测技术中最有潜力的方法之一^[4,5,6] ...

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... 时频电磁法勘探激发场源强,是地面油气检测技术中最有潜力的方法之一^[4,5,6] ...

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... 时频电磁法勘探激发场源强,是地面油气检测技术中最有潜力的方法之一^[4,5,6] ...

... 2 定性极化异常提取技术用双频相位来表征激发极化相位差信息^[6] ...

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刘海量, 苏文利, 罗振佳, 等. 页岩气、油页岩资源的电阻率法勘查[J]. 物探与化探, 2012, 36(3): 503-506.

The resistivity data obtained by the rock specimen method and logging method indicate that the organic matter-rich shale layers have relatively high even the highest resistivity values. The detection tests in the Hehiafang oil shale mining area and the Minhe oil gas basin mining area show that the organic matter-rich shale layer, whether it lies at the shallow depth ( shallower than hundreds of meters ) or in great depth (with buried depth of several kilometers), can be effectively identified by the resistivity prospecting method. This paper also points out that the resistivity prospecting method can play a good role in shale gas and oil shale exploration.

1. Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Chinese Academy of Geological Sciences, Langfang 065000, China; 2. Jiangxi Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, CAGS, Nanchang 330201, China

岩石标本法、测井法获得的电阻率数据表明,富含有机质的页岩层系具有相对较高甚至是最高的电阻率值。在何家坊油页岩矿区以及民和盆地页岩气可能发育区,分别利用高密度电阻率法和大地电磁测深法进行了探测试验,结果表明,富含有机质的页岩层系,不管在浅层(数百米以浅)、还是深部(埋深数公里),均可为电阻率勘查方法有效地识别。电阻率勘查方法在页岩气、油页岩勘查中可以起到良好的作用。

... 美洲地区页岩层系电性结构研究表明^[7],富含有机质的页岩比其他沉积岩石具有更高的电阻率的特征 ...

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张雪芬, 陆现彩, 张林晔等. 页岩气的赋存形式研究及其石油地质意义[J]. 地球科学进展, 2010, 25(6): 597-601.

As unconventional gas resources, shale gas is mainly consistent of the free, adsorbed and dissolved gas accumulated in dark shale beds. Among these occurrences, adsorbed and free gases are the dominated phases. The occurrence of shale gas and various influence factors, such as gas component, material composition (sedimental organic carbon, mineral components, and water saturation), rock texture (porosity, pore structure, and permeability), temperature and pressure, are summarized and evaluated based on previous geological and experimental studies. Because effective porosity and gas saturation are the key factors determining the reserves of free gas, and gas adsorption capacity of shale is the maxium limit of the content of adsorbed gas, it is important to disclose the occurences of shale gas and evaluate potential influencing factors, which will improve the reliability of resource assessment based on volumetric method. Development of new characterization techniques of nanopores structure of shale, and study on the adsorption behaviors of metane on clay surface and in nano-pores under various geological conditions should be carried out urgently to promote the understandings of the occurrences of shale gas, and to acquire reliable parameters used in resource assessment.

1. State Key Laboratory for Mineral Deposits Research, School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China; 2. Geological Science Research Institute of Shengli Oilfield, Dongying 257015, China

页岩气是以游离、吸附和溶解状态赋存于暗色泥页岩中的天然气，其赋存形式具有多样性，但以游离态和吸附态为主，溶解态仅少量存在。综述了页岩气的赋存形式及其影响因素，包括页岩气成因、页岩的物质组成（有机碳含量、矿物成分、岩石含水量）、岩石结构（孔隙度、渗透率）和温度、压力等。认识影响不同形式页岩气赋存量的地质因素，有助于利用容积法评估页岩气地质储量的水平，因为游离态页岩气的含量取决于页岩的有效孔隙度和含气饱和度，而吸附态页岩气的含量则受页岩的气体吸附能力影响。认为发展页岩孔隙结构表征技术，研究页岩气在粘土矿物表面和纳米孔隙中的吸附行为，可以进一步了解不同地质条件下页岩气的赋存形式，并为页岩气的资源评价提供更为准确的参数，因此它们将是页岩气下一步研究的重点之一。

... 页岩气的赋存形式具有多样性,包括游离态(大量存在于岩石空隙与裂缝中)、吸附态(大量吸附于有机质表面、粘土矿物颗粒、干酪根颗粒以及空隙表面之上)以及溶解态,但以游离态和吸附态为主^[8] ...

... 由于粘土矿物表面的电化学特征的差异性较强,因此页岩气在粘土矿物表面的吸附作用异常复杂^[8,9,10] ...

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邹才能, 董大忠, 杨桦, 等. 中国页岩气形成条件及勘探实践[J]. 天然气工业, 2011, 31(12): 26-39.

Commercial and scale production of tight gas and CBM has already been achieved in China at present and the effective development of shale gas is to be expected. Based on the analysis of tectonic settings and geological characteristics as well as the conditions of shale gas accumulation and their influential factors, it is believed that the organicrich shales in China are featured by multiple ages, various types, complex forming environment, and significant differences of geological characteristics and accumulation conditions between different types of organicrich shales. In conclusion, there are 5 types of organicrich shale gas forming environment, including semideep and deepwater shelf facies at cratonic margins (the Lower Paleozoic in the Yangtze area), paludal facies at cratonic margins (the PermoCarboniferous in North China), lakeswamp facies in foreland basins (the Upper Triassic in the Sichuan Basin, the TriassicJurassic West China), semideep to deep lake facies in rifted basins (the Paleogene and Neogene in the Bohai Bay Basin, the Cretaceous in the Songliao Basin), and deep lake facies in large intracontinental depressed basins (the Triassic in the Ordos Basin). The major conditions of shale gas accumulation in China include extensiveness of organicrich shale development, unevenness of organicrich shale distribution, variety of gas generation potential of different shale, and diversity of shale gas reservoirs. There are 4 types of shale gas plays, namely pyrolysis shale gas play, thermal mature shale gas play, deep buried mature shale gas play, and biogas & low mature shale gas play. The previous exploration practices reveal that shale gas resources are rich in China. The prospect of shale gas development in China will be bright along with the breakthrough of theory and technology and the improvement of economic conditions.

1.Petroleum Exploraiton and Development Research Institute, PetroChina, Beijing 100083, China; 2.Peking University, Beijing 100871, China; 3.China University of Geosciences, Beijing 100083, China

中国非常规天然气已实现了致密气、煤层气资源的规模化工业生产，正在寻求实现页岩气资源的有效开发。为此，通过对中国富有机质页岩形成构造背景、地质特征、页岩气形成条件及影响因素的分析，认为中国富有机质页岩时代多、类型丰富、形成环境复杂，不同类型富有机质页岩地质特征与页岩气形成条件差异明显。中国富有机质页岩形成环境有5类：①克拉通边缘半深水—深水陆棚相（扬子地区下古生界）；②克拉通边缘沼泽相（华北地区石炭—二叠系）；③前陆盆地湖—沼相（四川盆地上三叠统、西部地区三叠—侏罗系）；④裂谷盆地断（坳）陷半深—深湖相（渤海湾盆地古近系和新近系、松辽盆地白垩系）；⑤大型陆内坳陷盆地深湖相（鄂尔多斯盆地三叠系）。中国页岩气形成条件可归纳为：①富有机质页岩发育具有广泛性；②富有机质页岩展布具有不均衡性；③不同类型页岩成气潜力具有多样性；④页岩储层具有差异性。中国页岩气区带类型可以划归4种类型：热裂解页岩含气区、热成熟页岩含气区、深埋热成熟页岩含气区和生物气—低成熟页岩含气区。中国页岩气勘探实践表明：中国拥有丰富的页岩气资源量，随着理论与技术的突破、经济条件的改善，未来中国页岩气资源有较好发展前景。

... 由于粘土矿物表面的电化学特征的差异性较强,因此页岩气在粘土矿物表面的吸附作用异常复杂^[8,9,10] ...

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... 由于粘土矿物表面的电化学特征的差异性较强,因此页岩气在粘土矿物表面的吸附作用异常复杂^[8,9,10] ...

... 同时地震勘探中含油气性的预测主要是基于已知测井资料与振幅、频率、速度、AVO等相关参数的对应关系,是一种间接预测方法^[10,13],而时频电磁法中的极化率参数是对含油气性的直接反应 ...

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... 极化率异常的提取主要采用约束反演,在上述已经获得的电阻率成像的基础上,对电阻率约束,反演极化率或充电率以及时间常数和频率相关系数^[11] ...

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... 地震勘探对层位、断层等有较高的分辨率,但对流体识别能力不足^[12] ...

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李玉喜, 张大伟, 张金川. 页岩气新矿种的确立依据及其意义[J]. 天然气工业, 2012, 32(7): 93-98.

There are rich shale gas resources in China, and the exciting findings from the previously developed research and survey have aroused great attention in the world. Approved by the State Council in December 2011, shale gas could be explored and exploited as a newly found mineral, thereby there were in total 172 types of minerals to be extracted with independent mining rights by then. Based on the data from the first exploratory shale gas well of Yuye-1 and the recent new round of domestic shale gas reserves survey, this paper first discusses the geological conditions and potential of shale gas resources in China, then analyzes the significance of the government's approval of shale gas as a newly found mineral to be extracted, especially in terms of economic value. The following findings are regarded as the criteria for the government's approval of shale gas as a newly found mineral. (1) The shale gas inplace and its recoverable reserves are 134.42 and 25.08 trillion m 3 respectively, not including the QinghaiTibet Plateau. (2) There are 180 favorable blocks selected for shale gas exploration all over China. (3) Rich shale gas resources are distributed in a large area buried in multiple developed strata and systems all over China. (4) It is predicted that in 2015, the proven recoverable shale gas reserves will be about 200 billion m3, and the annual shale gas production about 6.5 billion m 3 ; and in 2030, the proven recoverable shale gas reserves will be up to 2 trillion m 3 , and the annual productivity of shale gas up to 80 billion m 3 . (5) The increasing shale gas reserves and production in China will be contributed by many satisfactory discoveries in Sichuan, Ordos, Tarim basins, etc. and areas like east Chongqing, west Hubei, Guizhou, Hunan, and so on. In conclusion, this paper emphasizes the importance of this government's decisionmaking in many aspects. The most important of all, backed by this policy, those entrepreneurs with actual strength, either in or not in oil and gas sector, will be able to actively participate in the fair and open competition of exploring and exploiting more alternative energy resources like shale gas in this case.

1.Research Center of Oil & Gas Resource Strategies, Ministry of Land and Resources, Beijing 100011, China; 2.School of Energy Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China

我国页岩气资源潜力大，所开展的研究及勘查发现已经引起了国内外的极大关注。2011年12月，国务院批准页岩气为新发现矿种，至此，我国的独立矿种增加到172种。以我国第一口页岩气资源战略调查井——渝页1井及全国页岩气资源调查现状为基础，在探讨我国页岩气资源条件及勘查开发前景的基础上，就确立页岩气为新的矿种，以及其勘探开发意义和经济价值等进行了分析。结果表明：①中国陆上页岩气地质资源潜力和可采资源潜力分别为134.42×10 12 m 3 、25.08×10 12 m 3 （不含青藏区）；②全国可优选出页岩气有利区共计180个；③中国页岩气分布面积广、发育层系多；④到2015年，中国页岩气探明可采储量约2 000×10 8 m 3 ，年产量将达65×10 8 m 3 ，页岩气勘探开发初见成效；⑤到 2020年，中国页岩气探明可采储量约2×10 12 m 3 ，年产量将达800×10 8 m 3 ，页岩气勘查开发初具规模；⑥页岩气储量、产量的增长将主要来自四川、重庆、贵州、湖北、湖南、陕西、新疆等省（区、市）的四川盆地、渝东鄂西地区、黔湘地区、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地等。确立页岩气的独立矿种地位，对油气和非油气企业，特别是资金实力雄厚的非油气企业从事页岩气勘查开发提供了相同的条件，对放开市场，引入竞争，科技攻关，促进勘查开发，提高清洁能源保障能力等都具有重要意义：有利于放开页岩气矿业权市场、有利于促进油气勘查理论创新和技术进步、有利于推动油气资源管理制定创新、有利于增加清洁能源供给量。