我國(guó)應(yīng)盡快開(kāi)辟頁(yè)巖氣勘探“新戰(zhàn)場(chǎng)”

　　“目前我國(guó)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)，仍然面臨眾多考驗(yàn)”,“頁(yè)巖氣實(shí)際開(kāi)發(fā)利用還存在差距”……11月18日，在中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所資源地層學(xué)與古地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室召開(kāi)的中國(guó)南方頁(yè)巖氣的形成和分布研討會(huì)上，專(zhuān)家認(rèn)為，頁(yè)巖氣開(kāi)采規(guī)律不同于常規(guī)油氣田，存在排氣衰減率高、后勁不足的特點(diǎn)。

　　中國(guó)南方海相頁(yè)巖氣的開(kāi)采資源，約占國(guó)內(nèi)海相頁(yè)巖氣總可采資源的87%，南方頁(yè)巖氣開(kāi)采前景廣闊，若能突破障礙，勢(shì)必給中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)采帶來(lái)新的動(dòng)力。與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為，應(yīng)盡快在我國(guó)南方開(kāi)辟新氣區(qū)，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)，力爭(zhēng)2020年實(shí)現(xiàn)300億立方米年產(chǎn)量目標(biāo)。

　　頁(yè)巖氣勘探取得突破，開(kāi)發(fā)技術(shù)仍需攻關(guān)

　　頁(yè)巖氣，是儲(chǔ)存于富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖及其夾層的非常規(guī)天然氣。2009年，在攻克技術(shù)和成本障礙后，美國(guó)頁(yè)巖氣革命席卷全球。這給缺油少氣的中國(guó)帶來(lái)了極大的想象空間。

　　中國(guó)科學(xué)院院士陳旭告訴科技日?qǐng)?bào)記者，目前頁(yè)巖氣開(kāi)采條件最成熟的地區(qū)是四川盆地，頁(yè)巖氣年產(chǎn)量有望達(dá)100億立方米，相當(dāng)于替代原煤1500多萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放1000多萬(wàn)噸。而替代煤炭可節(jié)約能源使用成本50多億元，替代石油可節(jié)約能源使用成本300多億元，可帶動(dòng)地區(qū)GDP增長(zhǎng)高達(dá)600多億元。

　　近期，長(zhǎng)江中上游地區(qū)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)取得重大突破，開(kāi)采地區(qū)將擴(kuò)展到湖北宜昌等地區(qū)，推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)300億立方米年產(chǎn)量目標(biāo)。

　　“目前，我國(guó)已經(jīng)基本掌握了先進(jìn)的水平井分段壓裂技術(shù)，在關(guān)鍵技術(shù)裝備上，實(shí)現(xiàn)了自主創(chuàng)新，潛入4千米深度的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)，已經(jīng)基本具備。”相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門(mén)專(zhuān)家告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

　　水平井分段壓裂技術(shù)是頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵，具有泄氣面積大、單井產(chǎn)量高、儲(chǔ)量動(dòng)用度高的特點(diǎn)。

　　專(zhuān)家把水平井形象地比喻成一支吸管，鉆機(jī)將這根彎曲的“吸管”插入深達(dá)幾千米以下的頁(yè)巖氣層，水平方向推進(jìn)1500米左右，通過(guò)水泥壓裂，在地層中形成人造裂縫，與頁(yè)巖層中的天然裂縫配合，頁(yè)巖氣就能被釋放出來(lái)。

　　然而，我國(guó)頁(yè)巖氣地層卻具有普遍深埋的特點(diǎn)，對(duì)開(kāi)發(fā)技術(shù)提出了更多挑戰(zhàn)。中科院南京地質(zhì)古生物所研究員張?jiān)獎(jiǎng)诱f(shuō)：“美國(guó)很大一部分頁(yè)巖氣層的埋深不到3000米，有的甚至不到1000米。但我國(guó)的頁(yè)巖氣大都在3000米以下，有的甚至達(dá)到了5000米。地質(zhì)埋藏條件也非常復(fù)雜。”

　　這樣的地質(zhì)條件給頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)帶來(lái)諸多不便，“最大的問(wèn)題就是成本，埋得越深，開(kāi)采成本就越高，目前打一口勘探井大概需要近8000萬(wàn)人民幣，打得越深越貴，不夸張地說(shuō)法，鉆頭多打一米，就要多花2萬(wàn)人民幣左右。”但相關(guān)部門(mén)專(zhuān)家表示，“可能開(kāi)始時(shí)會(huì)出現(xiàn)成本過(guò)高，隨著技術(shù)逐漸成熟，成本肯定會(huì)降下來(lái)。且目前國(guó)家在頁(yè)巖氣開(kāi)采方面也有補(bǔ)貼。”

　　頁(yè)巖氣基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題亟待解決

　　本次研討會(huì)上，出現(xiàn)率最高的一張圖就是陳旭院士2015年所作的，有關(guān)奧陶系頁(yè)巖氣核心地層的筆石化石帶劃分方案。“以前我們走了不少?gòu)澛?，自從有了這套劃分方案，我們?cè)谝巴猬F(xiàn)場(chǎng)就能知道鉆井打到什么位置了，要不要繼續(xù)往下打，這口井的產(chǎn)氣潛力有多大。”相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門(mén)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)。

　　與解決鉆井最后一厘米的問(wèn)題相對(duì)應(yīng)的，是古生物地層學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)富集區(qū)“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)方面的應(yīng)用。

　　近年來(lái)，中科院南京地質(zhì)古生物所古生物地層學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)（GBDB）在頁(yè)巖氣勘探方面的應(yīng)用取得重要進(jìn)展，可以根據(jù)原始的地層和古生物數(shù)據(jù)，生成富含頁(yè)巖氣的黑色頁(yè)巖地層的三維分布、化石分帶等可視化信息，協(xié)助產(chǎn)業(yè)部門(mén)，掌握黑色頁(yè)巖的時(shí)空分布特征，總體估計(jì)頁(yè)巖氣的儲(chǔ)量和層位。

　　然而，古氣候、火山活動(dòng)、生物類(lèi)群等與富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖沉積的關(guān)系，深層及非海相頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)潛力等與頁(yè)巖氣形成和賦存有關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，仍有待深入研究。“對(duì)于預(yù)估我國(guó)的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量，圈定新的勘探開(kāi)發(fā)‘甜點(diǎn)’區(qū)域等都具有重要意義。”

　　南方地區(qū)將成為頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)主力

　　“中國(guó)頁(yè)巖氣起步晚，發(fā)展速度快。目前四川盆地最有希望。”陳旭院士說(shuō)道。我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)采主要在四川一帶，產(chǎn)能最高的要屬涪陵，其已探明的儲(chǔ)量高達(dá)6008億立方米。

　　2011年時(shí)，我國(guó)將頁(yè)巖氣定為第172號(hào)獨(dú)立礦種。目前全球僅有四個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣商業(yè)開(kāi)采，中國(guó)就是其中之一。2016年，我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)到78億立方米，預(yù)計(jì)2017年達(dá)到90億立方米。

　　頁(yè)巖氣產(chǎn)量的大幅度持續(xù)增長(zhǎng)有賴(lài)于新層系、新區(qū)塊、新氣區(qū)的不斷發(fā)現(xiàn)。據(jù)美國(guó)頁(yè)巖氣的產(chǎn)量增長(zhǎng)表明，它是通過(guò)不同油區(qū)之間的階梯增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)的，因此開(kāi)辟新戰(zhàn)場(chǎng)迫在眉睫。

　　與會(huì)相關(guān)專(zhuān)家表示，南方海相頁(yè)巖氣開(kāi)采資源，約占國(guó)內(nèi)海相頁(yè)巖氣總可采資源的87%，南方頁(yè)巖氣開(kāi)采前景廣闊，若能突破障礙，勢(shì)必給中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)采帶來(lái)新的動(dòng)力。（記者 張 曄 實(shí)習(xí)生 鄧凱月）