中美非常规油气概念差异及启示

□ 文/中国石化咨询委员会副主任、教授级高工 张抗

勘探开发从常规向非常规延伸

人类对地下资源的利用总是从较易开发、资源丰度较高、因而易获得较大经济效益的地方入手，然后随需求的扩大和技术水平的提高而向资源禀赋较差的领域扩展。大致自上世纪80年代以来，常规和非常规油气的概念开始流行。人们把当时就可进行经济开发的那些油气资源类型归为常规，而把丰度低、难开发以致在当时技术条件下难以取得经济效益的油、气资源列入非常规。人们已认识到从地下赋存量上看，非常规油气要比已发现的常规油气高一至两个数量级。在需求的巨大推动下，依托科技水平的不断提升，使可采的经济边际不断下移。到本世纪初，由于技术水平大为提高和油气价格的抬升，某些非常规油气已投入经济开采，如非常规石油的重（稠）油、油砂、页岩油，非常规气的煤层气、页岩气和致密储层气。对于这些类型的油气虽然从整体上看已不再有不能经济开发的含义（有的页岩气开发成本甚至低于常规气的平均成本），但常规与非常规的划分仍被习惯性地沿用至今。

即使以今天的高科技水平，某些非常规油气也还难以实现商业性开发（如天然气水合物），由于地质的不均一性和地表条件的限制，若干地层中的重油、油砂、煤层气、页岩气仍然难以被开采。这就要求对待非常规油气仍要按勘探开发程序工作：经过选区选层逐步确定有利区带、优选靶区进而圈定可采区边界和富集的区块、层位，而开发总是从相对富集易入手的“甜点”开始，逐步向更低品位更难开发处扩展。

中美对致密油气的习惯性归属不同

显然，常规与非常规的划分是相对的，这方面表现最突出的是致密储层油气。常规油气总是储存在孔隙度、渗透性较好（多属中、高孔渗类）的地层中，这正是其可能有较高产量、较好效益的主要原因之一。而把孔渗性不好（因而单井日产量相当低）、相对致密储层中的油气归属于非常规。所谓致密储层可包括砂岩类、页岩类和碳酸盐岩类，但这类储层中最常见、对油气总产量影响最大的是致密砂岩储层，在习惯称谓中往往省掉储层或砂岩储层的前缀而简称为致密油、致密气。

在美国由于对低产井有许多优惠政策，因而生产者很强调致密储层油气的特殊性，也就习惯性地将许多因储层致密而低产的油气列入非常规的分类。这样，从可以进行商业开发的非常规油来说就包括重（特重）油、油砂、页岩油和致密油，非常规气则有煤层气、页岩气和致密气。这种分类在美洲、欧洲乃至全球都被广泛采用。应该说，在这些国家/地区致密油气的产量在目前和近期仍居非常规油气中的首位。据统计，2009年世界气产量中致密(砂岩)气占14%。加拿大排名前3位的大气田都属致密气，探明（可采）储量可达1.9万亿立方米。

中国的情况则不然。受中国油气地质条件控制，储层孔渗性差者所占比例相当高。从资源量上看属低-特低孔渗砂岩的石油占40%左右，天然气占60%左右。生产者不强调这些相对致密储层的油气是否属于非常规，而把他归入低品位油气，以日益更新的技术工艺不断降低开发成本并逐步实现了经济开发。这正是中国石油近20年在高水平上得以相对稳产、天然气能以两位百分数的年增率上升的重要依托。与国外许多油气统计表中不纳入非常规油气不同，中国的储、产量统计中一直把致密油气与常规油气一起列入油气总量的统计表中。从上述认识出发，目前中国能投入商业开发的非常规气仅指煤层气和页岩气。

了解对非常规油气概念界定上的差别，才能使中美间作正确的对比。如有人预测到本世纪30年代美国非常规气产量有可能达到全部气产量的50%左右。如果仅以此为据预测中国发挥“后发优势”，其煤层气和页岩气也可能在30年后达到全部气产量的一半，那就显得十分牵强了。

中国已有一定的技术基础

致密气与煤层气、页岩气的赋存机理上有重大不同，但从开发上看却有某些共同之处，即如何通过人工改造使储层中难以流动的油气进入开发井的井筒中。这就是以水平井和压裂为主体的配套技术系统。而中国长期对致密储层油气的攻关研究和大量的开发实践，使这套技术有重大的进展，许多方面达到世界先进水平。就水平井而言，到2010年末已成为各大石油公司的“常规”技术，每年施工数以千计。其中包括丛式水平井、多分枝水平井，鱼骨状水平井、可钻达不同深度目的层的变轨迹水平井等，水平井井筒保护、测试等工艺也有相应发展。就压裂而言，大型压裂的压力、压入液量、携砂量和返排率等技术指标都可与世界最好公司的作业相匹敌，在实践中形成针对不同储层的压裂液配方系列，为了作业的高效所研发的暂堵和解堵工艺，压裂裂缝智能转向工艺、均匀压裂工艺等形成了自己的特色。水平井的同步分段压裂迅速地由数段到10段、14段并向20段的高水平冲击。与之相应，在群井钻井工程及井下作业的组织管理上的进展也大幅度降低了成本。非常规油气开发的设备配套系列基本完成了国产化，有些还出口用到美国的油气田上。

正是依托科技水平的提高，使我国的致密油气产量占了相当大的份额。以鄂尔多斯盆地为例，其致密储层油气占了约80%，但因难以动用开发而长期进展缓慢。但近10年产量上升加快，2010年油产量近2200万吨、占全国的11.4%，气产量达230余亿立方米、占全国的24.8%。

在致密油气开发中形成的技术系列大多可应用于煤层气、页岩气和页岩油中。从这个角度上说，进行这些非常规油气的勘探开发在我国就不是“一张白纸”，而是已具备了一定的技术基础。当然，这并不是抹杀了煤层气、页岩气和页岩油开发的特殊性。它们仍有许多技术难点需要攻克，面对不同盆地、不同层系、不同储层类型、甚至不同的地表条件，技术工艺上都有其特殊性，要因地制宜做具体的、有时是很艰苦的攻关研究，以采出油气并降低成本。