完成国产化“技术拼图”：变墙上画饼为墙上挂饼

在纳米级孔隙这个无限狭窄的微观世界，有无限宽阔的研究空间和能源资源。

“现在全世界都在关注页岩油气，但页岩油气都是蕴藏在纳米级孔隙中，是由有机孔和无机孔构成的，用常规油气开采技术无法采集，必须经过特殊开采技术才行。特殊开采技术就是钻个垂直井，再拐弯，钻成水平井，之后还要分段把岩石压碎，就是人工压裂产生裂缝，将页岩油气从裂缝中驱离出来。这个技术发源于美国，很复杂。”在“2019影响力峰会—预见未来”论坛上，岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室主任金之钧院士向与会代表介绍，我国页岩气潜力巨大，产量目标是到2020年，确保页岩气产量300亿立方米，到2030年能够达到800-1000亿立方米。这样的目标，挑战是巨大的。因为我国页岩油气最主产区是四川、重庆一带，以及广大的南方地区，埋深4000-5000米，这个目的层只有10米到30米厚度，要钻水平井，水平段要钻到1500-3000米深度，再进行20-30段压裂，难度相当大，需要包括地质导向和旋转导向等一系列高精端的技术。

目前，世界正步入第三次能源转型。在能源转型时代，技术突破是根本推动力。从蒸汽机时代到内燃机时代，再到计算机、信息化、人工智能技术，正在改变人们的消费行为，推动第三次能源转型。

科技进步解锁新的油气资源。从寻找“甜点”到吃到“甜点”，美国页岩油开发中用到一系列先进技术：地质、油藏和工程一体化评价技术、低成本三维高分辨率地震技术、远程旋转地质导向技术、光纤微地震实时监测与完井干预技术、全方位、多通道压缩感知地震采集与处理技术、光纤温度与声波传感技术、水平段增长、级数增加、簇间距减小技术，以及重复压裂与加密井技术等，估算重复压裂后的最终采收率，巴肯区带能够提高30%，伊格尔福特区带能够提高107%，马塞勒斯区带能够提高137%。

一系列“技术拼图”，勾勒了美国页岩油气辉煌图景。

而我国要将画在墙上的大饼挂到墙上，实现中国式页岩气革命，完成国产化“技术拼图”是第一步，也是最关键的一步。

“我国主要发育海相、沼泽相与湖相三类页岩，都有形成页岩气基本条件与潜力。当前基础研究与钻探实践表明，我国陆相页岩气仍需继续探索与突破；海相页岩气现实性最好，高产富集‘甜点区’主要受深水陆棚相带、较好基质孔缝、较高异常高压力、适中埋藏深度等主要因素控制。”邹才能院士表示，在油气保存较好的盆地，烃源岩内可能滞留了40%-50%的油气资源，近源致密砂岩、灰岩等储层中聚集了20%-30%的油气资源，微纳米级孔喉储集空间聚集了超乎人们想象的巨量油气资源。从总数上看，非常规油气一般占80%，常规油气大概仅占20%。“在纳米级孔隙这个无限狭窄的微观世界，有无限宽阔的研究空间和能源资源”。

“作为储量大国，我国完全有理由在页岩气产业大有作为。”邱爱慈院士介绍，从2014年9月份到2018年9月，4年时间，我国在四川盆地探明涪陵、威远、长宁、威荣4个整装页岩气田，页岩气累计新增探明地质储量突破万亿立方米，产能达百亿亿立方米，累计产气300亿立方米。我国已成为继北美之后又一个实现大规模商业化开发页岩气田的国家。

美国花费30多年时间，才逐步完善了页岩气开采技术，大大降低了开采成本，从而实现了商业开发。相较美国，我国页岩气埋藏深度大且地形更为复杂，当美国工艺技术与我国“技术拼图”不相符时，突破技术瓶颈势在必行。

从2014年9月份到2018年9月，4年时间，我国在四川盆地探明涪陵、威远、长宁、威荣4个整装页岩气田，页岩气累计新增探明地质储量突破万亿立方米，产能达百亿亿立方米，累计产气

300亿立方米。

从2006年至今，我国持续加大页岩气科技攻关支持力度，除国家层面设立了国家能源页岩气研发（实验）中心和在国家科技重大专项中设立“页岩气勘探开发关键技术”研究项目外，三大国有石油公司也加强产学研联合攻关，在山地小型井工厂、优快钻完井、压裂改造等方面进行技术创新，研制了3000型压裂车等一批具有自主知识产权的装备，并形成一系列勘探开发成果：一是形成页岩气勘探开发主体技术，井均测试日产量由初期10万立方米提至24万立方米；建井成本由1.2亿元控制到5000万元，实现了埋深3500米以浅资源的规模有效开发。二是深层页岩气勘探开发获得重大突破，去年完成的黄202井和足202-H1井，埋深分别超过或接近4000米，标志着我国深层页岩气勘探开发取得新突破。三是关键工具逐步实现国产化，满足了生产实际需要，降低了成本，提高了效率，打破了国外垄断。四是全面实现了页岩气安全清洁开发。全面实施钻井废弃物不落地和随钻实时处理及压裂液处理回用、气体和清水钻井、多层套管固井封堵等措施，防止地表、地下水污染；采用平台化批量部署、土地复垦等措施，临时土地占用面积仅占地下资源动用面积的3‰，永久土地占用仅占1.5‰；强化含油岩屑无害化处理，处理后含油率低于0.5%，可资源化利用；全面推行压裂返排液处理回用，回用率达85%以上，实现了资源的高效利用，建产区环境质量与开发前保持在相同水平。五是建立了能够页岩气大规模建产的体制机制。

“甜点”预测技术是一项页岩气高效开发的关键技术。所谓的页岩气“甜点”，就是指页岩气富集且易于开发的区域。面对国家战略需要和旺盛的市场需求，我国科研人员于2015年成立非常规储层预测攻关小组，力求快速研发出关键技术系列和适用于生产的软件，助推页岩气勘探开发。2017年底，具备“双甜点”定量预测能力的Geopressure1.0版本正式问世。2018年，页岩气甜点预测软件初步实现生产化，完成了开发相对成熟的礁石坝主体区为主要目标靶区的效果测试，预测结果与实测钻井一致。

相比几十万亿立方米储量，页岩气开采尚属新领域、新大陆。这一新型能源能否照亮华夏大地，米歇尔的预言能否应验，还是要取决于获取成本。如果获取成本太高，超过了生产和消费承担能力，再清洁的能源，也不会走到舞台中央。