http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 17:38:33 來源:中國科學報
近年來,隨著連續型油氣聚集理論、水平井多級壓裂技術、平台式工廠化生產模式的突破,美國頁岩氣實現了快速發展。近5年美國頁岩氣產量由200億立方米增長到1700多億立方米,助推美國再次成為全球第一大產氣國,改變了全球傳統能源格局,形成以中東為核心的東半球“常規油氣版圖”,及以美洲為核心的西半球“非常規油氣版圖”。
美國針對頁岩氣開展了幾十年的持續攻關,實現目前產量的快速跨越。受美國影響,我國政府部門、生產企業、高校和科研院所,也掀起了頁岩氣研究與勘探開發熱潮。
我wo國guo要yao規gui模mo化hua開kai采cai頁ye岩yan氣qi,重zhong要yao的de是shi理li性xing確que定ding我wo國guo頁ye岩yan氣qi現xian階jie段duan定ding位wei。與yu美mei國guo相xiang比bi,我wo國guo頁ye岩yan氣qi的de基ji礎chu研yan究jiu與yu勘kan探tan開kai發fa試shi驗yan剛gang剛gang起qi步bu,對dui資zi源yuan潛qian力li與yu發fa展zhan前qian景jing存cun在zai不bu同tong看kan法fa,核he心xin技ji術shu與yu經jing濟ji開kai采cai模mo式shi尚shang處chu於yu探tan索suo起qi步bu階jie段duan。美mei國guo幾ji十shi年nian頁ye岩yan氣qi生sheng產chan實shi踐jian證zheng明ming,工gong作zuo節jie奏zou可ke以yi加jia快kuai,但dan程cheng序xu難nan以yi逾yu越yue,製zhi定ding頁ye岩yan氣qi科ke學xue發fa展zhan路lu線xian圖tu將jiang有you助zhu於yu我wo國guo頁ye岩yan氣qi科ke學xue發fa展zhan、快速發展和規模發展。
借鑒國外頁岩氣發展經驗,結合中國頁岩氣目前現狀,筆者認為,我國頁岩氣發展應製定加快核心區評選、加大試驗區建設、加強生產區規劃的“三步走”路線圖。
加快“核心區”評選
筆者認為,發展頁岩氣應加深資源認識,摸清資源家底,找準頁岩氣富集的核心區,把“核心區”作為資源評價的最終落腳點。核心區是工業化試驗建設選擇的重點地區,是科學製定頁岩氣發展戰略與規劃的基礎。
目mu前qian,中zhong國guo頁ye岩yan氣qi勘kan探tan開kai發fa尚shang處chu於yu起qi步bu階jie段duan,可ke用yong於yu頁ye岩yan氣qi資zi源yuan潛qian力li預yu測ce的de資zi料liao和he數shu據ju非fei常chang有you限xian。盡jin管guan不bu同tong地di區qu在zai富fu有you機ji質zhi頁ye岩yan發fa育yu規gui模mo、頁ye岩yan質zhi量liang等deng方fang麵mian具ju廣guang泛fan的de相xiang似si性xing,但dan中zhong國guo地di質zhi條tiao件jian的de複fu雜za性xing決jue定ding不bu同tong地di區qu頁ye岩yan氣qi的de形xing成cheng與yu富fu集ji存cun在zai許xu多duo特te殊shu性xing。這zhe也ye導dao致zhi不bu同tong研yan究jiu機ji構gou對dui我wo國guo頁ye岩yan氣qi技ji術shu可ke采cai資zi源yuan量liang的de估gu算suan結jie果guo存cun在zai很hen大da差cha異yi。
目前具有較大影響力的估算結果主要有三種:一是美國能源信息署(EIA)評價的中國塔裏木和四川兩個盆地頁岩氣技術可采資源量為36萬億立方米;二是國土資源部油氣資源戰略研究中心評價的25萬億立方米;三是中國石油勘探開發研究院評價的10萬億~15萬億立方米。
資(zi)源(yuan)評(ping)價(jia)結(jie)果(guo)出(chu)現(xian)大(da)的(de)差(cha)異(yi),特(te)別(bie)是(shi)頁(ye)岩(yan)氣(qi)有(you)利(li)核(he)心(xin)區(qu)不(bu)明(ming)確(que),十(shi)分(fen)不(bu)利(li)於(yu)國(guo)家(jia)進(jin)行(xing)科(ke)學(xue)決(jue)策(ce)與(yu)部(bu)署(shu),也(ye)不(bu)利(li)於(yu)企(qi)業(ye)實(shi)際(ji)操(cao)作(zuo)。為(wei)此(ci),迫(po)切(qie)需(xu)要(yao)加(jia)大(da)投(tou)入(ru),進(jin)行(xing)新(xin)一(yi)輪(lun)係(xi)統(tong)的(de)頁(ye)岩(yan)氣(qi)資(zi)源(yuan)評(ping)價(jia)和(he)核(he)心(xin)區(qu)優(you)選(xuan)。
筆者認為,重點是針對我國發育的海相、海陸過渡相和陸相三類頁岩,鑽探一批地質調查參數井,並開展係統分析化驗,取全、取(qu)準(zhun)評(ping)價(jia)所(suo)需(xu)的(de)關(guan)鍵(jian)參(can)數(shu),確(que)立(li)合(he)理(li)的(de)評(ping)價(jia)標(biao)準(zhun),選(xuan)取(qu)合(he)適(shi)的(de)評(ping)價(jia)方(fang)法(fa),從(cong)而(er)科(ke)學(xue)評(ping)價(jia)出(chu)我(wo)國(guo)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)頁(ye)岩(yan)氣(qi)技(ji)術(shu)可(ke)采(cai)資(zi)源(yuan)量(liang)和(he)有(you)利(li)核(he)心(xin)區(qu)分(fen)布(bu)。
從美國發展經驗看,核心區是頁岩氣開發的主體,也是美國頁岩氣實現大規模開發利用的關鍵。頁岩氣核心區評價取決於5項關鍵指標:一是有機質含量大於2%、有機質成熟度大於1.1%、地層超壓,可保證頁岩中有足夠含氣量;二是脆性礦物含量大於40%、粘土礦物含量小於30%,可保證容易壓裂形成裂縫係統;三是儲集物性一般要求孔隙度大於2%、孔喉直徑至少大於5納米,可保證有較大儲氣空間;四是含氣頁岩厚度大於30米、埋藏深度小於4000米、麵積大於500平方公裏,可保證能進行工業化作業;五是地表平坦、水資源較豐富,保證頁岩氣開采有經濟效益。
按照上述評價標準,評價優選出我國三類頁岩氣核心區的個數、麵積及分布,對我國頁岩氣是否能夠實現大規模開發利用至關重要。
加大“試驗區”建設
中國頁岩氣與北美頁岩氣相比,有三大特殊性:一是海相頁岩熱演化程度較高、構造活動較強;二是陸相頁岩熱演化程度較低、分布非均質性較強;三是地麵多為山地、qiulingdengfuzadibiao,maizangjiaoshen,haimianlinshuiziyuanyuhuanbaodengwenti。shangshuteshuxingjuedinglewoguonanyizhaobanmeiguochengshujishu,xuyaokaifachushihewoguodizhiyudimiantiaojiandedichengben、環境友好的開采技術。
因此,要通過加大試驗區建設,從技術對策、體製機製、運營模式等方麵進行研究與試驗,探索形成針對不同地區、不同類型頁岩氣的開發模式,真正發揮試驗區的示範帶動作用,才能更好地促進頁岩氣大規模開發利用。
頁岩氣開采方式上,可先采用直井鑽探獲取關鍵參數,後采用叢式水平井+同步壓裂或交叉壓裂的平台式“工廠化”作業模式進行開采。對每個平台部署多少口井、控製多大麵積範圍,對頁岩氣生產最經濟有效等問題,需要通過示範區建設來解答。
目前,水平井多段壓裂、可鑽橋塞、壓裂液、微地震監測等是目前頁岩氣技術突破的重點。
加強“生產區”規劃
美國已投入開發的頁岩氣井產量遞減規律顯示,一般初期產量較高但遞減很快,1~2年產量遞減80%~90%,後期產量遞減緩慢,且生產井壽命可達20~30年。加強井間接替,特別是區塊接替,是實現頁岩氣產量快速增長的關鍵。
因此,在明確我國技術開采儲量、工(gong)業(ye)化(hua)開(kai)采(cai)的(de)核(he)心(xin)區(qu)數(shu)量(liang)後(hou),可(ke)以(yi)預(yu)測(ce)我(wo)國(guo)頁(ye)岩(yan)氣(qi)可(ke)能(neng)的(de)產(chan)能(neng)和(he)產(chan)量(liang)規(gui)模(mo),從(cong)而(er)將(jiang)我(wo)國(guo)頁(ye)岩(yan)氣(qi)開(kai)發(fa)利(li)用(yong)與(yu)常(chang)規(gui)天(tian)然(ran)氣(qi)統(tong)一(yi)考(kao)慮(lv),整(zheng)體(ti)規(gui)劃(hua),合(he)理(li)布(bu)局(ju),為(wei)實(shi)現(xian)頁(ye)岩(yan)氣(qi)大(da)規(gui)模(mo)開(kai)發(fa)利(li)用(yong)奠(dian)定(ding)堅(jian)實(shi)的(de)基(ji)礎(chu)。
由(you)於(yu)我(wo)國(guo)天(tian)然(ran)氣(qi)工(gong)業(ye)剛(gang)進(jin)入(ru)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)期(qi),管(guan)網(wang)係(xi)統(tong)和(he)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)尚(shang)不(bu)完(wan)善(shan),絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)地(di)區(qu)頁(ye)岩(yan)氣(qi)開(kai)發(fa)缺(que)乏(fa)現(xian)成(cheng)的(de)管(guan)網(wang)係(xi)統(tong)予(yu)以(yi)支(zhi)持(chi),需(xu)要(yao)配(pei)套(tao)建(jian)設(she)地(di)麵(mian)集(ji)輸(shu)係(xi)統(tong)和(he)骨(gu)幹(gan)管(guan)網(wang),這(zhe)必(bi)然(ran)會(hui)增(zeng)加(jia)成(cheng)本(ben),降(jiang)低(di)頁(ye)岩(yan)氣(qi)開(kai)發(fa)利(li)用(yong)的(de)經(jing)濟(ji)性(xing)。
筆者認為,我國頁岩氣勘探開發已見顯著成效,下一步關鍵是要按照“三步走”路線圖,加快明確全國有多少個核心區,盡快形成我國不同類型頁岩氣開采模式,科學、整zheng體ti和he經jing濟ji地di部bu署shu我wo國guo頁ye岩yan氣qi產chan能neng規gui模mo和he產chan量liang指zhi標biao,最zui終zhong實shi現xian我wo國guo頁ye岩yan氣qi大da規gui模mo開kai發fa利li用yong,使shi之zhi成cheng為wei支zhi撐cheng我wo國guo天tian然ran氣qi工gong業ye快kuai速su發fa展zhan的de生sheng力li軍jun。