中國天然氣資源研究

第26卷第1期西南石油學(xué)院學(xué)報2004年2月Journal of Southwest Petroleum Institute文章編號:1000-26342004)1-0009-04中國天然氣資源研究劉成林12,李景明,李劍,朱玉新3,王浩〔1.石油大學(xué)北京昌平102249;2.中國石油勘探開(kāi)發(fā)研究院廊坊分院3.中國石油勘探開(kāi)發(fā)研究院;4,勝利石油管理局建設項目經(jīng)濟技術(shù)評估咨詢(xún)中心)摘要:在大量統計數據的基礎上對中國天然氣資源從類(lèi)型、富集程度、分布特征等方面進(jìn)行了研究。首先中國常規天然氣儲量探明史可大致分為4個(gè)階段儲量增長(cháng)上了3個(gè)臺階集中分布于六大盆地淇其次常規天然氣資源主要分布在中部、西北部和海域其特點(diǎn)為代分布老、豐度低、探眀程度低、潛力大第三中國煤層氣資源量主要富集在東部、中部和西北部第四致密砂巖氣有一般致密砂巖氣和深盆氣兩種賦存形式中國許多盆地具備形成深盆氣的條件也有較大的資源潛力第五中國海域的南海和東海陸地的青藏高原和東北北部可能富含天然氣水合物第六中國眾多含油氣盆地的地層水藴藏著(zhù)十分豐富的水溶氣資源撮后泥頁(yè)巖氣、深源氣、二氧化碳氣和硫化氫氣也是不可忽視的資源具有較大的資源潛力。關(guān)鍵詞:常規天然氣;非常規天然氣;煤層氣;致密砂巖氣;天然氣水合物水溶氣中圖分類(lèi)號:TE155文獻標識碼:A引言60%而含水飽和度高>40%531,一般要經(jīng)過(guò)壓裂酸化等特殊作業(yè)才有開(kāi)采價(jià)值的天然氣中國是世界上最早發(fā)現和利用天然氣的國家之4)深盆氣:種特殊的致密砂巖氣基本不受并在公元13世紀就開(kāi)發(fā)了世界上第一個(gè)氣田構造圈閉控制氣水倒置或無(wú)明顯氣水界面壓力異自流井氣田121世紀的世界能源結構中天然氣常的天然氣將逐漸取代石油而成為頭等重要的能源這種發(fā)展(5)天然氣水合物天然氣主要是甲烷廂和水趨勢已是國內外許多經(jīng)濟專(zhuān)家與石油地質(zhì)專(zhuān)家的共分子組成的固體結晶物質(zhì)也稱(chēng)為甲烷水合物。識2υ。因此深入研究中國天然氣資源潛力就顯得6)水溶氣迕原始儲層條件下溶解于水中的極為重要。天然氣(7)泥頁(yè)巖氣:種儲集在泥頁(yè)巖中的天然氣1中國天然氣資源類(lèi)型〔8)深源氣:來(lái)自地殼深部和上地幔的無(wú)機成因天然氣或稱(chēng)為非生物成因天然氣4根據天然氣的賦存狀態(tài)和儲層性質(zhì),可將中國天然氣類(lèi)型分為常規天然氣和非常規天然氣非常2中國常規天然氣資源規氣包括煤層氣、致密砂巖氣、天然氣水合物、水溶氣、泥頁(yè)巖氣、深源氣、二氧化碳氣和硫化氫氣等2.1天然氣儲量(1)常規天然氣存在于物性較好的儲層中不經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展中國天然氣儲量取得豐碩經(jīng)過(guò)改造就能開(kāi)發(fā)生產(chǎn)利用的天然氣成果,為西氣東輸"工程奠定了堅實(shí)的能源基礎。2)煤層氣在煤化作用過(guò)程中形成的,目前仍2.1.1天然氣儲量探明史大致可分為4個(gè)階段儲儲集在地下煤層中的天然氣2。中國煤化工51(3)致密砂巖氣賦存于低孔<10%胝浚CNMH中國天然氣探明儲量持0.5×103gm2)砂巖儲層之中,含氣飽和度低(<續增長(cháng)階段:949年至1980年的32年時(shí)間內中國收稿日作者奇B粥搬1970-)默漢族)四川資陽(yáng)人工程師博士研究生從事油氣成藏研究工作。西南石油學(xué)院學(xué)報2004年天然氣探眀儲量增長(cháng)了2613.63×10sm3增長(cháng)速率程度地進(jìn)行了油氣資源評價(jià)戴金星(2000匯總這81.68×108m3/年。些成果,得到全國天然氣資源量為50.6×1012(2)1981至1989年中國天然氣探明儲量增長(cháng)m-6]。上了第一個(gè)臺階:981至1989年9年時(shí)間內增長(cháng)儲2.2.1天然氣資源地理分布特征量2979.35×10°m3增長(cháng)速率331.04×10m3/年,根據中國區域地質(zhì)構造特征和天然氣勘探程天然氣探明儲量年增長(cháng)速率是前期的4倍多度中國天然氣資源分布大體可劃分出六大區(南中(3)1990年至199年中國天然氣探明儲量增國海諸盆地由于資料不全未包括在內)即東部、中長(cháng)上了第二個(gè)臺階:90年至19910年時(shí)間內部西北部海域南方和西藏。天然氣資源地理分布極不均衡主要分布在中l0m3/年天然氣探明儲量年增長(cháng)速率是前9年的部西北部和海域,占全國天然氣資源總量的近倍。80%具體表現凍東部主要包括松遼盆地和渤海灣盆4)200年起中國天然氣探明儲量增長(cháng)上了地陸地)天然氣資源量為6.57×102m3,占全國第三個(gè)臺階2000年開(kāi)始的2年時(shí)間內天然氣探明天然氣資源總量的近12.98%沖部主要包括四川儲量增長(cháng)速率4694.08×10°m/年是前10年的3盆地和鄂爾多斯盆地天然氣資源量為15.75×102倍圖1m3占全國天然氣資源總量的31.12%灑北部主要包括塔里木盆地、準葛爾盆地、吐哈盆地和柴達木盆地天然氣資源量為11.15×1042m3占全國天然氣資源總量的22.05%海域主要包括渤海灣盆地(海上南黃海盆地、東海盆地、珠江口、北部灣盆地、鶯瓊盆地天然氣資源量為13.85×1012m3,占全國天然氣資源總量的27.37%南方主要包括中、下?lián)P子和滇黔桂地區,天然氣資源量為3.28×1012m3,占全國天然氣資源總量的6.49%西藏是中國油氣勘1000探程度最低的地區天然氣資源有待落實(shí)圖2)194919591999圖1中國歷年天然氣探明儲量年凈增量2.1.2天然氣儲量集中分布于六大盆地0.25中國已發(fā)現探明地質(zhì)儲量大于300×108m3的0.20大型氣田21個(gè)這些大型氣田的天然氣總探明儲量脈0.15占全國的58%。這21個(gè)大型氣田主要集中于四川盆地、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、柴達木盆地、鶯瓊爝0.10盆地和東海盆地等五大盆地。其中探明地質(zhì)儲量大于1000×10°m3的氣田有5個(gè)克拉2、靖邊、蘇東部中部西北部海域其它里格、榆林和烏審旗氣田。0150.310.150.320.030.122.2天然氣資源中國天然氣資源豐度區域對比圖許多學(xué)者對中國天然氣資源量進(jìn)行了計算總中國煤化工體上天然氣資源量評價(jià)結果逐年增加其中的代表2.2CNMH特征是胡朝元(1983評價(jià)全國天然氣資源量為(15中國天然氣資源時(shí)代分布偏老主要分布在古17)×102m3,第一輪全國油氣資源評價(jià)(1987)生代。古生代占資源總量的50%左右沅大于世界33.54×102m3,第二輪全國油氣資源評價(jià)(994)平均值29%)新生代占資源總量的30%而中生38.04×j6方教據近年來(lái)中國主要含油氣盆地不同代最少占20%。第1期劉成林等:中國天然氣資源研究2.2.3天然氣資源豐度偏低地等。一些學(xué)者對中國部分盆地深盆氣資源進(jìn)行了中國沉積盆地的大地構造背景是克拉通體積有評價(jià)結結果如下鄂爾多斯盆地深盆氣資源量為50限穩定性差中生代構造變動(dòng)強烈改造作用嚴重?！?02mτ8、四川盆地川西坳陷深盆氣資源量為其結果是中國天然氣資源豐度偏低全國天然氣資1.38×1012m9吐哈盆地小草湖凹陷深盆氣量為源豐度僅為0.12×108m3/km2。0.57×1012m03。盡管這些數據相互有些矛盾但天然氣資源豐度最大的是海域和中部均大于中國致密砂巖氣廣闊的資源前景是不容質(zhì)疑的。0.3×10°m/km2其次是東部和西北部均為0.153天然氣水合物×105m3/km(圖2天然氣水合物可能是全球碳循環(huán)中最重要的2.2.4天然氣資源探明程度低勘探潛力巨大部分也可能是最大的能源庫(超過(guò)其它化石燃料的截止2001年底全國天然氣資源探明程度僅為總和)目前認為地球上27%的陸地和90%的海域5.9%與世界主要產(chǎn)氣國相比有很大的差距,也遠具備天然氣水合物形成的條件。世界上天然氣水遠低于世界平均的探明率。顯然中國天然氣具有物中的資源量估算為:陸地1.4×1013~3.4×1010巨大的發(fā)展空間。m3海域3.1×1015-3.4×1018m中國海域的天然氣水合物主要分布在南海和東3中國非常規天然氣資源海南海面積180×104km2陸坡和陸隆地區面積約100×104km2可能存在(600~700)×108t油當量中國非常規天然氣資源量據不完全測算為(27的天然氣水合物。東海的沖繩海槽中也發(fā)現天然氣~115)×1012mx7其中揲層氣27.3×102m3致水合物。中國陸地凍土區主要分布在青藏高原和東密砂巖氣12×102m(與常規天然氣在數值上存在北北部分別為高海拔和高緯度凍土區可能均具備著(zhù)交叉)水溶氣11.8-65.3×102m3其它非常規形成天然氣水合物的溫度和壓力條件其中的有利天然氣尚沒(méi)有全國資源量數據。地區為青藏高原羌塘盆地、東北北部海拉爾盆地和3.1煤層氣資源漠河盆地中國煤層氣資源量已進(jìn)行了多次估算由于中3.4水溶氣國煤層氣的勘探程度較低而且評價(jià)方法和參數不在中國眾多的含油氣盆地中存在著(zhù)大量的地統一造成計算結果有較大差異。通過(guò)對歷次評價(jià)層水其中藴藏著(zhù)十分豐富的水溶氣資源。張愷等結果進(jìn)行分析認為中國煤層氣資源量大致為25(1985從為中國東西兩大含油氣區的中、新生代含30×102m3油氣盆地中廣泛分布著(zhù)水溶性天然氣田。關(guān)德師本次采用中國石油勘探開(kāi)發(fā)研究院廊坊分院(1995從為中國水溶氣資源可能在45×10-2m3以(2001嚴評價(jià)結果即27.3×102m8區域分布特上3楊中鑣等(1997)計算結果為11.8~65.3×征為:中國東部煤層氣資源量最大,為9.68×1012102mx11由此可見(jiàn)中國水溶氣資源是極為豐富m3占全國總資源量的35.42%中部為8.12×1012的。m3占29.7%西北部為7.65×102m3占27.99%3.5其它非常規氣南方為1.87×102m3,占6.85%灑西藏煤層氣資源(1)泥頁(yè)巖氣在一定的地質(zhì)條件下泥頁(yè)巖可量最小,為0.01×1012m3,占全國總資源量形成自生自?xún)獠?。中國泥?yè)巖氣資源主要分布在0.04%。松遼盆地的白堊系、渤海灣盆地及江漢盆地的第三3.2致密砂巖氣系、四川盆地中生界揚子準地臺、華南褶皺帶和南致密砂巖氣在中國有一般致密砂巖氣和深盆氣秦嶺中國煤化工兩種賦存形式。關(guān)德1995從為中國致密砂巖氣CNMHG中部及西部都發(fā)現或資源量為12×102m3?？赡艽嬖谏钤礋o(wú)機成因氣。張愷1990采用類(lèi)比法中國許多盆地具備形成深盆氣旳條件,也有較計算了以下三個(gè)地區的深源氣資源量搭塔里木盆地大的資源潛力這些盆地包括鄂爾多斯盆地、四川中部裂谷擴張沉降區48.39~7657.18×1012m3準盆地、塔璽菻蔤蟈準噶爾盆地、吐哈盆地、南華北盆噶爾盆地中部裂谷擴張沉降區0.37-386.7×10西南石油學(xué)院學(xué)報2004年m3博格達地槽裂谷帶0.69-6.99×1012m3。也是不可忽視的資源其資源潛力較大。(3)二氧化碳氣二氧化碳氣在中國已經(jīng)得到些開(kāi)發(fā)和利用已具有一定的規模。二氧化碳氣參考文獻資源主要分布在松遼盆地、渤海灣盆地、蘇北盆地、三水盆地、珠江口盆地、鶯歌海盆地和東海盆地。[1]戴金星,夏新宇,衛延召.中國天然氣資源及前景分(4)硫化氫氣流化氬氣常與烴類(lèi)氣伴生若含杌A]中國石油天然氣集團公司油氣地球化學(xué)重點(diǎn)量很高時(shí)可以成為獨立開(kāi)采的硫化氫氣藏。硫化實(shí)驗室文集(第一集IC]北京:石油工業(yè)出版社氫氣資源主要分布海相碳酸鹽巖地層中42000,11-22[2]康竹林,傳誠德,崔淑芬等.中國大中型氣田概論結論M]北京治油工業(yè)出版社,2000,1-7[3]關(guān)德師,牛嘉玉,郭麗娜,等.中國非常規油氣地質(zhì)[M]北京石油工業(yè)出版社.1995,1-120(1)中國天然氣類(lèi)型分為:常規天然氣和非常[4]錢(qián)凱,馬新華,李景明落.中國天然氣資源M]北規天然氣非常規氣包括煤層氣、致密砂巖氣、天然京石油工業(yè)出版社,1999,74-95氣水合物、水溶氣、泥頁(yè)巖氣、深源氣、二氧化碳氣和[5]趙賢正,李景明,李東旭等.中國天然氣勘探快速發(fā)硫化氫氣等。展的十氧M]北京治油工業(yè)出版社2002,9-14(2)中國常規天然氣儲量探明史可大致分為4[6]戴金星.中國天然氣資源及其前A1戴金星天然氣個(gè)階段儲量增長(cháng)上了3個(gè)臺階集中分布于六大盆地質(zhì)和地球化學(xué)論文集卷二ⅠC]北京石油工業(yè)出地版社,2000,153-157(3)中國常規天然氣資源量為50.6×102m23,[7趙慶波,李五忠,王一兵籌中國煤層氣勘探A1高瑞祺趙政璋.中國油氣新區勘探C]北京治油工主要分布在中部、西北部和海域具有時(shí)代分布老業(yè)出版社,2001,29-41資源豐度低、探明程度低的特點(diǎn)。[8]李振鐸.鄂爾多斯盆地深盆氣研究與實(shí)踐A]傅誠4)中國煤層氣資源量為27.3×1012m3東部德,胡文瑞.鄂爾多斯盆地深盆氣研究C]北京石煤層氣資源量最大,占全國的35.42%,西藏煤層氣油工業(yè)出版社,2001,21-44資源量最小僅占全國的0.04%。[9]龐雄奇,方輝.深盆氣分布范圍理論預測模型與應用(5)致密砂巖氣在中國有一般致密砂巖氣和深實(shí)例A]傅誠德,胡文瑞.鄂爾多斯盆地深盆氣研究盆氣兩種賦存形式中國許多盆地具備形成深盆氣[C]北京治油工業(yè)出版社,2001,65-72的條件資源潛力較大[10]宋巖,洪峰.四川盆地川西坳陷深盆氣地質(zhì)條件分析6)天然氣水合物有可能是最大的能源庫,中[A]傳誠德,胡文瑞.鄂爾多斯盆地深盆氣研究國海域的南海和東海陸地的青藏高原和東北北部[C]北京石油工業(yè)出版社,2001,59-64[11]楊中鑣,張肖蘭,王雪吾,等.水溶性天然氣勘探與可能富含天然氣水合物開(kāi)發(fā)M]東營(yíng)石油大學(xué)出版社,1997,135-1397)泥頁(yè)巖氣、深源氣、二氧化碳氣和硫化氫氣(編輯羅先碧)中國煤化工CNMHG