“甜點區(qū)”頁巖氣寶藏漸蘇醒

中國石油在四川盆地新增頁巖氣探明地質(zhì)儲量1635.31億立方米、技術(shù)可采儲量408.83億立方米。相比中國頁巖氣總儲量30萬億立方米來說，此次探明仍處于比較小的份額，我國的頁巖氣勘探開發(fā)仍有很多難題要攻克。

近日，中石油在官方網(wǎng)站發(fā)布消息稱，四川盆地頁巖氣勘探獲重大突破，經(jīng)國土資源部審定，中國石油在四川盆地新增頁巖氣探明地質(zhì)儲量1635.31億立方米、技術(shù)可采儲量408.83億立方米。

相較中石化過去發(fā)現(xiàn)的單體構(gòu)造型頁巖氣“甜點”，此次探明的區(qū)塊資源規(guī)模更大，儲量更加豐富。“這是中國石油首次提交頁巖氣探明地質(zhì)儲量，也是我國發(fā)現(xiàn)的首個大面積連續(xù)型的頁巖氣‘甜點區(qū)’。”中國石油勘探開發(fā)研究院副院長鄒才能說。

據(jù)悉，2014年我國頁巖氣總產(chǎn)量達13億立方米，截至2014年底，中國已探明頁巖氣地質(zhì)儲量1067.5億立方米，三級地質(zhì)儲量接近5000億立方米。“本次探測讓存量資源大幅度增加，對促進頁巖氣產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展很有裨益。”賽迪顧問高級分析師張謙在認可其意義的同時也指出，“相比中國頁巖氣總儲量30萬億立方米來說，此次探明仍處于比較小的份額，我國的頁巖氣勘探開發(fā)仍有很多難題要攻克。”

古老地層探寶藏

中石油此次公布的頁巖氣勘探區(qū)位于四川盆地的威202井區(qū)、寧201井區(qū)、YS108井區(qū)，新增含氣面積207.87平方公里。這3個區(qū)塊均位于國家級頁巖氣產(chǎn)業(yè)示范區(qū)內(nèi)。

中國能源網(wǎng)首席信息官韓曉平表示，中石油此次公布的發(fā)現(xiàn)，在此前已經(jīng)完成了初步的勘探工作，一直在等國土資源部確認后才正式對外宣布。“這幾個區(qū)塊的頁巖氣儲量很早就被發(fā)現(xiàn)了，現(xiàn)場也有不少技術(shù)創(chuàng)新，而且這幾個區(qū)塊的單井造價也相較之前的勘探便宜了不少。”韓曉平說道。

鄒才能研究提出，我國有發(fā)育構(gòu)造型“甜點區(qū)”、連續(xù)型“甜點區(qū)”兩類頁巖氣富集模式，此次探明儲量是我國大面積連續(xù)型“甜點區(qū)”海相頁巖氣取得的重大突破。“此次探明頁巖氣存在于4.38億年到4.37億年這一個百萬年間形成的富有機質(zhì)頁巖地層，主要儲氣層厚30到50米。”鄒才能進一步解釋說。

在這樣古老的地層當(dāng)中，要形成頁巖氣并不容易。“這是目前全世界所發(fā)現(xiàn)的頁巖氣田當(dāng)中熱氧化程度（RO）最高的，達2.0%～3.5%，壓裂系數(shù)達1.3～2.1，在高氧化、超高壓地層中發(fā)現(xiàn)的寶藏，是古老頁巖氣的重大理論突破，在世界都有重大的科學(xué)價值。”鄒才能說。

富含頁巖氣的地層中，數(shù)億年前發(fā)育豐富的筆石生物很重要。鄒才能說：“筆石的多少，在一定程度上決定了頁巖中有機質(zhì)含量的富集程度。”古生物埋藏?zé)嵫莼?，先生成石油再裂解成氣，在頁巖地層保留下來的，就是現(xiàn)在的頁巖氣。

鄒才能認為，“有機質(zhì)含量（TOC）大于3%、每噸巖石含氣量大于3立方米、孔隙度大于4%、壓裂系數(shù)大于1.3，這是評價頁巖氣富集高產(chǎn)‘甜點段’的關(guān)鍵指標”。有機質(zhì)富集段范圍一般在30～50米上下，水平井體積壓裂也必須限制在這個層段范圍。

“我國的水平井體積壓裂技術(shù)已基本成熟，水平井鉆頭要在3000米的地下橫向前進1000～1500米，上下擺動不能超過6米，就像穿針，鉆頭在巷道里前進要穩(wěn)、準、狠。”鄒才能比喻道。

起步雖晚進展快

“在中國，頁巖氣起步雖晚，但進展很快。”鄒才能說。此前，我國頁巖氣基礎(chǔ)理論研究在尋找單體型構(gòu)造型“甜點”方面取得了重大進展，本次中石油在四川盆地海相頁巖氣提交規(guī)模儲量，標志著我國海相大面積“連續(xù)型”分布的頁巖氣獲重大突破。而尋找大面積連續(xù)型“甜點區(qū)”，也是我國未來頁巖氣實現(xiàn)規(guī)模效益開采的戰(zhàn)略方向。

“作為引領(lǐng)國內(nèi)頁巖氣技術(shù)發(fā)展的先行者，中石油自主攻關(guān)初步形成了成套頁巖氣開采技術(shù)。”張謙介紹說，水平井體積壓裂、地震甜點段預(yù)測、微地震監(jiān)測技術(shù)，是中石油開采頁巖氣的技術(shù)保證。

在韓曉平看來，頁巖氣的勘探開采更應(yīng)開放、創(chuàng)新，讓企業(yè)受益，才能更快發(fā)展。“我國頁巖氣的開發(fā)目前受制于開采資質(zhì)、體制、機制等問題，還處于傳統(tǒng)的油氣勘探開發(fā)模式。只有從資本市場逐利的方向來發(fā)展、創(chuàng)新，才能使頁巖氣對我國油氣產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性的影響。”韓曉平說道。

而頁巖氣的盈利主要依靠技術(shù)進步和規(guī)模效益。“頁巖氣的開發(fā)是能源多元化的戰(zhàn)略之一，比如，美國的頁巖氣開發(fā)后改變了美國的能源結(jié)構(gòu)，客觀上導(dǎo)致了油價的下降，使得美國在對外關(guān)系處理上更加靈活。中國為了保證能源安全開發(fā)頁巖氣，不會因為油價問題而停止。不可否認，隨著技術(shù)和規(guī)模的提升，頁巖氣的成本會降低。”張謙說。

該觀點得到了鄒才能的證實：“2014年頁巖氣井的鉆井成本已由前幾年的每口井1億元，下降至每口井6000～8000萬元，今后希望進一步下降至每口井5000萬元左右。”

成績斐然存挑戰(zhàn)

“雖然我國頁巖氣發(fā)展速度很快，但整體來說仍處于工業(yè)化起步階段。”鄒才能分析。未來，我國頁巖氣的發(fā)展還面臨一系列挑戰(zhàn)，仍需要以理論技術(shù)創(chuàng)新為抓手，以管理、體制機制創(chuàng)新為助推器，進一步推動頁巖氣的發(fā)展。

與美國頁巖發(fā)育以海相為主不同，我國頁巖既有海相，也有海陸過渡相和陸相。鄒才能介紹：“海陸過渡相、陸相頁巖氣形成與富集機理、資源評價等基礎(chǔ)理論研究與攻關(guān)仍要加強創(chuàng)新。”

同時，我國3500米以上的淺層海相頁巖氣勘探理論技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，但3500米以下的深層技術(shù)仍存在瓶頸。“深層頁巖氣占我國海相頁巖氣資源的60%左右，如何開采，還需在水平井鉆井井眼軌跡控制、深部儲層體積改造、施工工藝工具配套等方面有新突破。”鄒才能說。

“隨著我國頁巖氣各個區(qū)塊紛紛進入生產(chǎn)階段，通過開發(fā)技術(shù)進步來改變頁巖氣低產(chǎn)、低效等先天屬性迫在眉睫。”鄒才能說。我國頁巖氣地質(zhì)條件復(fù)雜，技術(shù)要求高、難度大，為了降低成本進行全過程成本管控尤其重要。需要通過技術(shù)革新和管理提升進一步降本增效，確保頁巖氣規(guī)模效益發(fā)展。

另外，還要加強復(fù)雜地表平臺式工廠化生產(chǎn)模式探究。“大面積連續(xù)型頁巖氣區(qū)為6～10口井的平臺井場布設(shè)提供了可能，但適合特殊地面與地下地質(zhì)條件的小型化、大功率生產(chǎn)設(shè)備等新技術(shù)和新裝備仍需探究。”

我國頁巖氣前景廣闊，未來可期。鄒才能認為，只要繼續(xù)堅持科技創(chuàng)新與管理創(chuàng)新，頁巖氣發(fā)展的“黃金期”已為期不遠。