1、1页岩气的形成条件及我国页岩气资源前景简述摘要：本文在大量查阅前人的研究成果为基础，简要概括了页岩气的形成条件，进而对我国形成页岩气的物质基础及成藏模式进行了描述，资料表明，我国页岩气资源技术可采储量巨大，前景广阔。 关键词：页岩气 形成条件 我国页岩气资源前景 一、页岩气概述 页岩气简单地讲就是从富含天然气的页岩中开采出来的天然气。张金川等（2004）指出页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。根据国内外学者的多年研究，在页岩气藏中，天然气并非单纯性的存在与页岩之中，同时也存在于页岩的砂质、粉砂质夹层中。这主要归结于页岩气具有典型的“原地成藏机
2、理” ，即富含有机质泥页岩本身即是气源岩又是储集层，还可以通过自身的特殊条件实现天然气资源的有利圈闭与保存。 二、页岩气的形成条件 页岩气从成因上看包含了生物化学成因，热解、裂解成因以及混合成因等几乎所有有机质生气作用方式，并且从未熟到高成熟各个阶段均可成藏。生物成因气主要形成于有机物的埋深较小，地层温、压相对较低的成岩作用初期，但其生化作用是有限的，他只能将一部分有机物转化成甲烷气，剩余的有机物则在漫长的地质演化过程中，伴随着上覆沉积物不断加积，埋深加大，温、压升高，先转化为干酪根，进而转化为2沥青再转化为液态的碳氢化合物，最后当埋藏条件达到高、过成熟阶段后，干酪根的短侧链直接热裂解成气或者
3、由已生成的液态油进一步裂解成气。而混合成因页岩气则是指不同成因类型的天然气同时存在的页岩气藏。 页岩气的形成是一个漫长而复杂的过程，下面从页岩的有机碳含量、干酪根类型和有机质成熟度三方面简要介绍页岩气的形成条件。 1.有机碳含量 页岩气的工业聚集需要有丰富的有机质为基础，研究表明黑色页岩和碳质页岩有机质丰度高，是页岩气藏形成的最有利岩石类型，其有机质含量在 3%15%之间或者更高。有机质作为页岩产气的物质基础与泥页岩的生烃潜力成正相关，同时有机质还具有吸附天然气的能力，可以作为页岩气的赋存介质之一，因而页岩中有机质的含量越高，吸附气的含量也就越多。 有机碳含量（TOC） ，是反映页岩有机质丰度
4、的最重要指标，对页岩气的生成与聚集都有着重要的控制作用。美国含气页岩的 TOC 含量通常在 1.5%25%之间，中国页岩的 TOC 含量分布范围更广，在 0.2%30%之间（张金川等，2009） 。关于页岩气聚集的有机碳下限问题，业界尚无统一定论，但它必将随着页岩气开采技术的进步不断降低。 2.干酪根类型 干酪根（Kerogen）是指沉积岩中不溶于碱、非氧化性酸和有机溶剂的分散有机质（Hunt，1979） 。但是在未固结的沉积物中有机质主要以腐植酸的形式存在，系干酪根的前身，干酪根是有机碳最主要的存在方式。3干酪根可分为以下三种类型： 型干酪根：又称腐泥型干酪根，以类脂化合物为主，具有高氢多氧
5、的特点；型干酪根：又称混合型干酪根，含氢量较高（低于型） ，为高饱和的多环碳骨架；型干酪根：又称腐殖型干酪根，氧含量高，但氢含量较低。不同类型的干酪根生烃潜力及其产物各异。通常情况下，型和型干酪根以生油为主，型干酪根以生气为主；但在热演化程度比较高的情况下，三种干酪根及先成液态油等都可以热解或裂解而大量成气。据美国页岩气的研究，其干酪根主要为型和型，部分为型。而我国，南方型海相黑色页岩为1 型干酪根为主；北方型陆相含煤炭质页岩则以型为主，均具有较好的资源潜力（邹才能等，2010） 。3.有机质成熟度 按照 Tissot 模型，干酪根的热演化阶段分为：Ro2%时便进入干气带后成岩阶段。当然，成熟
6、度高低不是制约页岩气成藏的主要因素，通过对美国主要页岩气盆地的研究，页岩气藏可以是高成熟度的（如 Lewis和 Barnett 页岩气藏） ，可以是低成熟度，还可为二者混合型的。 总之，页岩气的成因是多方面的，它的最终形成需要上述条件的有机组合与合理配置。 三、我国页岩气资源前景 据研究，我国大陆发育有多套、多相带的富有机质页岩。分为：海相页岩、陆相页岩和海陆过渡相页岩三种类型。其中海相页岩在我国南4方扬子地区发育广泛，形成了从T2 的多套富含有机质的黑色页岩；而陆相页岩主要发育在除川西坳陷外的北方地区，形成于湖相和湖沼相两种环境，但热演化程度普遍较低，多在生油窗内；海陆过渡相页岩以含煤的炭质
7、页岩为代表，广泛发育在华北、华南和准格尔等地区。进而将我国的页岩气富集成藏模式分为南方型、北方型和西北型等。 20011 年美国能源信息署（EIA）发布的“世界页岩气资源初步评价报告”显示，目前世界页岩气技术可采储量为 187.031012m3。其中，以美洲地区最高，达到 54.651012m3，其次是亚洲地区39.311012m3，非洲为 29.491012m3，欧洲也有 18.081012m3，其余的 45.51012m3 分布在世界其他国家和地区。同时该报告还指出，中国页岩气技术可采储量为 36.081012m3，位列世界之首，储量远大于美国（281012m3） 。而根据张金川等（2009）的研究资料，我国页岩气可采储量约为 261012m3，稍高于我国的常规天然气可采资源量（22.031012m3） ，可见，我国页岩气资源勘探开发前景一片大好。 参考文献 1张金川等.页岩气成藏机理和分布J.天然气工业，2004.15-18. 2张金川等.我国页岩气富集类型及资源特点J.天然气工业，2009，109-114. 3邹才能等.中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力J.石油勘探与开发，2010，641-653.
