会诊页岩气勘探开发商业化—专家院士深入解读我国非常规油气开发重大战略性突破

□ 文/本刊特约记者 李月清

3月24日，中国石化宣布将在2017年建成国内首个百亿立方米页岩气田——涪陵页岩气田。该页岩气田位于西南重庆地区，资源量为2.1万亿立方米。中国石化董事长傅成玉表示，我国首个大型页岩气田的发现和建设，比预计开发时间大大缩短，这有益于我国能源结构调整。据测算，年产能百亿立方米的页岩气田建成后，每年可减排二氧化碳1200万吨，相当于植树1.1亿棵、800万辆经济型轿车停开一年；同时，减排二氧化硫30万吨、氮氧化物10万吨。同日，中国海油宣布在渤海海域发现新的天然气藏——渤中22-1区块。该区块构造位于渤海中南部海域，平均水深25米。据介绍，发现井渤中22-1-2井在该区域共钻遇92米气层，测试获日产量1420万立方英尺天然气。该公司表示，渤中22-1天然气新发现，展示了渤中凹陷南斜坡带潜山天然气领域巨大的勘探前景。

与此同时，中国石油近日在四川盆地安岳气田磨溪区块寒武系龙王庙组新增天然气探明地质储量4403.85亿立方米，技术可采储量3082亿立方米。安岳气田横跨川渝两省市，地质构造处于川中古隆起。据介绍，磨溪龙王庙组气藏从发现到探明再到10亿立方米试采工程投产成功，仅用不到两年时间。

我国国有石油公司在非常规油气领域获得一连串的油气突破和发现，是否标志着我国非常规油气开发实现重大战略性突破，提前进入规模化和商业化开发新阶段？是否意味着我国非常规开发工艺技术跻身世界先进水平？是否意味着继美国页岩气革命之后，中国也将进入页岩气新时代？为此，记者采访了4位专家院士进行深入解读。

肖 钢： 英国皇家化学院院士、中国海油新能源研究中心主任

戴金星：中国科学院院士

康玉柱：中国工程院院士

何曼青： 商务部国际贸易经济合作研究院跨国公司研究中心主任，经济学博士后

肖钢

记者：目前我国非常规油气资源量怎样？在全球非常规油气版图中处于怎样的位置，发展前景如何？

肖钢：美国能源信息署（EIA）对美国以外的32个国家页岩气资源进行评价显示，全球14个美国以外的地理区域、48个页岩气盆地、70个页岩气储层、32个国家的页岩气技术可采资源量为163万亿立方米，加上美国本土的24万亿立方米，总量为187万亿立方米。其中，资源量排名前5位的国家依次为：中国（约占20%）、美国（约占13%）、阿根廷、墨西哥和南非。

当然，研究模式的不同，会导致大相径庭的结果。比如，世界能源委员会测算全球页岩气资源潜力为14159万亿立方英尺，其中北美为4471万亿立方英尺，独联体地区为5402万亿立方英尺。

戴金星：目前全球油气勘探方向逐渐从常规向非常规油气领域转移。全球油气勘探的发展，主要经历构造油气藏、岩性地层油气藏和非常规油气聚集三个发展阶段，经历了两次重大理论技术创新和跨越：第一次是从构造油气藏向岩性地层油气藏的创新和跨越，其指导思路是从易于识别的构造圈闭，向较难识别的岩性地层圈闭过度，核心目的是寻找油气圈闭；第二次是从岩性地层油气藏向非常规聚集的创新和跨越，其指导思路是从寻找岩性地层圈闭，向无明显圈闭界限的储集体系过度，核心目的是寻找油气储集体。目前，我们处于向这一阶段的跨越中。致密砂岩气、煤层气、页岩气等非常规油气资源正成为当前储量增长的主体。非常规油气资源在世界能源资源结构中的地位越来越重要。

我国非常规油气资源丰富，中国石油经济技术研究院公布的数据显示，我国可采油资源量为163亿—168亿吨，其中页岩油120亿吨，致密油20亿—25亿吨，油砂油23亿吨。非常规天然气可采资源量为20万亿—120万亿立方米，其中致密气9万亿—12万亿立方米，页岩气10万亿—25万亿立方米，煤层气11万亿立方米。

如此巨大的资源潜力，与2013年我国原油对外依存度逼近60%的尴尬现状对比，人们自然对非常规油气寄予厚望。目前我国页岩气勘探开发进展顺利，截至2013年底，累计完成页岩气钻井285口，2013年页岩气产量达2亿立方米。随着作为独立矿种的页岩气进入国家能源战略视野，随着各大国有石油公司在页岩气领域相继获得重大发展和突破，由页岩气领跑的我国非常规能源资源大开发时代已经到来。

康玉柱：我想从中美泥页岩储量及含油性比较中让大家看看我国页岩气勘探开发的潜力。目前在实现页岩气商业开发的北美地区，页岩含气量最低为每吨1.1立方米，最高达每吨9.9立方米。而在我国的四川盆地寒武系筇竹寺组，黑色泥页岩含气量为每吨1.17—6.02立方米，平均为每吨1.90立方米；下志留统龙马溪组黑色泥页岩含气量为每吨1.73—5.10立方米，平均为每吨2.8立方米（渝东渝页1井实测含气量为每吨1—3立方米），这组数据说明什么，说明与北美泥页岩含气量相比，我国页岩气价值和潜力毫不逊色。

戴金星

美国开采页岩气采收率早期为7%—8%，目前为13.5%，预计可达25%的较高水平。与北美页岩气相比，我国泥页岩油气具有四大特点：一是海相古生界泥页岩热演化程度较高，而陆相中新生界泥页岩热演化程度较低，油气伴生；二是构造活动较强，赋存条件复杂；三是地面多山地、丘陵等复杂地表，埋藏较深（1000米—6000米）；四是构造活动较强、泥页岩裂缝发育，有利于泥页岩油气开采。

近几年来，我国相继在四川盆地及鄂西地区古生界海相泥页岩层系-下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组等地层钻获天然气流；在陆相湖盆泥页岩层系-南华北安深1井、泌阳坳陷泌页1井、济阳坳陷古近系及下辽河盆地的暗色泥页岩中钻获工业油流，这表明我国泥页岩油气资源储量丰富。我国泥页岩油与泥页岩气资源量大体相当，是未来油气勘探的重要接替领域。

康玉柱

何曼青：油气资源越来越稀缺，拥有更多的油气资源储备，不仅是企业可持续发展的需要，而且是企业生存最现实的选择。

随着易开采油气储量的逐年下降，国际大型石油公司油气勘探方向逐渐向“两深”（深水、深层系）和“两新”（极地和非常规新区）领域拓展。2013年，国际大石油公司将全球深水、亚太LNG、加拿大油砂和北美非常规油气作为其新增产能的重要来源：埃克森美孚收购在加拿大拥有丰富非常规资源的公司，雪佛龙收购加拿大页岩气资产，壳牌和雪佛龙在阿根廷、乌克兰等地签署非常规油气协议，BP、壳牌、埃尼等进入北非非常规油气新区……

价值增长作为国际大石油公司的核心发展目标始终没有改变。目前全球非常规油气无论是探明储量、远景储量还是年产量增幅远远超过常规油气，这客观上为大石油公司进入该领域提供了资源基础。

记者：抢占非常规油气勘探开发制高点，需要拥有尖端的理论技术支撑。目前我国油企在非常规油气领域勘探开发理论技术处于怎样的水平，存在哪些问题？

肖钢：经过多年的探索和实践，我国石油企业在非常规油气资源领域取得一系列发现和突破，具体表现在两个方面：首先是水平井工艺技术在页岩气藏、致密气藏开发中初步实现规模化应用，开发效果不断提升。中国石油在四川盆地寒武系龙王庙组、震旦系灯影组、中国石化在浊积岩致密油藏、大牛地致密气藏、川西新场沙溪庙致密气藏，都是通过水平井工艺技术获得高产工业油气流的。

其次是钻完井和分段压裂技术水平大幅提升。目前我国油企施工的水平井水平段最长达到2055米，压裂段数突破20段；压裂工具自主研发成效显著，套管射孔管内封隔器+滑套压裂工具完全国产化，水力喷射分段压裂工具也实现国产化，裸眼投球滑套、泵送桥塞已在现场应用，效果良好；胍胶替代产品、滑溜水压裂液、油基钻井液等材料已进入现场试验阶段；3000型压裂机组及储液罐等辅助配套设备研制取得阶段性进展；裂缝检测等配套技术也日趋成熟。

戴金星：北美页岩气的规模建产，颠覆了我国传统的石油理论，带来技术和理论上的突破与创新，具体表现在以下几个方面：一是水平井分段压裂等核心技术的广泛应用，突破了传统油气成藏理论有效储层下限，使原有的低勘探区难动用资源得到有效动用。现在石油工作者已开始利用纳米级测试分析技术，寻找隐藏在页岩和致密岩纳米级孔隙中的天然气。二是油气勘探从寻找储油气层转向寻找生油气层。这是对传统勘探理念和理论的巨大挑战。三是从寻找优质储层向寻找多类型储层拓展。传统油气勘探最重要的任务就是寻找优质砂岩和碳酸盐岩孔隙性储层，而现在，储层评价理念已突破了孔隙度和渗透率羁绊，更加关注储层的含油气性。四是油气勘探从高点转向下凹（洼）领域、从局部构造圈闭转向大面积岩性和全盆地领域。传统油气理念认为油气以局部构造圈闭为储集单元，这些单元自然成了勘探的靶区。但在非常规油气勘探中，地质工作者却在传统构造负向区找到了规模油气聚集，其分布范围远远超出原有的构造圈闭。这些成功的勘探实践改变了传统“高点找油”理论，让“富油洼陷”、“富含油斜坡”及“盆地低部位”岩性油气藏进入人们的视野，解放了很多勘探禁区。五是油气勘探从中、深层储层转向深层、超深层储层。随着勘探程度不断加深，传统油气理论划定的2500米、3500米、4500米、5500米孔隙死亡线不断发生变化。目前，塔里木盆地、四川盆地碳酸盐岩、碎屑岩勘探深度已延伸至8000米以下。

非常规油气规模化开发给我们带来了新的挑战和思考：如何重新认识、评价烃源岩及其生、排、运、聚机理？如何重新认识、评价储层，包括那些曾被视为勘探禁区的低效储层？如何重新界定常规和非常规油气这两种资源在成因上的联系，以及在空间分布上的相互伴生关系？

康玉柱：尽管我们在非常规油气领域取得了举世瞩目的成就，但与世界先进水平相比，仍然存在很大差距。

经过30多年的发展，以美国为代表的北美地区非常规油气开发已经形成了成熟的水平井分段压裂技术系列，创造了多项分段压裂工艺世界施工纪录：裸眼封隔器+滑套压裂技术最高施工纪录超过90段；泵送桥塞分段压裂技术最高施工纪录超过40段；套管射孔管内封隔器+滑套分段压裂技术最高施工纪录超过42段；连续油管环空加砂压裂技术最高施工纪录超过43段。而目前我国的分段压裂施工最高纪录仅仅为20多段，且需要依靠国外石油公司技术服务才能实现。

此外，我们在非常规油气领域基础研究还很薄弱，压裂工具、材料、配套设备国产化、自产化程度低，主体技术尚未成熟，配套技术尚不完善，工程成本居高不下，难以满足实际的生产需求。这一切既反映了我国在高新材料、精工制造等基础工业领域与国外先进水平的差距，也折射出我们的技术攻关工作有待进一步提升，需要全方位开展非常规工艺理论的技术攻关、试验及推广。

何曼青：目前全球正在形成美国、中国两大非常规油气战略突破区，非常规油气产量占总产量的比例快速升至10%以上。以页岩气革命为代表的非常规油气理论技术创新，正在推动世界石油工业新的科技革命。

但必须清醒地认识到，我国常规石油工业体系基本成熟，但与之协同发展的非常规油气工业化体系尚未建立，还面临多方面的挑战。与北美页岩气商业化开发相比，我国页岩气大开发尚存在资源、技术、理论、基础管网及政策等方面的差距。

何曼青

要想短期内实现技术赶超，相关政策支持必不可少。美国政府对页岩气的开发和利用实施税收优惠并给予一定补贴。相对而言，我国对页岩气的开发和利用还缺乏系统性支持，包括缺乏合理的战略规划及配套战略规划的支持政策；需要加快天然气管网建设，并在天然气消费市场附近和管道沿线配套兴建大型地下储气库、接收站等调峰设施，形成点线互联的天然气输配气管网，实现资源多元化、供应网络化、调配自动化的多气源、多用户供应格局。

寻求合作是非常规天然气开发的重要途径。壳牌、BP、道达尔、斯伦贝谢、哈里伯顿等大型油气公司及服务公司都参与了北美非常规油气的勘探开发，积累了丰富的经验。我们应该针对非常规气勘探开发中的关键技术，依托重大攻关试验，与这些先行者开展广泛的合作与交流，实现互利共赢。