Potencial de exploración de gas de esquisto
Figura 5-18 Diagrama esquemático de la situación mundial de exploración y desarrollo de gas de esquisto
1. Estado actual de la exploración y desarrollo de gas de esquisto
1. de exploración y desarrollo de gas de esquisto en América del Norte
América del Norte es la primera región del mundo donde se descubrió gas de esquisto. En 1821, se perforó un pozo de gas de esquisto en el esquisto del Devónico, en el este de los Estados Unidos, lo que dio inicio al desarrollo de la industria mundial del gas natural. El primer yacimiento de gas de esquisto, el Dasha Gas Field, fue descubierto en 1914. En 1981, George Mitchell, conocido como el padre del gas de esquisto de Barnett, llevó a cabo una fracturación a gran escala en el pozo C.W. Slay No. 1 en el esquisto de Barnett y logró el éxito, convirtiendo el desarrollo del gas de esquisto en un verdadero avance. En comparación con los descubrimientos de petróleo en el mundo, el gas de esquisto se descubrió casi 40 años antes. A finales de 2009, América del Norte seguía siendo la región más exitosa del mundo en exploración y desarrollo de gas de esquisto. Se ha encontrado gas de esquisto en los estratos Paleozoico y Mesozoico en unas 50 cuencas, y se ha producido gas de esquisto en casi 10 cuencas. Hay más de 50.000 pozos de desarrollo con profundidades de 2.500 a 4.500 m; la producción en 2009 fue de 1.000 veces. 108m3, lo que representa el 12% de la producción total de gas natural en América del Norte, lo que lleva a América del Norte a una nueva era de prosperidad del gas natural.
(1) Etapa temprana de exploración y desarrollo de gas de esquisto (1821 ~ 1975)
En 1821, en el Devónico Dunkerque, en la cuenca de los Apalaches en el este de los Estados Unidos, se perforó un pozo en La roca con una profundidad de sólo 21 m se obtuvo del esquisto Dunkerque de la Formación Perrysbury del Devónico. El pozo tenía 8,23 m de profundidad. Este pozo se convirtió en el primer pozo de gas de esquisto en la plataforma norteamericana y el primer esquisto comercial del mundo. pozo de gas (Curtis, 2002). El gas natural producido por este pozo suministró la iluminación y la vida parcial de Fredonia durante 37 años hasta 1858. A medida que aumenta la demanda de gas natural en los Estados Unidos, la exploración y el desarrollo de gas de esquisto se han intensificado y se han llevado a cabo una gran cantidad de perforaciones poco profundas en el esquisto negro del Devónico. En 1863, se descubrieron flujos de gas de bajo rendimiento en las lutitas del Devónico y del Misisipio de la cuenca de Illinois en el este de los Estados Unidos. De 1870 a 1900, el ámbito de exploración y desarrollo abarcó los estados o regiones del este de Estados Unidos, como Nueva York, Pensilvania, Ohio, Kentucky, Virginia, etc. En 1914, al perforar el esquisto del Devónico de Ohio en la cuenca de los Apalaches, se obtuvo un flujo de gas de alto rendimiento de 2,83 × 104 m3 por día y se descubrió el primer campo de gas de esquisto del mundo, el campo de gas Big Sandy. 1926 Se supo entonces que la extensión gasífera del Great Sandy Gas Field se expandía desde la parte oriental de la Cuenca de los Apalaches hacia el oeste. En la actualidad, se han perforado alrededor de 10.000 pozos en grandes campos de gas arenosos. En 2008, la producción diaria promedio de gas por pozo fue de 2831,2 m3, y el volumen de producción de gas fue de 15,2×108 m3. Es el vigésimo campo de gas más grande del país. Estados Unidos (EIA, 2009, citado del Departamento de Energía de Estados Unidos, etc.). El campo de gas BigSandy es un logro importante en la exploración y el desarrollo iniciales del gas de esquisto.
(2) La etapa clave de la teoría geológica y la tecnología de exploración y desarrollo del gas de esquisto (1975 ~ 1989)
Antes de mediados del siglo XX, la exploración y el desarrollo del gas de esquisto en Estados Unidos se concentró principalmente en la región oriental de las cuencas de los Apalaches, Michigan e Illinois, apuntando a las lutitas negras del Devónico y del Misisipi. A excepción de los grandes campos de gas arenoso de esquisto de Ohio en la cuenca de los Apalaches y el gas de esquisto de Antrim en la cuenca de Michigan, un gran número de otros pozos no tienen flujos de gas comerciales o sólo tienen flujos de gas de bajo rendimiento y no se han desarrollado comercialmente en un gran escala.
En vista de las dificultades mencionadas y en respuesta a la crisis del petróleo que se ha producido, a partir de finales de los años 1970, el Departamento de Energía de Estados Unidos y otras agencias gubernamentales y empresas relacionadas invirtieron una gran cantidad de dinero para iniciar investigaciones sobre la teoría geológica del gas de esquisto y Proyecto de exploración y desarrollo de tecnología para el este de Estados Unidos (ESGP), llevó a cabo una serie de investigaciones teóricas y técnicas desde geología, geoquímica hasta ingeniería de yacimientos de gas, que confirmaron la presencia de esquisto negro en la región oriental representada por el Devónico y el Este. Sistemas del Mississippi en la cuenca de los Apalaches con capacidad de gas y enorme potencial de recursos, formalizando los recursos de gas de esquisto.
Durante el mismo período (década de 1980 y principios de 1990), GTI se centró en el potencial de recursos y la tecnología mejorada de recuperación de petróleo del gas de esquisto estadounidense. De 1943 a 1980, el gobierno de Estados Unidos promulgó e implementó la política de subsidio fiscal del artículo 29 de la Ley de Beneficios Extraordinarios de Energía, que jugó un papel importante en la promoción del desarrollo del gas de esquisto en Estados Unidos. Durante este período, cuencas como las de los Apalaches y Michigan lograron un desarrollo a gran escala de gas de esquisto y un crecimiento constante de la producción (Figura 5-19). Lo que es particularmente digno de mención es que George P. Mitchell, el padre de la revolución del gas de esquisto, perforó MEC1C con 18 años de investigación y práctica de exploración y desarrollo de tecnología de minería de gas de esquisto. Fractura de espuma de nitrógeno en el pozo W. Slay del esquisto de Mississippi en la cuenca de Fort Worth, en el centro-sur de Estados Unidos, en 1981. La explotación industrial del gas de esquisto de Barnett se realizó con éxito y se descubrió el campo de gas de esquisto del este de Newark (1982), lo que rápidamente empujó el área de producción de gas de esquisto del este de los Estados Unidos a las regiones central y sur. Producción acumulada de gas de MEC1C. W.Slay fue de 600×104 m3 de 1981 a 1993; en 1995, se volvió a realizar fracturación secundaria en gel a gran escala y se produjeron 82×104 m3 en dos años y medio en 1998, el pozo se cerró nuevamente y; Se llevó a cabo la tercera fracturación de arena. En los últimos 10 años, la producción acumulada de gas ha sido de 2850×104m3, y la producción diaria de gas sigue siendo de alrededor de 0,9×104m3. Actualmente, el campo de gas de esquisto del este de Newark es el campo de gas más grande de los Estados Unidos, con reservas demostradas de gas natural recuperable de 7400×108m3 y una producción de gas natural en 2008 de 460,2×108m3. De 1979 a 1990, la producción de gas de esquisto en Estados Unidos aumentó 2,5 veces.
(3) Etapa de desarrollo del gas de esquisto (1990 ~ 2000)
En los 10 años transcurridos entre 1990 y 2000, el gas de esquisto se convirtió en el objetivo de desarrollo de gas natural más activo en los Estados Unidos. Con el avance de la tecnología de perforación y terminación, los avances en la tecnología de fracturación hidráulica a gran escala y la construcción a gran escala de gasoductos, Antrim ha aprovechado su exitosa experiencia en el desarrollo de gas de esquisto en Ohio, New Albany, Barnett y Fort Worth. otros lugares de la cuenca han logrado una explotación de gas de esquisto a gran escala, y la producción de gas de esquisto en Estados Unidos ha aumentado significativamente. En el año 2000, había 28.000 pozos de gas de esquisto y la producción anual de gas de esquisto excedía los 100×65438+.
Figura 5-19 Cambios en la producción anual de gas de esquisto en Estados Unidos
(4) Etapa de desarrollo rápido del gas de esquisto (2000-2006)
Con el desarrollo del agua Con la promoción y aplicación de la perforación y terminación de pozos horizontales, la fracturación y refracturación hidráulica a gran escala, así como el desarrollo a gran escala de gas de esquisto de Barnett en la cuenca de Fort Worth, el desarrollo de gas de esquisto en los Estados Unidos Estados Unidos ha entrado en una etapa de rápido desarrollo. En 2001, el número de pozos perforados en el área de gas de esquisto de Barnett en la cuenca de Fort Worth superó los 1.000 y la producción anual de gas alcanzó los 38,2 × 108 m3. En 2004, Southwest Energy Company descubrió el área de gas de esquisto de Fayetteville en la cuenca de Acoma. La producción anual de gas de esquisto de Barnett en Castle Basin supera los 100 × 108 m3 (. En los cinco años comprendidos entre 2000 y 2006, la producción de gas de esquisto de EE. UU. se duplicó nuevamente, superando la producción anual de 200 × 108 m3.
( 5) Etapa de desarrollo de alta velocidad del gas de esquisto (2007 al presente)
En los últimos años, con la innovación de la comprensión geológica del gas de esquisto, la perforación y terminación de pozos horizontales, la fracturación hidráulica a gran escala, la fracturación por etapas y multipozo Con los continuos avances en la fracturación simultánea y la promoción y aplicación a gran escala de operaciones de producción por lotes "estilo fábrica", el gas de esquisto de América del Norte ha entrado en una etapa de rápido desarrollo, superando al gas de arenisca compacta y al metano de yacimientos de carbón. Se ha demostrado en 46 conjuntos de lutitas en más de 50 cuencas en el oeste de Canadá, cubriendo casi todas las rocas madre marinas en América del Norte (Figura 5-20).
Las lutitas con una producción anual de gas de esquisto superior a 50 × 108 m3 incluyen Woodford (52 × 108 m3), Montney (62 × 108 m3), Haynesville (93 × 108 m3) y Fayettville (145). La profundidad del desarrollo del gas de esquisto se ha profundizado de 180 a 2000 m en los primeros días a 2500 a 4500 m, y el número de pozos de producción en una sola cuenca ha alcanzado los 6000 m. El número de pozos de producción ha aumentado de 3500 a 4500 (. un aumento del 10% al 15%) en varios años, llegando a más de 50.000 en 2009, especialmente El número de pozos horizontales ha aumentado significativamente, representando más del 75% del número de pozos ese año. Los avances en tecnologías como la fracturación hidráulica han reducido los costos de estimulación de yacimientos en un 65% y han aumentado la recuperación final en un 20%. En los últimos 10 años, la producción de gas de esquisto en Estados Unidos ha aumentado casi 10 veces, duplicándose cada año en los últimos años. Desde que Canadá llevó a cabo pruebas piloto de investigación, exploración y desarrollo de gas de esquisto en el Grupo de la Cuenca Occidental de Canadá en 2000, logró un gran avance en la producción de gas de esquisto en 2007. En 2009, la producción de gas de esquisto mencionada anteriormente en América del Norte alcanzó 65.438+0.000×65.438+008m3 (incluidos 930×108m3 en los Estados Unidos y 70×108m3 en Canadá). no se han incluido las empresas de gran tamaño (ARI, 2065.438 +00), se ha contabilizado la producción de gas de esquisto.
Figura 5-20 Mapa de distribución de los principales esquistos gasíferos de América del Norte
Figura 5-21 Estadísticas de producción de gas de los principales esquistos gasíferos de América del Norte
2. Gas de esquisto chino Estado actual de la exploración y el desarrollo
El gas de esquisto no es nuevo en China (Wang Lansheng et al., 2009). Desde el primer descubrimiento de gas natural en el pozo Qiong 1 en la cuenca de Sichuan en 1667, especialmente desde la década de 1960, se ha descubierto continuamente gas de esquisto o gas de esquisto en casi todas las cuencas de petróleo y gas como Songliao, Bohai Bay, Sichuan, Ordos, y depósito de gas de fractura de roca Qaidam. El pozo Wei 5, perforado en la Estructura Weiyuan en 1966 en la Cuenca de Sichuan, obtuvo una producción diaria de gas de 2,46 × 104 m3 de la formación de esquisto del Cámbrico Qianzhusi a 2795 ~ 2798 metros, convirtiéndose en un pozo típico de producción de gas de esquisto descubierto temprano en China. Desde el año 2000, el gobierno chino y las empresas relacionadas han otorgado gran importancia a la exploración y el desarrollo del gas de esquisto y han prestado mucha atención a la tendencia de desarrollo del gas de esquisto norteamericano. En los últimos años, la exploración y el desarrollo del gas de esquisto se han incluido en una agenda importante.
(1) Investigación geológica básica sobre gas de esquisto
De junio de 2008 a octubre de 2008, se llevaron a cabo extensos estudios geológicos de afloramientos y exploraciones antiguas de formaciones de esquisto marino del Paleozoico en el área del Alto Yangtze. Sobre la base de la revisión de los datos de los pozos, el Instituto de Investigación sobre Exploración y Desarrollo del Petróleo de China perforó el primer pozo geológico de gas de esquisto de China, el pozo Changxin 1, y obtuvo una gran cantidad de información geológica sobre el gas de esquisto. perspectivas.
El 5438+2 de junio de 2009, el Ministerio de Tierras y Recursos y la Universidad de Geociencias de China perforaron un pozo de estudio geológico, Yu Ye 1, en la cuenca oriental de Sichuan. Estaba ampliamente expuesto en formaciones de esquisto y. Se exploran estructuras altas y empinadas para obtener perspectivas de exploración de gas de esquisto.
En julio de 2010, el Instituto de Investigación de Exploración y Desarrollo del Petróleo de China y la PetroChina Southwest Oil and Gas Field Company aplicaron de manera integral nuevas tecnologías como el espectrómetro gamma, el instrumento de captura de elementos, el radar de penetración terrestre y el láser terrestre tridimensional completo. Escáner de información, llevó a cabo estudios geológicos y mediciones de campo de afloramientos de esquisto paleozoico en el sur de China y estableció la primera sección estándar digital de estratos de esquisto marino de China en el área de Changning de la cuenca de Sichuan: Formación Wufeng del Ordovícico superior Changning Shuanghe-Silúrico inferior. Sección transversal de Longma de la formación de esquisto de la Formación Xi.
(2) Cooperación internacional, exploración y desarrollo
En 2006, PetroChina y la American Xintian Petroleum Company celebraron el primer simposio internacional sobre gas de esquisto. En 2007, llevaron a cabo además el. Weiyuan Estudio conjunto sobre el potencial regional del gas de esquisto y la viabilidad de su desarrollo. En 2008, el Ministerio de Tierras y Recursos estableció el potencial de recursos de gas de esquisto en áreas clave de China y seleccionó proyectos en áreas favorables en el Proyecto Nacional Estratégico de Investigación y Evaluación de Recursos de Petróleo y Gas. Compañías petroleras nacionales como PetroChina iniciaron amplios intercambios y evaluaciones de electores con compañías como Shanwen, ExxonMobil, ConocoPhillips y Shell.
En 2009, PetroChina organizó a expertos de Estados Unidos, Noruega y otros países para participar en un simposio internacional sobre gas de esquisto y lanzó el primer proyecto cooperativo internacional de exploración y desarrollo de gas de esquisto de China con Shell en Fushun- Bloque Yongchuan de la cuenca de Sichuan. Lidera el desarrollo de las zonas piloto de producción industrial de gas de esquisto de China en Weiyuan-Changning y Zhaotong en la cuenca de Sichuan.
Durante la visita del presidente estadounidense Obama a China en junio 5438+065438+octubre de 2009, se firmó el Memorando de Entendimiento sobre Cooperación en el Campo de Gas de Esquisto con China. En 2010, Sinopec y BP comenzaron la exploración conjunta de gas de esquisto en Kaili, Guizhou y Huangqiao, al norte de Jiangsu. PetroChina coopera con ConocoPhillips y Statoil para llevar a cabo la evaluación, exploración y desarrollo de prospectos de gas de esquisto en la cuenca central y meridional de Sichuan. En 2010, Well Wei 201 en Sichuan logró un flujo de gas de alto rendimiento en esquisto del Cámbrico y Silúrico, logrando el primer avance industrial de gas de esquisto en mi país.
El Ministerio de Tierras y Recursos, compañías petroleras e institutos y escuelas de investigación científica relacionados han llevado a cabo la construcción de áreas de demostración de investigación y evaluación de selección de recursos de gas de esquisto en la región del río Yangtze en China. El objetivo es llevar a cabo una investigación y evaluación integral y sistemática de los recursos de gas de esquisto de China en los próximos 10 años, y seleccionar de 20 a 30 áreas favorables de exploración y desarrollo en China para 2020 para formar una cierta capacidad de producción de gas de esquisto.
En resumen, basándose en la experiencia norteamericana en exploración y desarrollo de gas de esquisto y en amplios intercambios y cooperación internacionales, China ha llevado a cabo la construcción de zonas piloto de exploración y desarrollo industrial de gas de esquisto en formaciones marinas de esquisto del Paleozoico en muchas áreas. en el sur se están llevando a cabo investigaciones básicas y evaluaciones preliminares del gas de esquisto en la región de Yangtze, Ordos, Tarim, la bahía de Bohai, Songliao y otras cuencas o regiones. Utilizando analogías geológicas, se predijo el potencial de los recursos de gas de esquisto de China. La exploración y el desarrollo de gas de esquisto en mi país y la investigación relacionada comenzaron relativamente tarde y todavía están en su infancia.
3. Estado actual de la exploración y el desarrollo de gas de esquisto en otras regiones
Desde 2005, la exploración y el desarrollo de gas de esquisto se han expandido gradualmente desde América del Norte hacia el mundo. En 2007, Europa lanzó el Proyecto Europeo de Gas de Esquisto (GASH), de seis años de duración, financiado por la industria y asistido por el Laboratorio Geológico Nacional Alemán para evaluar los recursos de gas de esquisto de Europa y optimizar las cuencas. Se han descubierto lutitas ricas en materia orgánica en cinco cuencas y los recursos de gas de esquisto se estiman inicialmente en 30×1012 m3 (ARI, 2010). Al menos 40 empresas, entre ellas ExxonMobil, Shanwen, Total, ConocoPhillips y Shell, están buscando gas de esquisto en Europa (Vello et al., 2009). De 2009 a 2010, empresas como Statoil, Chesapeake y Sasol evaluaron conjuntamente las perspectivas de gas de esquisto de Sudáfrica y obtuvieron derechos de exploración de gas de esquisto en la cuenca de Karoo. La Beechcraft Petroleum Company de Australia ha descubierto esquisto orgánico en siete cuencas de Oceanía, con un gran potencial para una evaluación temprana. Planea desarrollar gas de esquisto en Cooper Basin y ha logrado un avance industrial con un solo pozo en Nueva Zelanda. Muchos países de Asia han llevado a cabo estudios y pruebas piloto sobre los recursos de gas de esquisto, y la exploración y el desarrollo de gas de esquisto en China han logrado resultados notables.
II. Potencial de recursos globales de gas de esquisto
Según las predicciones (Rogner, 1997) (Li Jianzhong et al., 2009; Rogner, 1997), los recursos globales de gas de esquisto son 456,2. ×1012m3 (Tabla 5-11), lo que equivale al metano de yacimientos de carbón (256×1012m3) y gas compacto. Los recursos de gas de esquisto se distribuyen principalmente en América del Norte, Asia Central y China, Oriente Medio y Norte de África, América Latina y la antigua Unión Soviética. En la actualidad, además de Estados Unidos y Canadá, China, Australia, Alemania, Francia, Suecia, Polonia y otros países también están llevando a cabo investigación, exploración y desarrollo de gas de esquisto.
Tabla 5-11 Distribución global de los recursos de gas de esquisto
Desde una perspectiva global, excepto en el África subsahariana, Europa puede tener incluso menos recursos de gas de esquisto. Hasta ahora, sólo América del Norte ha llevado a cabo exploraciones y desarrollos comerciales y tiene reservas fiables. No obstante, basándose en la experiencia, la estimación de Rogner (1997) de los recursos mundiales de gas de esquisto es conservadora (AEI, 2009). Tomemos como ejemplo América del Norte. En 2008, Tristone Capital evaluó nueve yacimientos de gas de esquisto, incluidos Barnett, Deep Bossier, Haynesville, Fayetteville, Woodford, Marcellus, Montney, Horn River (Muskwa) y Utica Gothic en Canadá. Si no se tienen en cuenta los factores de riesgo, los recursos recuperables en estas nueve áreas alcanzan 265.438+0×65.438+0.065.438+0,2m3 (anónimo, 2008, citado de Vello et al., 2009).
Más recientemente, Advanced Resources International (2009) evaluó recursos en siete cuencas de gas de esquisto de América del Norte, incluidas Barnett, Fayetteville, Woodford, Marcellus, Haynesville, Montney y Horn River. Sus recursos originales de gas de esquisto son aproximadamente 146×1012m3 y sus recursos recuperables son 20×1012m3. Entre ellos, los recursos originales de gas de esquisto en cinco cuencas de gas de esquisto en los Estados Unidos, incluidas Barnett, Fayetteville, Woodford, Marcellus y Haynesville, alcanzan 107 × 1012 m3, y los recursos recuperables son 13 × 1012 m3.
Según los resultados de la evaluación de recursos de la Asociación Canadiense de Gas Natural No Convencional (CSUG), los recursos originales de gas de esquisto de Canadá son superiores a 42,5×1012m3 (Dawson, 2008, 2009, citado de Chalmsar et al., 2008 ), que superan los recursos de gas natural convencional de Canadá, son 12×65438. Entre ellos, la provincia de Columbia Británica tiene los mayores recursos de gas de esquisto, alcanzando más de 28×1012m3. Kuuskraa (2009) estimó que los recursos originales de gas de esquisto en las cuencas de los ríos Montney y Horn son 39×1012m3, y los recursos recuperables son 7×1012m3.
En tercer lugar, el potencial de recursos de gas de esquisto de China
1 Características de distribución del esquisto rico en compuestos orgánicos
El esquisto marino rico en compuestos orgánicos de China está ampliamente distribuido y es grueso. desarrollado principalmente en la Formación Paleozoica Doushantuo (Z2), la Formación Qianzhusi (1), la Formación Dachengsi (O1), la Formación Wufeng-Formación Longmaxi (O3-S1) y la Formación Luofu (D2). Las lutitas más desarrolladas se distribuyen desde lo alto del Cámbrico Inferior y Ordovícico Superior hasta el fondo del Silúrico Inferior, especialmente el Cratón del Yangtsé.
(1) Esquisto marino del Cámbrico Inferior
Está bien desarrollado en el área media y superior del Yangtze, y el tipo de materia orgánica es de tipo mixto sapropel. Desde la perspectiva del entorno deposicional, el esquisto marino del Cámbrico Inferior está más desarrollado en las tres áreas de plataforma de aguas profundas del este de Sichuan-oeste de Hubei, el sur de Sichuan y Hunan y Guizhou, con un espesor promedio de 100 m y un valor de TOC promedio de alrededor del 8%. El esquisto marino del Cámbrico Inferior en la cuenca de Sichuan se desarrolla en toda la cuenca y es principalmente esquisto silíceo, esquisto carbonoso, esquisto limoso y esquisto negro, con un espesor promedio de 1,39 m y un valor de TOC promedio de 1,0% ~ 5,5%. El esquisto en la parte sur de la cuenca está enterrado a menos de 4000 metros de profundidad.
(2) Esquisto marino del Ordovícico superior-Silúrico inferior
Ampliamente distribuido en el sureste de Sichuan, Sichuan, noreste de China , el oeste de Hubei, el este de Chongqing, el tramo medio y bajo del río Yangtze y otros lugares. Los principales tipos son la lutita negra, la lutita carbonosa, la lutita graptolita negra y la lutita calcárea, con un espesor promedio de 1,20 my un valor TOC promedio de alrededor del 4%. El kerógeno es sapropélico. El esquisto marino del Ordovícico superior-Silúrico inferior en la cuenca de Sichuan está bien desarrollado en el sur y el este de Sichuan. Según las estadísticas de esquisto marino desde la Formación Wufeng del Ordovícico Superior hasta la Formación Longmaxi del Silúrico Inferior en Shuanghe, Changning, Cuenca de Sichuan, el espesor de la lutita negra desde la Formación Wufeng del Ordovícico Superior hasta la Formación Longmaxi del Silúrico Inferior en el sur de Sichuan es mayor de 308 metros, y el tipo de materia orgánica es tipo sapropel, con un valor TOC promedio de 2,94% y un valor máximo de 8,75%.
(3) Esquistos carbonosos de medidas de carbón marino y lacustre.
Este tipo de roca está ampliamente distribuida en el norte de China, el sur de China y la cuenca del Tarim (Tabla 5-13). La parte norte se desarrolla principalmente en la depresión de Tianshan-Mengxing. La lutita de la Formación Shanxi, la Formación Taiyuan y la Formación Benxi en la cuenca de Ordos tiene un espesor de 40 a 120 m, y el espesor de una sola capa no es grande. Se alterna principalmente con vetas de carbón, arenisca apretada e incluso piedra caliza delgada. El espesor máximo de la lutita carbonosa de la Formación Carbonífera Dishuiquan en la Cuenca Junggar es de 249 metros, y el espesor acumulado de la lutita negra de la Formación Pérmica Lucaogou supera los 200 metros. La lutita carbonosa de la Formación Pérmica Longtan (P2) en el sur. China tiene un espesor de 20 metros ~ 200 metros, el espesor máximo es de 670 metros y el área de distribución es de aproximadamente 30 × 104 ~ 50 × 104 km2. Entre ellos, el espesor de la lutita del Pérmico Superior en la Formación Longtan en las regiones de Yunnan, Guizhou y Guangxi es de 20 a 60 m, el espesor de la lutita del Pérmico Superior en la Cuenca de Sichuan es de 10 a 125 m, el espesor de la lutita del Pérmico Superior en la El centro y suroeste de Sichuan es de 80 a 110 m, y el espesor de la lutita del Pérmico superior en el noroeste, norte y noreste de Sichuan es delgado, en su mayoría de menos de 20 m.
Las lutitas carbonáceas lacustres mesozoicas y cenozoicas se desarrollan principalmente en depresiones y cuencas lacustres con fallas, como el Jurásico en la cuenca de Ordos y la cuenca de Junggar, el Triásico superior en la cuenca de Sichuan y el Jurásico en la cuenca de Tuha de espesor 50-. 400 m, espesor máximo 1000 m.
Tabla 5-12 Distribución del esquisto marino en China
Tabla 5-13 Distribución del esquisto carbonoso interfacial marino, continental y carbonífero en China
En general, a excepción de las regiones del Alto Yangtze y Yunnan-Guizhou-Guangxi, el espesor de una sola capa de esquisto carbonoso lacustre marino y mesozoico de China no es grande en la mayoría de las áreas y a menudo se asocia con carbón y densos. Hay intercalaciones de arenisca e incluso caliza, y el espesor medio de una sola capa es generalmente inferior a 15 m. Desarrollar por sí solo este gas de esquisto de capas delgadas será un gran desafío. El desarrollo conjunto de capas multipropósito como el gas de esquisto, el gas de arena compacta y el metano de capas de carbón es un nuevo método de desarrollo eficaz.
El esquisto lacustre se distribuye principalmente en cuencas continentales de petróleo y gas, con el rango de deposición más amplio (Tabla 5-14). Las estadísticas muestran que actualmente más del 80% de las reservas de petróleo y gas de mi país provienen de rocas generadoras lacustres. Se depositaron gruesas capas de esquisto lacustre rico en materia orgánica en las cuencas de depresión mesozoica y cenozoica, como Songliao y Ordos, y en la cuenca con falla cenozoica en la bahía de Bohai. Por ejemplo, la Formación Nenjiang y la Formación Qingshankou en la cuenca Songliao están bien desarrolladas. La Formación Nenjiang se distribuye de manera estable por toda la cuenca y el espesor de la depresión central supera los 250 metros. La primera sección de la Formación Qingshankou es casi en su totalidad lutita negra en la depresión central, con un espesor de 60-80 m, kerógeno tipo I-II y un valor de Ro de 0,9%-1,8%.
Tabla 5-14 Distribución de esquisto lacustre en China
El miembro Chang 7 de la Formación Yanchang en la cuenca de Ordos es principalmente sedimento lacustre profundo. El espesor promedio del esquisto rico en materia orgánica es de 20 ~ 40 m, el área de distribución supera los 4 × 104 km2, el contenido promedio de carbono orgánico llega al 14 %, el tipo de kerógeno es ⅰ-ⅱ y el valor de Ro es 0,6 % ~ 1,2 %. Recientemente, se han descubierto grandes cantidades de petróleo compacto en esta formación de esquisto lacustre. La capa de petróleo es una capa intermedia de limolita con un espesor de 10 ~ 20 m, una porosidad del 10,2% y una permeabilidad de 0,21×10-3 μm 2. Hay cerca de 200 pozos industriales de petróleo y gas con una producción promedio de 8,6 t/d. Esta característica es muy similar al petróleo compacto que se encuentra en el esquisto Bakken de la cuenca Willis-Don en América del Norte. El esquisto de Bakken es un esquisto rico en materia orgánica, con un espesor de menos de 15 m, un valor de TOC de hasta 14% ~ 18% y un valor de Ro de 1,1% ~ 1,3%. La capa principal de petróleo tiene una porosidad del 10% ~ 13%, una permeabilidad de menos de 1×10-3μm2, un espesor de 5 ~ 15m y un área de aproximadamente 75563km2. En 2008, el USGS estimó los recursos geológicos de. el aceite de esquisto es 241 × 6538.
2. El potencial de recursos de gas de esquisto de China.
Muchos académicos o instituciones han predicho el potencial de los recursos de gas de esquisto en mi país, y la evaluación general es optimista (Zou Cai et al., 2010a; Li Jianzhong et al., 2009; Liu Chenglin et al. ., 2004; Zhu Hua et al., 2009).
La exploración y el desarrollo de gas de esquisto en China aún están en su infancia, y la información disponible para predecir el potencial de los recursos de gas de esquisto es muy limitada. Aunque existen amplias similitudes en la escala de desarrollo y la calidad del esquisto rico en materia orgánica en diferentes regiones de China, las complejas condiciones geológicas de China, especialmente la evolución estructural, el entorno sedimentario y el proceso de evolución térmica, han dado como resultado la formación y el enriquecimiento del gas de esquisto. En diferentes regiones hay una diferencia. El esquisto marino rico en materia orgánica del Paleozoico de China tiene un amplio rango de distribución, un gran espesor continuo y un alto contenido de materia orgánica, pero tiene un alto grado de evolución y muchos cambios estructurales. La lutita lacustre rica en materia orgánica del Mesozoico y Cenozoico tiene grandes cambios laterales y está compuesta principalmente por gruesas capas de lutitas o intercalaciones de areniscas y lutitas, con abundancia media de materia orgánica y baja madurez térmica.
Basándose en analogías geológicas, se predice el potencial de recursos de gas de esquisto de China. El área favorable para el esquisto marino rico en materia orgánica del Paleozoico en China es de 63×104~90×104 km2, y el área favorable para el esquisto lacustre rico en orgánicos del Mesozoico y el Cenozoico es de 23×104~33×104 km2, con una superficie efectiva espesor de 20~300m. El valor de Ro es 0,8% ~ 4,5%. La predicción preliminar de los recursos de gas de esquisto de China es de 30×1012 ~ 100×1012 m3. Es necesario seguir investigando los recursos técnica y económicamente recuperables del gas de esquisto de China.
Hay tres particularidades al comparar el gas de esquisto chino con el gas de esquisto norteamericano: primero, el esquisto marino tiene un alto grado de evolución térmica (el valor de Ro es 2,5% ~ 5,0%) y una fuerte actividad tectónica, lo que requiere preservación Las áreas con condiciones favorables deben evitar afloramientos y áreas dañadas por fallas; en segundo lugar, la evolución térmica del esquisto lacustre es baja y la heterogeneidad de distribución es fuerte, y el desarrollo efectivo requiere tecnología específica, en tercer lugar, el terreno es complejo, como montañas y colinas; de profundidad (1000 ~ 6000 m), requieren tecnología adaptativa para reducir costos. Por lo tanto, la exploración y el desarrollo del gas de esquisto en mi país deben prestar atención a las condiciones geológicas especiales, como la superficie compleja, la profundidad del enterramiento y la preservación posterior. Por ejemplo, el esquisto marino en la cuenca del Tarim está profundamente enterrado y existen problemas con él. preservación y desarrollo de superficies montañosas en algunas zonas del sur. Por tanto, es necesario fortalecer la selección y evaluación económica de áreas favorables.