石油勘探与开发 >

2024 , Vol. 51 >Issue 4: 667 - 678

DOI: https://doi.org/10.11698/PED.20240377

油气勘探

致密砂岩气藏与页岩气藏展布模式

  • 戴金星 , 1 ,
  • 董大忠 , 1 ,
  • 倪云燕 2 ,
  • 龚德瑜 1 ,
  • 黄士鹏 1 ,
  • 洪峰 1 ,
  • 张延玲 1 ,
  • 刘全有 3 ,
  • 吴小奇 4 ,
  • 冯子齐 5
展开
  • 1 中国石油勘探开发研究院，北京 100083
  • 2 中国石油大学（北京），北京 102249
  • 3 北京大学，北京 100871
  • 4 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡 214126
  • 5 中国石油大学（华东），山东青岛 266580
董大忠（1962-），男，四川广元人，博士，中国石油勘探开发研究院教授级高级工程师，主要从事油气资源与发展战略、页岩气地质理论技术及勘探实践等研究。地址：北京市海淀区学院路20号，中国石油勘探开发研究院页岩气研究所，邮政编码：100083。E-mail：

戴金星（1935-），男，浙江温州人，中国科学院院士，中国石油勘探开发研究院教授级高级工程师，从事天然气地质与地球化学研究。地址：北京市海淀区学院路20号，中国石油勘探开发研究院院部，邮政编码：100083。E-mail：

收稿日期: 2024-06-06

  修回日期: 2024-07-02

  网络出版日期: 2024-08-02

基金资助

国家重点研发项目(2019YFC1805505)

国家自然科学基金(42272188)

国家自然科学基金(42172149)

国家自然科学基金(U2244209)

中国石油油气和新能源分公司科技专项(2023YQX10101)

国家自然科学基金石化联合基金集成项目(U20B6001)

贵州能源产业研究院有限公司页岩气院士工作站项目(筑科合同[2021]45-2)

收起

Distribution patterns of tight sandstone gas and shale gas

  • DAI Jinxing , 1 ,
  • DONG Dazhong , 1 ,
  • NI Yunyan 2 ,
  • GONG Deyu 1 ,
  • HUANG Shipeng 1 ,
  • HONG Feng 1 ,
  • ZHANG Yanling 1 ,
  • LIU Quanyou 3 ,
  • WU Xiaoqi 4 ,
  • FENG Ziqi 5
Expand
  • 1 Research Institute of Petroleum Exploration and Development, PetroChina, Beijing 100083, China
  • 2 China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, China
  • 3 Peking University, Beijing 100871, China
  • 4 Wuxi Institute of Petroleum Geology, Sinopec Petroleum Exploration and Production Research Institute, Wuxi 214126, China
  • 5 China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China

Received date: 2024-06-06

  Revised date: 2024-07-02

  Online published: 2024-08-02

Fold

摘要

在阐述美国和中国致密砂岩气和页岩气资源潜力和年产量的基础上，系统梳理致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革，分析页岩气藏、致密砂岩气藏展布特征及致密砂岩气成因类型。研究表明：①美国致密砂岩气在天然气总产量中占比由2008年的35%降至2023年的8%左右；美国页岩气2023年产量为8 310×108 m3，在天然气总产量中占比由2000—2008年的5%~17%升至2023年的70%以上。②中国致密砂岩气占天然气总产量比例由2010年的16%升至2023年的28%以上；2012年中国开始生产页岩气，2023年产量达250×108 m3，约占天然气全国总产量的11%。③页岩气藏展布模式为连续型，根据页岩气藏是否有断层切割及断距与气层厚度的关系，连续型页岩气藏可分为连续式和断续式两种。④与以往大部分学者认为致密砂岩气藏展布模式为连续型的认识不同，致密砂岩气藏展布模式不是连续型；根据圈闭类型，致密砂岩气藏可分为岩性型、背斜型和向斜型3种。⑤中国3大克拉通盆地和埃及Obavied次盆的致密砂岩气为煤成气，美国阿巴拉契亚盆地和阿曼迦巴盐盆地的致密砂岩气为油型气。

关键词： 页岩气; 致密砂岩气; 气藏特征; 连续型成藏; 岩性型成藏; 背斜型成藏; 向斜型成藏; 煤成气; 油型气

本文引用格式

戴金星 , 董大忠 , 倪云燕 , 龚德瑜 , 黄士鹏 , 洪峰 , 张延玲 , 刘全有 , 吴小奇 , 冯子齐 . 致密砂岩气藏与页岩气藏展布模式[J]. 石油勘探与开发, 2024 , 51(4) : 667 -678 . DOI: 10.11698/PED.20240377

Abstract

Based on an elaboration of the resource potential and annual production of tight sandstone gas and shale gas in the United States and China, this paper reviews the researches on distribution of tight sandstone gas and shale gas reservoirs, and analyzes the distribution characteristics of shale gas/tight sandstone gas reservoirs and genetic types of tight sandstone gas reservoirs. In the United States, the proportion of tight sandstone gas in the total gas production declined from 35% in 2008 to about 8% in 2023, and the shale gas production was 8 310×108 m3 in 2023, as over 70% of the total gas production, in contrast to the range of 5%-17% during 2000-2008. In China, the proportion of tight sandstone gas in the total gas production increased from 16% in 2010 to 28% or higher in 2023. China began to produce shale gas in 2012, with the production reaching 250×108 m3 in 2023, as about 11% of the total gas production of the country. The distribution of shale gas reservoirs is continuous. According to the fault segmentation, fault displacement and the gas layer thickness, the continuous shale gas reservoirs can be divided into two types: continuity and intermittency. Most of previous studies believed that both tight sandstone gas reservoirs and shale gas reservoirs are continuous, but this paper holds that the distribution of tight sandstone gas reservoirs is not continuous. According to the trap types, tight sandstone gas reservoirs can be divided into lithologic, anticlinal, and synclinal reservoirs. The tight sandstone gas is coal-derived gas in three cratonic basins in China and Obavied Subbasin in Egypt, but oil-type gas in Appalachia Basin in the United States and Ghaba Salt Basin in Oman.

Key words： shale gas; tight sandstone gas; reservoir characteristics; continuous accumulation; lithologic accumulation; anticlinal accumulation; synclinal accumulation; coal-derived gas; oil-type gas

0 引言

随着致密气、煤层气、页岩气等非常规天然气相继发现和规模开发，不仅提升了天然气资源数量、改变了天然气勘探开发方式，也推动了天然气地质理论及认识发生了深刻变化[1⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓-10]。19世纪20年代，在美国东部阿巴拉契亚盆地泥盆系最早发现了页岩气，1920年以White的背斜油气藏理论为指导在阿巴拉契亚盆地深部下志留统最早发现了致密砂岩气，1927年在圣胡安盆地上白垩统发现了布兰科致密砂岩气，并于20世纪50年代实现了工业开采[11]。非常规天然气藏的发现促进了整个石油天然气工业的整体发展，目前基本形成了非常规天然气地质理论和技术体系[2]，包括非常规天然气地质、储层改造技术等。迄今大部分学者都认为页岩气、致密砂岩气属于非常规天然气，而且涉及页岩气、致密砂岩气的聚集展布模式有多种观点。页岩气藏是连续型展布已形成共识，而致密砂岩气藏是否为连续型展布的则有越来越多的不同观点，在认识上存在明显的值得商榷与讨论的问题。笔者在阐述美国和中国致密砂岩气和页岩气资源潜力和年产量的基础上，系统梳理致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革，分析页岩气藏、致密砂岩气藏展布模式及致密砂岩气成因类型，以期对页岩气藏和致密砂岩气藏的勘探开发提供技术支撑。

1 致密砂岩气与页岩气成为重要增储领域

致密砂岩气、页岩气既是当前天然气资源中的两大主力勘探开发领域，也是未来相当长时间常规天然气资源的重要增储目标。全球致密砂岩气资源量约为210×1012 m3，剩余技术可采资源量约81×1012 m3[12]。2013年，美国已在23个含油气盆地中发现了900多个致密砂岩气田，致密砂岩气可采资源量为l3×1012 m3，剩余探明可采资源量超过5×1012 m3。美国自20世纪70年代至90年代，致密砂岩气储量和产量实现了连续增长[13]。据统计，本世纪2008年前美国致密砂岩气产量占其天然气总产量的20%~35%。2008年后，随着页岩气的大发展，致密砂岩气产量逐渐减少，目前仅占其天然气总产量的8%左右（见图1a）。1973年以来，美国在能源独立战略的驱动下，成功地实现了页岩气革命，推动美国页岩气勘探开采进入快速规模发展阶段。国际能源署（IEA）2015年预测，全球页岩气技术可采资源量为220×1012 m3，其中美国页岩气技术可采资源量为18.8×1012 m3，居全球第4[14]。2008年以来，美国在阿巴拉契亚、福特沃斯、威利斯顿、西墨西哥湾、阿科马、路易斯安那、二叠等主要盆地近30个页岩层系发现页岩气。据统计，2000—2008年美国页岩气产量在天然气总产量中占比为5%~17%，页岩气年产量为（277~932）×108 m3，2008年至2023年，美国页岩气产量在天然气总产量的占比从17%跃升为70%以上，页岩气年产量从932×108 m3快速增至8 310×108 m3[15-16]（见图1b）。
图1 美国致密气与页岩气历年产量及在天然气产量中占比（数据据文献[15-16]）
中国致密砂岩气、页岩气资源丰富，勘探开发领域广泛。据统计，中国天然气资源中，致密砂岩气、页岩气和煤层气技术可采资源量合计为42.1×1012 m3，占天然气总资源量的50%。中国是继美国之后实现致密砂岩气和页岩气大规模商业开发的主要国家。1971年在四川盆地川西坳陷中坝地区发现致密砂岩气，至2010年中国致密砂岩气产量已达160×108 m3，占全国天然气总产量超过16%[17]。目前，中国发现的致密砂岩气藏遍及陆上、海域各含油气盆地，建成了鄂尔多斯盆地上古生界、四川盆地中生界和塔里木盆地新生界3大主要致密砂岩气产区[18-19]，2023年中国致密砂岩气产量650×108 m3，占全国天然气产量的28%以上（见图2a）。
图2 中国致密气与页岩气历年产量及在天然气产量中占比
1965年在四川盆地威远地区发现含气页岩层系，2010年在四川盆地威远构造古生界上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组实现页岩气工业性产量突破，2012年中国开始生产页岩气，并陆续在四川盆地、渝东鄂西、滇东黔北、鄂尔多斯盆地西缘等地区的下寒武统筇竹寺组、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组、上奥陶统乌拉力克组、二叠系吴家坪组等层系发现海相页岩气。至2023年底，在四川盆地—黔北地区发现并探明五峰组—龙马溪组海相页岩气田9个，在宜昌、鄂尔多斯盆地西缘发现一批页岩含气区，累计探明页岩气地质储量近3.0×1012 m3，2023年实现页岩气产量250×108 m3[20]。其中中国最大页岩气田——涪陵页岩气田，同时也是除北美之外最大的页岩气田，累计探明储量近9 000×108 m3，累计生产页岩气量突破了600×108 m3，目前年产量约为100×108 m3。威远页岩气田是中国发现最早的页岩气田，2023年的年产量为40.58×108 m3，累计探明储量4 600×108 m3，累计生产页岩气量突破300×108 m3。威荣页岩气田是中国发现的首个探明储量超千亿立方米的深层页岩气田，气田产层主体埋深超过3 700 m，已提交页岩气探明地质储量1 247×108 m3，页岩气年产量约10.0×108 m3。长宁页岩气田发现于2011年，是四川盆地外缘第1个天然气大气田，累计探明储量4 600×108 m3，累计生产页岩气达到100×108 m3，2023年年产量52.13×108 m3。泸州页岩气田是中国发现的万亿立方米级深层—超深层页岩气田，发现井泸203井测试页岩气产量为137.9×104 m3/d（约折合1 099 t油当量），已提交页岩气探明地质储量5 138×108 m3、预测地质储量7 695×108 m3，2023年年产量24.58×108 m3。渝西页岩气田年产量10.87×108 m3。綦江页岩气田是中国在盆缘复杂构造区发现的首个埋深为4 000~5 000 m的深层—超深层大型页岩气田，已探明页岩气地质储量1 459.68×108 m3，初步明确具有建成产能10×108 m3的潜力。太阳页岩气田是一个大型整装浅层页岩气田，主体埋深小于2 000 m，已探明页岩气地质储量1 359.5×108 m3，2020年建成产能8.0×108 m3，2023年年产量为6.07×108 m3。勘探实践表明，中国页岩气资源非常丰富，具有层系多、甜点区大面积分布等特点，截至2023年底，中国累计页岩气产量超过1 400×108 m3[21]，页岩气年产量在全国天然气年产量中占比超过11%（见图2b）。

2 致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革

2.1 致密砂岩气和页岩气为连续性聚集概念的产生

20世纪70年代，美国学者将处于次经济和经济边缘的致密砂岩气、煤层气、页岩气统统划归为非常规气，其中致密砂岩气藏在早期概念之后，不同学者又提出了盆地中心气藏、连续型气藏等与之相关的概念[22⇓⇓⇓⇓⇓-28]。Schmoker[2-3]和Gautier等[5]在评价非常规天然气资源时，把致密砂岩气藏一并划归为非常规天然气，并认为非常规天然气为连续型成藏。Law等[10]正式提出非常规天然气概念后，把低孔低渗、开采难度大的致密砂岩气和致密碳酸盐岩气都划归为非常规气范畴，明确指出非常规油气为现有经济条件下，无法用传统技术开发的油气资源。非常规油气可细分为重油、致密油、油页岩油、油砂油、页岩油、致密气、煤层气、页岩气、水合物9种类型。其中非常规气以致密气和页岩气为主。
中国对非常规油气的研究也较早涉及，并注意到其连续型成藏[23⇓⇓⇓⇓-28]。邹才能等[25]、杨智等[26]指出非常规油气有两个关键标志：①大面积连续分布，圈闭界限不明显；②无自然产量，达西渗流不明显。对致密砂岩气藏与页岩气藏的展布模式研究认为致密砂岩气藏和页岩气藏均为连续型成藏。贾承造等[27-28]指出非常规油气藏，主要是致密砂岩气藏和页岩气藏的基本地质特征为：①连续性聚集、大面积分布，没有明显的油气水圈闭界面；②非常规储层致密，微纳米级孔喉系统发育，是一种人工油气藏；③非常规油气多种相态共存，包括固、液、气相及游离态、吸附态等；④非常规油气为近源或源内富集成藏，近源成藏包括致密砂岩气藏。
综上可知，早期对致密砂岩气藏和页岩气藏均认为是连续型气藏。

2.2 致密砂岩气藏为准连续或不连续展布、圈闭成藏的观点

赵靖舟[22]认为非常规油气不都是完全连续性聚集的，有的可以是连续的，有的是准连续的或不连续的，源外成藏、近源聚集和源内富集。页岩气、煤层气属于连续型聚集，大部分致密砂岩气是不连续的，仅有少部分致密砂岩气藏看起来属准连续的。康玉柱等[29-30]的研究指出非常规油气是大面积连续或准连续分布。
鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系、四川盆地三叠系须家河组—侏罗系凉高山组发现的苏里格、大牛地、广安和合川等大量致密砂岩气田，均为非连续性展布天然气的成藏特征[19,31]，其成藏类型为岩性成藏、背斜成藏和向斜成藏。焦方正[32]更是明确指出非常规油气仅包括页岩油、页岩气和煤层气，这类油气藏源储一体、原位连续聚集成藏，而重油、油砂、致密油、致密砂岩气和天然气水合物则仍属常规油气范畴，总体遵循传统石油地质理论中的圈闭成藏机制和成藏过程，意即该类油气藏属于非连续型成藏。

3 页岩气藏为连续型成藏

从Schomoker等[2-3]、Gautier等[5]、邹才能等[33-34]、贾承造等[35]、郭彤楼等[36]、戴金星等[19]和孙赞东等[37]的研究成果来看，中国和美国的页岩气均为连续型成藏（见图3、图4）。
图3 四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气藏连续型展布剖面图（据文献[19]修改）

O2—3—中—上奥陶统；O3w—五峰组；S1l—龙马溪组；S1sn—石牛栏组；S1x—小河坝组；S2h—韩家店组；P—二叠系；T—三叠系

图4 福特沃斯盆地Barnett页岩气藏横剖面图（据文献[38]修改）
由图3、图4可见，页岩气层具有典型的连续性展布特征，决定页岩气连续型展布的关键为源储一体。页岩气烃源岩沉积于较深水还原环境并保持稳定，有机质丰富且有利于保存，均质性强，故生气强度大；而烃源岩作为储层，由于有机质丰富而形成有机质孔和无机质孔，从而保障了页岩气连续型成藏的良好条件。例如四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩，总有机碳含量平均为1.52%，生气强度为（25~75）×108 m3/km2，有机质孔较为发育[19]。
根据页岩气层是否受断层切割以及断距和气层厚度的关系，可分为两类：①连续式：页岩气层不发育断层，如威荣页岩气田（见图3a）、Barnett页岩气层（见图4）；气层发育断层，但断距小于气层厚度而未破坏页岩气的连续性，如长宁页岩气田（见图3b）。②断续式：页岩气层受到断距大于气层厚度的断层切割，而使页岩气层中断，呈断续式展布，如涪陵页岩气田和太阳页岩气田（见图3c、图3d）。

4 致密砂岩气藏的圈闭类型及展布

目前石油界多数学者认为致密砂岩气藏是连续型成藏，如Schomoker[2-3]、Gautier等[5]、聂海宽等[21]、关德师等[24]、邹才能等[33]、贾承造等[35]。
众所周知，只有孔隙结构均匀的储集体，才能容纳均匀连续的流体。地质工程上，把有效渗透率低于0.1×10−3 μm2（绝对渗透率小于1×10−3 μm2）、孔隙度小于10%的砂岩称为致密砂岩[39]。致密砂岩为水体浅、沉积环境不稳定沉积，物源多而颗粒大小变化大。如鄂尔多斯盆地主要致密砂岩二叠系下石盒子组8段陆相辫状河三角洲沉积，多源供砂，非均质性强，孔喉微观结构复杂[19]。戴金星等[40]和焦方正[32]认为致密砂岩气藏是非连续型成藏。
鄂尔多斯盆地、四川盆地和塔里木盆地24个致密砂岩大气田[19]和国外部分致密砂岩气田[41-42]的气藏均不是连续性展布，如鄂尔多斯盆地中部，从西向东的苏里格气田、靖边气田、榆林气田和神木气田的上古生界致密砂岩气藏不是连续性的[19]（见图5）。
图5 鄂尔多斯盆地中部苏里格气田—神木气田上古生界致密砂岩气藏剖面图（据文献[19]修改）
根据控制致密砂岩气藏的圈闭类型，致密砂岩气藏分为3类：岩性型、背斜型和向斜型。

4.1 岩性型致密砂岩气藏

在鄂尔多斯盆地北部东胜气田、南部米脂气田、子洲气田和大吉气田的上古生界致密砂岩气藏为岩性气藏（见图6），四川盆地合川气田致密砂岩气藏貌如背斜状致密砂岩气藏（见图7a），但由于含气致密砂岩透镜体在背斜和向斜中均成藏，故实际上是岩性圈闭成藏。Millson等[41]认为阿曼迦巴盐盆地卡赞气田Barik组致密砂岩气藏是地层-构造气藏，实际为背斜构造背景下的岩性气藏（见图7b）。
图6 鄂尔多斯盆地北部、东部上古生界致密砂岩气田的岩性气藏剖面图
图7 中国四川盆地和阿曼迦巴盐盆地岩性型致密砂岩气藏横剖面图（图b据文献[41]修改）
岩性型致密砂岩气藏是致密砂岩气藏的主要类型，往往形成于构造稳定盆地和地区，如鄂尔多斯盆地和四川盆地。鄂尔多斯盆地伊陕斜坡内部构造平缓，断裂较少，以及四川盆地川中隆起带分布有中国大部分岩性型致密砂岩气藏[40]。

4.2 背斜型致密砂岩气藏

塔里木盆地库车坳陷的迪那2气田、克拉苏气田、大北气田（见图8）和阿曼迦巴盐盆地赛赫罗尔气田Barik组致密砂岩气藏（见图7b）[41]，均为背斜型致密砂岩气藏。
图8 塔里木盆地背斜型致密砂岩气藏横剖面图（据文献[19]修改）

T—三叠系；J—侏罗系；K—白垩系；K1bx—巴西盖组；K1bs—巴什基奇克组；E1—2km—库姆格列木群；K1s—舒善河组；E2—3s—苏维依组；N1j—吉迪克组；N1—2k—康村组；N2k—库车组

背斜型致密砂岩气藏往往形成于构造活动活跃的盆地和地区，由于水平压力强度大故常形成褶皱而利于背斜型致密砂岩气藏形成。例如塔里木盆地库车坳陷具有前陆盆地性质，构造运动活跃，形成了系列背斜型致密砂岩气藏[40]。

4.3 向斜型致密砂岩气藏

鄂尔多斯盆地柳杨堡致密砂岩气藏[19]、美国皮申斯盆地白垩系Mesayerde组致密砂岩气为向斜成藏[42]（见图9）。1921年Emmons指出致密砂岩气“有很多聚集在向斜中”[43]，Masters[44]把北美分布在盆地中央的致密砂岩气称为深盆气，中国学者也持此观点，并认为鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气为深盆气[45⇓-47]。
图9 鄂尔多斯盆地柳杨堡向斜型和皮申斯盆地Mesayerde组向斜型致密砂岩气藏横剖面图
向斜型致密砂岩气藏与背斜型一样，往往形成于构造活跃的盆地和地区。如美国向斜型致密砂岩气藏（深盆气）分布在皮申斯盆地、圣胡安盆地和丹佛盆地中。但鄂尔多斯盆地柳杨堡向斜型致密砂岩气藏规模较小，位于构造活动区和稳定区交界。

5 致密砂岩气的成因类型

根据中国鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、埃及Obayied次盆地、阿曼迦巴盐盆地和美国阿巴拉契亚盆地致密砂岩气的δ13C1—4值（见表1），把δ13C1—3值投在δ13C1-δ13C2-δ13C3煤成气和油型气鉴别图中（见图10）。从图10可知，中国3个盆地的致密砂岩气均为煤成气，埃及Obayied次盆地中侏罗统Khatatba组致密砂岩气也以煤成气为主，其烃源岩主要为含煤页岩，干酪根类型为Ⅱ和Ⅲ混合型或Ⅲ型[48]。美国落基山盆地群中众多致密砂岩气（深盆气）主要气源来自白垩系煤层和煤系有机碳含量丰富的Ⅲ型干酪根泥质岩[46,49]。Law[50]认为绿河盆地致密砂岩气（深盆气）的气源来自上白垩统Lance、Almond和Rock Springs组的煤层和腐殖型的炭质页岩。由图10可见阿曼迦巴盐盆地Barik组、美国阿巴拉契亚盆地阿巴拉契亚气田志留系Clinton-Medina组致密砂岩气是油型气[51-52]。
表1 致密砂岩气组分及碳同位素组成
国家 盆地 气田 井号 层位 天然气主要组分含量/% δ13C/‰ 类型
CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO2 N2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO2
中国 鄂
尔
多
斯		 苏里格 鄂58 P2x 89.60 3.93 0.82 0.15 0.07 4.64 −31.9 −23.6 −23.4 煤成气
苏172 P1s 94.12 3.02 0.50 0.07 0.06 2.08 −27.3 −23.0 −26.1
桃5 P2x 90.90 4.69 0.83 0.23 0.76 2.10 −36.5 −23.2 −24.5 −22.3
东胜 J26 P2x 93.66 3.59 0.81 0.30 0.35 1.16 −32.0 −25.4 −24.8 −23.8 −9.9
J55 P1s 83.48 7.14 1.86 0.56 0.03 6.76 −36.2 −24.8 −26.4 −28.8
J66 P1x 88.27 7.28 2.36 1.02 0 0.18 −32.4 −26.3 −20.7
乌审旗 召4 P2x 90.70 5.46 1.09 0.46 0.45 0.81 −31.3 −23.7 −23.0 −22.5
召探1 O1m54—6 82.16 0.70 0.01 0.04 0.01 0.06 −37.5 −27.8 −24.3 −20.3
陕167 P2x 92.33 4.21 0.74 0.25 0.35 1.91 −33.8 −23.5 −23.4 −22.0
大牛地 D10 P1s2 81.15 4.01 0.85 0.59 1.12 9.71 −36.0 −24.0 −23.5
DP14 P1x1 87.91 8.07 2.32 0.77 0.42 0 −37.4 −25.7 −25.3
DK30 P1x3 94.36 3.88 0.80 0.28 0.42 0 −34.3 −25.9 −25.3
榆林 陕118 P1s2 92.60 4.32 0.93 0.30 1.04 0.23 −30.3 −24.0 −22.31 −21.7 −4.4
榆27-11 P1s2 92.47 4.24 0.91 0.33 1.64 0.24 −29.8 −25.2 −23.7 −22.8 −7.4
榆42-2 P1s2 94.03 3.28 0.52 0.15 1.65 0.29 −31.0 −25.5 −24.1 −22.5 −4.2
神木 神24 P1t −31.5 −25.0 −23.2
双72 P1t −40.7 −25.6 −25.1 −25.8
神26 P1s1 85.30 7.37 2.48 0.48 0.50 2.61 −35.8 −23.8 −24.1 −24.0
临兴 LX-105-2D P2x 95.28 2.77 0.74 0.19 0 0.87 −30.3
LX-101 P2x 97.14 1.17 0.20 0.09 0.03 1.32 −37.5 −27.1 −24.0
子洲 洲28-43 P1s 90.44 5.42 1.54 0.65 −30.2 −22.7 −22.2 −20.2
洲16-19 P1s 91.53 1.16 0.39 −34.5 −24.3 −21.7 −21.7
洲25-38 P1s 94.67 2.87 0.42 0.13 1.40 0.38 −32.6 −25.7 −23.3 −22.9
米脂 麒参1 P2x −29.2 −22.4 −23.0
米10 P2s 96.14 1.96 0.39 0.14 0.60 0.62 −34.5 −27.5 −24.4 −23.9
中国 鄂尔
多斯		 柳杨堡 定北26 P1s2 92.89 1.61 0.24 0.03 4.22 0.99 −28.6 −24.2 −24.0 煤成气
柳平4T P1t2 96.71 1.60 0.23 0 0.09 0.77 −30.6 −25.3 −28.0
四川 新场 XC134 J2s −32.7 −25.7 −23.6 −18.9
XC134-2 J2s 93.08 5.02 0.82 0.40 0.44 0.16 −36.7 −24.4 −23.4 −19.3 −11.3
X882 T3x4 93.41 3.78 0.93 0.46 0.46 0.85 −34.3 −23.1 −21.4 −20.0
邛西 QX14 T3x2 96.50 1.57 0.12 0.03 1.55 0.23 −30.5 −24.1 −23.8 −5.0
平落2 J2s 93.55 4.01 0.57 0.20 0.02 1.62 −39.2 −25.5 −21.9 −21.2
平落3 T3x 97.14 1.98 0.24 0.08 0.06 0.50 −33.3 −21.7 −21.2 −20.3 −4.0
合川 合川5 T3x2 88.75 5.25 0.98 0.47 0.19 3.79 −37.9 −24.9 −22.1 −21.6
合川1 T3x2 87.57 7.40 2.68 1.04 0.04 0.46 −42.8 −26.6 −22.7 −22.2
潼南101 T3x2 86.18 8.42 2.77 1.04 0.29 0.86 −42.0 −27.2 −24.7 −24.3 −8.7
广安 广安11 T3x6 −37.1 −27.4 −22.7 −23.6
广安14 T3x6 88.83 5.76 1.32 0.46 −42.0 −25.9 −21.7 −20.7
广安21 T3x4 88.98 6.16 2.51 1.17 0.29 0.40 −40.2 −27.6 −26.4 −24.6 −7.9
八角场 角6 Jt4 −36.5 −26.0
角33 T3x6 91.41 4.92 1.54 0.57 0.27 0 −39.5 −25.7 −24.4 −23.4 −9.8
成都 马蓬46 J3p 94.60 3.05 0.68 0.27 0.03 1.22 −31.1 −25.4 −21.0
马蓬13 J3p 93.53 4.14 0.92 0.33 0 0.90 −33.5 −25.3 −19.4
什邡10 J3p2 95.81 2.27 0.49 0.21 0.09 1.04 −32.1 −25.0 −22.5 −21.6
中江 JS21-6HF J2s −30.4 −25.3 −22.7
JS24-3H J2s −38.6 −26.2 −22.9
GS301 J2x −35.2 −24.3 −22.3
洛带 L75 J3p 89.69 5.98 1.85 0.77 0 1.24 −32.5 −23.7 −20.9 −20.0
LS24D J3sn 92.43 4.03 0.95 0.23 0 1.81 −36.3 −23.6 −19.6 −21.0
L7 J3p 93.82 3.12 0.63 0.15 0.12 1.81 −35.3 −23.7 −21.0 −20.0
塔里木 克拉苏 克深105 K1bs 95.94 0.47 0.03 0.01 2.36 1.14 −25.7 −13.8 煤成气
博孜3 K1bs 86.64 6.53 1.65 0.36 0.26 3.11 −35.6 −25.1 −23.2 −22.9
克深13 K1bs 94.00 1.77 0.22 0.10 1.14 2.15 −30.3 −18.5 −18.9
迪那2 DN204 E1−2km 86.90 7.40 0.92 0.62 0.89 2.95 −34 −23.1 −20.8 −20.4 −12.4
DN2 N1j 87.93 7.25 1.40 0.59 0.81 1.55 −36.9 −21.3 −24.4 −24.7 −15.7
DN202 E2—3s 88.28 7.27 1.54 0.62 0.45 1.49 −34.7 −23.3 −21.0 −21.1 −17.6
大北 大北104 K1bs 95.60 0.19 0.01 0.01 1.67 2.02 −26.7 −19.2
大北1 K1bs 94.29 3.43 0.41 0.11 0.37 1.20 −33.1 −21.4
大北2 K1bs 95.26 2.25 0.38 0.53 0.39 1.19 −30.8 −21.5 −19.8
中秋 中秋101 K1bs 90.93 4.73 1.00 0.39 0.76 1.70 −32.3 −20.3 −18.6 −20.3
中秋1 K1bs −32.6 −22.3 −20.7 −20.6
玉东 玉东5 E 89.15 5.51 1.14 0.48 0.11 2.98 −33.1 −22.5 −20.7 −20.9
玉东1 E 89.95 5.51 1.14 0.46 0.10 2.18 −35.0 −22.5 −21.5 −22.6
玉东4 E 90.26 5.46 1.10 0.49 0.09 2.03 −33.5 −23.5 −21.1 −21.7
柯克亚 柯8001 N1x8 87.34 6.40 2.28 1.22 0.07 1.84 −34.2 −25.7 −23.2 −23.2
柯18 N1x 84.05 8.99 1.93 0.73 3.98 −38.5 −26.4 −25.1
柯7 N2x 79.46 9.65 3.05 1.40 0.22 5.61 −38.4 −26.3 −24.8 −26.0
埃及 Obayied次盆 Oba2-2A 77.05 8.03 2.61 9.74 1.53 −38.2 −28.3 −26.3 煤成气
Oba2-2C J2 73.80 8.90 4.10 7.90 1.18 −38.2 −28.3 −26.1
Oba4-1A 74.05 9.12 4.30 8.91 1.38 −38.3 −28.5 −25.9
Oba2-3 Khatatba 68.60 13.70 6.50 4.70 0.93 −43.7 −31.0 −26.5
ObaD16 73.60 8.20 4.00 7.50 1.00 −37.5 −27.8 −25.4
ObaD17 78.30 7.50 2.70 8.10 1.40 −37.0 −26.9 −24.7
ObaD17 78.20 7.40 2.70 8.10 0.78 −37.0 −26.9 −24.7
阿曼 迦巴
盐盆		 卡赞 MKM-1 −38.4 −29.0 −26.0 油型气
MKM-3 −38.4 −30.0 −26.5
KZN-1 −39.4 −31.0 −28.0
赛赫罗尔 SR-29 −42.3 −32.0 −30.0
美国 阿巴拉契亚 LSRA Patterson2 S 78.03 9.70 4.82 1.93 4.55 −42.0 −35.2 −32.34 −30.7 油型气
Bruno1 S 85.62 6.18 2.56 1.09 3.91 −39.2 −33.8 −31.1
G. Johnson2 S 88.10 5.30 2.16 1.08 2.63 −38.1 −34.6 −30.8 −29.5
Hissa2 S 76.38 10.98 6.07 3.07 2.01 −39.8 −35.2 −31.2
Detweiler1 S 88.17 5.58 1.93 0.79 3.04 −38.8 −35.1 −30.9
D. French2 S 87.48 5.59 2.12 0.96 3.24 −38.8 −35.3 −31.1
H. Griffin3 S 88.19 5.17 1.87 0.77 3.54 −38.8 −35.6 −31.3 −29.8
Clemens2 S 90.64 4.48 1.32 0.49 2.67 −37.4 −34.7 −30.4
Krantz2 S 89.34 5.11 1.65 0.62 2.84 −37.5 −35.3 −30.9
Governor1 S 90.33 4.64 1.47 0.58 2.50 −37.2 −34.9 −30.6
Oris8 S 89.94 4.58 1.35 0.58 3.08 −36.9 −35.3 −30.6
Gibson2l S 91.74 3.67 0.87 0.38 2.99 −35.6 −36.0 −30.7 −29.2
Brown5 S 94.36 2.37 0.15 0.039 2.92 −34.7 −39.8 −40.2
Velasaris1 S 94.25 2.26 0.14 0.032 3.17 −34.2 −41.1 −42.9 −38.9

注：埃及资料据文献[48]；阿曼资料据文献[41]；美国资料据文献[52]

图10 致密砂岩气成因鉴别图（据文献[51]修改）

6 结论

美国致密砂岩气在21世纪2008年前占全国总产量的20%~35%，而至2023年仅占全国天然气产量的8%左右，2000—2008年美国页岩气产量占全国天然气总产量的5%~17%，而至2023年产量达8 310×108 m3，约占全国总产气量的70%以上。中国2010年致密砂岩气产量为160×108 m3，占全国天然气总产量超过16%，2023年产量650×108 m3，占全国天然气总产量28%以上。2012年中国开始生产页岩气，2023年中国页岩气产量250×108 m3，占全国天然气总产量的11%左右。
页岩气藏展布是连续型。根据页岩气藏是否有断层及断距与气层厚度的关系，连续型页岩气藏可分为连续式和断续式两种。致密砂岩气藏展布不是连续型，根据控制致密砂岩气藏形成的圈闭类型不同，致密砂岩气藏可分为岩性型、背斜型和向斜型3种。
决定页岩气藏连续型展布的关键是源储一体，烃源岩沉积水深较大，处于还原环境且稳定，有机质丰富，有机质孔和无机质孔等储集空间均匀。致密砂岩是非均匀的储集体，故不能形成连续型的气藏。
中国鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地和埃及Obayied次盆地的致密砂岩气为煤成气，美国阿巴拉契亚盆地和阿曼迦巴盐盆地的致密砂岩气为油型气。

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