美国页岩油气地质特征及勘探开发进展OA北大核心CSTPCD

基于美国页岩油气勘探开发历程的回顾,对主要页岩盆地的地质演化、主要页岩层系的油气地质特征及勘探开发进展进行系统梳理和总结。美国重要页岩盆地的富烃页岩主要发育于6个地质时期:中奥陶世、中—晚泥盆世、早石炭世(中—晚密西西比世)、早二叠世、晚侏罗世和晚白垩世(塞诺曼期—土伦期),构造沉积环境主要包括克拉通内盆地、前陆盆地和被动大陆边缘盆地。古生界富烃页岩主要分布于以下6个盆地:阿巴拉契亚盆地(尤蒂卡页岩和马塞勒斯页岩)、阿纳达科盆地(伍德福德页岩)、威利斯顿盆地(巴肯页岩)、阿卡马盆地(费耶特维尔页岩)、沃思堡盆地(巴内特页岩)和二叠盆地(狼营组和斯帕瑞组/骨泉组页岩)。中生界富烃页岩主要发育在西墨西哥湾盆地(海恩斯维尔组和鹰滩组)和落基山盆地群(以丹佛和粉河盆地的尼尔布拉勒组页岩为主)。通过对各页岩区带的详细分析发现,页岩的岩相和矿物成分存在差异,“页岩储层”并非只是页岩,很多情况下页岩油气还产自粉砂岩和碳酸盐岩等多种岩石类型。美国的页岩油气资源丰富,页岩油地质资源量超过0.246×1012 t,页岩气地质资源量超过290×1012 m3。在开启“页岩革命”的水平井水力压裂技术出现之前,美国经过了长达20年的勘探开发实践和理论技术积累。自2007年至2023年,美国页岩油气产量从约11.2×104t/d油当量增加到超过300.0×104t/d油当量,2017年页岩油气产量超过了常规油气,2023年在油气总产量中的占比增加到60%以上。页岩油气的开发主要得益于钻完井技术的改进,“立体开发”的攻关,以及重复压裂、提高原油采收率和“U”形井等技术的应用。基于美国丰富的页岩资源基础和技术的不断进步,页岩油气的产量将继续为全美的油气生产做出更大贡献。