張軍偉

(中石化國(guó)際石油勘探開(kāi)發(fā)有限公司，北京 100029）

隨著近年我國(guó)傳統(tǒng)能源對(duì)外依存度逐漸上升，國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)天然氣的消費(fèi)需求已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)煤炭與石油的增長(zhǎng)速度，數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)天然氣對(duì)外依存度在2010年已經(jīng)達(dá)到了11.7%。天然氣供需矛盾日益凸顯。在煤炭、油氣、核電及傳統(tǒng)新能源面臨環(huán)保、安全、風(fēng)險(xiǎn)等發(fā)展阻力的大環(huán)境下，清潔、高效的頁(yè)巖氣成為了改變國(guó)內(nèi)能源結(jié)構(gòu)、擺脫常規(guī)油氣高依存度的一大開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。

根據(jù)國(guó)家能源局日前公布的《頁(yè)巖氣發(fā)展規(guī)劃（2011-2015）》，我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)采將向外資和民營(yíng)資本全面開(kāi)放，提出在2020年頁(yè)巖氣開(kāi)采總量要達(dá)到600億-1000億立方米的目標(biāo)。但由于目前我國(guó)頁(yè)巖氣的鉆探開(kāi)發(fā)技術(shù)還未形成核心技術(shù)體系，關(guān)鍵核心專(zhuān)利技術(shù)也基本掌握在美國(guó)企業(yè)手中，能源專(zhuān)家指出，頁(yè)巖氣面臨技術(shù)難題將是其國(guó)內(nèi)多元化開(kāi)發(fā)將面臨的最大瓶頸。本文通過(guò)分析當(dāng)下我國(guó)頁(yè)巖氣鉆探開(kāi)發(fā)技術(shù)研究中存在的困難與難題，探討頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的策略，明確未來(lái)開(kāi)發(fā)技術(shù)的研究方向。

一、我國(guó)頁(yè)巖氣研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

頁(yè)巖氣作為一種清潔、高效的新能源存在于有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖及其夾層之中，常以吸附的方式或者游離狀態(tài)存在的一種非常規(guī)的天然氣資源，由于頁(yè)巖本身孔隙度和滲透率都很低，所以具有采收率低、投入高、單井產(chǎn)量低、產(chǎn)量降速快、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等開(kāi)采特征。

頁(yè)巖氣的上述特征使得其勘探開(kāi)發(fā)需要大量水平氣井，并且對(duì)壓裂技術(shù)和壓裂液提出了更高的要求，如多級(jí)分段壓裂；水力噴射壓裂等。壓裂液選用上有傳統(tǒng)的滑水，目前也有用含KCL鹽水及氮?dú)鈮毫?，工藝?fù)雜，而且需要長(zhǎng)線(xiàn)投資形成規(guī)?；_(kāi)發(fā)。

因此，有別于常規(guī)天然氣的開(kāi)發(fā)規(guī)律，頁(yè)巖氣在核心技術(shù)、投資需求、風(fēng)險(xiǎn)特性等方面具有明顯的自身特點(diǎn)，尤其是對(duì)關(guān)鍵勘探技術(shù)的要求。

我國(guó)頁(yè)巖氣資源儲(chǔ)量豐富，適合大規(guī)模開(kāi)發(fā)，但由于頁(yè)巖氣資源集中分布在地質(zhì)條件復(fù)雜的四川盆地，渤海灣盆地，塔里木盆地等以及內(nèi)地人口稀少地區(qū)，給開(kāi)采帶來(lái)了較大難度。另一方面，相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)還處于起步階段，頁(yè)巖氣鉆探開(kāi)采技術(shù)依然落后，開(kāi)發(fā)中的部分關(guān)鍵技術(shù)有待突破，核心專(zhuān)利技術(shù)更基本掌握在美國(guó)企業(yè)手中。研究出高效、適合的勘探開(kāi)采技術(shù)，降低頁(yè)巖氣的開(kāi)采成本，最大程度減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，是當(dāng)下我國(guó)頁(yè)巖氣行業(yè)發(fā)展所面臨的最大挑戰(zhàn)之一。

二、頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)策略

面對(duì)頁(yè)巖氣資源豐富而勘探“尚在起步”這一發(fā)展現(xiàn)狀，綜合國(guó)外鉆探經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)亟需在定向水平技術(shù)、洞穴完井技術(shù)、低成本空氣鉆井技術(shù)以及頁(yè)巖儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)、壓裂技術(shù)等方面加大投入力度，實(shí)現(xiàn)我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的持續(xù)高效發(fā)展。具體而言，頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)主要有以下技術(shù)策略：

加強(qiáng)頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查。建立頁(yè)巖氣資源潛力調(diào)查評(píng)價(jià)系統(tǒng)，確立具有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，目前國(guó)際上比較通用的是根據(jù)總有機(jī)碳含量TOC，干酪根成熟度和頁(yè)巖厚度來(lái)綜合確定。另外一些廢棄的油氣井可能具有頁(yè)巖氣的開(kāi)采價(jià)值，其資料可參考過(guò)去的測(cè)錄井?dāng)?shù)據(jù)，但考慮壓裂等因素，頁(yè)巖的埋深也是必須要考慮的）。再就是全面熟悉我國(guó)頁(yè)巖氣資源特點(diǎn)與分布特征，并在全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)選出富集有利目標(biāo)區(qū)，獲取各區(qū)域主要?dú)鈱拥捻?yè)巖基本參數(shù)，對(duì)其資源潛力作出初步評(píng)價(jià)，確定開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)區(qū)，進(jìn)而制定出科學(xué)、有效的頁(yè)巖氣中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃與宏觀管理決策，推動(dòng)我國(guó)頁(yè)巖氣鉆探開(kāi)發(fā)的良性發(fā)展。

開(kāi)放頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的資本投入渠道。引入市場(chǎng)投入機(jī)制，推進(jìn)頁(yè)巖氣鉆探開(kāi)發(fā)投資主體的多元化，鼓勵(lì)中小企業(yè)及民營(yíng)資本參與投資，創(chuàng)造一個(gè)開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)的頁(yè)巖氣投資環(huán)境。其中，包括賦予頁(yè)巖氣和煤層氣勘發(fā)同樣的投資地位，允許符合條件的企業(yè)、民營(yíng)資本。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管力度，建立頁(yè)巖氣勘發(fā)的良性競(jìng)爭(zhēng)格局。

提高頁(yè)巖氣鉆探開(kāi)發(fā)技術(shù)水平。中央和地方要加大對(duì)頁(yè)巖氣的科技投入，促進(jìn)相關(guān)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新。包括增加頁(yè)巖氣的財(cái)政投入與人力投入，集中國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)科技力量，加大對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)核心技術(shù)研究的攻關(guān)力度，鼓勵(lì)企業(yè)和民間力量研發(fā)、推廣新技術(shù)與新工藝。

增加頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)對(duì)外合作力度。在發(fā)展技術(shù)、優(yōu)化管理的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)頁(yè)巖氣的國(guó)際合作與交流，不斷學(xué)習(xí)國(guó)外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)。在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)初期，可考慮與國(guó)外經(jīng)驗(yàn)豐富的大公司合作，如近期中石化已進(jìn)軍美國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)市場(chǎng)，在過(guò)程中學(xué)習(xí)、引進(jìn)國(guó)外優(yōu)勢(shì)技術(shù)，如實(shí)驗(yàn)測(cè)試、水平鉆井、測(cè)井固井以及壓裂。

促進(jìn)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。在注重頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)評(píng)估頁(yè)巖氣勘發(fā)所造成的環(huán)境影響，尤其是對(duì)地下水污染與地表破壞等?？碧介_(kāi)發(fā)過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守我國(guó)現(xiàn)有的環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)，并研究新技術(shù)最大程度減少或消除頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

三、未來(lái)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

雖然我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)還未形成核心技術(shù)體系，一些關(guān)鍵技術(shù)也還有待突破，大規(guī)模、多元化的投資機(jī)制需進(jìn)一步形成，但總體而言，頁(yè)巖氣在我國(guó)能源政策的戰(zhàn)略地位毋庸置疑，目前國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查已進(jìn)入全面實(shí)施階段，加快頁(yè)巖氣資源勘探開(kāi)發(fā)，已成為世界主要頁(yè)巖氣資源國(guó)家的共同選擇。

隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨笕諠u擴(kuò)大，天然氣價(jià)格不斷上漲，以及頁(yè)巖氣鉆探技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，未來(lái)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)將逐漸趨向綠色、安全、高效。

參考資料

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