■ 本刊特約記者 王大銳
頁巖氣的勘探開發(fā)在當(dāng)下成為全球油氣工業(yè)炙手可熱的新目標(biāo)。我國(guó)也不例外,其中,中國(guó)石油將進(jìn)一步加大在重慶的頁巖氣勘探開發(fā)力度,計(jì)劃到2015年,形成7億立方米的年產(chǎn)能,2020年形成45億立方米年產(chǎn)能;而中國(guó)石化,在2014年計(jì)劃資本支出1616億元,加大涪陵頁巖氣勘探開發(fā)力度,努力實(shí)現(xiàn)中國(guó)頁巖氣大發(fā)展。但是,隨著對(duì)頁巖氣關(guān)注的日漸增加,加之油價(jià)大幅下跌,不同的意見也不絕于耳。為了使廣大讀者對(duì)中國(guó)頁巖氣開發(fā)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景有進(jìn)一步的了解,我特意采訪了中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院教授級(jí)高級(jí)工程師、頁巖氣研究專家董大忠博士。
問:目前“頁巖氣熱”正在興起,請(qǐng)給我們介紹一下我國(guó)頁巖氣的勘探現(xiàn)狀吧。
答:好的。早在1821年在美國(guó)東部紐約州的泥盆系頁巖地層中發(fā)現(xiàn)了頁巖氣。與北美相比,中國(guó)的頁巖氣勘探起步較晚,與全球其他地區(qū)相比,中國(guó)的頁巖氣勘探一直走在前面,是北美以外地區(qū)率先實(shí)現(xiàn)頁巖氣突破和工業(yè)化生產(chǎn)先導(dǎo)試驗(yàn)的國(guó)家。實(shí)際上,頁巖氣在中國(guó)也早有發(fā)現(xiàn)。1994~1998年中國(guó)還針對(duì)頁巖裂縫油氣藏做過大量工作,此后也有一些學(xué)者在個(gè)別地區(qū)涉獵過頁巖氣的研究。按此考慮,中國(guó)的頁巖氣勘探迄今已走過了頁巖裂縫性油氣藏勘探、基礎(chǔ)地質(zhì)條件研究與技術(shù)儲(chǔ)備、工業(yè)性突破等3個(gè)階段,正邁入工業(yè)化生產(chǎn)先導(dǎo)試驗(yàn)階段。
中國(guó)頁巖氣熱潮始于2005年,中國(guó)石油、中國(guó)石化、國(guó)土資源部油氣戰(zhàn)略研究中心、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)等單位相繼借鑒北美成功經(jīng)驗(yàn),以老井復(fù)查、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ),開展了中國(guó)陸上頁巖氣形成地質(zhì)條件和資源潛力評(píng)價(jià),在頁巖氣遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)淺井、參數(shù)井鉆探和地震勘探,獲取了頁巖氣資源潛力評(píng)價(jià)關(guān)鍵參數(shù),優(yōu)選了有利頁巖氣區(qū)帶,鉆探了頁巖氣評(píng)價(jià)井,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)頁巖氣勘探的初步突破,證實(shí)了中國(guó)富有機(jī)質(zhì)頁巖具有較好的頁巖氣勘探前景。
中國(guó)政府對(duì)頁巖氣勘探給予了高度重視。2009年中國(guó)與美國(guó)簽署了《中美關(guān)于在頁巖氣領(lǐng)域開展合作的諒解備忘錄》,國(guó)土資源部設(shè)立了“全國(guó)頁巖氣資源潛力調(diào)查評(píng)價(jià)及有利區(qū)優(yōu)選”重大專項(xiàng);2010年,中國(guó)與美國(guó)制定并簽署了《美國(guó)國(guó)務(wù)院和中國(guó)國(guó)家能源局關(guān)于中美頁巖氣資源工作行動(dòng)計(jì)劃》、成立了國(guó)家能源頁巖氣研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心;2011年國(guó)家科技部在油氣重大專項(xiàng)中設(shè)立了《頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)》項(xiàng)目;2012年國(guó)家發(fā)改委等多部委聯(lián)合編制了中國(guó)《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2011-2015年)》。目前,中國(guó)已在陸上廣泛開展了頁巖氣前期地質(zhì)評(píng)價(jià)和勘探開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn),初步明確了上揚(yáng)子區(qū)古生界海相頁巖為中國(guó)陸上頁巖氣勘探開發(fā)最有利領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)已在四川、鄂爾多斯、渤海灣、沁水、泌陽等地區(qū)完鉆頁巖氣井60余口,水力壓裂試氣20余口,獲工業(yè)氣(油)流井15口,初產(chǎn)過萬方氣井10余口,僅在2013年就生產(chǎn)頁巖氣共計(jì)3億立方米。實(shí)現(xiàn)了古生界海相頁巖氣的重大突破和陸相頁巖氣(油)的重要發(fā)現(xiàn),對(duì)中國(guó)頁巖氣的存在做了肯定回答。
問:請(qǐng)介紹一下中國(guó)頁巖氣的發(fā)展前景
答:頁巖氣的產(chǎn)量在北美快速增長(zhǎng),促使中國(guó)的頁巖氣勘探快速升溫,一批頁巖氣先導(dǎo)性試驗(yàn)井的相繼鉆探與突破,初步展示了中國(guó)頁巖氣發(fā)展的良好前景。
2011年美國(guó)能源信息署(EIA)對(duì)全球頁巖氣資源進(jìn)行了新的評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果認(rèn)為全球頁巖氣資源約716萬億立方米,其中中國(guó)頁巖氣資源居全球首位,達(dá)144.4萬億立方米,占全球的20%。通過對(duì)其評(píng)價(jià)依據(jù)研讀,發(fā)現(xiàn)EIA對(duì)中國(guó)頁巖氣資源評(píng)價(jià)的依據(jù)不太科學(xué)。盡管如此,還是能從一個(gè)側(cè)面反映出中國(guó)頁巖氣資源十分豐富。近年來,我國(guó)也有不同學(xué)者/機(jī)構(gòu)對(duì)我國(guó)頁巖氣資源做了初步預(yù)測(cè),認(rèn)為地質(zhì)資源量在30~166萬億立方米,技術(shù)可采資源量在7~45萬億立方米。尤其是2011年,國(guó)土資源部組織相關(guān)單位,對(duì)我國(guó)頁巖氣資源做了全面評(píng)價(jià),認(rèn)為我國(guó)頁巖氣地質(zhì)資源量為134.4萬億立方米,技術(shù)可采資源量25.1萬億立方米。上述預(yù)測(cè),無論是國(guó)外的還是國(guó)內(nèi)的,都認(rèn)為中國(guó)的頁巖氣資源較為豐富,具有良好的發(fā)展前景。
國(guó)家在《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2011-2015年)》中提出,到2020年前優(yōu)選30~50個(gè)頁巖氣遠(yuǎn)景區(qū)和50~80個(gè)有利目標(biāo)區(qū),探明頁巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量6000億立方米、可采儲(chǔ)量2000億立方米,2015年實(shí)現(xiàn)全國(guó)頁巖氣產(chǎn)量65億立方米/年、2020年力爭(zhēng)達(dá)到600~800億立方米/年,這個(gè)規(guī)劃無疑推進(jìn)了中國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)。但我們也要清楚地認(rèn)識(shí)到,頁巖氣為典型的非常規(guī)氣藏,與其他類型氣藏有明顯差異。中國(guó)頁巖氣勘探雖然開端良好,但仍為起步階段,發(fā)展基礎(chǔ)與北美頁巖氣成熟區(qū)相比有特殊性,存在多方面的風(fēng)險(xiǎn),如地質(zhì)條件復(fù)雜、勘探開發(fā)程度低等;關(guān)鍵工程技術(shù)與配套設(shè)備沒有掌握,主體技術(shù)處在攻關(guān)階段、關(guān)鍵設(shè)備依賴進(jìn)口等等。因此,中國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)不會(huì)一蹴而就,需要一定時(shí)間的探索與實(shí)踐。我們不能照搬“北美模式”,而是要結(jié)合自身的地質(zhì)情況,把中國(guó)的頁巖氣技術(shù)可采資源摸清楚,趟出一條中國(guó)自己的頁巖氣發(fā)展之路。未來我們需要5~10年時(shí)間深化地質(zhì)認(rèn)識(shí)與技術(shù)攻關(guān),開展先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)建設(shè),落實(shí)經(jīng)濟(jì)可采資源,優(yōu)選開發(fā)核心區(qū),探索經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好的開發(fā)模式。
問:美國(guó)的頁巖氣勘探開發(fā)歷史較長(zhǎng),他們的做法給我們什么啟迪?
答:北美的頁巖氣發(fā)展已有30多年經(jīng)驗(yàn),5萬余口生產(chǎn)井,我們才剛剛起步,只有少量評(píng)價(jià)井,因此,中國(guó)頁巖氣的發(fā)展既要有熱情,又要清醒冷靜,穩(wěn)扎穩(wěn)打,避免盲目或過熱。我們的頁巖氣資源可能有一部分和美國(guó)的相似或比較接近,但有相當(dāng)一部分差異較大,同時(shí)更為重要的是中國(guó)頁巖氣的開發(fā)條件也與北美不同。首先,是中國(guó)頁巖氣富集區(qū)的地理?xiàng)l件帶來的問題。北美頁巖氣產(chǎn)區(qū)大多為平原地區(qū),很好開采。而中國(guó)的頁巖氣大多處于山區(qū)。頁巖氣的開發(fā)不像常規(guī)油氣那樣一口井可以覆蓋一兩平方公里的區(qū)域。頁巖氣的開發(fā),一口井只能覆蓋比較小的面積。因此,一個(gè)井場(chǎng)往往會(huì)鉆幾十口井,這意味著井場(chǎng)需要大面積的平整地面,這在山區(qū)地帶是很難實(shí)現(xiàn)的,需要非常大的投入來改造地理環(huán)境。其次,水資源的制約也是個(gè)很大問題。一般的頁巖氣單井平均用水量是1~2萬立方米以上,這一用水量對(duì)水源相對(duì)豐沛的南方來說問題不大,但是對(duì)于西北、華北這些比較缺水的區(qū)域來說,問題就很大了。
問:為什么說中國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)正處于起步階段?
答:北美規(guī)??碧介_發(fā)的頁巖氣區(qū)帶有9個(gè),面積約38.6萬平方公里,頁巖氣生產(chǎn)井50000余口,擁有30余年頁巖氣商業(yè)開采經(jīng)驗(yàn)。中國(guó)頁巖氣鉆井?dāng)?shù)只有60余口,僅在四川、鄂爾多斯盆地等個(gè)別盆地或地區(qū)見到一些苗頭,對(duì)頁巖氣的認(rèn)識(shí)以往老井的復(fù)查與露頭地質(zhì)調(diào)查為主,還沒有真正意義上的頁巖氣開采,所以說是處于起步階段。
對(duì)于中國(guó)的頁巖氣開采,當(dāng)前的主要工作包括三個(gè)方面,即落實(shí)有效資源、發(fā)展針對(duì)性地質(zhì)理論、攻克關(guān)鍵技術(shù)與配套工藝。盡管有人認(rèn)為我們初步掌握了中國(guó)頁巖氣資源的大致區(qū)域分布,包括南方地區(qū)、四川盆地、鄂爾多斯盆地、松遼盆地、塔里木地區(qū)等,但要真正落實(shí)到具有勘探開發(fā)價(jià)值的有效資源富集區(qū)上,還需要做大量細(xì)致的工作;在地質(zhì)理論上,基于北美已有頁巖氣區(qū)帶所提供的信息,對(duì)不同類型富有機(jī)質(zhì)頁巖的成氣潛力、頁巖氣富集規(guī)律、主控因素等認(rèn)識(shí)并不清楚,有利頁巖氣富集層段、富集區(qū)的預(yù)測(cè)方法尚未形成;在關(guān)鍵技術(shù)上,水平井鉆完井技術(shù)并不陌生,但目前頁巖氣水平井鉆探中井壁垮塌嚴(yán)重,固井質(zhì)量差,如何提高頁巖地層的高效鉆探、成功固井還有較大難度。壓裂技術(shù)特別是體積壓裂技術(shù)在中國(guó)運(yùn)用還比較少,在這方面遇到的困難比較多。頁巖氣開發(fā)上,頁巖氣在頁巖儲(chǔ)層中的氣體流動(dòng)規(guī)律非常復(fù)雜,頁巖氣生產(chǎn)機(jī)理、氣藏工程、產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法等開發(fā)理論與方法尚未涉及。
應(yīng)該說,近年來我國(guó)政府對(duì)頁巖氣資源的開發(fā)利用非常重視。為頁巖氣發(fā)展做了大量卓有成效的工作,包括組建國(guó)家能源頁巖氣研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心、在國(guó)家重大科技攻關(guān)項(xiàng)目中設(shè)立《頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)》項(xiàng)目、編制了《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2011-2015年)》等,上述這些工作無疑將會(huì)對(duì)推動(dòng)中國(guó)頁巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重大意義。此外,國(guó)家還將為促進(jìn)頁巖氣發(fā)展制定更為具體的優(yōu)惠政策,如比照給予煤層氣的發(fā)展政策,給予頁巖氣發(fā)展中的探礦權(quán)和采礦權(quán)減免使用費(fèi)、優(yōu)先用地審批、一定額度的財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、高技術(shù)設(shè)備引進(jìn)免征關(guān)稅等,同時(shí),鼓勵(lì)中外企業(yè)合作開發(fā),靈活多樣的頁巖氣定價(jià)機(jī)制等。