中國非常規油氣發(fā)展的多元化沉思

在中國油氣發(fā)展戰略上應常規和非常規并重，在非常規油氣中作為最現實(shí)的主攻方向是致密油氣、頁(yè)巖油氣和煤層氣，業(yè)內對此似乎無(wú)大爭議。但進(jìn)一步說(shuō)，非常規油氣三者中孰先孰后卻分歧不小。把問(wèn)題敞開(kāi)來(lái)，實(shí)質(zhì)上是對中國煤層氣、頁(yè)巖油氣的前景怎么評價(jià)，對中國油氣形勢的嚴峻性以及中國油氣發(fā)展戰略的爭論。

中國已克服“壓裂難關(guān)”

從石油地質(zhì)的術(shù)語(yǔ)上說(shuō)，凡是賦存油氣的地層由于成巖程度高等原因致使孔隙度、滲透性很低者（即物性差）皆可歸為致密層。他們中的油氣必須以特殊的新技術(shù)開(kāi)采才能獲得經(jīng)濟效益（這就是廣義的致密油氣概念），因而屬非常規油氣。

但在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中卻對這類(lèi)致密地層中的油氣進(jìn)行了更細的分類(lèi)并形成專(zhuān)用的名稱(chēng)。首先，其中致密碳酸鹽巖類(lèi)物性演化歷程和開(kāi)采方法特殊，多被另外專(zhuān)門(mén)討論。其次，作為生烴巖系的細碎屑巖系則在傳統的石油地質(zhì)學(xué)上不作為找油氣對象（儲層），其中以暗色泥、頁(yè)巖為主者通稱(chēng)為頁(yè)巖層系，其所含烴類(lèi)特稱(chēng)為頁(yè)巖油氣，含煤層系（煤系）也是生烴巖系，其中的煤（巖）也是致密的，其所含烴以氣態(tài)為主并特稱(chēng)煤層氣或煤層甲烷。

這樣，作為致密巖含油氣的主體類(lèi)型——致密砂巖油氣則多被商業(yè)界略去砂巖二字簡(jiǎn)稱(chēng)為致密油氣（這就是狹義的致密油氣概念）。對于這類(lèi)約定成俗的稱(chēng)謂己經(jīng)在更大范圍上流行了，地質(zhì)家們也沒(méi)有必要學(xué)究式的去“糾正”這類(lèi)流行稱(chēng)謂“術(shù)語(yǔ)不嚴格”。

隨著(zhù)勘探開(kāi)發(fā)程度的加深，儲產(chǎn)量持續增長(cháng)的希望主要寄托于難發(fā)現、難探明、難開(kāi)發(fā)的油氣田（藏）類(lèi)型上。物性差的致密儲層占的地位逐步提高。為了鼓勵低品位低產(chǎn)油氣田的開(kāi)發(fā)，美國對單井產(chǎn)量低和/或需特殊技術(shù)開(kāi)發(fā)的油氣予以?xún)?yōu)惠待遇，因而對致密油氣、頁(yè)巖油氣、煤層氣的儲產(chǎn)量有系統的統計數據。

進(jìn)入本世紀以來(lái)，中國在其勘探開(kāi)發(fā)的主體技術(shù)水平井和壓裂等方面有長(cháng)足的進(jìn)步，致密油氣產(chǎn)量增長(cháng)很快。這種向低孔滲層開(kāi)拓的過(guò)程是漸進(jìn)的，業(yè)界并沒(méi)有統一的對常規和致密砂巖界限的明確規定，而且可能由于并無(wú)明確的優(yōu)惠，致使缺乏權威的致密油氣儲產(chǎn)量數據。

綜合多數人的意見(jiàn)和統計，筆者認為致密油、氣的產(chǎn)量至少分別占全國的1/4和2/5左右。與這種致密油氣大規模開(kāi)發(fā)相應，不但水平井和壓裂各自形成了完整的技求系列，而且與鉆井、完井、固井、測試、微地震監測、含油氣性預測等配套，構成了龐大的技術(shù)鏈。雖然在某些核心技術(shù)上仍有差距(多數國家、公司都有這種情況)，但整體上可以說(shuō)達到了國際先進(jìn)水平。以壓裂為例，中國不僅已成批生產(chǎn)達到國際先進(jìn)水平的2500壓裂車(chē)并使其配套化和車(chē)載化，而且已完成最先進(jìn)的3000壓裂車(chē)的制造和生產(chǎn)測試，達到國際領(lǐng)先水平。

技術(shù)進(jìn)步消融環(huán)保阻力

致密油氣、煤層氣、頁(yè)巖油氣都面對著(zhù)共同的技術(shù)難題：改造儲層以使原來(lái)流不出或流得太慢的油氣較順利地進(jìn)入井筒而被經(jīng)濟開(kāi)采。美國正是在攻克致密（砂巖）油氣經(jīng)濟開(kāi)發(fā)難題基礎上，針對煤層、頁(yè)巖層系的特點(diǎn)實(shí)施水平井和壓裂而陸續成功開(kāi)拓了煤層氣和頁(yè)巖油氣新領(lǐng)域。

中國已掌握的致密油氣成套技術(shù)也為煤層氣和頁(yè)巖油氣的發(fā)展奠定了相當雄厚的技術(shù)基礎。因而，從戰略上看，可以說(shuō)技術(shù)不是阻礙中國各類(lèi)非常規油氣的關(guān)鍵性障礙。誠然，無(wú)論在美國還是中國，這種技術(shù)應用絕不是簡(jiǎn)單的移植，而必須針對煤層、頁(yè)巖的不同特點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng )新，有時(shí)還要經(jīng)過(guò)艱苦曲折的探索。

換言之，從戰術(shù)上看把中國己廣泛應用于致密砂巖的水平井、壓裂等技術(shù)系列成功地用于頁(yè)巖油氣、煤層氣還需要一個(gè)適應、創(chuàng )新的過(guò)程。地質(zhì)工作者深知地下情況的復雜性，即使僅對頁(yè)巖類(lèi)地層來(lái)說(shuō)，不同盆地、不同時(shí)代地層、不同巖相巖性、甚至不同埋深所造成的含油氣性都需要以不同的方法、工藝去對待，而這些都是經(jīng)過(guò)探索、甚至失敗才能掌握的。

正因為技術(shù)方法上有相當大的共性，所以在環(huán)境問(wèn)題上也有相近的問(wèn)題。其中最突出的是大量使用的鉆井液，特別是壓裂液會(huì )不會(huì )污染環(huán)境，影響地下水質(zhì)量?？陀^(guān)地說(shuō)，人類(lèi)對自然的大規模利用和改造，都會(huì )給環(huán)境帶來(lái)不同程度、不同性質(zhì)的負面影響。這在其發(fā)展的初期階段往往出現的較多。但人類(lèi)的發(fā)展和需求本身又是環(huán)保最強大的動(dòng)力，總能找到減弱、消除這些負面影響的辦法。

以大型加砂水力壓裂為例，現發(fā)展到“萬(wàn)方級液千方級砂”的規模，一方面要尋找水的代用品，另一方面要加大重復使用率和無(wú)害化處理。這在大規模生產(chǎn)，特別是非常規油氣開(kāi)發(fā)的“工廠(chǎng)化”作業(yè)中易于實(shí)現并成為有效降低成本的措施之一。良好的完井固井和合適的壓裂工藝完全可以保障其不與人類(lèi)飲用的地表水及淺層地下水相混。

又以甲烷泄漏為例，美國用紅外攝影等方法準確得知其泄漏處和泄露機理，針對性的采取措施制止泄漏，其所獲得的甲烷增量效益還超過(guò)了其所采用環(huán)保措施的成本。美國采用這些技術(shù)生產(chǎn)的非常規天然氣己占全國氣產(chǎn)量的一半以上，中國的致密氣產(chǎn)量也已達到相當大的比例。實(shí)踐證明他們都逐漸找到與環(huán)境友好的開(kāi)發(fā)方式。有人幽默地說(shuō)，如果美國非常規油氣的開(kāi)發(fā)像某些人所說(shuō)的那樣污染了環(huán)境，僅此一條就足以把奧巴馬轟下臺。

“美國式經(jīng)驗”

回顧中國油氣發(fā)展史上曾有過(guò)思路單一、僅強調某一類(lèi)資源的教訓。在上世紀60、70年代曾有過(guò)重油輕氣，甚至要油不要氣的傾向。如在常規石油勘探開(kāi)發(fā)難度很大而天然氣相當豐沛的四川盆地卻一再強調要石油，甚至組織“找油大會(huì )戰”。結果是事倍功半、甚至是勞而無(wú)功。

在上世紀80年代以來(lái)組織了持續近20年的全國性的跨部門(mén)天然氣聯(lián)合攻關(guān)科研，認識了中國天然氣特點(diǎn)并初步認識了其賦存規律，使油氣并舉成為各生產(chǎn)、科研單位都接受的指導思想，迎來(lái)了天然氣持續快速增長(cháng)的大好局面。在全球非常規油氣取得重大進(jìn)展的推動(dòng)下，中國石油(601857,股吧)界較快地接受了常規油氣和非常規油氣并舉的指導思想，較早、較主動(dòng)地開(kāi)展了向重（稠）油、致密油氣、甚至煤層氣的開(kāi)拓。其中重油、致密油的產(chǎn)量成為中國石油能在2億噸左右相對穩產(chǎn)的重要保障之一。而中國天然氣得以在本世紀快速增長(cháng)卻在更大程度上依靠致密氣的開(kāi)發(fā)。

美國的發(fā)展歷程給人以更深刻的啟迪。美國近年來(lái)扭轉了油氣產(chǎn)量長(cháng)期下降、進(jìn)口量攀升的趨勢，一反而成為油氣產(chǎn)量上升最快的國家。正是得益于其廣開(kāi)思路，不局限于某些己知領(lǐng)域、已知油氣類(lèi)型，多元化開(kāi)拓的指導思想。在產(chǎn)區上強調老油區穩產(chǎn)與新產(chǎn)區開(kāi)拓并舉，近年特別重視墨西哥灣深水區。在領(lǐng)域上強調常規和非常規油氣并舉，近年來(lái)特別在非常規的頁(yè)巖油氣領(lǐng)域取得震動(dòng)全球油氣界的進(jìn)展。在非常規油氣上三類(lèi)油氣間的發(fā)展速度對比更耐人關(guān)注。

美國首先在致密油氣領(lǐng)域取得進(jìn)展，繼而依靠在水平井和壓裂等主體技術(shù)于煤層使煤層氣得以成為新的生長(cháng)點(diǎn)。進(jìn)而在經(jīng)過(guò)艱苦努力使這些技術(shù)適應頁(yè)巖層系后、在21世紀第一個(gè)十年的后期使頁(yè)巖氣、繼之使頁(yè)巖油得以急據增長(cháng)。在同一發(fā)展思路上起步最晚的頁(yè)巖油氣反而發(fā)展最快，成為非常規氣之首并有可能超過(guò)有百年發(fā)展史的常規氣。其原因何在，令人深思。

多元化背后：一個(gè)都不能少

從生產(chǎn)成本、經(jīng)營(yíng)成熟方面看頁(yè)巖油氣似乎難超越常規油氣。從水平井鉆井完井及壓裂等主體工藝的難度上他又比致密(砂巖)大，但它卻獲得超常的發(fā)展。筆者認為，在很大程度上決定于其形成、賦存機理的特性。

頁(yè)巖油氣“原生態(tài)”的大面積賦存在較好和好的生烴巖系中，它較大的吸附能力使易保留大量烴而不被擴散，發(fā)育的納米級孔縫又使其游離烴不易運移排出。這種機理使之優(yōu)于必須從外來(lái)的烴源中獲取并保存烴的致密砂巖。

目前，對以上三類(lèi)非常規油氣的比較研究深度還很不夠，難于得出被廣泛接受的理性認識。但致少可以說(shuō)，沒(méi)有任何理由足以說(shuō)明美國的頁(yè)巖油氣增長(cháng)速度快于致密（砂巖）油氣和煤層氣是個(gè)別現象、是所謂不可復制的特例。倒是有許多理由啟發(fā)我們：中國頁(yè)巖油氣一旦突破發(fā)展環(huán)境上的桎梏（不成熟的市場(chǎng)經(jīng)濟和缺乏適應的監管體制等），在經(jīng)歷了發(fā)展初期技術(shù)上的適應、配套而走向成熟時(shí)，有可能取得相當快的發(fā)展，成為中國油氣產(chǎn)量增加的重要力量。迫切期望舉國上下對此種可能性予以高度關(guān)注。

今天，“油氣并舉、有油要油、有氣要氣”的指導思想己發(fā)展為“廣開(kāi)思路、因地制宜、向一切可貢獻油氣的領(lǐng)域開(kāi)拓”。對此，可按幾個(gè)層次理解：

首先，常規和非常規并舉。對已有150年勘探史的常規油氣也要繼續向新區新領(lǐng)域新類(lèi)型新深度發(fā)展，如：中國大陸架油氣勘探開(kāi)發(fā)要向還未出油氣的黃海新區、深埋于陸相新生界之下的海相中生界新領(lǐng)域開(kāi)拓。老油氣田提高采收率的潛力仍很大并可成為增加效益的舉措。特別要指出的是，中國還有相當多已投入大量資金探明而尚示動(dòng)用(開(kāi)發(fā))的油氣儲量。它大部份屬非常規，是現實(shí)的增產(chǎn)指向。

其次，在非常規油氣中比較成熟的是重（稠）油、瀝青砂巖、致密油氣、頁(yè)巖油氣、煤層氣等。他們已在北美洲得到很好的體現。對中國來(lái)說(shuō)重（稠）油和致密油氣開(kāi)發(fā)已有了相當大的進(jìn)展。煤層氣開(kāi)發(fā)雖動(dòng)手不算晚，技術(shù)上已有相當的積累，產(chǎn)量也有所上升，但主要受管理體制影響，進(jìn)展很不理想。

頁(yè)巖油氣在中國才僅邁出一小步，只有在對不同時(shí)代、不同類(lèi)型（如海相、陸相、海陸過(guò)渡相煤系）的頁(yè)巖油氣進(jìn)行一輪勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐后才能初步認識到中國頁(yè)巖油氣的特點(diǎn)，更充分的暴露出、逐步攻克，技術(shù)上的難點(diǎn)。這時(shí)中國才能像2005年后的美國那樣，具備了快速發(fā)展頁(yè)巖油氣的基礎。這需要大量投資并至少在幾個(gè)典型實(shí)驗區完成勘探開(kāi)發(fā)的各個(gè)程序，也只有初步的工業(yè)性規模開(kāi)發(fā)中才能真正評價(jià)出中國頁(yè)巖油氣的成本和經(jīng)濟效益。

再次，技術(shù)的發(fā)展已把人造油氣的問(wèn)題再度提到日程上。油頁(yè)巖（注意，其中并不含石油，僅富含可生成/煉制出油品的有機化合物）煉油、發(fā)電及其綜合利用一直為業(yè)界關(guān)注，在某些地區（如愛(ài)沙尼亞）還可成為主要/重要能源。屬于人造氣的煤制氣在條件適合地區不僅能獲得經(jīng)濟效益且可成為天然氣供應的重要補充。焦爐氣和煤焦油的綜合利用和化害為利產(chǎn)生巨大效益也定是不爭的事實(shí)。煤制油是科技界一個(gè)有相當歷史的研究課題。近年在南非和中國已得到相當的發(fā)展，一批可規模生產(chǎn)的工廠(chǎng)業(yè)己投入試生產(chǎn)。業(yè)內關(guān)注的是其下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和綜合經(jīng)濟效益、環(huán)境效應。至于生物制氣、制油也有了相當大的進(jìn)展，它不僅可以生產(chǎn)油氣代用品（如甲醇、乙醇、二甲醚、沼氣發(fā)電等），而且可生產(chǎn)生物柴油、從地溝油等廢料中提煉航空煤油等。

最后，正確對待當前利潤和持續發(fā)展的關(guān)系。國家，特別是公司一定要首先關(guān)注己經(jīng)成熟的油氣領(lǐng)域，以保證油氣目前的供應和經(jīng)濟效益。但是同時(shí)也必須關(guān)注對正在走向成熟和在不算久遠的未來(lái)即將成熟的領(lǐng)域。

對國家來(lái)說(shuō)這關(guān)乎到能源和經(jīng)濟的可持續發(fā)展，對公司來(lái)說(shuō)也要為未來(lái)的發(fā)展、為占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)作必要的準備。具體到中國的非常規油氣來(lái)說(shuō)，繼續發(fā)展致密油氣近乎于“輕車(chē)熟路”。但在前面提到的其與常規油氣相加仍遠不能滿(mǎn)足需要時(shí)就應特別關(guān)注已展現出清晰發(fā)展前景的頁(yè)巖油氣和煤層氣。而其關(guān)鍵在于從國家和公司兩個(gè)層面加大對其生產(chǎn)實(shí)踐和科研的投入。

對規模生產(chǎn)的前景暫時(shí)還不明朗的領(lǐng)域，如非常規氣中的天然氣水合物也要給予一定的關(guān)注，與其他國家一起促進(jìn)其走向成熟并防止其產(chǎn)生災害等負面影響。對前面提到的多種人造油氣和油氣代用品的問(wèn)題也應依此觀(guān)點(diǎn)區別對待，重視培育其經(jīng)濟生存能力但絕不在問(wèn)題很多時(shí)拔苗助長(cháng)、一哄而上。這里重要的思想方法和工作路線(xiàn)就是因地制宜。如果把這個(gè)詞作廣義的理解，還包括因時(shí)制宜、因工作主體（如不同公司）而制宜的含意。

關(guān)于不同類(lèi)油氣孰先孰后、孰重孰輕的問(wèn)題，答案是明確的：對于迫切需要油氣快速增長(cháng)的中國來(lái)說(shuō)，應統籌兼顧、因地制宜、“一個(gè)也不能少”。