我國頁巖油標準現狀與布局展望

摘 要：頁巖油勘探及開發活動在全球范圍內的快速發展打破了傳統的石油工業格局，為能源安全提供了新的解決思路。本文通過對頁巖油領域國內外標準的現狀分析及研究，提出了我國頁巖油標準體系框架建議及六大頁巖油重點標準研制方向。并針對當前頁巖油領域面臨的挑戰，提出了加強標準研發、完善標準體系、布局團體標準的建議，以支撐推動技術創新和產業高質量發展。

關鍵詞：頁巖油，非常規能源，國際標準

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2024.11.012

0 引 言

頁巖油作為一種新興的非常規能源，在全球能源結構中占據著日益重要的地位。隨著技術的進步和市場需求的增加，頁巖油的勘探與生產活動在全球范圍內迅速擴展。這不僅改變了傳統石油工業的格局，也為能源安全提供了新的解決方案。頁巖油資源主要集中在美國、中國、阿根廷、俄羅斯和加拿大等國家[1]。美國憑借其豐富的頁巖油資源和成熟的開發技術，已成為全球最大的頁巖油生產國。中國頁巖油資源潛力巨大，但地質條件復雜，勘探和開發難度較大，頁巖油的規模開發仍需要大量技術攻關與突破。頁巖油標準在頁巖油的規模開發中起到了重要的作用，隨著頁巖油領域標準體系的建立與完善，可以有效的提高開發效率、降低成本、保障能源安全和推動產業高質量發展。

1 頁巖油勘探開發現狀

相較于我國，北美對頁巖油（Shale Oil）的定義更為廣義，一般是指蘊藏在低孔隙度、低滲透率致密儲層中的石油，包含頁巖油和致密油。我國對頁巖油與致密油則有較為清晰的定義，按照富集層系和流度等性質進行了劃分。GB/T 38718-2020《頁巖油地質評價方法》中定義“賦存于富有機質頁巖層系中的石油。富含有機質頁巖層系烴源巖內粉砂巖、細砂巖、碳酸鹽巖單層厚度不大于5m，累計厚度占頁巖層系總厚度比例小于30%。無自然產能或低于工業石油產量下限，需采用特殊工藝措施才能獲得工業石油產量。”

從地質條件看，北美頁巖油以海相沉積為主，面積更大、分布穩定，資源豐度更高、資源量更大；地層能量較強，大部分頁巖區塊熱演化程度適中，具有“以氣帶油”的生產特征。我國頁巖油則以陸相沉積為主，構造沉積背景復雜，橫向變化大，非均質性強，源儲分布相對局限[2]。

以美國為代表的北美頁巖油勘探開發技術較為成熟，尤其在水平井鉆井技術和壓裂技術方面具有顯著優勢，使得頁巖油開采風險降低，整體開發效果提升。在產量方面，在經歷兩次頁巖油革命之后，產量在過去幾年中快速增長，提升了鉆完井效率，降低了建井成本，提高了單井產量[3]。

我國的頁巖油勘探開發技術已取得了顯著的進展，已經形成了具有中國特色的陸相頁巖油富集理論認識和配套的勘探開發關鍵技術[4]，包括地質評價、優化快速鉆井、多級水力壓裂、產能評價和開發參數優化等。隨著中國陸相頁巖油勘探開發技術的不斷優化，年產量迅速增加，有望實現更大規模的商業化開發，成為國家能源安全的重要支撐。

2 頁巖油領域標準現狀

在國際標準層面，國際上油氣領域的國際標準或者國外先進標準主要有國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）、歐洲標準化委員會（CEN）、美國石油學會（A PI）、A ST M國際標準組織及國際海事組織（IMO）等。調研發現，目前國際標準化組織（ISO）、美國國家標準協會（ANSI）、美國石油協會（API）等組織針對頁巖油勘探開發尚未發布相關標準。

在國家標準層面，我國已正式頒布了5項頁巖油領域的國家標準（見表1），其中包括2023年新增的3項標準。截至2024年9月，最新公布的國家標準計劃尚未涵蓋頁巖油領域的新標準計劃。

在行業標準層面，我國頁巖油領域現行有效的行業標準共計16項（見表2），其中2項為石油天然氣行業標準，發布于2016至2019年期間；14項為能源行業標準，均為2023年新發布標準，由能源行業頁巖油標準化技術委員會提出并歸口。自2020年6月國家能源局批準成立能源行業頁巖油標準化技術委員會以來，該標委會便承擔起頁巖油相關行業標準的制定工作。其標準覆蓋了頁巖油地質分析、地質評價、鉆完井工藝、儲層改造、氣藏開發、地面建設、安全環保以及經濟評價等多個關鍵技術領域。

隨著國家標準化改革的穩步推進，團體標準于2018年正式確立法律地位。作為反映先進生產力的市場自主制定標準，與國家標準、行業標準、地方標準等政府主導制定的標準共同構成新型標準體系。在團體標準層面，中國石油學會標準化工作委員會（石油團標委）于2021年4月成立，截止2024年8月，共發布13項標準，暫未對頁巖油標準領域進行規劃。

通過對于國際、國家、行業和團體4個層級中頁巖油標準的調研分析，國際標準層面尚無頁巖油領域標準可依，且頁巖油領域的國際標準還要受限于國際標準制定周期及國際通用性的限制。在國家/行業標準層面，頁巖油領域標準正在快速推進，處于蓬勃發展的階段，但發展時間較短，目前尚未形成一個成熟的標準體系。這一現狀在一定程度上限制了頁巖油勘探開發技術的高質量發展，亟需進一步完善和強化。在團體標準層面，團體標準作為最新設立的一級標準，可以看作是頁巖油標準領域的“藍海”。由于團體標準具有自愿性，是市場自主制定的標準，以市場和創新需求為目標，更側重于滿足市場和創新需求，因此，頁巖油領域先進技術可以優先考慮制定團體標準以滿足對市場快速響應的需求。

3 我國頁巖油標準體系現狀

在構建我國頁巖油標準體系框架的過程中，核心目標是為頁巖油產業的關鍵環節（即勘探、開發、生產以及環境保護等方面），提供一套科學、系統的標準化指導原則。通常來說，標準體系框架的構建可以涉及多級標準，涵蓋了國際標準、國家標準、行業標準、團體標準、地方標準以及企業標準，形成了一個多層次、互為補充的標準體系結構。

通過對常規油氣領域的標準現狀進行全面的梳理與深入分析，我們發現在該領域內，國家標準共計發布了29項，而行業標準則更為豐富，已發布504項，這些標準廣泛分布于通用、物探、地質、鉆井、測井、開發、采油等多個專業方向（見表3），為頁巖油領域的標準化工作提供了寶貴的經驗和參考。

在頁巖氣領域，通過對其標準現狀的全面梳理和分析（見表4），現階段，頁巖氣領域已發布國家標準28項，行業標準141項，涵蓋通用基礎、地質評價、地震與測井、鉆完井工藝、儲層改造、氣藏開發和安全生產等6個專業領域。頁巖氣標準體系在常規油氣領域標準體系的基礎上，直接采用全國天然氣標準化技術委員會、全國石油天然氣標準化技術委員會制定的1600項與頁巖氣領域相關的常規油氣標準基礎，制定頁巖氣特色標準173項，共計1773項標準[5]。

當前，我國頁巖油標準體系整體呈現出初步構建與快速發展并存的態勢，主要由國家標準和行業標準兩個層級構成。盡管與常規油氣領域及頁巖氣領域相比，現行頁巖油領域的標準數量相對較少，專業覆蓋面也不夠廣泛，但隨著技術進步和產業需求的推動，我國已經在頁巖油地質勘探、地球物理技術、鉆井、測錄井、油田開發和采油工程等方面取得了顯著進展，并構建了初步的標準體系。此外，頁巖油領域相關標準的制定工作也在逐步推進，以適應頁巖油勘探開發的新需求及支撐頁巖油產業的高質量發展。

4 頁巖油標準體系展望與建議

頁巖油標準體系的發展可以借鑒頁巖氣領域的成功經驗，在常規油氣領域標準體系的基礎上結合自身特色進行發展和完善，這樣既可以避免標準之間的交叉重復，又可以滿足快速發展完善的需求。運用綜合標準化的理論，以系統性、層次性和可持續性為原則，在現有常規油氣領域及頁巖氣領域專業劃分的基礎上，從頁巖油地質、油藏、開發、室內試驗等方向開展了對比研究，對頁巖油領域的標準體系進行了總體規劃。充分考慮國家、行業、團體、企業及國際標準“五位一體”布局，初步規劃頁巖油標準體系框架，一級門類1個，二級門類4個，三級門類21個，如圖1所示。

目前，頁巖油標準仍處于起步和發展階段，標準體系還需優化完善、標準群組仍需持續補充。現階段頁巖油標準體系，部分關鍵環節缺乏明確的標準指導。隨著頁巖油勘探開發等技術的快速發展，受限于國家標準及行業標準制定周期的限制，現有標準往往難以跟上技術革新的步伐，導致標準的制定與更新存在一定的滯后性。未來，應繼續持續加大對頁巖油標準研發的投入，特別是針對新技術、新工藝的標準制定。針對一些暫時無法通過國家標準或者行業標準立項但存在強烈市場需求的標準項目，可考慮在團體標準層面立項和研制，確保標準能夠及時更新以適應行業發展。

通過對于現有頁巖油勘探開發等技術發展現狀、趨勢及標準需求的分析，提出了6大標準重點研制建議方向，包括儲層分類評價、產能評價、儲量分類評價、相態分析、試采、開發方案等，見圖2。通過不斷的完善標準體系，構建全面、系統的頁巖油標準體系，覆蓋勘探、開發、生產等各個環節，確保頁巖油資源的有效開發和利用。（1）儲層分類評價是頁巖油勘探開發的基礎。通過對不同儲層的分類和評價，可以更準確地識別出具有開發潛力的區域，從而提高勘探的成功率。（2）產能評價是衡量頁巖油田經濟效益的關鍵指標。通過科學的產能評價，可以預測油田的產量，為開發方案的制定提供數據支持。（3）儲量分類評價則是對頁巖油資源量的科學評估，它不僅關系到資源的合理利用，還直接影響投資決策和開發策略。（4）相態分析在頁巖油開發中也占據重要地位。通過對頁巖油在不同壓力和溫度條件下的相態變化進行分析，可以更好地理解油藏的物理和化學特性，為開發方案的設計提供科學依據。（5）試采是頁巖油開發的重要環節，通過試采可以驗證開發方案的可行性，獲取實際生產數據，為后續的大規模開發提供參考。（6）開發方案的制定是頁巖油開發的核心，一個科學合理的開發方案不僅可以提高開發效率，還能最大限度地減少對環境的影響。同時，為確保標準得到有效執行，還應加強標準的實施監督。通過建立健全的監督機制，可以及時發現和糾正標準執行中的問題，確保標準的嚴格執行，以構建一個科學、規范、高效的頁巖油標準體系，

5 結論與認識

頁巖油標準體系的建立和完善是推動引領行業健康發展的關鍵，是頁巖油產業的可持續發展的堅實基礎。本文通過對北美頁巖油及我國頁巖油勘探開發現狀、國內外頁巖油領域標準現狀的調研及分析，提出了我國頁巖油標準體系框架建議及頁巖油重點標準研制方向。并針對當前頁巖油領域面臨的挑戰，提出了通過加強標準研發、完善標準體系、布局團體標準的建議，以快速且有力地支撐技術創新和產業高質量發展。

參考文獻

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