我國應盡快開辟頁巖氣勘探“新戰場”

2017-11-20 14:34:08 來源:科技日報　點擊量：評論 (0)

目前我國頁巖氣的開發，仍然面臨眾多考驗,頁巖氣實際開發利用還存在差距……11月18日，在中國科學院南京地質古生物研究所資源地層學與古地理學重點實驗室召開的中國南方頁巖氣的形成和分布研討會上，專家認為，頁

“目前我國頁巖氣的開發，仍然面臨眾多考驗”,“頁巖氣實際開發利用還存在差距”……11月18日，在中國科學院南京地質古生物研究所資源地層學與古地理學重點實驗室召開的中國南方頁巖氣的形成和分布研討會上，專家認為，頁巖氣開采規律不同于常規油氣田，存在排氣衰減率高、后勁不足的特點。

中國南方海相頁巖氣的開采資源，約占國內海相頁巖氣總可采資源的87%，南方頁巖氣開采前景廣闊，若能突破障礙，勢必給中國頁巖氣開采帶來新的動力。與會專家認為，應盡快在我國南方開辟新氣區，加強基礎研究和技術攻關，力爭2020年實現300億立方米年產量目標。

頁巖氣勘探取得突破，開發技術仍需攻關

頁巖氣，是儲存于富有機質泥頁巖及其夾層的非常規天然氣。2009年，在攻克技術和成本障礙后，美國頁巖氣革命席卷全球。這給缺油少氣的中國帶來了極大的想象空間。

中國科學院院士陳旭告訴科技日報記者，目前頁巖氣開采條件最成熟的地區是四川盆地，頁巖氣年產量有望達100億立方米，相當于替代原煤1500多萬噸，減少二氧化碳排放1000多萬噸。而替代煤炭可節約能源使用成本50多億元，替代石油可節約能源使用成本300多億元，可帶動地區GDP增長高達600多億元。

近期，長江中上游地區頁巖氣勘探開發取得重大突破，開采地區將擴展到湖北宜昌等地區，推動我國實現300億立方米年產量目標。

“目前，我國已經基本掌握了先進的水平井分段壓裂技術，在關鍵技術裝備上，實現了自主創新，潛入4千米深度的頁巖氣勘探開發技術，已經基本具備。”相關產業部門專家告訴科技日報記者。

水平井分段壓裂技術是頁巖氣開發的關鍵，具有泄氣面積大、單井產量高、儲量動用度高的特點。

專家把水平井形象地比喻成一支吸管，鉆機將這根彎曲的“吸管”插入深達幾千米以下的頁巖氣層，水平方向推進1500米左右，通過水泥壓裂，在地層中形成人造裂縫，與頁巖層中的天然裂縫配合，頁巖氣就能被釋放出來。

然而，我國頁巖氣地層卻具有普遍深埋的特點，對開發技術提出了更多挑戰。中科院南京地質古生物所研究員張元動說：“美國很大一部分頁巖氣層的埋深不到3000米，有的甚至不到1000米。但我國的頁巖氣大都在3000米以下，有的甚至達到了5000米。地質埋藏條件也非常復雜。”

這樣的地質條件給頁巖氣開發帶來諸多不便，“最大的問題就是成本，埋得越深，開采成本就越高，目前打一口勘探井大概需要近8000萬人民幣，打得越深越貴，不夸張地說法，鉆頭多打一米，就要多花2萬人民幣左右。”但相關部門專家表示，“可能開始時會出現成本過高，隨著技術逐漸成熟，成本肯定會降下來。且目前國家在頁巖氣開采方面也有補貼。”

頁巖氣基礎科學問題亟待解決

本次研討會上，出現率最高的一張圖就是陳旭院士2015年所作的，有關奧陶系頁巖氣核心地層的筆石化石帶劃分方案。“以前我們走了不少彎路，自從有了這套劃分方案，我們在野外現場就能知道鉆井打到什么位置了，要不要繼續往下打，這口井的產氣潛力有多大。”相關產業部門負責人介紹說。

與解決鉆井最后一厘米的問題相對應的，是古生物地層學數據庫在頁巖氣開發富集區“甜點”預測方面的應用。

近年來，中科院南京地質古生物所古生物地層學數據庫（GBDB）在頁巖氣勘探方面的應用取得重要進展，可以根據原始的地層和古生物數據，生成富含頁巖氣的黑色頁巖地層的三維分布、化石分帶等可視化信息，協助產業部門，掌握黑色頁巖的時空分布特征，總體估計頁巖氣的儲量和層位。

然而，古氣候、火山活動、生物類群等與富有機質頁巖沉積的關系，深層及非海相頁巖氣開發潛力等與頁巖氣形成和賦存有關的基礎科學問題，仍有待深入研究。“對于預估我國的頁巖氣儲量，圈定新的勘探開發‘甜點’區域等都具有重要意義。”

南方地區將成為頁巖氣開發主力

“中國頁巖氣起步晚，發展速度快。目前四川盆地最有希望。”陳旭院士說道。我國頁巖氣開采主要在四川一帶，產能最高的要屬涪陵，其已探明的儲量高達6008億立方米。

2011年時，我國將頁巖氣定為第172號獨立礦種。目前全球僅有四個國家實現頁巖氣商業開采，中國就是其中之一。2016年，我國頁巖氣產量達到78億立方米，預計2017年達到90億立方米。

頁巖氣產量的大幅度持續增長有賴于新層系、新區塊、新氣區的不斷發現。據美國頁巖氣的產量增長表明，它是通過不同油區之間的階梯增長，實現快速增長的，因此開辟新戰場迫在眉睫。

與會相關專家表示，南方海相頁巖氣開采資源，約占國內海相頁巖氣總可采資源的87%，南方頁巖氣開采前景廣闊，若能突破障礙，勢必給中國頁巖氣開采帶來新的動力。