□ 文/中國石化咨詢委員會副主任、教授級高工 張抗

勘探開發(fā)從常規(guī)向非常規(guī)延伸

人類對地下資源的利用總是從較易開發(fā)、資源豐度較高、因而易獲得較大經(jīng)濟效益的地方入手，然后隨需求的擴大和技術(shù)水平的提高而向資源稟賦較差的領(lǐng)域擴展。大致自上世紀(jì)80年代以來，常規(guī)和非常規(guī)油氣的概念開始流行。人們把當(dāng)時就可進行經(jīng)濟開發(fā)的那些油氣資源類型歸為常規(guī)，而把豐度低、難開發(fā)以致在當(dāng)時技術(shù)條件下難以取得經(jīng)濟效益的油、氣資源列入非常規(guī)。人們已認(rèn)識到從地下賦存量上看，非常規(guī)油氣要比已發(fā)現(xiàn)的常規(guī)油氣高一至兩個數(shù)量級。在需求的巨大推動下，依托科技水平的不斷提升，使可采的經(jīng)濟邊際不斷下移。到本世紀(jì)初，由于技術(shù)水平大為提高和油氣價格的抬升，某些非常規(guī)油氣已投入經(jīng)濟開采，如非常規(guī)石油的重（稠）油、油砂、頁巖油，非常規(guī)氣的煤層氣、頁巖氣和致密儲層氣。對于這些類型的油氣雖然從整體上看已不再有不能經(jīng)濟開發(fā)的含義（有的頁巖氣開發(fā)成本甚至低于常規(guī)氣的平均成本），但常規(guī)與非常規(guī)的劃分仍被習(xí)慣性地沿用至今。

即使以今天的高科技水平，某些非常規(guī)油氣也還難以實現(xiàn)商業(yè)性開發(fā)（如天然氣水合物），由于地質(zhì)的不均一性和地表條件的限制，若干地層中的重油、油砂、煤層氣、頁巖氣仍然難以被開采。這就要求對待非常規(guī)油氣仍要按勘探開發(fā)程序工作：經(jīng)過選區(qū)選層逐步確定有利區(qū)帶、優(yōu)選靶區(qū)進而圈定可采區(qū)邊界和富集的區(qū)塊、層位，而開發(fā)總是從相對富集易入手的“甜點”開始，逐步向更低品位更難開發(fā)處擴展。

中美對致密油氣的習(xí)慣性歸屬不同

顯然，常規(guī)與非常規(guī)的劃分是相對的，這方面表現(xiàn)最突出的是致密儲層油氣。常規(guī)油氣總是儲存在孔隙度、滲透性較好（多屬中、高孔滲類）的地層中，這正是其可能有較高產(chǎn)量、較好效益的主要原因之一。而把孔滲性不好（因而單井日產(chǎn)量相當(dāng)?shù)停⑾鄬χ旅軆又械挠蜌鈿w屬于非常規(guī)。所謂致密儲層可包括砂巖類、頁巖類和碳酸鹽巖類，但這類儲層中最常見、對油氣總產(chǎn)量影響最大的是致密砂巖儲層，在習(xí)慣稱謂中往往省掉儲層或砂巖儲層的前綴而簡稱為致密油、致密氣。

在美國由于對低產(chǎn)井有許多優(yōu)惠政策，因而生產(chǎn)者很強調(diào)致密儲層油氣的特殊性，也就習(xí)慣性地將許多因儲層致密而低產(chǎn)的油氣列入非常規(guī)的分類。這樣，從可以進行商業(yè)開發(fā)的非常規(guī)油來說就包括重（特重）油、油砂、頁巖油和致密油，非常規(guī)氣則有煤層氣、頁巖氣和致密氣。這種分類在美洲、歐洲乃至全球都被廣泛采用。應(yīng)該說，在這些國家/地區(qū)致密油氣的產(chǎn)量在目前和近期仍居非常規(guī)油氣中的首位。據(jù)統(tǒng)計，2009年世界氣產(chǎn)量中致密(砂巖)氣占14%。加拿大排名前3位的大氣田都屬致密氣，探明（可采）儲量可達1.9萬億立方米。

中國的情況則不然。受中國油氣地質(zhì)條件控制，儲層孔滲性差者所占比例相當(dāng)高。從資源量上看屬低-特低孔滲砂巖的石油占40%左右，天然氣占60%左右。生產(chǎn)者不強調(diào)這些相對致密儲層的油氣是否屬于非常規(guī)，而把他歸入低品位油氣，以日益更新的技術(shù)工藝不斷降低開發(fā)成本并逐步實現(xiàn)了經(jīng)濟開發(fā)。這正是中國石油近20年在高水平上得以相對穩(wěn)產(chǎn)、天然氣能以兩位百分?jǐn)?shù)的年增率上升的重要依托。與國外許多油氣統(tǒng)計表中不納入非常規(guī)油氣不同，中國的儲、產(chǎn)量統(tǒng)計中一直把致密油氣與常規(guī)油氣一起列入油氣總量的統(tǒng)計表中。從上述認(rèn)識出發(fā)，目前中國能投入商業(yè)開發(fā)的非常規(guī)氣僅指煤層氣和頁巖氣。

了解對非常規(guī)油氣概念界定上的差別，才能使中美間作正確的對比。如有人預(yù)測到本世紀(jì)30年代美國非常規(guī)氣產(chǎn)量有可能達到全部氣產(chǎn)量的50%左右。如果僅以此為據(jù)預(yù)測中國發(fā)揮“后發(fā)優(yōu)勢”，其煤層氣和頁巖氣也可能在30年后達到全部氣產(chǎn)量的一半，那就顯得十分牽強了。

中國已有一定的技術(shù)基礎(chǔ)

致密氣與煤層氣、頁巖氣的賦存機理上有重大不同，但從開發(fā)上看卻有某些共同之處，即如何通過人工改造使儲層中難以流動的油氣進入開發(fā)井的井筒中。這就是以水平井和壓裂為主體的配套技術(shù)系統(tǒng)。而中國長期對致密儲層油氣的攻關(guān)研究和大量的開發(fā)實踐，使這套技術(shù)有重大的進展，許多方面達到世界先進水平。就水平井而言，到2010年末已成為各大石油公司的“常規(guī)”技術(shù)，每年施工數(shù)以千計。其中包括叢式水平井、多分枝水平井，魚骨狀水平井、可鉆達不同深度目的層的變軌跡水平井等，水平井井筒保護、測試等工藝也有相應(yīng)發(fā)展。就壓裂而言，大型壓裂的壓力、壓入液量、攜砂量和返排率等技術(shù)指標(biāo)都可與世界最好公司的作業(yè)相匹敵，在實踐中形成針對不同儲層的壓裂液配方系列，為了作業(yè)的高效所研發(fā)的暫堵和解堵工藝，壓裂裂縫智能轉(zhuǎn)向工藝、均勻壓裂工藝等形成了自己的特色。水平井的同步分段壓裂迅速地由數(shù)段到10段、14段并向20段的高水平?jīng)_擊。與之相應(yīng)，在群井鉆井工程及井下作業(yè)的組織管理上的進展也大幅度降低了成本。非常規(guī)油氣開發(fā)的設(shè)備配套系列基本完成了國產(chǎn)化，有些還出口用到美國的油氣田上。

正是依托科技水平的提高，使我國的致密油氣產(chǎn)量占了相當(dāng)大的份額。以鄂爾多斯盆地為例，其致密儲層油氣占了約80%，但因難以動用開發(fā)而長期進展緩慢。但近10年產(chǎn)量上升加快，2010年油產(chǎn)量近2200萬噸、占全國的11.4%，氣產(chǎn)量達230余億立方米、占全國的24.8%。

在致密油氣開發(fā)中形成的技術(shù)系列大多可應(yīng)用于煤層氣、頁巖氣和頁巖油中。從這個角度上說，進行這些非常規(guī)油氣的勘探開發(fā)在我國就不是“一張白紙”，而是已具備了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然，這并不是抹殺了煤層氣、頁巖氣和頁巖油開發(fā)的特殊性。它們?nèi)杂性S多技術(shù)難點需要攻克，面對不同盆地、不同層系、不同儲層類型、甚至不同的地表條件，技術(shù)工藝上都有其特殊性，要因地制宜做具體的、有時是很艱苦的攻關(guān)研究，以采出油氣并降低成本。