■ 汪 焰
世界范围内,致密砂岩气(简称致密气)作为重要的非常规天然气资源,已经逐渐成为天然气产量的主要增长点。近年来随着我国天然气产业的快速发展,致密气也得到不同程度的发展。
众所周知,北美地区是全球致密气发展最快、最好的国家。但是否就能全盘照搬别人的经验和技术呢?有学者通过对比分析中美的致密气成藏地质条件和气藏分布特征,得出我国致密气的特点,并在此基础上提出自己的发展路线。
中美致密砂岩气地质共性明显:如发育于煤系地层中,烃源岩分布广、热演化程度高,储层物性差、含水饱和度高和具有异常压力等。但也有一定的差异性:沉积环境差异和储层差异。美国以海相-海陆过渡相为主,中国以陆相-海陆过渡相为主,不同的沉积环境与构造演化特征是致密气源岩特征有别的主要原因。另外,美国致密气砂岩储层分布稳定、厚度大,孔隙度较高,中国致密砂岩储层非均质性较强,厚度相对较小。
从成藏特征来看也有一定共性:气藏类型多样,包括构造型、岩性型、地层型、动态圈闭型和复合型;气体以近距离垂向运移为主;气藏规模大,储量丰度低;气水关系复杂、物性“甜点”区和裂缝发育区与气藏富集、高产关系密切。但受气藏形成的沉积环境、成藏过程与区域构造特征等因素的控制,差异性更加明显。差异之一:异常压力。异常高压或异常低压是中美致密砂岩储层的普遍现象,但是导致异常压力的原因存在差异。以北美落基山地区致密砂岩为例,压力系数一般为1.4~1.7,导致异常高压的主要原因是具有活跃的烃类生成、高的烃柱和高地形的补给区引起的承压状态。中国鄂尔多斯盆地致密气表现为异常低压,平均压力系数为0.85~0.95,气藏负压主要是抬升剥蚀和气水密度差引起。另中国致密砂岩气储层气水关系受强烈的储层非均质性和构造作用等因素影响,表现出气水倒置、气水间互和气水界面不明的多样性与复杂性。
气藏空间分布规律具有的共性:源储一体、“三明治”式紧密接触、大面积连续分布等,但受不同构造背景、盆地性质、沉积特征与成藏过程影响,中美致密气具有不同分布特征。美国致密砂岩气以盆地中心气为主,主要分布在凹陷区,纵向层系跨度小、平面气藏产状与气藏类型有规律性分布。中国致密砂岩气主要分布在斜坡区和山前构造带,纵向层位跨度大、不同盆地横向分布差异大。针对中国致密砂岩气的特殊性,加强储层非均质性、优质储层预测与气藏的分布规律的研究,以及加强工程技术攻关提高单井累积产量是致密气砂岩气勘探开发工作的重点。
综合来看,我国致密气有着较广阔的发展前景。
首先,储量和产量快速增长。我国致密气早在20世纪60年代在四川盆地就已有发现,但受认识和技术所限,发展较为缓慢。近几年储、产量呈快速增长态势。截止到2011年年底,全国已累积探明致密气地质储量3.3×1012m3左右,约占全国天然气总探明储量的39%;2011年致密气产量约256×108m3,约占全国天然气总产量的1/4。
其次,资源潜力很大。资源调查表明,我国致密气重点分布在鄂尔多斯和四川盆地,其次是塔里木、准格尔和松辽盆地,约占资源总量的90%。采用类比法,初步评估我国致密气技术可采资源量为10×1012m3,目前累计探明率仅18%,加快勘探开发进度,仍具有很大潜力。
第三,关键技术基本过关。近年来,借鉴世界致密气开采的关键技术,包括直井、从式井、水平井分段压裂技术,我国致密气开发技术取得长足进步。随着大型压裂改造技术的进步和规模化应用以及生产组织运营管理模式的创新,单井产量大幅提高,成本大大降低,有力地促进了鄂尔多斯盆地上古生界、四川盆地川中须家河等一批大型致密气田的商业性开发利用。
但也存在一些现实问题,如全面动用致密气地质储量的能力较差。我国致密气资源品位差异较大,较好的致密气源,目前开发具有一定的经济效益。但品位较差的气源在现行天然气价格体系下,开发成本偏高,产出投入比较小,经济效益很差,甚至亏损,基本不能动用。
邱中建等院士提出了我国致密气发展路线图。
一是以鄂尔多斯、四川、塔里木等盆地作为重点,加快致密气探明储量的增加产量的步伐。鄂尔多斯盆地上古生界致密气探明储量和产量逐年大幅增加,是致密气快速发展的基础和保障;川中地区须家河气藏分布较为复杂,近几年累积探明储量较大,但产量很小,若加快增产步伐,有望成为致密气产量的重要增长区。塔里木库车地区深层白垩系致密气资源潜力大,也是增储上产的重要地区。
二是把火山岩天然气纳入致密气范围,加快发展准葛尔及松辽盆地的火山岩天然气及致密气。准葛尔盆地侏罗系致密气资源潜力丰富,具有0.5×1012m3规模的可采资源量,最近几年还在准葛尔盆地的东部火山岩中发现大量的天然气。松辽盆地的北部和南部,徐家围子及长岭地区发现大量火山岩天然气,岩性致密,应纳入致密气的统筹共同加快发展。
三是积极勘探开发吐哈、渤海湾和柴达木盆地的致密气。吐哈、渤海湾和柴达木盆地的致密气勘探开发应积极进行,争取紧跟鄂尔多斯、四川、塔里木等主要致密气区的勘探开发,尽快实现规模上产。
四是政策扶持。我国致密气完全动用难度大,主要原因是关键技术需进一步攻关,对难动用储量,高投入产生的高成本与气价不匹配,完全没有经济效益。因此在科技攻关的同时,需要国家政策的扶持,如气价改革、适当减免企业所得税等,这也是国外致密气等非常规发展之初经历的过程。