頁巖氣大發展，且看新行標

文 ‖ 本刊記者 陸曉如

我國首個針對頁巖氣立體開發的行業標準將有效助力我國實現頁巖氣的持續高效開發。

特邀嘉賓 （排名不分先后）

劉 莉…………………………………………………………………………………中國石化江漢油田勘探開發研究院天然氣開發所所長

周興付…………………………………………………………………………………中國石化西南油氣分公司非常規勘探開發管理部經理

馬 波……………………………………………………………………………中國石化華東油氣分公司南川頁巖氣田科研中心副主任師

王廣耀……………………………………………………………………………………中國石油西南油氣田公司頁巖氣研究院高級工程師

近日，由中國石化江漢油田牽頭制定的國內首個針對頁巖氣立體開發的行業標準——《頁巖氣開發調整方案編制技術要求》獲國家能源局批準發布，將于2024 年4 月11 日實施。

據悉，早在2018 年4 月1 日，中國國家標準《頁巖氣開發方案編制技術規范》就已實施。時至今日，為何發布針對頁巖氣立體開發的行業標準？該標準是否具有廣泛的普適性？對我國頁巖氣開發有何益處？帶著這些問題，本刊記者采訪了頁巖氣相關企業代表。

國內首個

中國石油石化：各位好！首先想請問一下劉莉所長，牽頭制定《頁巖氣開發調整方案編制技術要求》的重擔為什么落在了江漢油田的身上？

劉莉：江漢油田涪陵頁巖氣田于2013 年投入商業開發，是我國首個投入商業開發的大型頁巖氣田，也是目前我國最大的頁巖氣田。頁巖氣井具有初期產量高但產量遞減快的特點。涪陵頁巖氣田產量遞減就很快，到2017 年基本上已經穩不住了。不僅涪陵頁巖氣田有這個問題。近年來，隨著頁巖氣陸續實現大規模開發，我國一些頁巖氣田陸續進入了產量全面遞減階段。

為實現頁巖氣開發的儲量動用率、采收率、收益率最大化，2017 年開始，江漢油田在沒有經驗可借鑒、沒有理論可復制的重重困難下，第一個吃螃蟹，針對頁巖氣田普遍存在整體采收率低、剩余資源量較大的問題，在涪陵頁巖氣田率先探索頁巖氣立體開發調整技術。當時我們查了一下，國內外尚無任何關于頁巖氣開發調整的相關標準。當時就萌生了如果可以把頁巖氣立體開發干起來，能不能寫一套標準規范，給全國頁巖氣田提供一個借鑒。

歷時5 年時間，涪陵頁巖氣田實現了頁巖氣立體開發的工業化應用。39 個立體開發調整方案的編制和實施，為行業標準的制定奠定了堅實的基礎。在這個基礎之上，2021 年8 月，我們向國家標準化管理委員會申請立項，希望為行業提供一個頁巖氣立體開發的標準和規范，能夠在全國進行推廣和應用。立項成功后，我們科學規范地開展了頁巖氣立體開發調整方案編制技術規范的研究和編制。經過兩年多時間的打磨，最終獲得了國家能源局的批準發布。

中國石油石化：據悉，早在2018年4月1日，中國國家標準《頁巖氣開發方案編制技術規范》就已實施。制定《頁巖氣開發調整方案編制技術要求》有何必要性？

劉莉：其實，我們早在2020 年就向國家標準化管理委員會提出過立項申請，但沒有獲得通過。一個原因是我們調整井打得還不夠多，因此標準研究的基礎、立項的基礎還不夠扎實。另一個原因就是沒有充分體現出與《頁巖氣開發方案編制技術規范》的差異性，建立新標準的必要性不充分。必須具有顛覆性才有必要再立一個行業標準，否則只是給原有的行業標準做一個補充方案。之后的一年，我們著重把標準研究的基礎做扎實，把差異性找出來，最終在2021 年立項成功。

現在發布的《頁巖氣開發調整方案編制技術要求》主要由10 個部分構成，其中重點內容為開發調整方案編制，包括氣藏概況、氣藏地質特征、氣藏工程調整方案等內容。最大的亮點也是與《頁巖氣開發方案編制技術規范》最大的不同是儲量動用評價，評價第一次井網開采之后剩余氣在哪里，然后根據剩余氣的位置部署開發井位。這個量化評價是最重要的，也是最具有顛覆性的。

周興付：立體開發基于地質工程雙甜點優選，立足一次部署、整體動用，制定針對性開發技術政策，建立配套優快鉆井、精準分段壓裂和采氣技術，針對單套厚層頁巖或多套疊置頁巖，縱向上分成多套開發層系，在多維空間改造形成“人工氣藏”，實現頁巖氣開發的儲量動用率、采收率、收益率最大化。

但是，我國南方海相地層具有巖性復雜、構造復雜、應力復雜的“三復雜”特征，且無明顯應力或巖性隔層。一次井網動用后的開發調整面臨剩余氣分布不均、地應力場復雜、壓力場紊亂的現狀。如何進行儲量動用狀況評價、選區評價及制定合理的開發調整技術政策？如何布好井、鉆好井、壓好井，實現資源開采和環境保護相協調？這些問題都需要通過編制《頁巖氣開發調整方案編制技術要求》給予解答。

馬波：《頁巖氣開發調整方案編制技術要求》是我國首個頁巖氣立體開發行業標準，包含了開發調整方案編制原則及十項主要內容要求，是在匯集了目前國內頁巖氣開發先進經驗和先進技術成果的基礎上提出來的。它是頁巖氣開發中后期的必然產物，順應了當前頁巖氣發展趨勢的需求，是頁巖氣行業標準的豐富和補充，是持續推動頁巖氣高效開發的需要。

●頁巖油氣的商業開發揭開了我國油氣發展的新篇章。 供圖/中國石化

行業普適

中國石油石化：《頁巖氣開發調整方案編制技術要求》是否具有行業普適性？

劉莉：該標準從開始編撰，我們就充分考慮了行業的普適性。

首先，該標準不是江漢油田的一家之言，而是集結了中國石化、中國石油、中國海油、科研院校等多家單位的科研力量一起做出的成果。我們開了很多次會議，僅所有參編企業都參加的聯合會議就召開了不下7 次。定出提綱后各參與企業根據自己的強項進行分工，寫完之后大家反復討論之后再修改完善。

其次，該標準主要參考國內首個進行頁巖氣立體開發的涪陵頁巖氣田的經驗，但同時參考了長寧—威遠等不同地質開發條件頁巖氣田的開發調整經驗，最終才形成了一套科學規范、具有較強操作性和推廣性的頁巖氣立體開發調整行業標準編制規范和流程。

馬波：該標準以涪陵、長寧、威遠、南川等區塊開發調整實踐經驗為基礎，集結了多家專業單位的科研力量共同編制完成，確保了標準的先進性和合理性。規范了頁巖氣開發調整方案編制的原則和內容，能滿足我國頁巖氣在開發中后期開發調整方案編制中的基本需要的效用，可在相似頁巖氣開發中廣泛應用，具有很好的適應性。

劉莉：值得一提的是，該標準還具有全球的普適性。一方面，國際上頁巖氣類型多樣，但開發理念都是“先肥后瘦”。隨著頁巖氣開發不斷深入，當“肥”的沒有，要吃“瘦”的時，企業追求高產穩產，開發調整是必經之路。另一方面，我國的頁巖氣勘探開發難度更大，很多時候是剔骨頭吃肉。為了維持能源的可持續性，國外頁巖氣也會走到需要剔骨頭吃肉的那一天。屆時，我們的標準就可以提供參考借鑒。

中國石油石化：該標準對中國頁巖氣發展有什么樣的意義？

馬波：該標準解決了頁巖氣開發調整方案編制過程中內容不規范、流程不熟悉、要求不明確等問題，明確了頁巖氣田開發中后期技術研究和創新攻關的方向，能夠有效指導開發調整方案編制，對提高儲量動用率、氣藏采收率和開發效益具有重要指導作用，對促進國內頁巖氣開發技術水平的提高，對頁巖氣的可持續發展和技術進步有不可替代的意義，有助于我國頁巖氣儲量和產量持續上漲，保障國家能源安全。

該標準可促進國內頁巖氣勘探開發技術創新，體現出我國頁巖氣實力，提升我國在國際頁巖氣行業的影響力和競爭力。通過頁巖氣大幅增儲上產，提供清潔能源，對全球環境保護和能源格局轉變具有重大意義。

周興付：該標準主要針對進入開發調整階段的頁巖氣藏，指導頁巖氣開發調整方案的編制，以解決一次井網開發效果綜合評價以及剩余地質儲量分布規律及動用問題。目前，國外尚無任何關于頁巖氣開發調整的相關標準。該技術要求將有效指導頁巖氣藏持續高效開發，有效助力我國實現頁巖氣的高質量發展，并推動國際頁巖氣多層位立體開發的標準規范制定。

對西南油氣分公司來說，擁有約2.08萬億立方米頁巖氣地質資源量，已提交探明儲量2940 億立方米，縱向上有龍馬溪組、筇竹寺組等多套頁巖氣儲層，增儲上產潛力大。但是，目前我們的頁巖氣開發面臨著投資高、效益低、采收率低、剩余資源量較大等問題。為實現頁巖氣的高質量發展，西南油氣分公司的頁巖氣終將走上立體開發的道路。目前已經在威榮氣田、丁山氣田有針對性地部署中部氣層評價井，進一步探索頁巖氣立體開發的有效模式。

《頁巖氣開發調整方案編制技術要求》的成功編制將對西南油氣分公司頁巖氣立體開發起到至關重要的作用，將指導我們從氣藏地質認識、開發技術政策、立體開發潛力評價、工程工藝選取等多個方面開展氣藏開發工作。后續我們將會組織相關專家、技術人員認真學習領會該技術要求，融會貫通，充分吸取涪陵頁巖氣田立體開發的成功經驗，結合西南油氣分公司頁巖氣勘查開發區地質特征，力爭高效推進頁巖氣立體開發，獲得最優化的成果，提升公司頁巖氣開發技術水平及效益質量。

彌補不足

中國石油石化：頁巖氣方面還有哪些國家標準？都對我國頁巖氣的發展起到了怎樣的促進作用？

馬波：目前國內頁巖氣標準數量比較多、范圍比較廣，包含了技術方法規范、施工要求、安全環保等。比如，由自然資源部發布的《頁巖氣探明儲量報告編寫規范》，主要應用在企業申報頁巖氣探明儲量中，促進了頁巖氣勘探開發企業加大勘查投入，盡快落實儲量；由國家應急管理部發布的《頁巖氣鉆井井控安全技術規范》，主要應用于頁巖氣鉆井、完井作業過程中，有效降低了安全生產事故風險，促進了頁巖氣安全生產。

2020 年以來，華東油氣分公司作為牽頭單位，組織西南油氣田、江漢油田、中海油研究總院、延長石油等7 家單位開展《頁巖氣 氣藏分類》標準制訂研究。該標準填補了國內外頁巖氣藏分類方面的空白，健全了頁巖氣評價標準體系，將于2024 年4 月11 日正式實施。

王廣耀：在研發形成符合中國國情的頁巖氣勘探開發理論和技術期間，中國非常重視頁巖氣技術標準和標準體系建設，為中國頁巖氣產業健康、快速發展提供了技術標準支撐。例如今年發布的《頁巖孔隙度、滲透率和飽和度測定》《頁巖氣工廠化壓裂用水輸送系統技術要求》等國家標準。各專業標準的制定、發布，促進了頁巖氣勘探開發和清潔生產等標準的形成與推廣應用，打破了美國技術壟斷，有力支撐了我國頁巖氣產量由2015 年的45 億立方米提高到2022年的240 億立方米，確保了國家能源安全戰略和頁巖氣發展政策的落地，降低了對天然氣進口的依賴程度。

截至目前，西南油氣田在頁巖氣方面牽頭發布國際標準1 項、國家標準11 項、行業標準29 項。主要針對頁巖氣全產業鏈業務過程中涉及到的地質評價、地震與測井、鉆完井、儲層改造、氣藏開發和安全清潔生產過程中的勘探開發需求，引導頁巖氣有序開發，避免環境污染；規范頁巖氣生產作業，保障開發安全；控制成本與資源消耗，實現經濟開發。

中國石油石化：為促進我國頁巖氣的高質量發展，還應補足哪些方面的標準？

王廣耀：為了實現頁巖氣行業有質量、有效益、可持續發展，國家將頁巖氣標準化工作提到了引導頁巖氣產業科學發展的戰略高度。

隨著中—淺層頁巖氣勘探開發的全面展開和相繼規模建產，深層頁巖氣已成為中國頁巖氣工業面對的重要戰略接替領域。深層頁巖氣儲層地應力高、水平兩向應力差異大、層理和天然裂隙分布復雜、頁巖塑性變強，導致水力裂縫破裂延伸困難、裂縫復雜程度低、改造體積小、導流能力差且產量遞減快，極大制約了深層頁巖氣的經濟效益開發。因此還需制定發布滿足深層頁巖氣勘探開發需求的標準。

具體來看，在地質專業，要形成國際先進水平的頁巖氣地質調查與資源評價技術標準體系。在鉆完井專業，要在頁巖氣井工廠化作業、堵漏、套變、水基鉆井液等方面的技術和標準上取得突破性進展，建立起集鉆前、鉆井、固井、測井、錄井為一體的適用于中國頁巖氣鉆完井技術發展的標準體系。在儲層改造專業，要建立起深層、超深層頁巖氣體積壓裂技術標準體系，超臨界二氧化碳壓裂技術標準體系等。在氣藏開發專業，要建立海陸過渡相、陸相頁巖氣開發標準體系。在安全清潔生產專業，要形成3500 米以淺和3500 米以深的相關系列頁巖氣清潔開采技術標準，包括固體廢棄物脫油及資源化處理、廢水處理、大氣及噪聲治理、土地利用、廢物處置等，以及適用于頁巖氣開發的系列污染管控國家標準，包括污染控制、監測、排放等相關標準。以完整的標準體系，促進企業開發有效益、政府管控有依據。

●供圖/彭 剛

馬波：目前國內頁巖氣類型復雜多樣，勘探開發技術水平參差不齊，工程工藝技術適應性不強，頁巖氣現行標準有120 項，數量上遠低于常規石油天然氣，頁巖氣標準的發展具有較大潛力。建議從頁巖氣標準的發展全過程分析，對現有各項標準進行細化分類研究，對比常規油氣的標準，明確在頁巖氣勘探開發過程中的標準差異及下步工作方向。建議梳理現有頁巖氣高效勘探開發生產全過程中的瓶頸，比如高陡地層物探成像差、復雜構造靶窗鉆遇率低、深層壓力高壓裂改造難、淺層應力差異大、人工縫網簡單、持續排水采氣配套工藝不適應及生產安全風險等，加大創新攻關力度，解決實際問題，形成頁巖氣標準，完善頁巖氣行業標準體系。

周興付：在頁巖氣的開發上，我國整體較北美起步晚，且無論是地表環境還是地質條件都更為復雜。目前國內發布的頁巖氣國家標準以頁巖氣開發初期的描述、評價、方案編制等為主，尚缺少立體開發、技術實施、生產管理等過程管控及動態優化方面的國家標準規范?！俄搸r氣開發調整方案編制技術要求》的成功編制彌補了立體開發方面的不足，但仍需要廣大的頁巖氣勘探開發企業共同努力，不斷完善填充各項空白，從而提升我國頁巖氣勘探開發的硬實力，降低我國能源長期依賴國際進口的不利局面，切實落實保障國家能源安全的重任。