中国页岩气成藏和潜在产能与对环境的污染分析

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1、第4O卷第1期中国地质Vo1．40．NO．12013年2月(oLoGYINCHINAFeb．，2013中国页岩气成藏和潜在产能与对环境的污染分析滕吉文刘有山(中国科学院地质与地球物理研究所，北京100029)提要：基于当今化石能源的需求还在扩展，它的紧缺势态波及全球，而中国的确需要更多的页岩气。为此，非常规油、气能源，特别是页岩油、气的勘探、开发和利用就必然地提上了社会进步和经济发展的议程上。并得到世界各个国家的高度重视。因此，页岩油、气现已成为中国能源界和科技界及政府部门的热门话题。在经过了一段时间的“热炒”和依据尚不充

2、分的评估后，本文通过对中外有关资料的分析和讨论认为，(1)必须在了解世界各国、特别是北美页岩油、气赋存与开发的条件下，独立自主地、依据充分地认识中国页岩的分布状态和页岩气的潜能；(2)在理解其他国家页岩属性、页岩气前景和勘查及储存背景下，在中国必须较全面的进行页岩和页岩气存储的地球物理勘探．并选择远景好的典型地区进行示范性研究与探索；(3)厘定页岩气的开采过程与条件及其对环境的污染程度和多个国家对开发页岩气质疑的核心；(4)集理念与实践认识综合制定研究中国页岩气切实可行的方案与怎样发展的路线图；(5)中国目前尚不宜大力投入

3、和急于实施对页岩气的开采．其前景不容过于乐观。关键词：页岩气；形成与聚集的机制；水压致裂水平钻井；开采与污染；发展前景与路线图中图分类号：TE122文献标志码：A文章编号：1000—3657(2013)01—0001—30当人类进入21世纪之际，金属矿产资源，油、至今．中国的原油对外依存度现已达56．3％，且气、煤炭能源和水资源乃是制约社会与经济发展和还在攀升。预计2020年，中国能源的消耗将达到5．5科技进步的关键性要素。由于资源和能源的紧缺．发亿t，而国内仅能生产2．0~2．5亿t。为此。在这一世达国家和欠发达国家之间

4、的矛盾在逐渐激化．加上界经济发展大潮的形势下，中国三大石油公司。国土油、气这种战略物资在全球范围内分布的不均匀性资源部，有关研究院所和学校，发改委，科技部等，均和供需国家与产地之间的战线之长．以及各自之间有着急切的需求并纷纷制定了各种类型的计划、规为争夺资源和能源的势态当必强烈由于它涉及到划和快速发展的专门立项。近2"-3年中．对页岩气的各有关国家的重大利益和发展进程．故动用外交手资源分布、储量和潜能以及产出效应均发表了一系段和军事手段已不少见!中东的五次战争。又有哪一列文章和报告【1_堋，并多方立项与投资。因为中国众次战

5、争不是为了石油呢?多的部门和科技界深切地关注着沉睡在地下漫长岁当今世界。在油、气化石能源快速消耗和紧缺的月的油、气页岩。并设法提取它以为社会和经济发展情况下．对非化石能源和非常规油气能源的开发和服务。为此。页岩气已成为当今能源界、科技界和政利用已成为人类社会发展和经济增长的必然途径。府部门的热议话题。经过一番“热炒”之后。人们必须近年来．世界各国对页岩气的勘探和开发呈现出极静下来深切的思考一下怎样使中国的页岩气真正成大的兴味!特别是北美页岩气开发取得一定的产效为一种能源并带来切实的效益!后通过扩大宣传促进了世界各国对页岩油

6、、气的开笔者认为，当今在中国尚未经过系统的、有序的发和利用的极大需求，并首先锁定了中国对油、气页岩赋存、聚集、潜在的成藏量和物理状态收稿日期：2012—11—19；改回日期：2012—12—20基金项目：国家自然科学基金华北克拉通破坏重大研究项目(90914012)~gJJ。作者简介：滕吉文，男，1934年生，博士，研究员，博导，院士，主要研究方向：地球物理学与地球动力学；E—∞ai】第40卷第1期滕吉文等：中国页岩气成藏和潜在产能与对环境的污染分析3表1全球页岩气(10nm3)资源分布嘲Table1Thedistribu

7、tionofshalegasl'esoul'c~inthewholeglobe开发署(ERDA)联合了国家地质调查局、州级地质调表2Barnett页岩成熟度最小和最佳指标圆查局、相关大学以及工业团体。共同发起并实施了针Table2TheminimalandoptimumindicatorsofshalematurityinBarnet对页岩气研究与开发的东部页岩气工程计~(EGSP)．这一计划的实施和完成扩大了页岩气勘探、开发的范围．导致了页岩气产量的大幅度增加和一批科研成果的产出，尤其是在理论上认识到页岩气的吸附机理．使

8、美国的页岩气产、储及资源量实现了翻番，为美国今天的页岩气蓬勃发展奠定了坚实基础1．1．2美国页岩气产量的快速增长．气的开发深度范围为152～671m．热成因页岩气的近年来．美国的页岩气产量迅猛增长．其发展速开发深度范围为914～4115m，有机质成熟度(Ro)度超过了包括煤层气在内的其他所有类型的非常规