“非常規”必須發力“殺手锏”

□ 文/張兆耕 林肖也

（*作者系克拉瑪依日報記者）

● 油氣開發難度的增大，對鉆井與井下作業技術提出了更高要

● 非常規油氣資源，尤其是致密油勘探開發研究成為關注的焦點

這是9月2日，參加中國石油學會、新疆克拉瑪依市政府聯合主辦的2013年油氣鉆井與井下工程前沿技術研討會的與會專家，面對當前我國油氣勘探開發新局面提出的觀點。

近年來，隨著我國油氣勘探開發的不斷深入，油田增儲上產的難度越來越大，目的層的埋藏更深，油氣儲層的分布更散，結構也更加復雜，這些都對油氣鉆井與井下作業工程技術提出了更新、更高的要求。而與此同時，隨著我國國民經濟的持續快速發展，我國石油需求逐年攀升，原油對外依存度已逼近60%，天然氣在目前乃至未來一段時期內，也難以達到本土供需匹配，因此，尋找我國未來油氣資源的突破口，意義重大。

在此背景下，這次會議的主題是“推進工程技術創新，驅動油氣生產發展”，旨在交流探討常規油氣和非常規油氣鉆井與井下作業前沿技術及最新研究與應用成果，推動我國油氣工程技術進步，促進油氣生產取得更快發展。

特邀與會的我國油氣鉆井工程界知名院士羅平亞和蘇義腦作了專題報告；來自中國石油、中國石化、中國海油、斯倫貝謝、貝克休斯、美國IUT集團中國公司等國內外各大石油公司、研究院所、高校等的高層管理人員和高級技術專家作特約主題報告。

非常規油氣資源，尤其是致密油勘探開發成為與會人員關注的焦點。據相關與會學者的學術報告內容顯示，近年來，隨著北美致密油的大規模成功開采，此類以往被忽視的非常規石油資源已經成為各國石油工業爭相介入的熱點領域。加快致密油氣的開發與利用，對于緩解國內能源供需矛盾和保障能源供應安全意義重大。

在這方面，新疆蘊藏著豐富的非常規油氣資源，僅準噶爾盆地就有包括致密油、致密氣、頁巖油和超稠油在內的各類非常規油氣資源約數十億噸，新疆油田公司也在加速部署致密油的開發研究。

致密油將大有可為

“頁巖氣革命”的浪頭還未過去，“致密油革命”的概念又乘風而起。今年4月30日，國際能源署（IEA）在法國巴黎召開“國際能源署世界能源展望2013石油研討會”，主題即為“致密油革命的未來”。

部分專家的報告中透露，作為一種重要的能源，致密油氣的勘探開發在美國和加拿大獲得巨大成功，其產量大幅提升已逆轉了這些國家石油產量下降的趨勢。自2008年起，美國國內石油產量的增加主要來自致密油；2011年，美國定向井產油量首次超過了產氣量，水平井數量超過了直井；預計到2015年美國年產致密油達7500萬噸，2020年達1.5億噸，占國內石油總產量的三分之一。

一些專家的觀點是，潛力巨大的致密油儲量讓我國成為了“致密油革命”的追隨者。我國特有的以陸相沉積為主的含油氣盆地雖儲層物性普遍較差，但發育了豐富的低滲透油氣資源。目前，初步評價有利勘探面積達15—24萬平方千米，可采資源量為18—28億噸。

相比之下，我國致密氣開發經驗相對豐富，具有一定規模的產量和開發方面的優勢。因此，加快致密油氣開發與利用，對緩解當前國內能源供需矛盾及保障能源供應安全意義非凡。然而，作為非常規類資源的致密油氣，其儲層更復雜，分布更散，埋藏更深，結構也更復雜，對油氣鉆井與井下作業工程技術提出了更新、更高的要求。

中國石油勘探與生產分公司副總經理吳奇在《中石油致密油氣資源開發關鍵技術及展望》中指出，致密油生產動態整體表現為“初期高產、快速遞減和后期低產穩產”的特征，不同階段的滲流特點不同。目前致密油開發面臨“深化儲層認識、提高單井產量、提高動用程度和采收率、降本增效”等四個方面的挑戰，致密油高效開發必須采取非常規的理念、技術和管理模式，實現開發全過程的“簡約化、工廠化、國產化、市場化、標準化、效益化”，盡快收回投資。

中國石化工程技術研究院副院長曾義金在其報告《中國石化頁巖油氣工程技術進展》中介紹，“十二五”，中國石化將新建頁巖氣等非常規油氣產能30億立方米，預計2015年，中國石化非常規油氣年產量將達17億立方米。

多位專家、學者展望未來時預測說，隨著“長水平段水平井、體積壓裂、工廠化作業模式”的規模應用，及低壓型、低孔型、低品質型、低充注型等不同類型致密油開發技術的突破，我國致密油產量預測高峰可達2800萬—3500萬噸，開發潛力巨大，具有顯著的社會、經濟效益。

全球非常規油氣突破的啟示

會議期間，多位國內外油氣工程專家及學者在交流時指出，全球非常規油氣突破帶來了一些重要啟示，歸納如下—

一是非常規油氣發展要分層次展開并進行工業化試驗，我國非常規油氣近期優先發展的是致密氣、致密油，特別是加強在鄂爾多斯、準噶爾、四川、松遼等地進行致密油和致密氣的工業化開采，而煤層氣、頁巖氣需要堅持基礎研究和工業化試驗建設，頁巖油、油頁巖、水合物等要堅持技術攻關和準備；

二是需要技術突破與規模化應用，重點是三維地震、直井多級壓裂、水平井分段壓裂與微地震監測等核心技術的發展；

三是建立經濟可行的開發模式，采用平臺式“工廠化”低成本開發模式，實現工業化效益開采；

四是較高油價與國家政策扶持，為非常規油氣發展提供強勁動力；

五是非常規油氣重大突破，需要長期資金投入和基礎研究持續創新。

據相關資料顯示，我國的致密油、致密氣、頁巖氣、煤層氣、頁巖油、油砂、油頁巖、水合物等非常規油氣資源很豐富，但還尚存重大科學問題和認識誤區，這都需要不斷突破。未來非常規油氣的勘探開發必須大力發展“殺手锏”技術，如水平井壓裂、納米油氣等技術。目前可預見，石油工業將進入納米科技時代，納米油氣透視觀測鏡、納米油氣驅替劑、納米油氣開采機器人、納米材料等技術將廣泛應用于石油工業系統中。

隨著納米、信息等新技術將成為石油工業的核心和常規技術之一，更加非常規化的油氣智能化時代也將到來。

壓裂改造是未來重點

記者在討論會上了解到，致密砂巖油氣藏具有顯著的多薄層特點，需要進一步提高其縱向剖面的動用程度。

自2010年后，我國致密氣標準形成，儲層改造技術的研究思路及改造模式從低滲走向致密，這對如何實施細分小層壓裂提出了新挑戰。

北美致密油儲層基本上以衰竭式開采為主，而我國低滲透油田一直使用注水開發的模式。開發模式的不同，對儲層改造技術提出了不同的要求。目前借鑒北美體積壓裂技術思路，在長慶、吉林、新疆、大慶等油田試驗應用，見到顯著效果。水平井分段壓裂中實現2至4簇的分簇射孔，分壓10段以上，最大液量超過15000立方米，支撐劑量超過1200立方米。

但是，在是否需要采用注水開發，注水開發如何避免早期水淹，何種“水平井+直井”聯合井網模式最佳等問題上，還需要進一步的探索與實踐。同時，針對特殊儲層，可以考慮探索實踐衰竭式彈性開發、小于0.01mD的北美開發模式、甚至頁巖氣體積改造理念。

注水開發油田剩余油的分布以及有效動用，有效的儲層改造技術是關鍵。如何對油藏開發后期的剩余油（死油區）進行定位并精細描述，何種重復或轉向壓裂技術能讓裂縫盡可能轉向死油區并有效提高驅掃效率，如何在開發后期與中高含水期有效實現穩油控水壓裂等問題是重點。

而體積改造壓裂理論如何從經典走向現代，也是壓裂改造技術基礎研究的最大挑戰。

研討會上，多位專家學者提出，在構建體積改造技術體系的同時，如何利用中國石油的大型物理模擬實驗模型，開展不同巖性的裂縫起裂與擴展的機理研究，探索復雜縫網形成的途徑和條件，建立相應的理論判據，如何引入分形理論表征復雜裂縫擴展，以及復雜的剪切、滑移等裂縫起裂行為等是未來致密油氣開發基礎研究的重點方向。