本刊記者 符 慧 茍瀾弋 通訊員 張澤驍
他提出中國南方海相頁巖氣“二元富集”規律新認識,是我國首個頁巖氣田—涪陵頁巖氣田、首個超深層生物礁大氣田—元壩氣田的主要發現者之一。他就是中國工程院院士、中國石化總地質師、石油勘探開發研究院院長郭旭升。近日,本刊記者采訪了郭旭升院士,聽他講述中國石化保障國家能源安全、探索深地“無人區”的故事。
郭旭升:搞勘探的就是先從區域地質調查開始。早年基本上就是用錘子、羅盤、放大鏡這些工具做地質調查。做完地質調查以后,再來推測這個地區是否有這套地層。
記者:什么是頁巖呢?
郭旭升:很簡單地說,頁巖就是很細的黏土和其他礦物沉積在地下,然后壓實形成的巖石。它最大的特點就是具有很薄的層理,就像咱們書本這樣一頁一頁的,因此叫頁巖。
記者:這當中就有油氣?
郭旭升:實際上我們所有的油氣都是從頁巖生成的。一部分油氣生成以后,在一定的條件下運移出去,離開頁巖到了砂巖或者碳酸鹽巖等高孔隙度、高滲透性的地層里邊,這就是我們的常規油氣田;還有一部分油氣在一定的條件約束下,沒能從頁巖里邊跑出去,留在了頁巖里,這就是頁巖油、頁巖氣。
記者:頁巖氣經過這么多年開發已經實現了跨越式的發展。2023年7月召開大力提升油氣勘探開發力度工作推進會,提出了我們要深入推進頁巖革命,實現二次跨越。
郭旭升:是的。我們知道,北美通過開展頁巖油氣勘探開發工作,實現了能源獨立。現在美國頁巖油的產量占了其原油總產量的66%,頁巖氣也差不多是這個比例,這就推動美國從能源進口國成為出口國了。我國的頁巖油、頁巖氣資源雖然從儲存的條件上看比北美要復雜一些,但是我們通過反復論證,認為我們的資源也是很豐富的,頁巖油、頁巖氣應該為保障國家能源安全作出更大的貢獻。所以大家提出來,要搞頁巖的二次革命,希望更多的頁巖油氣能開發出來。
記者:這一次我們提的是二次跨越。如果回過頭去看,第一次的跨越應該是從我們第一個實現商業化開發的頁巖氣田—涪陵頁巖氣田開始的。
郭旭升:對,那是個戰略突破,實現了從無到有。過去雖然有發現,但是都認為沒有商業價值,無法實現效益開發,但涪陵焦石壩的發現打破了這一點,實現了商業開發。現在涪陵氣田的年產量已經80多億立方米了,這個發現帶動了我們國家頁巖油氣的快速發展。這是第一次跨越。
記者:可是當時在焦石壩,我們也不是一上來就取得了成功。
郭旭升:我們在涪陵焦石壩突破之前,大概統計了一下,全國打了資料井加探井共120多口,都沒有獲得實質性的發現。那時候,大家一度對頁巖氣勘探比較悲觀。后來,我們通過研究,按照新的認識,重新分析前人的資料,越分析越認為它好,就在前人工作基礎上部署了焦頁1井。
記者:您是不是還得到山里面重新勘察一番?
郭旭升:是的。為什么前期打了這么多井沒有獲得成功?為此我們做了大量的老井復查工作。把過去已經打的井的巖芯重新細看,查看它為什么沒有油氣,把周圍的地質情況和物探資料重新分析,分析這個構造是不是有問題、所處地質環境是不是不利于頁巖氣的賦存。因為原來對這套頁巖,大家不是太重視,取芯也只是很簡單地取一點,大量是野外露頭的。后來我們組織團隊,在我國南方建立了一系列的標記剖面,扎扎實實地、一點點地把這套巖芯進行細分分析。
細分后,我們發現五峰龍馬溪組這套頁巖的總厚度有90米左右,但內部的含氣性差異很大。以前大家都認為,這一套黑色的頁巖粗略地一看很均勻,但實際上我們通過精細地分析,發現內部差異很大。我們到野外細測了剖面,一點點地分析整個9 0 米的剖面,真是做到了微米級的分析,因為頁巖的孔隙都是納米級。我們發現了它內部差異很大,當時認為最底部這30到40米的頁巖是最有利的突破口,就提出了這個觀點,所以焦頁1井沒走彎路就在于此,上來就把這個選層工作做好了。
記者:當時焦頁1井噴出油氣的時候,您也在現場嗎?
郭旭升:對,出了氣以后是很興奮的。我們自己都在反復地問自己:“這是頁巖氣嗎?”“是真出來了嗎?”焦石壩的快速試采、成功試采和后期的快速建產,帶動了國內對這個行業認識的發展,也帶動了地質工程技術的進步。焦石壩發現以后,水平井的鉆探技術、分段壓裂改造技術快速發展,而且這些技術應用在后來咱們頁巖油的勘探開發中,效果非常好。
【在十多年前的深山中,地底噴出的頁巖氣燃起火焰,使中國西南一隅的小城被世界所知。自那天起,中國頁巖氣開發從艱難中奮起、在砥礪中奮進,穩步邁向更加廣闊的未來。】
記者:您提到做勘探工作,其實失敗是要更多的。
郭旭升:是的。
記者:但是我看您一直是很樂觀的一個狀態。
郭旭升(笑):搞勘探必須樂觀。因為大部分實際上是探井,在全球做預探井、做風險勘探的成功率都小于30%的,成功率很低,所以需要面臨的失敗很多。我們搞勘探的人要始終保持樂觀。失敗了以后,肯定不能失敗了還高興,但是不能因此一蹶不振。我失敗了,我要把我失敗的原因找出來,把它轉換為前進的動力和壓力。
記者:您怎么看未來非常規油氣在我國能源版圖中的作用?
郭旭升:我覺得頁巖油、頁巖氣,包括非常規的煤層氣、致密氣,在我們國家油氣產量中的重要性應該是越來越高,將來應該可以頂大梁、挑重擔。
記者:那您還有很多工作要做。
郭旭升:是的,現在整個團隊的信心都很足。咱們最近在很多地區,在頁巖氣、頁巖油上取得了一系列的突破,深部的煤層氣最近在鄂爾多斯也取得了突破。只要干、扎扎實實地干,總是可以突破的,而且越干信心越足、資源面越來越廣。

涪陵頁巖氣田焦頁67壓裂平臺。 李占軍/攝