以非常規速度發展非常規油氣產業

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近年來，隨著世界各國對能源需求的不斷攀升，國際石油價格居高不下，各國能源壓力日益增大。通過觀念革命、理論創新和技術突破，美國頁巖氣實現大規模產業化開發。

美國頁巖氣的成功開發改變了美國能源格局，被譽為“全球能源領域的一場革命”。2000年，美國頁巖氣產量為112億立方米，到2010年，美國頁巖氣產量增為1378億立方米。頁巖氣非常規資源已成為常規能源的重要補充，在北美能源結構中已扮演重要角色。

美國頁巖氣成功開發給我們很大啟示。與美國相似，隨著中國經濟持續快速發展，油氣在能源結構中的地位與需求越來越大，常規油氣資源的供不應求局面越來越明顯。據專家預測，2020年我國天然氣消費量為2000億立方米，而天然氣產量為1200億立方米，供需差距800億立方米以上。天然氣的供需矛盾將直接影響我國國民經濟和社會可持續發展。加快我國頁巖氣開發，對于增加天然氣有效供給、改善能源結構、保障能源安全具有重大的經濟及政治意義。

頁巖油氣開發前景及開發條件

雖然我國頁巖氣資源尚未進行系統勘查與評價，但通過對中美兩國頁巖氣地質條件對比及多方面的初步評估判斷，我國頁巖氣資源豐富、分布廣泛，具有與美國大致相同的頁巖氣資源前景及開發潛力。我國南方、華北及西北海相盆地以及北方大片陸相盆地，具備頁巖氣生成條件和大面積連續分布的地質基礎。據美國能源信息署（EIA）2011年4月對全球32個國家48個頁巖氣盆地進行資源評估的初始結果，我國頁巖氣地質資源100萬億立方米，可采資源量36萬億立方米。國土資源部采用體積法估算，中國頁巖氣可采資源量大約31萬億立方米，南方、北方、西北及青藏地區各自占頁巖氣可采資源總量的46.8%、8.9%、43%和1.3%。中國南方古生界海相頁巖厚度大、橫向分布穩定、頁巖品質好，具備優越的頁巖氣成藏地質條件，是我國頁巖氣勘探開發的首選地區，也有望成為我國油氣資源的重要戰略接替區域。中國石化在南方地區共擁有約30萬平方千米，約22萬億立方米頁巖氣資源量，前期勘探中已有大量頁巖氣發現，開發潛力巨大。

值得注意的是，頁巖氣是被束縛在致密的、幾乎沒有孔隙性能巖層中的天然氣，巖層滲透率極低，需要實施壓裂改造才能經濟、有效地開采。目前頁巖氣的主要開采技術為水平井+分段壓裂技術，近期出現的同步壓裂技術有效提高了頁巖氣井產量、降低了頁巖氣開發成本。正是這些先進技術的成功應用，美國頁巖氣產業得以快速發展。為獲取較高的收益率，美國通過優選目的層段、加快鉆井速度、提高單井產能、延長開采期限等增產措施使頁巖氣開發更加商業化、經濟化。

中國南方頁巖氣勘探實踐與認識

2009年5月，中國石化股份公司油田事業部在江蘇鎮江組織召開中國石化頁巖氣選區評價工作部署會議，標志著中國石化頁巖氣選區評價工作正式啟動。歷時兩年，中國石化總部領導先后多次組織華東分公司與BP、殼牌、美國新田、斯倫貝謝、雪佛龍、哈丁希爾頓、哈里伯頓等國外公司就北美頁巖氣區塊篩選、氣藏評價、鉆井、物探、測井和開發工藝技術進行學習與交流，逐步形成了頁巖氣勘探評價的思路、程序和要求，初步優選出中國南方作為古生界海相頁巖氣勘探評價的有利地區。

華東分公司針對中國南方大面積分布的富含有機質頁巖，相繼開展了頁巖氣勘探的綜合研究及選區、選層、選目標工作，優選出黔中隆起及周緣、川東南—湘鄂西兩個一類有利區，下揚子、湘中兩個二類有利區。明確了中國南方下寒武統牛蹄塘組（荷塘組/九門沖組）、上奧陶統五峰組—下志留統龍馬溪組為頁巖氣突破最現實的勘探層系，下石炭統測水組、上二疊統龍潭組及大隆組等是較有潛力的頁巖氣勘探層系。針對重點勘探層系，持續開展選區評價，在中國南方優選出黃平、湘中、彭水區塊三個有利勘探目標區，分布部署實施了黃頁1井、湘頁1井、彭頁1井三口頁巖氣參數井。黃頁1井目的層為下寒武統九門沖組，從頁巖厚度、品質、熱演化程度、氣測顯示、含氣性、儲集物性及孔隙結構等方面均表明具備優異的頁巖氣成藏地質條件和產氣能力；湘頁1井在二疊系見五段良好氣測異常，仍在鉆進中；彭頁1井剛開鉆。此外，華東分公司還利用老井方深1井開展了頁巖氣大型壓裂改造試驗，取得了重要的地質和工藝認識。

通過兩年的頁巖氣勘探實踐，華東分公司取得的主要成果及認識是：首先，結合中國南方頁巖氣資源條件與北美相比的相似性和差異性以及勘探實踐成果，初步建立了華東分公司南方頁巖氣選區評價體系和評價標準。其次，對頁巖氣成藏要素及成藏條件有了新的認識。中國南方海相頁巖有機質豐度高，熱演化程度高，頁巖微米－納米級孔隙發育，頁巖層吸附能力強，含氣量高。在保存條件方面，中國南方頁巖生烴早，在印支之前完成大規模生烴，頁巖氣能否成藏的關鍵地質要素在于保存條件。避開大斷裂、尋找構造變形較弱、具一定厚度的頂底板蓋層發育區是優化頁巖氣選區的關鍵。最后，根據沉積環境及巖性組合，大致將中國南方古生界海相頁巖歸納為頁巖－硅質頁巖型、泥巖－灰質泥巖型、硅質灰巖－硅質頁巖型和泥巖—粉砂質泥巖型等四種泥頁巖類型。壓裂工程工藝技術是目前制約中國南方頁巖氣勘探突破、商業開發的“瓶頸”，亟待加強技術引進與自主研發的有機結合，形成符合中國地質條件的工藝技術系列。

頁巖氣勘探的技術難點

在實驗分析技術方面，主要表現為測試技術不成熟、測試方法不統一。例如，重點勘探層系下古生界高成熟演化階段的頁巖不含高等植物來源的鏡質體有機組分，其熱演化參數Ro有些由所謂“海相鏡質體”直接測試獲得，有些由瀝青反射率通過經驗公式轉化而來，不同測試方法、不同單位測定出的Ro結果差別較大。又如，頁巖儲層微觀結構分析技術在北美已非常成熟，主要通過氬離子剖光掃描電鏡技術獲得，目前國內還沒有相關測試技術。頁巖儲層物性分析國內仍按照常規砂巖、碳酸鹽巖儲層壓汞法或脈沖法進行測試，這與國外較為成熟的GRI頁巖物性分析方法大為不同，其結果并不能真實地反映頁巖實際物性。

在工程工藝方面，華東分公司雖然在黃頁1井、方深1井壓裂測試中進行了有益的探索，但是很大程度上是借鑒以往在常規儲層改造方面形成的一些經驗，并未收到良好測試效果。實際上，頁巖氣與常規儲層改造不論在規模上還是在方法上均存在天壤之別，借鑒以往的經驗是遠遠不夠的，必須在借鑒國外成熟壓裂技術的基礎上，結合中國頁巖的實際特點，加大技術攻關，形成不同地區、不同目的層系的水平井、分段壓裂、微地震檢測等技術系列。

頁巖氣勘探開發展望

“十二五”期間，華東分公司將跳開盆地的束縛，突出頁巖氣關鍵成藏要素的效應，進一步加強頁巖氣選區評價工作，加大礦權登記。按照“直井作導眼取參數，水平井求產能搞開發”的思路，加大參數井、區探井的部署力度和工程工藝優化力度，實現探井與產能井的有機融合，促進甩開勘探與滾動勘探開發一體化管理，力爭在2～3個區塊獲得重大突破和發現，達到“十二五”末探明儲量1000億立方米以上，建成20億立方米以上的生產能力。

中國南方頁巖氣勘探開發挑戰與機遇共存，“瓶頸”與前景同在。只要轉變觀念，突破資源與儲量的界限，依靠科技加速水平井與分段壓裂等技術攻關，非常規油氣就一定能夠實現非常規速度發展。