解開(kāi)新能源致密氣不為人知的秘密

柯文杰（AnthonyCortis）2009年從家鄉加拿大來(lái)到中國。他去了四川成都東北方向兩百公里的三臺縣和射洪縣，當地人以種植業(yè)為生，關(guān)心米棗和麥冬的收成。作為殼牌中國勘探與生產(chǎn)有限公司金秋項目總經(jīng)理，柯文杰說(shuō)自己是“巖石愛(ài)好者”，他會(huì )隨時(shí)抽出一疊白紙，邊說(shuō)邊畫(huà)，給人講解密西西比三角洲的成因。

2011年，他的同事北區董事兼長(cháng)北項目總經(jīng)理徐立來(lái)到了鄂爾多斯盆地腹地。那里人跡罕至，平整的作業(yè)區里只有一排排復雜交錯的管道和儲氣罐被陽(yáng)光照得锃亮。平時(shí)，徐與柯有一半時(shí)間是穿著(zhù)連體服、戴著(zhù)安全帽在各自的工作現場(chǎng)，潛心研究一種很冷門(mén)的氣體—致密氣。

但最近這類(lèi)氣體卻迅速竄紅。與更廣為人知的美國頁(yè)巖氣革命一樣，致密氣正在改變著(zhù)中國的天然氣生產(chǎn)格局，還會(huì )成為中國提高非常規天然氣生產(chǎn)的骨干力量。2012年，中國致密氣產(chǎn)量達到300億立方米，幾乎占到全國天然氣總產(chǎn)量的三分之一，而產(chǎn)量到2030年時(shí)有望增至1000億立方米，搶在頁(yè)巖氣和煤層氣之前帶動(dòng)非常規燃料行業(yè)的繁榮發(fā)展。中國工程院院士童曉光曾表示，三種非常規天然氣中，致密氣是最現實(shí)的，應該優(yōu)先發(fā)展。美國非常規氣產(chǎn)量中大部分都是致密氣，超出其頁(yè)巖氣產(chǎn)量的二分之一。

容易混淆的概念是，地球上很少有完全單純的頁(yè)巖氣或致密氣，因為儲藏這些氣體的頁(yè)巖和砂巖通常都是混合在一起的。這兩種非常規天然氣不能被分而視之。在大量開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣等非常規氣之前，北美地區已經(jīng)完成了1.7萬(wàn)口油氣井的建設，隨機抽取其中的500口即可獲得詳盡的地質(zhì)資料。

中國的致密砂巖氣開(kāi)發(fā)始于上世紀70年代，受當時(shí)“重油輕氣”政策、技術(shù)、市場(chǎng)等條件制約，長(cháng)期以來(lái)致密砂巖氣開(kāi)發(fā)進(jìn)展緩慢。在殼牌進(jìn)駐金秋項目之前，整個(gè)區塊只有9口井可供提取地質(zhì)數據。過(guò)去的三年，殼牌一直在金秋區塊進(jìn)行評價(jià)工作，試圖弄清地下的巖石情況。“四川的項目還處在開(kāi)發(fā)初級階段，我們現有的作業(yè)井數量有了增長(cháng)，但是并不足以支持預測整個(gè)地區的儲量和產(chǎn)量。”柯文杰說(shuō)。

徐立負責的長(cháng)北區塊位于中石油深耕三十多年的長(cháng)慶油田的東北角，目前探明天然氣地質(zhì)儲量961億立方米。他頭疼的問(wèn)題是如何把儲量龐大的氣體從地下開(kāi)采出來(lái)。殼牌早在1999年就與中石油簽署了協(xié)議，共同開(kāi)發(fā)這個(gè)面積約為1600平方公里的區塊。但是這在當時(shí)并不是最理想的資源：極端致密的砂巖層里，油氣的流動(dòng)性很差，采收率很低，日產(chǎn)量才十幾萬(wàn)立方米，毫無(wú)經(jīng)濟效益可言。直到2005年，殼牌和中石油共同開(kāi)發(fā)出了適應長(cháng)北條件的雙分支水平井技術(shù)—在地下3000米的深處，鉆進(jìn)兩條超過(guò)兩公里長(cháng)的水平氣井，從而大幅度提高單井產(chǎn)量。到2011年底，長(cháng)北項目已陸續投產(chǎn)29口雙分支水平井。該項目的年產(chǎn)量已經(jīng)突破了35億立方米，商品量達33億立方米，通過(guò)管道輸送到北京及其周邊地區。

作為殼牌在中國第一個(gè)商業(yè)化的非常規天然氣項目，長(cháng)北區塊的開(kāi)發(fā)和運營(yíng)皆是典范。“長(cháng)北項目實(shí)現了技術(shù)突破，才使得商業(yè)化開(kāi)發(fā)變得可行。但是在其他的區塊，同樣的方案未必可行。”徐立表示?？挛慕艹醯剿拇〞r(shí)對此深有體會(huì )。在長(cháng)北，勘探開(kāi)發(fā)活動(dòng)主要集中在單一地層，可預測性較高，靠雙分支水平井就可獲得較高的產(chǎn)量。而金秋區塊的多個(gè)地層都富含天然氣，單井或者雙分支井無(wú)法有效覆蓋。但殼牌在西加拿大盆地已經(jīng)成功解決了類(lèi)似的問(wèn)題—在單一井場(chǎng)開(kāi)鉆至30口井并配以地面設施。在地表之下，這些井則像樹(shù)根一樣抵達儲層，通過(guò)直井、水平井以及定向井技術(shù)的應用盡可能地控制含氣面積，但四川獨特的地貌和風(fēng)土卻給柯文杰制造了新的難題。