厲兵秣馬備戰頁(yè)巖氣大開(kāi)發(fā)

中國工程院院士康玉柱指出，對于頁(yè)巖氣我們應有較高的熱情，但要防止一哄而上，造成不必要的浪費。

康玉柱，石油地質(zhì)學(xué)家、中國工程院院士。1984年，他以地質(zhì)力學(xué)理論為指導，在塔里木盆地主持實(shí)現了我國古生代海相油氣田首次重大突破；在塔里木盆地主持發(fā)現10個(gè)油氣田和我國第一個(gè)古生代的塔河大油田；1992年首次提出了我國古生代海相成油理論。1993年獲李四光地質(zhì)科學(xué)獎，2010年獲何梁何利區域創(chuàng )新獎。

目前頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)成為全球能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)，我國頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)正在加快推進(jìn)?？涤裰菏渴挚春梦覈?yè)巖氣的開(kāi)發(fā)，他認為頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)應該積極，但也要謹慎。

頁(yè)巖氣大開(kāi)發(fā)意義重大

記者：隨著(zhù)“十二五”規劃及國家相關(guān)政策的出臺，頁(yè)巖氣成為能源行業(yè)的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)，近兩年也取得較大的進(jìn)展。頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)為什么會(huì )受到如此重視？

康玉柱：非常規油氣開(kāi)發(fā)意義重大，可以從三個(gè)方面講：

第一，政府重視。多位國家主要領(lǐng)導人曾作出指示，要加強非常規天然氣的開(kāi)發(fā)和科技攻關(guān)，把非常規油氣作為重大專(zhuān)項。國家相關(guān)部門(mén)對非常規油氣非常重視，國內三大油公司和國土資源部在資源評價(jià)、選區及先導試驗方面積極探索，投入大量資金和力量。地方政府熱情也很高，與我交換過(guò)意見(jiàn)的就有湖南、貴州、江西、安徽等幾個(gè)缺乏常規天然氣資源的省份。

第二，開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣是全球潮流。目前全球頁(yè)巖氣可采儲量有1870萬(wàn)億立方米，資源豐富。美國在1921年就有了第一口頁(yè)巖氣井，但當時(shí)并沒(méi)有引起重視。近二十年來(lái)，美國有幾十個(gè)公司，尤其是一些小公司開(kāi)始進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)，并且發(fā)展很快。在2011年，美國頁(yè)巖氣的產(chǎn)量在1700億~1800億立方米，占到美國天然氣產(chǎn)量的1/3左右。

第三，非常規油氣的開(kāi)發(fā)是我國油氣開(kāi)發(fā)的戰略需要。自新中國成立以來(lái)，我國的油氣開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了三個(gè)跨越：第一個(gè)跨越是1959年，松遼盆地大慶油田的第一口發(fā)現井松基三井。這是我國的陸相理論的突破。第二個(gè)跨越是1984年，塔里木盆地的沙參二井，首次實(shí)現古生界海相重大突破，帶動(dòng)了古生界油氣的勘探開(kāi)發(fā)。第三個(gè)跨越就是非常規油氣，其中又以泥頁(yè)巖油氣為主。實(shí)際上我國的致密巖氣開(kāi)發(fā)已經(jīng)有了十多年的基礎，當初我們都叫“特低滲油氣”，后來(lái)與國外致密油氣指標相比較，發(fā)現指標其實(shí)是一致的。泥頁(yè)巖油氣在我國才剛起步，但具有重要的戰略意義。

我國頁(yè)巖氣發(fā)展潛力巨大

記者：目前關(guān)于我國頁(yè)巖氣可采資源量有很多種說(shuō)法，差異很大，這些數字是如何估算出來(lái)的？為什么會(huì )有這么大的差距呢？您覺(jué)得哪個(gè)數據更合理？

康玉柱：對于泥頁(yè)巖氣的可采資源量估算有這么幾個(gè)標準：厚度、面積、含氣量、密度等。含氣量很關(guān)鍵，指的是1噸泥頁(yè)巖中的含氣量。頁(yè)巖氣主要有吸附氣和游離氣兩種，根據巖石不同的情況，含氣量各不相同。含氣量、厚度和面積大小預測有差異，會(huì )造成可采資源計算結果不同。最近幾年，關(guān)于我國頁(yè)巖氣可采儲量主要有這幾個(gè)數據：美國的估算數據36萬(wàn)億立方米，國土資源部估算有25萬(wàn)億立方米，2012年上半年中國工程院估計的可采儲量11萬(wàn)億立方米。

美國的數字是給高了，他們把塔里木盆地、準格爾盆地的氣含量算高了。那里的資源埋藏太深，現在技術(shù)條件還無(wú)法開(kāi)采。因此，以上的數據只能是參考數。按照我自己的估算，我國頁(yè)巖氣可采儲量大概有10萬(wàn)億~12萬(wàn)億立方米。

記者：美國頁(yè)巖氣發(fā)展得很快，2011年的產(chǎn)量已經(jīng)占據到全國天然氣產(chǎn)量的1/3。我國頁(yè)巖氣的發(fā)展潛力如何？

康玉柱：我國泥頁(yè)巖氣的發(fā)展潛力巨大。首先，泥頁(yè)巖氣分布廣。我國既有海相頁(yè)巖氣又有陸相泥頁(yè)巖氣，幾乎遍布全國各個(gè)大中型盆地。其次，成段厚度較大。各主要時(shí)代泥頁(yè)巖層段厚度都能大于30米，有的盆地甚至達累計厚度近1000米。再次，多時(shí)代分布。元古代、古生界、新生界，大約11個(gè)層位都有泥頁(yè)巖氣。每個(gè)盆地的地質(zhì)條件有差別，但總體來(lái)說(shuō)，都富有頁(yè)巖氣。最后，油氣并存。在古生界，如四川盆地、鄂爾多斯盆地有機質(zhì)演化程度高，以氣為主。在我國東部中新生代則以油為主。我國的泥頁(yè)巖氣、致密巖氣、煤層氣往往共生。將來(lái)開(kāi)發(fā)利用時(shí)要統一規劃，高效利用油氣井。

迎難而上突破瓶頸制約

記者：在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中，我們會(huì )碰到哪些困難？

康玉柱：我們所遇到的困難主要是我國的特殊地質(zhì)條件。第一，埋藏深。我國頁(yè)巖氣一般在3000~4000米，而美國一般在1000~3000米。第二，地質(zhì)條件比較復雜。我國經(jīng)過(guò)了6次地質(zhì)構造運動(dòng)，各時(shí)期斷裂對油氣保存有很大影響。第三，有機質(zhì)演化程度較高。Ro（有機質(zhì)成熟度）一般在4%~5%，這種條件下含氣量就很少了。一般來(lái)說(shuō)Ro在2.5%~3.5%時(shí)含氣量才高。第四，地表條件復雜，丘陵、低山、沙漠等較多。拿普光氣田來(lái)說(shuō)，要建一個(gè)地面處理廠(chǎng)，就需要削掉8個(gè)小山頭，成本也就高了。

記者：美國頁(yè)巖氣發(fā)展已經(jīng)近百年的歷史了，而我國才剛開(kāi)始，相比之下，技術(shù)上的差距主要體現在哪些方面？

康玉柱：第一，資源評價(jià)還需進(jìn)一步研究。第二，選區和先導試驗區還要進(jìn)一步優(yōu)選。第三，就是開(kāi)發(fā)技術(shù)，尤其是水平井壓裂技術(shù)。美國可以做到30段壓裂，我們目前水平井壓裂可以做到20段，而且壓裂程度和效果還不夠。同時(shí)，壓裂機械的配件我們有些無(wú)法生產(chǎn)或配置，工藝和技術(shù)上都存在較大的差距。

記者：那如何才能解決這些問(wèn)題，重點(diǎn)該在哪些方面做工作？

康玉柱：第一，做好油氣資源評價(jià)。沒(méi)有資源，就沒(méi)有基礎。先做好選區，再進(jìn)行先導試驗。第二，要做好技術(shù)準備。關(guān)鍵是水平井技術(shù)及壓裂技術(shù)。第三，國家要統一管理，并制定相應政策。三大油公司、國土資源部、各省、私人企業(yè)、外國投資公司積極性都很高。這就需要國家統一管理，不能大家一哄而上，造成浪費。第四，注意環(huán)保。據了解，歐洲一些國家的人民不支持政府開(kāi)采頁(yè)巖氣，怕對地下水造成污染。我國發(fā)展頁(yè)巖氣，環(huán)保不做好準備同樣不行。第五，輸油氣管道建設。我國的管道建設相對落后，不像美國的管道四通八達。在開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣前必須考慮到，一旦開(kāi)采出氣，會(huì )不會(huì )存在無(wú)處消化的情況？頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)是一個(gè)系統工程，輸油氣管道也必須提前準備。

記者：您覺(jué)得我國頁(yè)巖氣的發(fā)展會(huì )經(jīng)歷哪些階段？將來(lái)的發(fā)展前景如何？

康玉柱：關(guān)于頁(yè)巖氣的發(fā)展，我提出了三個(gè)階段，當前是起步準備階段?？傮w來(lái)看，我認為上規模開(kāi)發(fā)頁(yè)巖油氣還需要一段時(shí)間的準備，對于這個(gè)時(shí)間段的長(cháng)短大家看法不一，我認為還需要5到10年的準備。美國對頁(yè)巖氣有近百年的研究，但直到近二十年才開(kāi)始大規模開(kāi)發(fā)。

近兩年我們已經(jīng)打了70多口井，在幾個(gè)層系也發(fā)現了油流、氣流，起步還是很樂(lè )觀(guān)的。比如，勝利油田已經(jīng)打了一些泥頁(yè)巖油井，每口井出油5立方米到幾十立方米，但是過(guò)了幾個(gè)月，產(chǎn)量就下降了，還不太穩定。四川盆地在志留系泥頁(yè)巖中打出天然氣，初產(chǎn)較高，幾個(gè)月后產(chǎn)量下降快。

造成這種不穩定的原因，主要就是技術(shù)問(wèn)題。水平井壓裂技術(shù)不到位。泥頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)要靠壓裂，人工造縫才能出油氣。壓裂技術(shù)不到位，壓裂的程度不夠，就限制了頁(yè)巖氣的開(kāi)采。

國家“十二五”規劃提出頁(yè)巖氣產(chǎn)量達65億立方米，我感到實(shí)現這目標還是有難度的。我認為，我國力爭在2015~2020年，進(jìn)行規模發(fā)展，2020年能實(shí)現200億~300億立方米產(chǎn)量。2021~2030年，有可能進(jìn)入大發(fā)展階段，爭取實(shí)現500億~600億立方米。

總的來(lái)看，我國頁(yè)巖氣還處于剛剛起步階段，尚有不少問(wèn)題有待于探索，需要一段時(shí)間實(shí)踐和認識，做好各方面準備，特別是資源選區、先導實(shí)驗、開(kāi)發(fā)技術(shù)等，防止一哄而上，造成不必要的浪費。我相信中國泥頁(yè)巖油氣的潛力巨大，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的準備，一定會(huì )實(shí)現資源的接替，實(shí)現我國油氣的第三個(gè)跨越。