首個(gè)頁巖油氣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室落戶中國(guó)石化

作為國(guó)家科技部批復(fù)建設(shè)的重要?jiǎng)?chuàng)新平臺(tái)之一，頁巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室落戶中國(guó)石化。11月27日，該實(shí)驗(yàn)室建設(shè)實(shí)施運(yùn)行方案研討會(huì)暨第一屆學(xué)術(shù)委員會(huì)會(huì)議在中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院舉行,這是中國(guó)石化上游首個(gè)進(jìn)入“國(guó)家隊(duì)”的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，標(biāo)志著該實(shí)驗(yàn)室正式步入建設(shè)階段。

近年來，隨著非常規(guī)能源的迅猛發(fā)展，全球掀起了新一輪的能源革命。我國(guó)非常規(guī)油氣資源非常豐富，評(píng)估數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)頁巖氣資源量20.58萬億方，這表明我國(guó)頁巖油氣具有大規(guī)模經(jīng)濟(jì)開發(fā)的資源基礎(chǔ)和潛力，有望成為我國(guó)油氣資源戰(zhàn)略接替的重要領(lǐng)域。

科技部基礎(chǔ)研究司司長(zhǎng)馬燕合說，祝賀頁巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室落戶中國(guó)石化，該實(shí)驗(yàn)室要結(jié)合企業(yè)自身特點(diǎn)，建立以科技創(chuàng)新為核心、以管理創(chuàng)新為基礎(chǔ)的全面創(chuàng)新體系，整合創(chuàng)新資源，營(yíng)造創(chuàng)新環(huán)境，做出企業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特色，更好地服務(wù)于中國(guó)石化的發(fā)展目標(biāo)和國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的戰(zhàn)略需求。

中國(guó)工程院院士、中國(guó)石化總地質(zhì)師、該實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任馬永生說，頁巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是中國(guó)石化在國(guó)家科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)中的又一重要里程碑。實(shí)驗(yàn)室為中國(guó)石化頁巖油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技創(chuàng)新搭建了更高端的支撐平臺(tái)，將為實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)頁巖油氣規(guī)模經(jīng)濟(jì)開發(fā)和分享國(guó)際頁巖油氣資源，提供有力的理論與技術(shù)支持，必將有力推動(dòng)我國(guó)頁巖油氣資源的勘探開發(fā)。

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)石化副總地質(zhì)師、石油勘探開發(fā)研究院院長(zhǎng)、該實(shí)驗(yàn)室主任金之鈞說，實(shí)驗(yàn)室將發(fā)揮中國(guó)石化的優(yōu)勢(shì)，緊緊圍繞頁巖油氣形成理論與勘探技術(shù)、頁巖油氣流動(dòng)機(jī)理與油氣藏工程、優(yōu)快鉆完井與儲(chǔ)層改造技術(shù)開展創(chuàng)新研究，以國(guó)家油氣戰(zhàn)略目標(biāo)為己任、緊盯石油科技發(fā)展前沿，在海相頁巖氣和陸相頁巖油富集理論和頁巖油氣勘探開發(fā)工程領(lǐng)域取得系列成果，為保障國(guó)家能源安全作出更大貢獻(xiàn)。

據(jù)悉，企業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新體系的重要組成部分，主要任務(wù)是面向社會(huì)和行業(yè)未來發(fā)展的需求，開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究和競(jìng)爭(zhēng)前共性技術(shù)研究，研究制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，聚集和培養(yǎng)優(yōu)秀人才，引領(lǐng)和帶動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

此前，科技部公布了批準(zhǔn)建設(shè)第三批企業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室名單，共有75個(gè)實(shí)驗(yàn)室入選，由中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院、石油工程技術(shù)研究院聯(lián)合申報(bào)的頁巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室榜上有名。另有綠色化工與工業(yè)催化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室落戶中國(guó)石化上海石油化工研究院。

中國(guó)石化已率先取得頁巖氣勘探開發(fā)重大突破。2011年，圍繞建設(shè)“世界一流”能源化工公司的發(fā)展目標(biāo)，中國(guó)石化提出“頁巖氣勘探開發(fā)要走在中國(guó)前列”。2012年11月，中國(guó)石化在重慶涪陵鉆探的焦頁1HF井獲高產(chǎn)工業(yè)氣流，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)頁巖氣勘探開發(fā)重大突破。2014年3月，中國(guó)石化宣布涪陵頁巖氣田提前進(jìn)入商業(yè)開發(fā)。一期產(chǎn)能50億立方米，計(jì)劃建設(shè)鉆井平臺(tái)63個(gè)，鉆井253口，2015年底將建成。

國(guó)土資源部評(píng)審認(rèn)定涪陵頁巖氣田是“兩高、兩好”優(yōu)質(zhì)海相頁巖氣田。2014年7月8日至10日，經(jīng)國(guó)土資源部油氣儲(chǔ)量評(píng)審辦公室評(píng)審專家組認(rèn)定，涪陵頁巖氣田新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量1067.5億方，是典型的優(yōu)質(zhì)海相頁巖氣。地層壓力高、天然氣組分好。儲(chǔ)氣層平均埋深2645米，地層壓力系數(shù)為1.55，氣體甲烷含量高達(dá)98%，二氧化碳含量低，不含硫化氫，屬于中深層、超高壓、優(yōu)質(zhì)天然氣田。氣井產(chǎn)量高、試采效果好。試采單井產(chǎn)量高，穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)。氣田儲(chǔ)層為海相深水陸棚相優(yōu)質(zhì)泥頁巖，厚度大、豐度高、分布穩(wěn)定、埋深適中，中間無夾層，與常規(guī)氣藏明顯不同，具有典型的頁巖氣特征，與北美典型海相頁巖各項(xiàng)指標(biāo)相當(dāng)。

國(guó)際社會(huì)積極評(píng)價(jià)涪陵頁巖氣田的突破性進(jìn)展。2014年11月5日在美國(guó)達(dá)拉斯舉行的第五屆世界頁巖油氣峰會(huì)，授予中國(guó)石化“頁巖油氣國(guó)際先鋒獎(jiǎng)”，以表彰北美以外世界首個(gè)頁巖氣重大商業(yè)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)成為世界上第三個(gè)（繼美國(guó)、加拿大之后）實(shí)現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)的國(guó)家。

清潔低碳的頁巖氣開發(fā)對(duì)我國(guó)能源變革具有戰(zhàn)略意義。百億方涪陵頁巖大氣田建成后，環(huán)境保護(hù)方面，可每年減排二氧化碳1200萬噸，相當(dāng)于植樹近1.1億棵、800萬輛經(jīng)濟(jì)型轎車停開一年，同時(shí)減排二氧化硫30萬噸、氮氧化物近10萬噸。能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，目前我國(guó)天然氣消費(fèi)占一次能源消費(fèi)比重僅為5.5%，遠(yuǎn)低于同期世界平均24%的水平，對(duì)外依存度也已超過30%。隨著頁巖氣規(guī)模開發(fā)，我國(guó)天然氣自給能力將進(jìn)一步提高，能源結(jié)構(gòu)也將進(jìn)一步優(yōu)化。

中國(guó)石化初步形成了頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)系列。一是在理論認(rèn)識(shí)方面，形成了海相頁巖氣富集規(guī)律認(rèn)識(shí)，總結(jié)了深水陸棚相優(yōu)質(zhì)頁巖氣關(guān)鍵參數(shù)選取原則。二是形成了以測(cè)井綜合解釋和地震綜合解釋為主的勘探評(píng)價(jià)技術(shù)。三是形成了頁巖氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)。包括水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)、長(zhǎng)水平井段壓裂試氣工程工藝技術(shù)等，并實(shí)行以“井工廠”鉆井和交叉壓裂的高速高效施工模式。四是頁巖氣商業(yè)開發(fā)的裝備和工具研發(fā)取得重要進(jìn)展。自主研制成功的3000型壓裂車，代表了壓裂裝備技術(shù)世界先進(jìn)水平，已投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。五是重視環(huán)境保護(hù)。通過鉆前水文勘測(cè)、表層清水鉆井和廢液回收處理等措施實(shí)現(xiàn)了零排放、零污染的綠色開發(fā)。這些實(shí)踐，為加快我國(guó)頁巖氣實(shí)現(xiàn)規(guī)模商業(yè)開發(fā)提供了技術(shù)支撐，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

中國(guó)石化倡導(dǎo)并踐行綠色低碳開發(fā)。一是注重對(duì)水資源的利用和保護(hù)。保護(hù)地下水環(huán)境安全，建設(shè)前進(jìn)行地下水文勘探，優(yōu)選井位；地面修建污水池、放噴池、油基鉆屑暫存池等環(huán)保設(shè)施，進(jìn)行防滲承壓試驗(yàn)后交付使用。鉆井中1500米以內(nèi)直井段一律采用清水鉆工藝，不用任何添加劑；鉆井設(shè)計(jì)上，采用四層套管固井，完全隔開井眼工作環(huán)境與淺層地下水系；1500米-2500米直井段一律采用無害水基鉆井液工藝，下入技術(shù)套管，并用水泥固井封至地面，隔開上部地層和目的層段；2500米-4500米水平段時(shí)，下入生產(chǎn)套管，油基鉆井液都在密閉循環(huán)系統(tǒng)工作，所鉆井眼完全與環(huán)境水體、淺層巖體有效隔離。壓裂用水取自烏江，不與民爭(zhēng)水。注重施工全過程清潔生產(chǎn)，鉆井壓裂廢水回用率100%；中國(guó)石化自主開發(fā)的壓裂液無毒無害不含重金屬并可重復(fù)利用。

二是注重溫室氣體的排放和處理。頁巖氣的主要成分是甲烷，既是一種清潔能源，也是一種主要的溫室氣體。積極使用清潔工藝，努力減少溫室氣體排放。優(yōu)化試氣測(cè)試流程實(shí)現(xiàn)“邊測(cè)試、邊生產(chǎn)”，最大限度控制測(cè)試時(shí)間。目前平均單井放空燃燒氣量較2013年減少50%以上。“頁巖氣地面流程測(cè)試系統(tǒng)”已獲國(guó)家專利授權(quán)。對(duì)返排液進(jìn)行密閉式油氣分離處理，分離后的頁巖氣進(jìn)入管網(wǎng)輸送。推廣使用網(wǎng)電鉆機(jī)替代柴油驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，降低能耗，相應(yīng)減少溫室氣體等排放量。此外，還集中收集油基巖屑進(jìn)行專業(yè)化治理等。

三是注重保護(hù)水土資源和節(jié)約用地。通過“叢式井”設(shè)計(jì)、“井工廠”模式施工、“標(biāo)準(zhǔn)化”場(chǎng)站設(shè)計(jì)及施工后復(fù)耕等措施，單井土地征用面積節(jié)約30%以上。通過優(yōu)化選址，盡量避開生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域，盡量減少樹木砍伐、植被破壞。施工后嚴(yán)格按照復(fù)墾方案恢復(fù)植被、保持水土和復(fù)耕土地。

頁巖氣是指賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附或游離狀態(tài)存在的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，是一種清潔、高效的能源資源和化工原料;頁巖油是指賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其粉砂巖、砂巖、碳酸鹽夾層中的自生自儲(chǔ)、連續(xù)分布的石油聚集。

中國(guó)石化在成功實(shí)現(xiàn)頁巖氣勘探開發(fā)的同時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)頁巖油的勘探和技術(shù)研發(fā)。2011年以來，在泌陽凹陷和濟(jì)陽坳陷針已鉆探多口頁巖油專探井，通過水平井分段壓裂測(cè)試獲得頁巖油流。同時(shí)，針對(duì)陸相頁巖油勘探開發(fā)面臨的科學(xué)問題與技術(shù)難點(diǎn)，相繼開展了23項(xiàng)科技攻關(guān)研究，已在頁巖油賦存機(jī)理與選區(qū)評(píng)價(jià)、地質(zhì)地球物理與目標(biāo)預(yù)測(cè)、優(yōu)快鉆井、儲(chǔ)層改造工藝、開發(fā)設(shè)計(jì)優(yōu)化等5個(gè)方面均取得階段性成果，為進(jìn)一步深入開展頁巖油勘探開發(fā)奠定了良好基礎(chǔ)。

中國(guó)非常規(guī)油氣產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與中國(guó)能源網(wǎng)研究中心將于2015年12月10日在北京舉辦“2015非常規(guī)油氣合作伙伴峰會(huì)暨非常規(guī)油氣產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟年會(huì)”，詳情請(qǐng)點(diǎn)擊
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