中國“非常規”難題：原始創(chuàng )新

近年來(lái)，隨著(zhù)理論認識的深化和勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，致密氣、煤層氣、重油、油砂等已成為世界非常規石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域，頁(yè)巖氣和致密油的勘探開(kāi)發(fā)更是成為全球矚目的焦點(diǎn)。

在6月20~21日召開(kāi)的全球華人石油石化科技大會(huì )上，與會(huì )專(zhuān)家表示，目前中國油氣工業(yè)已進(jìn)入常規與非常規油氣并重的時(shí)代，我國石油工作者只有用思路打開(kāi)技術(shù)局限，用技術(shù)突圍能源困局，不斷尋求非常規油氣資源的發(fā)展機遇。

非常規油氣科技革命已經(jīng)到來(lái)

在新能源擔當重任之前，石油天然氣在世界一次能源中還將占據主導地位。統計表明，全球非常規與常規油氣資源比例大約是4:1，開(kāi)發(fā)利用非常規油氣將是人類(lèi)利用能源的必然選擇。一場(chǎng)非常規油氣科技革命此時(shí)正是山雨欲來(lái)風(fēng)滿(mǎn)樓，新的挑戰將地質(zhì)石油專(zhuān)家們推向了變革的最前沿。

據中國石油勘探開(kāi)發(fā)研究院副院長(cháng)鄒才能介紹，非常規油氣不斷獲得戰略性突破，主要源自“三大科技創(chuàng )新”，分別是納米孔喉系統“連續型”油氣聚集地質(zhì)理論創(chuàng )新，水平井體積壓裂“人造滲透率”核心技術(shù)創(chuàng )新，以及多井平臺式“工廠(chǎng)化”低成本開(kāi)采開(kāi)發(fā)模式創(chuàng )新。

伴隨全球新科技革命浪潮的來(lái)臨，生命科技、信息科技與納米科技等交叉融合成為未來(lái)科技發(fā)展的主體。初步預計到2030年前后，石油工業(yè)將進(jìn)入納米科技時(shí)代，納米油氣透視觀(guān)測鏡、納米油氣驅替劑、納米油氣開(kāi)采機器人以及廣泛應用的納米材料將成為石油工業(yè)新的核心技術(shù)。

“他山之石”不能“攻玉”

我國頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣、煤層氣等非常規油氣資源儲量豐富。面對能源安全和溫室氣體減排的壓力，同時(shí)在美國頁(yè)巖氣成功商用的示范作用及全球開(kāi)發(fā)熱潮的推動(dòng)下，我國非常規油氣資源開(kāi)發(fā)也進(jìn)入了實(shí)質(zhì)推進(jìn)階段。近十年來(lái)，我國每年提交的探明地質(zhì)儲量中，致密儲集層油氣當量比例從15％提高到了70％以上，致密氣年產(chǎn)量已占全國天然氣總產(chǎn)量的1/4，致密油已在鄂爾多斯、準噶爾等盆地發(fā)現5億~10億噸級的儲量規模區，煤層氣初步建成沁水盆地南部、鄂爾多斯盆地東緣兩個(gè)地面生產(chǎn)基地，頁(yè)巖氣在四川盆地南部海相頁(yè)巖中的多口井獲工業(yè)性氣流。

但是，不少業(yè)內專(zhuān)家坦言，國內非常規能源勘探開(kāi)發(fā)起步較晚，無(wú)論在技術(shù)、規模、水平，還是發(fā)展速度上，都還處于初級階段。

相比非常規油氣工業(yè)蓬勃發(fā)展的北美，中國地質(zhì)情況具有多旋回構造演化、陸相地層為主、巖相變化大等特點(diǎn)，在構造動(dòng)力學(xué)背景、沉積環(huán)境、烴源巖分布、沉積物分選性、儲集層非均質(zhì)性、運聚機理和油氣水關(guān)系等方面，差異均比較大，這也決定了中國非常規油氣開(kāi)發(fā)不能照搬國外模式。

非常規油氣資源勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)要求高、成本高，不僅需要資源評價(jià)識別技術(shù)、復雜構造條件下的鉆井技術(shù)，還需要不同儲層改進(jìn)壓裂技術(shù)等。

更重要的是，發(fā)達國家的部分成型技術(shù)對我國很不適用。例如，美國頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)有兩項公認技術(shù)：水力壓裂技術(shù)和水平井技術(shù)。利用前者，用水量巨大，這對水資源相對豐富的美國不成問(wèn)題，但我國頁(yè)巖氣多分布在內陸缺水地帶，完全采用國外技術(shù)只能滿(mǎn)足小規模試驗開(kāi)發(fā)。另外，得益于土地資源豐富的先天優(yōu)勢，美國實(shí)現了低成本、工廠(chǎng)式開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣。對于國內預測頁(yè)巖氣相對豐富卻多山地丘陵的西南地區來(lái)說(shuō)，幾無(wú)復制可能。

中國非常規油氣的出路

與會(huì )專(zhuān)家表示，如何制訂我國非常規油氣的開(kāi)發(fā)戰略，如何發(fā)展創(chuàng )新性技術(shù)已成為當務(wù)之急。如果不能形成自己的技術(shù)體系，沒(méi)有原始創(chuàng )新，中國將難以真正迎來(lái)非常規油氣時(shí)代。

中國石油勘探與生產(chǎn)分公司副總經(jīng)理趙文智在主題發(fā)言中說(shuō)，幾種非常規油氣資源開(kāi)發(fā)利用所面對的問(wèn)題不同，現實(shí)性也有差異，需有重點(diǎn)、分層次地發(fā)展。第一層次是致密氣和致密油，應優(yōu)先加快拿產(chǎn)量；第二層次是頁(yè)巖氣、煤層氣，現階段需加大基礎研究，評選核心區和工業(yè)化試驗區建設的力度，早日實(shí)現規?；行a(chǎn)；第三層次則是頁(yè)巖油、天然氣水合物等，現階段要加強資源調查、有利區評價(jià)和技術(shù)攻關(guān)，堅持超前準備。

而技術(shù)突破與規?；瘧?，是推動(dòng)非常規油氣發(fā)展的關(guān)鍵。非常規油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)中，最關(guān)鍵也最通用的是水平井技術(shù)和壓裂兩大套技術(shù)系列。中國致密油氣成功開(kāi)發(fā)表明在這些方面已達到國際先進(jìn)水平，其一些通用設備和材料已在國際市場(chǎng)上占有相當的份額，這就為同樣為非常規，同樣是低滲低產(chǎn)儲層的煤層氣、頁(yè)巖油氣的勘探開(kāi)發(fā)奠定了基礎。

那么，我國非常規油氣資源勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)創(chuàng )新的突破點(diǎn)在哪里？機遇從哪里打開(kāi)？專(zhuān)家們認為，重點(diǎn)應發(fā)展直井多級壓裂、水平井分段壓裂、高分辨率三維地震儲層預測與流體檢測等核心技術(shù)。未來(lái)在非常規領(lǐng)域中尋找新的發(fā)展機遇，需不斷突破儲層物性下限，不斷突破油氣成藏深度上限，不斷突破開(kāi)采成本極限，走出一條中國式的開(kāi)發(fā)非常規油氣資源的道路，延長(cháng)石油工業(yè)的生命周期。