吳瑞英 龍吉昌 黃尹劍 曹玉峰

摘 要：頁巖氣開發(fā)是一個(gè)新興能源產(chǎn)業(yè)，中國(guó)具有良好的頁巖形成和富集條件以及可觀的儲(chǔ)量。本文通過探究頁巖氣成藏特點(diǎn)，分析其開采價(jià)值，研究對(duì)比國(guó)內(nèi)外頁巖氣開采現(xiàn)狀，展望我國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)的發(fā)展前景，并簡(jiǎn)略提出加快我國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)的策略。

關(guān)鍵詞：頁巖氣；價(jià)值；現(xiàn)狀；前景

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.087

當(dāng)前煤、石油與天然氣等資源的市場(chǎng)需求量不斷攀升，石油的儲(chǔ)量卻愈來愈少，對(duì)于開采技術(shù)的要求也越來越高。2017年我國(guó)平均進(jìn)口量為855萬桶/日，美國(guó)則為812萬桶/日，上半年原油進(jìn)口量首次超越美國(guó)，從原來的石油生產(chǎn)大國(guó)成為全球最大石油進(jìn)口國(guó)。而頁巖氣作為新興能源，世界儲(chǔ)量高達(dá)456*1012m3，可采量達(dá)206.56*1012m3，中國(guó)也擁有30.7*1012m3存儲(chǔ)量，開采前景十分廣闊。

1 頁巖氣概述

1.1 頁巖氣的概念

頁巖氣指主要聚集在富含有機(jī)質(zhì)的暗色泥頁巖、泥巖中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣資源。其成分以甲烷為主，與“煤層氣”、“致密氣”同屬一類，是一種清潔高效能源。[1]頁巖氣主要通過熱裂解成因氣和生物成因氣形成。在埋藏溫度升高或細(xì)菌入侵時(shí)，有機(jī)質(zhì)和部分液態(tài)烴降解成氣態(tài)烴，也有氣藏經(jīng)后期改造而成生物氣。

1.2 頁巖氣的特點(diǎn)

頁巖氣往往分布在盆地內(nèi)厚度較大的頁巖烴源巖中，既是天然氣生成的源巖，也是聚集保存天然氣的儲(chǔ)層和蓋層。[2]氣藏儲(chǔ)層具有典型低孔低滲特征，并隨埋深加大， 物性逐漸變差。其儲(chǔ)集空間以裂縫為主，是典型的低壓、低飽和度。由于孔隙度常為4%-6%， 滲透率低于0.001毫達(dá)西，使開采難度加大，但在斷裂帶或裂縫發(fā)育帶產(chǎn)量較高[3]。

2 頁巖氣的開采價(jià)值

頁巖氣作為一種清潔高效能源可用于工業(yè)燃料、化工發(fā)電及民用等，能充分緩解現(xiàn)階段油氣資源的短缺，提升天然氣在能源中的比重，解決能源不足問題，保障我國(guó)能源安全，促進(jìn)綠色能源發(fā)展，進(jìn)而改善生態(tài)環(huán)境。

同時(shí)，頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步也能有效促進(jìn)天然氣開發(fā)技術(shù)和地質(zhì)評(píng)價(jià)等技術(shù)的發(fā)展，二者齊頭并進(jìn)，一同研發(fā)創(chuàng)新，一方面為我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)提供穩(wěn)定天然氣資源，另一方面保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。

3 國(guó)內(nèi)外頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀

3.1 美國(guó)開采現(xiàn)狀

美國(guó)頁巖氣的現(xiàn)代化工業(yè)開采起源 20世紀(jì)20年代，20世紀(jì)70年代中期步入規(guī)?；A段， 2000年以來相關(guān)勘探開發(fā)技術(shù)廣泛應(yīng)用，年產(chǎn)量急劇提升，所占比重從1996年的1.6%升至2010年的23%，使得美國(guó)在2009年超越俄羅斯成為世界第一大天然氣生產(chǎn)國(guó)。隨著頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步及可采儲(chǔ)量的增加，美國(guó)未來頁巖氣的開采量仍將大幅度增長(zhǎng)，美國(guó)天然氣生產(chǎn)也將進(jìn)入“黃金時(shí)代”[4]。

3.2 其他國(guó)家開采現(xiàn)狀

加拿大是繼美國(guó)之后第二個(gè)進(jìn)行頁巖氣商業(yè)化開采的國(guó)家，其西部地區(qū)頁巖氣儲(chǔ)量大約有550萬至860萬億立方英尺。英國(guó)、德國(guó)、西班牙等國(guó)也開始頁巖氣探究和試探性開發(fā)，部分企業(yè)已著手勘探。阿根廷、墨西哥和巴西等國(guó)集中了南美洲多數(shù)的頁巖氣資源，目前也已處于初步研究開發(fā)階段。

3.3 中國(guó)開采現(xiàn)狀

我國(guó)主要盆地頁巖氣資源量約為15-30萬億立方米，可采儲(chǔ)量較大，經(jīng)濟(jì)價(jià)值更不容小覷?，F(xiàn)階段，我國(guó)已基本掌握了頁巖氣開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，正進(jìn)一步完善鉆井技術(shù)和壓裂改造技術(shù)。

2005年，我國(guó)開始關(guān)注頁巖氣，并開展了一些前期調(diào)研和技術(shù)準(zhǔn)備工作，進(jìn)行了初步資源潛力研究；2006年， 中國(guó)石油集團(tuán)與美國(guó)新田石油公司聯(lián)合開展了四川盆地威遠(yuǎn)氣田頁巖氣資源評(píng)價(jià)并于2007年簽署《威遠(yuǎn)地區(qū)頁巖氣聯(lián)合研究協(xié)議》；2008年，中國(guó)石油在宜賓地區(qū)完鉆了我國(guó)首口頁巖氣取心淺井；2009年，中國(guó)石油與?？松梨诘瓤鐕?guó)石油公司聯(lián)合探索頁巖氣開發(fā)國(guó)際合作方式；2014年中國(guó)地質(zhì)勘查投入1145億元，發(fā)現(xiàn)大中型礦產(chǎn)地249處，頁巖氣首次探明地質(zhì)儲(chǔ)量1068億立方米；2015年，在宜賓珙縣羅鎮(zhèn)的長(zhǎng)寧H2井順利開展頁巖氣四井同步拉鏈?zhǔn)綁毫炎鳂I(yè)。[5]這一系列成果表明我國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性突破，提前進(jìn)入規(guī)模化展階段。

4 頁巖氣開發(fā)前景

研究表明，我國(guó)暗色泥頁巖分布廣泛， 厚度大， 具有良好的頁巖氣形成和富集條件。四川盆地頁巖氣儲(chǔ)量尤為豐富，北方松遼盆地下白奎統(tǒng)泥頁巖也有大量油氣顯示，前景廣闊。 政府高度重視頁巖氣的勘探開發(fā)工作，自2009年中美簽訂《關(guān)于頁巖氣合作的諒解備忘錄》以來，同美國(guó)多次合作大大加快了我國(guó)頁巖氣開發(fā)的步伐，在頁巖氣資源層系及類型上都有了新的認(rèn)識(shí)。對(duì)頁巖氣的開采技術(shù)及地質(zhì)構(gòu)造專家也正努力研發(fā)，并加快學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

我國(guó)有近77%的頁巖氣資源存在于現(xiàn)有常規(guī)油氣區(qū)塊中，普遍埋藏在2000米以下，地表地形復(fù)雜、開采難度大、成本高。[6]頁巖氣資源相對(duì)集中的中西部山區(qū)，管網(wǎng)建設(shè)難度大且水資源匱乏，而水力壓裂開采技術(shù)需大量水耗，在水中添加的化學(xué)物質(zhì)也可能導(dǎo)致氣井附近地下水污染。因此頁巖氣開發(fā)技術(shù)仍不成熟，風(fēng)險(xiǎn)較大。

對(duì)于頁巖氣開采技術(shù)的提升，政府可加大對(duì)各高校和研究所的支持力度，組織開展技術(shù)研發(fā)工作，加快核心開采技術(shù)的自主研發(fā)進(jìn)程。加快人才培養(yǎng)，設(shè)置頁巖氣開發(fā)開采相關(guān)專業(yè)，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才。同時(shí)學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，成立交流基地，鼓勵(lì)高水平技術(shù)人員分享開發(fā)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，打造專業(yè)化隊(duì)伍。積極研究頁巖氣成藏機(jī)理，進(jìn)行頁巖氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)，建立頁巖氣數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)勘探資源等關(guān)鍵數(shù)據(jù)共享[7]。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘繼平.頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展前景一一關(guān)于促進(jìn)我國(guó)頁巖氣資源開發(fā)的思考[J].政策研究，2009.

[2]吳文秀，陳嘉磊.頁巖氣開發(fā)影響因素與對(duì)策[J].世界有色金屬，2016（34）.

[3]高莘.頁巖氣成藏機(jī)理與勘探技術(shù)研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2016，42（08）.

[4]秦佳，張威，劉晶，馮明溪，廖螢，陳弘.美國(guó)頁巖氣開發(fā)狀況分析[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2014，33（04）.

[5]王猛.我國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析[J].勘探開發(fā)，2017（07）.

[6]邁平.把脈頁巖氣的能源趨勢(shì)[J].評(píng)論，2017.

[7]趙曉東.中國(guó)頁巖氣的開發(fā)成就及建議[J].內(nèi)蒙古石油化工，2017（07）.