其他非常规石油和天然气

从1976到1995，除了“东部含气页岩项目”(1976 ~ 1992)之外，美国能源部及其前身启动并实施了多个非常规天然气资源研究项目。还有西部气砂计划(1978 ~ 1992)和煤层甲烷回收计划(1978 ~ 1982)。深源气项目(1982 ~ 1992))、甲烷水合物项目((1982 ~ 1992))、二次采气项目(1987)。

1)西气砂岩项目(1978 ~ 1992)。在1970年代后期，当西部含气砂岩研究开发项目开始时，对西部洛基山前陆盆地致密岩气的认识是肤浅的，大多数是不经济的资源。石油和天然气勘探和开发行业对从这种不连续和低渗透砂岩中形成广泛分布的巨大产量的想法持怀疑态度。

据适度估计，阿巴拉契亚、山西和二叠纪盆地1976年生产的天然气约为1Tcf。这一产量不到美国天然气产量的6%，不到所有天然气产量的5%。此外，储层条件稍好的近致密气田，如墨西哥湾、东德克萨斯州、中部内陆和威灵顿盆地，年产量约为360亿立方英尺。然而，西部含气砂岩项目将选择的五个洛基山前陆盆地(Daluhe、Fenghe、Pischens、Ewinta和Denver盆地)的年天然气产量仅为162 BCF，储量仅为2Tcf，不到当时全国天然气储量的1%。

从1978到1992，西部含气砂岩工程历经16年才一波三折结束。虽然经历了曲折，但在对盆地中心气的基本认识和经济有效的增产开发方面取得了很大进展。

近30年来，致密储层的发现和开采技术取得了显著进展，这在很大程度上是在西部含气砂岩项目所取得的基本理论认识和技术进步的基础上实现的。

2004年，美国致密岩天然气产量超过5Tcf，占美国天然气产量的28%以上，占天然气总产量的265，438+0%以上。EIA预测，落基山前陆盆地致密岩气将达到每年2.3Tcf，2020年美国致密岩气产量将达到每年5.5Tcf，充分显示了西部含气砂岩的长期效益。

2)煤层气开发项目(1978 ~ 1982)。在成煤过程中，甲烷生成并储存在煤层及邻近地层中。所有的煤沉积都含有甲烷，但不同的层与层的聚集特征差异很大。美国煤成甲烷总资源量在100 TCF ~ 800 TCF之间，大部分为400Tcf，其中技术可采资源量为100 ~ 150 TCF。

据USGS评估，2005年煤层甲烷产量为1.732Tcf，约为美国天然气产量的10%。

但是在这个项目1978实施之前，这个资源要么不被业界认可，要么被业界忽视。正是由于天然气在1970年代的短缺，使得煤层(如致密砂岩和泥盆系页岩)被视为满足天然气需求增长的潜在来源并受到关注。

煤矿开采的安全要求促使美国矿产开发局开发甲烷排放技术，该技术的使用使得约250MMcfd排放到大气中。如何获取这种资源，包括太深太薄的不可开采煤层中的煤层气资源，是这个项目的主要目标。

1978的天然气政策对煤层气的商业勘探给予了经济激励，但对其大规模开发和商业利用仍有诸多障碍。在技术、管理和生产的经济可行性方面，还没有充分论证吸引私人投资。抽采前，与煤层有关的天然气本质上是纯甲烷，采区瓦斯是甲烷和空气的混合物，通风设备是进一步稀释的甲烷。

资源往往远离需求区域，单井产量很低。同时，煤炭生产者在开采过程中可以依法排放甲烷，他们担心甲烷开采面临的法律问题，因为通常天然气开采权属于他人。因为1亿吨煤的市场价值是其中所含甲烷气价格的几百倍，所以煤矿企业对甲烷衍生收益的兴趣并不比主营的大。

美国农业部在煤层气方面的早期工作主要集中在阿巴拉契亚和黑武士盆地的预抽和开采过程。矿业开发局项目，1978，获能源部支持五年。后来，煤层气的研究和开发主要由天然气研究院(GRI)和工业界支持。

煤层气开发项目的目的是确定资源基础的规模和可开采性，以及煤炭开采过程中提取的煤层气的利用。实施了多个前沿项目，包括深部不可采煤层直井试验、多煤层直井试验、采气结合复合水平井试验和以煤层气为燃料的煤矿燃气轮机电站。矿产开发局和能源部后来进行的水力压裂试验证明了这项技术在煤层气开发中的应用。

1978至1982煤层气项目投资约30亿美元，主要在1979 ~ 1981年。黑武士盆地的试点项目也得到了工业界的投资。

税收优惠、基础和应用研究帮助建立了繁荣的煤层气产业(无经济刺激)，在经历了(1988 ~ 1989和1991 ~ 1992)低价天然气阶段后仍具有竞争力。其中，能源部在了解煤层气的商业开发价值，特别是煤层气资源潜力和初期现场试验方面起着关键作用。

3)深源气项目(1982 ~ 1992)。深源气研究是能源部1976启动的非常规天然气资源项目的副产品。这项研究背后的基本概念是，如果甲烷或甲烷源岩被证实存在于30，000英尺以上，它将从根本上影响用于勘探新天然气供应的方法。

最初的动力来自METC 5月的一次研讨会1982。会上讨论了研究项目的潜在利益。本项目将调查三类深源气资源，包括:①非有机气:起源于地球地幔的非有机烃。②俯冲带的有机气体:板块俯冲将地表附近的有机气体带入深部，形成烃类。③深层沉积盆地气:沉积岩中发现的常规气源天然气埋藏在构造下3万多英尺。

最后，重点讨论了俯冲带的深源气。研究区域是北美，那里既有活动大陆边缘，也有被动大陆边缘。根据之前的地球化学研究结果，美国西部、阿拉斯加和加拿大有654.38+0.5万平方英里，深源气生成能力达到3000Tcf。

能源部的投入主要集中在确定这个深层气源带能否形成天然气，确定其运移路径，确定潜在天然气藏的存在，确定目标区，估算资源量。

地质特征描述始于1984，包括北加州、俄勒冈州和华盛顿州目标区的地球物理和地球化学野外研究(图1.2)。

图1.2俯冲带深源气形成示意图

4)甲烷水合物项目(1982 ~ 1992)。《西西伯利亚梅索亚哈天然气田甲烷水合物源天然气开发报告》和1982深海钻探项目海底沉积物岩心发现甲烷水合物引起了美国能源局对甲烷水合物的兴趣。美国能源部希望了解甲烷水合物的潜力及其在甲烷水合物资源中应发挥的作用，因此在METC 1982召开了研讨会，研究三个问题:关键R&D要求的时机；在政府的领导下，开展一个持续的、有意义的研发项目；争取从1983获得政府资金支持。

5)天然气二次开发(1987 ~ 1995)。1992年，国家石油委员会估计美国仍有1295Tcf可采天然气资源(包括探明储量、常规和非常规天然气资源)。其中，48个地方州现有气田的天然气储量增加了216 TCF。储量增值是通过提高地质认识和应用新的生产技术，使储量比原估算储量增加。