非常規(guī)油氣將成為重大戰(zhàn)略接替

編者按：我國非常規(guī)油氣資源豐富，近期在勘探開發(fā)方面取得了重要進展。致密油氣已實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)，頁巖氣頁巖油正在加速發(fā)展。作為未來我國陸上石油勘探的重大戰(zhàn)略接替資源，非常規(guī)油氣資源勘探形勢如何?還有哪些勘探瓶頸有待突破?

本期《國家能源安全的基礎(chǔ)在哪里》系列報道推出非常規(guī)油氣篇，以饗讀者。

專家連線：張國生(中國石油勘探開發(fā)研究院油氣資源規(guī)劃研究所副所長)

1.我國陸上非常規(guī)油氣資源類型多、潛力大，前景值得期待

非常規(guī)石油可采資源量與常規(guī)石油可采資源量大致相當 非常規(guī)天然氣可采資源量是常規(guī)天然氣可采資源量的近3倍

非常規(guī)油氣通常是指現(xiàn)有經(jīng)濟技術(shù)條件下，無法用傳統(tǒng)技術(shù)進行有效開發(fā)的油氣資源。非常規(guī)油氣與常規(guī)油氣的本質(zhì)區(qū)別在于油氣是否明顯受圈閉控制、單井是否有自然工業(yè)產(chǎn)量，主要包括非常規(guī)石油、非常規(guī)天然氣兩大類共9種類型。非常規(guī)石油主要包括稠油、致密油、油頁巖油、油砂油、頁巖油5種類型，非常規(guī)天然氣主要包括致密氣、頁巖氣、煤層氣、天然氣水合物4種類型。

根據(jù)初步估算，非常規(guī)石油可采資源量大約是常規(guī)石油的0.8倍。稠油可采資源主要分布于渤海灣、準噶爾、塔里木三大盆地。致密油可采資源以陸相沉積為主，主要分布在鄂爾多斯、松遼、渤海灣、準噶爾四大盆地。油頁巖油可回收資源主要分布在松遼、鄂爾多斯、準噶爾、倫坡拉、羌塘等盆地。油砂油可采資源主要分布于準噶爾、柴達木盆地。

非常規(guī)天然氣可采資源量是常規(guī)天然氣可采資源量的近3倍。致密氣可采資源主要分布于鄂爾多斯、四川、松遼等三大盆地，占全國總量的90%。頁巖氣主要分布在四川盆地、滇黔桂與渝東—湘鄂西地區(qū)，占全國總量的77%。煤層氣可采資源主要分布在鄂爾多斯盆地東部、沁水、滇東黔西、準噶爾四大區(qū)域。天然氣水合物可采資源主要分布于南海及青藏高原地區(qū)。

我國非常規(guī)油氣資源多為陸相，總體呈現(xiàn)出儲層非均質(zhì)性強、資源品位低、埋藏深度大、地面條件差等特點，但不同類型非常規(guī)油氣資源特征還是有所差異。致密油、致密氣主要賦存于陸相地層，儲層橫向變化快、縱向厚度小，資源豐度普遍偏低。油頁巖油與油砂油總體上含油率低，含油率大于10%的油頁巖油可采資源量占比不足30%、油砂油可采資源量占比僅有2%左右，且適合于露天開采，埋藏深度小于100米的油頁巖和油砂資源分布范圍十分有限。頁巖氣發(fā)育海相、海陸過渡相、陸相三種類型，海相頁巖氣資源現(xiàn)實性最好，但我國海相頁巖氣主要分布于四川盆地及周緣，以及南方廣大地區(qū)，資源埋深偏大，且地表多為山地等復(fù)雜地表條件。

2.非常規(guī)油氣已成為我國油氣勘探開發(fā)的重要組成

長遠來看，頁巖油如實現(xiàn)突破，將有望開啟我國“陸相頁巖油革命” 我國已成為全球第二大非常規(guī)油氣資源開發(fā)利用地區(qū)

經(jīng)過10余年持續(xù)攻關(guān)與勘探開發(fā)實踐，我國非常規(guī)油氣勘探開發(fā)取得了突破性進展，成為繼北美之后全球第二大非常規(guī)油氣資源開發(fā)利用地區(qū)。

我國非常規(guī)石油產(chǎn)量已超過4000萬噸，大約占全國石油總產(chǎn)量的1/5。稠油在我國一直視同常規(guī)石油進行勘探開發(fā)，并在渤海灣、準噶爾、吐哈盆地實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)利用，產(chǎn)量規(guī)模接近4000萬噸左右。油頁巖油開發(fā)利用曾在新中國成立之初發(fā)揮了重要作用，但隨著大慶、勝利、遼河、華北等一批常規(guī)油田的相繼發(fā)現(xiàn)與大規(guī)模開發(fā)，受資源條件與環(huán)境影響所限，發(fā)展極其緩慢，目前產(chǎn)量規(guī)模大致在80萬噸左右。致密油在我國已進入儲量序列，并在鄂爾多斯、松遼、準噶爾等盆地初步實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，已建產(chǎn)能超過300萬噸，年產(chǎn)量接近130萬噸左右。油砂油開采試驗曾在準噶爾盆地風城地區(qū)取得成功，但受資源品位所限，投入產(chǎn)出比極差，開采試驗限于停滯。頁巖油分為兩種類型，一類是中高成熟度頁巖油，目前在松遼、渤海灣、鄂爾多斯、準噶爾等盆地勘探開發(fā)都已取得重要突破和進展;另一類是中低成熟度頁巖油，正在進行基礎(chǔ)研究與選區(qū)評價，并著手進行地下原位改質(zhì)開采試驗。

我國非常規(guī)天然氣產(chǎn)量已達540億立方米左右，大約占全國天然氣總產(chǎn)量的1/3。致密氣已進入規(guī)?；_發(fā)利用階段，形成蘇里格、須家河組兩大儲產(chǎn)區(qū)。頁巖氣經(jīng)過近10年的勘查評價與開采試驗，初步形成重慶涪陵焦石壩、長寧—威遠—昭通北兩大頁巖氣產(chǎn)區(qū)。煤層氣經(jīng)過20余年發(fā)展，也已實現(xiàn)工業(yè)突破，初步形成山西沁水、鄂爾多斯盆地東緣兩大產(chǎn)業(yè)基地。天然氣水合物總體上仍處于資源調(diào)查、有利區(qū)評價與試采階段，目前已在南海神狐海域和祁連山凍土區(qū)成功鉆獲樣品，并在神狐海域進行了60天試采。

未來我國非常規(guī)油氣產(chǎn)量將持續(xù)增長，地位與作用將日益重要。根據(jù)非常規(guī)油氣資源條件和工程技術(shù)發(fā)展趨勢，綜合預(yù)測2035年我國非常規(guī)石油產(chǎn)量將超過5000萬噸，大約占全國石油總產(chǎn)量的1/4;非常規(guī)天然氣產(chǎn)量有望達到1300億立方米左右，大約占全國天然氣總產(chǎn)量的1/2。

頁巖油被廣泛認為是支撐我國石油工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重大期盼。頁巖油分為兩種類型：一類是中高成熟度頁巖油，以往僅作為有效烴源巖充注常規(guī)油氣儲層，借鑒頁巖氣商業(yè)性開發(fā)的經(jīng)驗與工程技術(shù)，正在渤海灣、松遼、鄂爾多斯、準噶爾等盆地進行中高成熟度頁巖油勘探開發(fā)試驗。中國石油已在大港油田官東地區(qū)率先實現(xiàn)陸相頁巖油工業(yè)化開發(fā)，初步形成億噸級增儲戰(zhàn)場。另一類是中低成熟度頁巖油，資源潛力巨大，目前正在鄂爾多斯、松遼、準噶爾等盆地開展選區(qū)評價，并著手利用地下水平井原位電加熱改質(zhì)技術(shù)，進行地下原位改質(zhì)開采試驗，如果能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)突破，將有望開啟中國“陸相頁巖油革命”。這對增強國內(nèi)石油供應(yīng)能力、保障國家能源安全具有重大戰(zhàn)略意義。

天然氣水合物被稱為21世紀理想的替代能源。我國天然氣水合物資源潛力非常豐富，大約是常規(guī)天然氣可采資源的1.6倍。經(jīng)過20余年的持續(xù)研究與勘查評價，中國地質(zhì)調(diào)查局先后在祁連山凍土區(qū)、南海神狐海域鉆獲天然氣水合物實物樣品。2017年我國在南海神狐海域進行了首次天然氣水合物試采，實現(xiàn)了歷史性突破。

3.未來，要形成適合中國的非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術(shù)體系

我國非常規(guī)油氣地質(zhì)背景具有特殊性 北美非常規(guī)油氣勘探開發(fā)模式難以照搬套用

與非常規(guī)油氣勘探開發(fā)最成功的北美地區(qū)相比，我國非常規(guī)油氣地質(zhì)背景有很多特殊性，具有地塊小、構(gòu)造演化強、陸相地層為主、巖相變化大、地面條件較差等特點。這決定了北美地區(qū)非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術(shù)與模式難以直接照搬套用，需要發(fā)展適合中國地質(zhì)地表條件的非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術(shù)。

一是要持續(xù)攻關(guān)非常規(guī)油氣富集規(guī)律和規(guī)模效益開發(fā)技術(shù)。還要攻關(guān)不同類型非常規(guī)油氣成藏要素和時空分布規(guī)律、非常規(guī)油氣富集有利區(qū)、優(yōu)勢層、甜點段的評價預(yù)測技術(shù)、基于不同類型非常規(guī)油氣生產(chǎn)特征的產(chǎn)能評價和開發(fā)技術(shù)等;繼續(xù)發(fā)展完善工廠化作業(yè)模式與技術(shù)、常規(guī)與非常規(guī)油氣協(xié)同勘探開發(fā)技術(shù)及生產(chǎn)方式。

二是要大力攻克非常規(guī)油氣清潔高效鉆完井和壓驅(qū)一體化技術(shù)。攻關(guān)無水壓裂技術(shù)及裝備、致密油與中高成熟度頁巖油清潔高效壓裂與驅(qū)體一體化技術(shù)、高應(yīng)力/大傾角/多煤層疊置區(qū)安全鉆井與增產(chǎn)改造技術(shù)等;發(fā)展完善長水平段水平井安全快速鉆井技術(shù)、水平井分段壓裂技術(shù)。

三是要超前探索非常規(guī)石油原位改質(zhì)開采與天然氣水合物安全高效開采關(guān)鍵技術(shù)及裝備。攻克稠油、頁巖油、油頁巖油等非常規(guī)石油的地下水平井原位電加熱改質(zhì)開采技術(shù)、微生物改質(zhì)等新型原位化學(xué)改質(zhì)開采技術(shù)，天然氣水合物富集甜點區(qū)評價預(yù)測技術(shù)、安全高效開采技術(shù)、開采安全監(jiān)測及風險評價技術(shù);研發(fā)非常規(guī)石油原位改質(zhì)開采、天然氣水合物安全高效開采關(guān)鍵技術(shù)裝備。