中国页岩气勘探开发的前景与难度共存——访中国石油勘探开发研究院董大忠博士

■ 本刊特约记者 王大锐

页岩气的勘探开发在当下成为全球油气工业炙手可热的新目标。我国也不例外，其中，中国石油将进一步加大在重庆的页岩气勘探开发力度,计划到2015年,形成7亿立方米的年产能,2020年形成45亿立方米年产能；而中国石化，在2014年计划资本支出1616亿元，加大涪陵页岩气勘探开发力度，努力实现中国页岩气大发展。但是，随着对页岩气关注的日渐增加，加之油价大幅下跌，不同的意见也不绝于耳。为了使广大读者对中国页岩气开发的现状与发展前景有进一步的了解，我特意采访了中国石油勘探开发研究院教授级高级工程师、页岩气研究专家董大忠博士。

问：目前“页岩气热”正在兴起，请给我们介绍一下我国页岩气的勘探现状吧。

答：好的。早在1821年在美国东部纽约州的泥盆系页岩地层中发现了页岩气。与北美相比，中国的页岩气勘探起步较晚，与全球其他地区相比，中国的页岩气勘探一直走在前面，是北美以外地区率先实现页岩气突破和工业化生产先导试验的国家。实际上，页岩气在中国也早有发现。1994～1998年中国还针对页岩裂缝油气藏做过大量工作，此后也有一些学者在个别地区涉猎过页岩气的研究。按此考虑，中国的页岩气勘探迄今已走过了页岩裂缝性油气藏勘探、基础地质条件研究与技术储备、工业性突破等3个阶段，正迈入工业化生产先导试验阶段。

中国页岩气热潮始于2005年，中国石油、中国石化、国土资源部油气战略研究中心、中国地质大学等单位相继借鉴北美成功经验，以老井复查、区域地质调查为基础，开展了中国陆上页岩气形成地质条件和资源潜力评价，在页岩气远景区进行了地质浅井、参数井钻探和地震勘探，获取了页岩气资源潜力评价关键参数，优选了有利页岩气区带，钻探了页岩气评价井，实现了中国页岩气勘探的初步突破，证实了中国富有机质页岩具有较好的页岩气勘探前景。

中国政府对页岩气勘探给予了高度重视。2009年中国与美国签署了《中美关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》，国土资源部设立了“全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选”重大专项；2010年，中国与美国制定并签署了《美国国务院和中国国家能源局关于中美页岩气资源工作行动计划》、成立了国家能源页岩气研发（实验）中心；2011年国家科技部在油气重大专项中设立了《页岩气勘探开发关键技术》项目；2012年国家发改委等多部委联合编制了中国《页岩气发展规划（2011-2015年）》。目前，中国已在陆上广泛开展了页岩气前期地质评价和勘探开发先导试验，初步明确了上扬子区古生界海相页岩为中国陆上页岩气勘探开发最有利领域。据不完全统计，中国已在四川、鄂尔多斯、渤海湾、沁水、泌阳等地区完钻页岩气井60余口，水力压裂试气20余口，获工业气（油）流井15口，初产过万方气井10余口，仅在2013年就生产页岩气共计3亿立方米。实现了古生界海相页岩气的重大突破和陆相页岩气（油）的重要发现，对中国页岩气的存在做了肯定回答。

问：请介绍一下中国页岩气的发展前景

答：页岩气的产量在北美快速增长，促使中国的页岩气勘探快速升温，一批页岩气先导性试验井的相继钻探与突破，初步展示了中国页岩气发展的良好前景。

2011年美国能源信息署（EIA）对全球页岩气资源进行了新的评价，评价结果认为全球页岩气资源约716万亿立方米，其中中国页岩气资源居全球首位，达144.4万亿立方米，占全球的20%。通过对其评价依据研读，发现EIA对中国页岩气资源评价的依据不太科学。尽管如此，还是能从一个侧面反映出中国页岩气资源十分丰富。近年来，我国也有不同学者/机构对我国页岩气资源做了初步预测，认为地质资源量在30～166万亿立方米，技术可采资源量在7～45万亿立方米。尤其是2011年，国土资源部组织相关单位，对我国页岩气资源做了全面评价，认为我国页岩气地质资源量为134.4万亿立方米，技术可采资源量25.1万亿立方米。上述预测，无论是国外的还是国内的，都认为中国的页岩气资源较为丰富，具有良好的发展前景。

国家在《页岩气发展规划（2011-2015年）》中提出，到2020年前优选30～50个页岩气远景区和50～80个有利目标区，探明页岩气地质储量6000亿立方米、可采储量2000亿立方米，2015年实现全国页岩气产量65亿立方米/年、2020年力争达到600～800亿立方米/年，这个规划无疑推进了中国页岩气勘探开发。但我们也要清楚地认识到，页岩气为典型的非常规气藏，与其他类型气藏有明显差异。中国页岩气勘探虽然开端良好，但仍为起步阶段，发展基础与北美页岩气成熟区相比有特殊性，存在多方面的风险，如地质条件复杂、勘探开发程度低等；关键工程技术与配套设备没有掌握，主体技术处在攻关阶段、关键设备依赖进口等等。因此，中国页岩气勘探开发不会一蹴而就，需要一定时间的探索与实践。我们不能照搬“北美模式”，而是要结合自身的地质情况，把中国的页岩气技术可采资源摸清楚，趟出一条中国自己的页岩气发展之路。未来我们需要5～10年时间深化地质认识与技术攻关，开展先导试验区建设，落实经济可采资源，优选开发核心区，探索经济、环境友好的开发模式。

问：美国的页岩气勘探开发历史较长，他们的做法给我们什么启迪？

答：北美的页岩气发展已有30多年经验，5万余口生产井，我们才刚刚起步，只有少量评价井，因此，中国页岩气的发展既要有热情，又要清醒冷静，稳扎稳打，避免盲目或过热。我们的页岩气资源可能有一部分和美国的相似或比较接近，但有相当一部分差异较大，同时更为重要的是中国页岩气的开发条件也与北美不同。首先，是中国页岩气富集区的地理条件带来的问题。北美页岩气产区大多为平原地区，很好开采。而中国的页岩气大多处于山区。页岩气的开发不像常规油气那样一口井可以覆盖一两平方公里的区域。页岩气的开发，一口井只能覆盖比较小的面积。因此，一个井场往往会钻几十口井，这意味着井场需要大面积的平整地面，这在山区地带是很难实现的，需要非常大的投入来改造地理环境。其次，水资源的制约也是个很大问题。一般的页岩气单井平均用水量是1～2万立方米以上，这一用水量对水源相对丰沛的南方来说问题不大，但是对于西北、华北这些比较缺水的区域来说，问题就很大了。

问：为什么说中国页岩气勘探开发正处于起步阶段？

答：北美规模勘探开发的页岩气区带有9个，面积约38.6万平方公里，页岩气生产井50000余口，拥有30余年页岩气商业开采经验。中国页岩气钻井数只有60余口，仅在四川、鄂尔多斯盆地等个别盆地或地区见到一些苗头，对页岩气的认识以往老井的复查与露头地质调查为主，还没有真正意义上的页岩气开采，所以说是处于起步阶段。

对于中国的页岩气开采，当前的主要工作包括三个方面，即落实有效资源、发展针对性地质理论、攻克关键技术与配套工艺。尽管有人认为我们初步掌握了中国页岩气资源的大致区域分布，包括南方地区、四川盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地、塔里木地区等，但要真正落实到具有勘探开发价值的有效资源富集区上，还需要做大量细致的工作；在地质理论上，基于北美已有页岩气区带所提供的信息，对不同类型富有机质页岩的成气潜力、页岩气富集规律、主控因素等认识并不清楚，有利页岩气富集层段、富集区的预测方法尚未形成；在关键技术上，水平井钻完井技术并不陌生，但目前页岩气水平井钻探中井壁垮塌严重，固井质量差，如何提高页岩地层的高效钻探、成功固井还有较大难度。压裂技术特别是体积压裂技术在中国运用还比较少，在这方面遇到的困难比较多。页岩气开发上，页岩气在页岩储层中的气体流动规律非常复杂，页岩气生产机理、气藏工程、产能预测方法等开发理论与方法尚未涉及。

应该说，近年来我国政府对页岩气资源的开发利用非常重视。为页岩气发展做了大量卓有成效的工作，包括组建国家能源页岩气研发（实验）中心、在国家重大科技攻关项目中设立《页岩气勘探开发关键技术》项目、编制了《页岩气发展规划（2011-2015年）》等，上述这些工作无疑将会对推动中国页岩气产业化发展具有重大意义。此外，国家还将为促进页岩气发展制定更为具体的优惠政策，如比照给予煤层气的发展政策，给予页岩气发展中的探矿权和采矿权减免使用费、优先用地审批、一定额度的财政补贴、税收优惠、高技术设备引进免征关税等，同时，鼓励中外企业合作开发，灵活多样的页岩气定价机制等。