对非常规油气及相关术语的讨论

张 抗

(中国石油化工有限责任公司石油勘探开发研究院，北京 100083)

美国页岩气革命取得了令能源界振奋的成果，其中之一是使人看到油气产量可持续上升且在21世纪中期非常规油气可与常规油气的产量平起平坐二分天下的可能[1]。非常规油气作为正蓬勃发展的新领域，产生了一些新术语，其中有些术语有多解、歧义的现象，甚至在使用中形成混乱。笔者认为有必要予以讨论、澄清。

1.非常规油气(unconventional petroleum)

常规油气的近义词是传统油气，即以石油地质学的传统理论、方法、技术可以进行经济开发的石油和天然气。如果说理论、方法比较抽象，不易把握，那么常规油气的简明含义就是以限定的技术条件可以开发并取得经济效益的油气，在此条件下难以获经济效益的就是非常规油气。显然，这是以技术经济上的尺度对所有油气类型的二分，似乎是非此即彼。

但一提到“限定的”技术水平和经济可采性门槛就须给出一个特定的时间区间。在2005年出版的《地球科学大辞典·应用学科卷》石油天然气地质学部分中收有常规油气和非常规油气词条，其中关于时间的规定为“目前”[2]。这显然值得商榷。“目前”这一提法的时间限定相当模糊，即使以出版的2005年计也不妥。非常规油气概念的流行约在20世纪70—80年代及其后，此前的相当长期间油气开采的技术发展较缓慢。两次石油危机大大促进了石油科技的研发，使油气成藏和开采理论、钻井、井下作业、储层改造等技术水平快速提高，导致许多类难采油气的经济门限大幅降低，迎来了非常规油气的大发展。因此，业内逐渐达成共识，将常规油气和非常规油气界定所依据的经济可采与否的着眼点放在20世纪70—80年代[3]。

现在许多非常规油气已具有可开采性，甚至还可进一步说，某些非常规油气的开采成本可能并不一定高于某些处于开采后期的常规油气田。美国页岩气的成本大幅度降低就导致美国天然气的整体价格成为世界各大区中最低者。我们说非常规油气中的某一类型现在可投入经济开发也只是一般性的说法。如说重油是可采的非常规油，并不意味着其全部都可采。当其密度和黏稠度加大、丰度降低、埋深增大时，可采性降低，可使其开发成本明显高于经济门限。可以说对所有非常规油气类型来说，都存在着继续向其难采领域开拓的问题。

显然，非常规油气与常规油气的划分界线带有一定的模糊性和过渡性，他们的具体性质和特点随时间推移和技术水平的不同可有一定的变化。

2.致密油气(tight petroleum)

从石油地质学的基本概念上看，油气储层可以包括众多岩石类型：常见的有砂岩类、碳酸盐岩类、煤(岩)层、火山岩类。他们可以因成岩作用而逐渐致密化。凡是在致密岩石中赋存的油气，广义地说，都可称为致密油气。在目前已投入工业性开发的致密油气包括致密砂岩、页岩和煤层中的油气。广义的致密储层的范围太大，其中油气的开发技术必有很大差异，生产中必须再区分类别、各寻对策。当各具特征的致密岩石和其中油气的勘探开发形成独立的研究和生产分支并被获得独立的称谓后(如煤层中的气特称为煤层气)，其最主要最常见的类型——致密砂岩油气便被凸显出来。它成为致密类储层的代表，甚至同义词。进而约定成俗地省去了砂岩二字。这样一来，致密储层和致密油、致密气就可以理解为以砂岩为主体的致密粗碎屑岩系及其中的油、气。这就是生产中流行的狭义概念。

近年来在西方(特别是美国)的生产和研究中出现了一个值得注意的倾向：在统计非常规气储量、产量值时，其值包括致密(砂岩)气、煤层气、页岩气三项的和，这显然使用了致密气的狭义概念；而对非常规石油来说，却使用了致密油的广义概念，与常规石油储、产量并列的是致密油的储、产量。这对使用其数字的非专业人士带来许多困惑，但只要分析一下图表和相应文字即可以掌握其实际所指。后者列举其增值的主要产层、产地往往所指恰为页岩油。

3.页岩气(shale gas)和页岩油(shale oil)

在美国，页岩油气已成为发展最快的非常规油气类型。但在中国，页岩油气勘探刚起步时，却遇到了什么是页岩的小争论。部分人从地质学术语的严格定义出发，认为中国很少有真正的暗色页岩，却存在不少暗色泥岩，甚至建议称为“泥页岩气”。在讨论给页岩气开发以补贴时，有人提出对其夹层凡厚度大于1米者均应从页岩气计量中去除，不给予补贴。出现上述情况的原因主要在于不了解学科研究中严格细致分类的术语与流行的社会语言间的差别。先了解一下页岩气革命起源地美国的实际情况。在其工业开发中，页岩气中的页岩指以泥质岩为主体的暗色细碎屑岩系。强调是一套“岩系”就允许其含有各类夹层，甚至夹有其他岩类相当发育的岩性段。显然，如果真按教科书上狭义页岩的定义来套，美国很大一部分页岩油气就要被“开除”了。按传统概念曾被勘探家“置之度外”的整个页岩层系在现阶段都要被刮目相看，作为重要找油气目的层对待，何必用夹层及其厚度来削足适履、作茧自缚呢。

作为石油地质学家的常识，油气是可以伴生和共生的[4]。在典型情况下，暗色页岩内的可生烃有机质随埋深增大，成岩作用的加深在热演化中生成油气。首先在较低温度时主要形成生物气。温度升高时有机质进入成熟期主要生成油，伴生部分气。温度进一步升高时有机质过熟，其生成的烃就以气为主且已生成的石油也被裂解成气，随温度升高由湿气变干气以致近于纯甲烷。在页岩层系内，地下的气被采出地表时，温度压力降低，会导致一部分气态烃变成液态烃，将其分离出来就是凝析油(condensate oil)。在商业上，这是价值更高的一种原油。当页岩气价降低时，为保障盈利人们可采取措施多产页岩油：一方面控制页岩气井的井下压力使之多产凝析油，另一方面向该页岩层中有机质热成熟度降低(埋深更浅)处布井以多产石油。这就导致近年来美国页岩油，乃至整个石油产量的快速提高。

前已提及，在讨论非常规油时，西方常使用致密油的广义概念，甚至主体可以是页岩油。2013年5月国际能源署(IEA)于巴黎召开了其能源展望工作组的专题会议，名为“致密油革命的未来”(the future of tight liquids revolution)。这里用liquids涵盖了液态的petroleum。会议指出其tight liquids包括两部分：NGLs(natural gas liquids 天然气液) 和LTO(light tight oil轻质致密油)。LTO即对(广义)致密油加上轻质的限定。而NGLs的主体为凝析油，即前面曾提到过的与页岩气相伴生者，亦为轻质油。这类术语显示出目前作为非常规油开发的致密油有轻质性的限定。这就道破了致密储层中油气开发的奥妙。在难采的致密储层中，气的分子小、流动性大，首先实现经济开发的是致密气，而后才是致密油。油的分子越大、越黏稠、采出越难，因而，以目前技术来看，能在致密类储层中实现经济开发的只能是其中油质相对轻的部分。于是致密油便顺理成章地获得了轻质的定语。油质趋重、流动性趋差者经济开采更困难，应是今后致密油进一步开拓的指向。

4.油页岩(oil shale)

油页岩是一种高灰分的固体可燃有机沉积岩，人工加温干馏可获得液态和气态烃[5]。严格说，作为固体矿产资源的油页岩中不含原油，即使干馏产出的液态烃也不应称为页岩油，而是汽油、柴油等油品(products)。回顾1949年之前，它的中译名“油母页岩”倒是更贴切的称谓。因而，在《地球科学大辞典·应用学科卷》对油页岩的第一种解释中“含液态及气态的碳氢化合物”[2]是不确切的。至于在勘探中常规定的油页岩储量(折合)油吨，也应理解为是理论上可能产油品的总量，并不能等同于一般石油的可采储量。要注意到不仅相当多的干馏厂达不到此产油率，且一部分油页岩并不用来炼油而直接燃烧发电并综合利用。

参 考 文 献

[1]张抗. 页岩气革命带来油气地质学和勘探学的重大创新[J]. 石油科技论坛，2012，31(6)：37-41.

[2]地球科学大辞典编委会.地球科学大辞典·应用学科卷·石油天然气地质学[M].北京：地质出版社，2005.

[3]张抗.中美非常规油气概念差异及其启示[J].中国石油企业，2012(1-2)：32-33.

[4]张抗.在页岩气发展中应重视综合勘探开发[J].当代石油石化，2010，18(7)：6-8.

[5]刘招君，杨虎林，董清水，等. 中国油页岩[M]. 北京：石油工业出版社，2009.