简介:微生物生态系统可以依赖地球深处和深海火山口水-岩相互作用产生的氢气(H2)而得以生存。根据目前的估算,全球海洋岩石圈通过水-岩反应(水合作用)所产生的氢气量在1011mol/yr的量级。最近在对陆上地下前寒武纪岩石裂缝咸水的勘探中,人们发现了氢气富集程度类似于热液喷口和海底扩张中心的环境,并提出了在溶解的氢气量和水的辐射离解作用之间存在一定的联系。然而,在南非威特沃特斯兰德(Witwatersrand)盆地的一个深金矿中开展的区域氢气流量外推结果显示”,前寒武纪岩石因对全强氢气生产的贡献可以忽略不计(每年0.009×1011摩尔)。本文中我们对以往公开的和新近获得的前寒武纪岩石中的氢气浓度数据进行了汇总,发现人们以往低估了前寒武纪大陆岩石圈生成氢气的潜力。我们认为,出现这种情况的原因是,人们没有考虑其他的生氢反应(例如蛇纹岩化),而且缺乏有效的手段对在这些环境中测量的氢气生成速率进行换算,以便把前寒武纪地壳在全球大陆地壳表面积中的占比高达70%以上这一事实考虑在内。如果把通过辐射分解和水合反应生成的氢气考虑在内,我们估计,来自前寒武纪大陆岩石圈的氢气生成速率可以达到(0.36~2.27)×1011mol/yr,这个数值和海洋系统的氢气生成速率相当。
简介:2008年以来,石油工业界在致密/页岩气藏生产井产量预测研究中引入了多种新的经验计算方法,其中业界专家最常提及的方法包括Valko提出的“产量扩展指数递减法”(SEPD法)和Duong提出的“裂缝性气藏产量递减法”。据称,这两种方法都可准确计算致密气井和页岩气井的产量与最终可采量(EUR)。然而,这两类储层岩石渗透率变化都很大,致密气储层岩石渗透率介于0.1—0.0001mD之间,而页岩气储层岩石渗透率范围从0.1mD到0.0001mD以下。这样大的渗透率范围,上述两种经验方法都能适用吗?利用上述经验方法对渗透率变化范围较大的致密气藏与页岩气藏生产井进行了评价研究,研究中采用的渗透率数据源于生产井的实际生产数据和开采模拟合成数据。本文介绍了这次评价研究的结果、获得的主要发现与方法完善建议,包括:(1)SEPD法和Duong“产量递减法”都不适用于渗透率介于0.1~0.001mD的致密气藏。Duong“产量递减法”会明显高估最终可采量,而SEPD法使用开采潜力曲线确定递减参数,估算结果很可能与开采历史不相符,预测的最终可采量数值偏低。(2)本文作者提出了一种改进的SEPD算法(YM—SEPD法),改进后的YM—SEPD法更易于使用而且更具通用性,最重要的是,它能更加可靠地进行产量预测与最终可采量估算。(3)针对岩石渗透率低于0.001mD(原文中为0.01,可能是印刷错误,译者注)的储层,提出了一种更严格的、循序渐进的Doung“产量递减法”工作流程。此外,对于致密气藏而言,Doung“产量递减法”只可用于开发早期、进入拟稳态(PSS)流动状态之前的产量预测。(4)使用上述3种不同方法分析了西加拿大盆地不同储层(Cadomin,Montnev,Notikewin,Cardium等)、不同水力压裂条件下的数百口水平井,包括油井与气
简介:在非常规页岩气储层研究方面,人们已经取得了大量的成果,例如有机质孔隙(页岩有机质内的微米级和纳米级孔隙)的识别、其对页岩中天然气赋存和渗流的重要性以及获取孔隙三维图像的方法(氩离子铣磨和/或场致放射电子扫描显微成像)等等。然而,除了有机质孔隙之外,页岩中还存在其他一些类型的孔隙,它们对页岩气(和油)的赋存和运移可能也很重要,而且在这些孔隙的识别和成像方面还有其他一些技术可以利用。文中介绍了在巴尼特和伍德福德页岩气储层中发现的各种孔隙类型及其分类。电子扫描显微成像显示,巴尼特和伍德福德页岩储层中都存在多孔的絮凝物,它们似乎类似于实验室内产生的絮凝物及其他古老页岩中的絮凝物。公开的实验研究和观察结果都表明,就水力学特性而言,这些絮凝物相当于比较粗的颗粒,而且是在牵引力作用下搬运的。巴尼特页岩和伍德福德页岩中水流作用形成的微沉积构造和结构以及保存下来的絮凝物都说明,在沉积物搬运和沉积过程中这种牵引力作用比较活跃。絮凝物之间的孔隙空间是开启的,它们能够为页岩中天然气的赋存提供空间并为气体分子的渗流提供通道。以不连续颗粒的形式或者以粘土颗粒表面吸附包覆层的形式存在于页岩中的有机质,其内部也可以观察到孔隙。本文把这类孔隙称作“有机质孔隙”。在巴尼特页岩中,多孔的粪粒(fecalpellets)也很常见。保存下来的化石碎片(例如孔壁为有机质的孔隙)和无机海绵骨针(Spongespicules)都具有中空的体腔,即使在埋藏条件下它们也有可能保持部分开启甚至完全开启的状态。在各种矿物(例如草莓状黄铁矿)的(晶体)颗粒之间存在粒内孔隙。页岩基质内的微孔道(可能是冲蚀坑或微沉积构造的边界面)也可以为
简介:煤层气的商业性开采在阿巴拉契亚(Appalachian)盆地北部开始于上世纪30年代,而在圣胡安(SanJuan)盆地开始于50年代初。然而,直到70年代和80年代初经美国矿务局、美国能源部、天然气研究所和油气作业者共同努力,证明可用垂直井对煤层气进行商业性开采时才认识到煤层气资源的重要性和经济意义。勘探和开发工作在80年代末和90年代初得以扩展,部分是由于非常规燃料的税收减免法。到2000年,煤层气已占美国干气储量(15.7万亿立方英尺[4400亿m^3])的8.8%和年产量(1.38万亿立方英尺[400亿m^3)的9.2%。从1989到2000年,美国煤层气的累积产量为9.63万亿立方英尺(2720亿m^3)。目前,煤层气的开发已扩展到美国12个盆地左右,而勘探工作则发展到全世界。煤层是自生自储的气藏,它们可含有热成因气、运移来的热成因气、生物成因气或混合气。煤层气主要呈吸附状态储集在煤基质的微孔隙中,其次呈游离气储集在微孔隙和裂缝中,或者呈水中的溶解气。控制气资源量和生产能力的主要参数是热成熟度、显微组分组成、气含量、煤层厚度、裂缝密度、地层应力、渗透率、埋藏史和水文环境。这些参数在美国和世界的生产气田中有很大差异。在2000年,圣胡安盆地占美国煤层气产量的80%以上。这个盆地有个巨大的煤层气成藏层发育区,即弗鲁特兰富集区带(FruitIandfairway),它已采出7万亿立方英尺(2000亿m^3)以上的气。弗鲁特兰煤层含气系统及其基本要素和保德河(PowderRiver)盆地的尤宁堡(FortUnion)煤层气成藏层形成显明对比。尤宁堡煤层气成藏层是美国开发最快的天然气成藏层之一,其产量由1997年的140亿立方英尺(4亿m^3)迅速增加到2000年的1473亿立方英尺(41亿m^3),占当时美国煤层气产量的10.7%。到2001年,年产量为2447亿立方英尺(69亿m^3)。
简介:探明储量是指在其开采中具有高置信度的一类油气资源。投资人、银行家、政府和煤体认为探明储量是石油勘探和生产(E&P)公司的基本财产,探明储量减记,特别是出乎意料的减记,将对这类企业的价值产生不利影响。许多储量减记直接或间接地源于探明储量定义上一个长期的根本性的缺陷:即探明储量是评估者合理地相信未来定会达到或者超过的产量的估计值。然而,由于对合理的确定性没有规定具体的置信水平(概率),且不同的评估者和公司具有不同的标准,探明储量是一个不一致的测度,所以评估者是不必负责任的。这种状况败坏了整个储量评估领域。探明储量问题只是石油勘探和生产中更大的概念性和程序性问题中的一个方面:即如何最佳地测量和表达被认为可以从勘探和生产公司所拥有的油气井、资产、油田、远景区、产层中可以开采的油气的不确定的数量。传统的方法是确定论的,其中单一数字估计值代表各种不确定的未来油气采收率(探明储量、概略储量和可能储量)的未来产量或未来阶段产量。概率方法的可能可采量范围与其感觉的似然性有关,如今已被勘探和生产公司的勘探部门所广泛采用,而业界的生产/开发部门却迟迟不肯放弃确定论方法的使用。考虑到概率方法具有六个明显的优点(后面将会述及),很难理解为什么确定论方法会沿用至今,但确有一些实际的原因使得勘探和生产领域的某些部门如会计行业、银行业和金融业、新闻媒体和政府管理和行政人员钟情于使用确定性数值。具有领先地位的专业性勘探和生产学会的联合技术委员会目前正在着手解决这些问题,希望能得到一个改进的更加统一的方法。
简介:采用总油气系统评价单元的概念和基于网格的连续型(非常规)资源评价方法,评价了得克萨斯州中北部沃思堡盆地密西西比系巴尼特页岩中具有增储潜力的待发现天然气资源量。在本德穹隆-沃思堡盆地,巴尼特-古生界总油气系统的定义包含了作为古生界碳酸盐岩和碎屑岩油气藏主要烃源岩的富含有机质巴尼特页岩的分布区。近些年,巴尼特页岩成藏层带的勘探、技术服务及钻井活动迅猛发展,到2005年底,已完成了大约3500口直井和1000口水平井,其中85%以上的井都是在1999年以后完成的。利用在向水平井完成过渡前直井完井高峰期巴尼特气藏的历史生产数据和地质资料,美国地质调查所对巴尼特页岩气进行了评价。开展评价工作前完成了下列工作:(1)测绘关键的地质与地球化学参数,确定具有增储潜力的评价单元的面积;(2)确定供油气面积(网格大小)的分布和估算每个网格的最终开采量;(3)估算未来的成功率。把连续型巴尼特页岩气藏划分为两个单元并分别进行了评价,得出有增储潜力的待发现天然气资源总量为26.2万亿立方英尺。大纽瓦克东裂缝遮挡连续型巴尼特页岩气评价单元代表着核心产气区域,这里厚层、富含有机质的硅质巴尼特页岩处在生气窗内(Ro≥1.19/6),上覆与下伏均为非渗透的灰岩地层(分别是宾夕法尼亚系马布尔福尔斯灰岩地层和奥陶系韦厄拉灰岩地层),这两套地层在完井期间会限制诱发裂缝的发展,从而最大限度提高天然气开采量。扩展的连续型巴尼特页岩气评价单元的勘探程度比较低,这里巴尼特页岩:(1)位于热生气窗内;(2)层厚大于100英尺(30米);(3)至少缺少一个非渗透的灰岩遮挡层。大纽瓦克东评价单元内,具有增储潜力的待发现天然气资源量平均值为14.6万亿�
简介:在经历过剥露作用的含油气盆地,烃源岩、储层和盖层的最大埋深一般都具有不确定性。澳大利亚东南部重要的产气区奥特韦盆地(Otway)就是如此,该盆地曾经历过多期次的剥露作用。在分析下白垩统河流相页岩声波时差资料的基础上,我们估算了110口陆上和海上油气井中地层的剥露幅度(exhumationmagnitudes)。结果表明,在奥特韦盆地东部陆上部分,后阿尔布期(post—Albian)的净剥露量很大(〉1500m),而在该盆地的其它地方,净剥露量一般很小(〈200m)。这些结果与根据热史资料得出的估算值一致。与中白垩世和新近纪挤压构造有关的净剥露量分布表明,剥露作用主要受控于板块边界作用力驱动下的短波长盆地反转(short—wavelengthbasininversion)。白垩纪早期,在奥特韦盆地东部陆上部分和盆地北部边缘一带,较大的埋深与高地热梯度耦合,使下白垩统烃源岩大都进入过成熟状态,来自最初充注的任何剩余烃类可能都被捕集在高度压实的储层和/或(与裂缝有关的)次生孔隙中。然而,在埋藏较深时期,这些储层中的蒙脱石粘土矿物转变为伊利石,使储层脆化,发生天然水力破裂作用,为低渗透率油气区带的发育创造了条件。当前接近最大埋深的烃源岩,其温度适合于天然气的生成,控制这些地区油气勘探潜力的关键因素是断裂圈闲的密封性以及油气充注和圈闲发育的时空配置。