○ 文/本刊實(shí)習(xí)記者 陸曉如

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中國迎來頁巖革命了嗎？Yes or No？—專訪中國石油學(xué)會副理事長、中國科學(xué)院院士金之鈞

○ 文/本刊實(shí)習(xí)記者 陸曉如

●中國的頁巖革命就要來臨了嗎？金之鈞院士對此比較樂觀。 供圖/中國石化勘探院辦公室

發(fā)端于美國的頁巖革命影響遍及全球。中國的頁巖革命已然爆發(fā)，形勢看好。

“在革命中，或者贏得勝利，或者死去。”

頁巖革命發(fā)端于美國，影響遍及全球。中國在這場世界范圍內(nèi)的能源革命中，是“贏得勝利”，還是“死去”？中國的頁巖油氣有沒有希望？當(dāng)前中國頁巖油氣發(fā)展面臨哪些重大挑戰(zhàn)？學(xué)界對中國頁巖油氣發(fā)展有什么建言？帶著這些疑問，《中國石油石化》雜志社專訪了中國科學(xué)院院士金之鈞。

中國頁巖氣革命爆發(fā)

中國石油石化：金院士，您好！感謝您接受《中國石油石化》雜志社的采訪。發(fā)端于美國的頁巖革命，對中國頁巖革命有何影響？

金之鈞：美國最早于1821年發(fā)現(xiàn)頁巖氣，但由于其單井產(chǎn)量低，效益差，長期不被重視。20世紀(jì)70年代初，美國出現(xiàn)第一次能源危機(jī)，由美國政府主導(dǎo)的大型頁巖氣科研項(xiàng)目“東部頁巖氣計劃”正式啟動。雖然取得重要的認(rèn)識進(jìn)展，但頁巖氣開發(fā)沒有取得實(shí)質(zhì)性突破。后經(jīng)美國米切爾能源公司近20年努力，終于在2005年突破了頁巖氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)—水平井多段水力壓裂技術(shù)，從此美國頁巖氣進(jìn)入快速發(fā)展階段。

美國頁巖革命在世界范圍內(nèi)改變了對油氣資源稀缺性的認(rèn)識，促使人們重新審視石油峰值論，重新評價世界油氣資源。隨著世界其他含油氣盆地油氣資源的重新評價，油氣從稀缺資源轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^豐富的資源，這也為世界油氣工業(yè)的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇。

美國頁巖革命取得的巨大成就，無疑增強(qiáng)了其他國家開發(fā)頁巖油氣資源的信心，而其相對完善的勘探開發(fā)理論、技術(shù)、政策等，也為其他國家開發(fā)頁巖油氣資源樹立了學(xué)習(xí)的典范。正是在這一背景下，中國開始了頁巖革命。

中國石油石化：中國頁巖氣的開發(fā)利用比美國要晚得多。它是如何發(fā)展起步的？

金之鈞：中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一項(xiàng)國家戰(zhàn)略，國家相關(guān)部委對頁巖氣勘探開發(fā)給予的關(guān)心和支持推動了頁巖氣產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。在國家政策的支持下，各大石油公司開始積極實(shí)踐并實(shí)現(xiàn)了頁巖氣勘探突破和快速上產(chǎn)。2006年，中國石化開始設(shè)立頁巖氣研究項(xiàng)目。2012年，焦頁1井獲商業(yè)突破，涪陵大型頁巖氣田發(fā)現(xiàn)。2013年，中國石化涪陵示范區(qū)開始建設(shè)，中國石油長寧、威遠(yuǎn)等示范區(qū)相繼投產(chǎn)。

至2016年，中國頁巖氣產(chǎn)量已達(dá)到78億立方米。其中，中國石化年產(chǎn)量50.4億立方米，建成70億立方米產(chǎn)能；中國石油年產(chǎn)量28億立方米，建成40億立方米產(chǎn)能。2017年，中國石化涪陵頁巖氣田探明儲量超過6000億立方米，預(yù)計產(chǎn)量60億立方米，產(chǎn)能達(dá)90億～100億立方米。

中國石油石化：據(jù)您了解的勘探結(jié)果，中國頁巖氣資源潛力如何？

金之鈞：中國頁巖氣實(shí)現(xiàn)突破后快速發(fā)展，但產(chǎn)量僅為美國年產(chǎn)量的五十分之一，尚處于起步階段，有很大的上升空間。目前我國的頁巖氣商業(yè)發(fā)現(xiàn)主要集中在四川盆地及周緣的五峰組—龍馬溪組，向四川盆地內(nèi)部寒武系、二疊系、侏羅系等其他層系，向南方其他地區(qū)，向全國鄂爾多斯等其他盆地擴(kuò)展后將會有更多的商業(yè)發(fā)現(xiàn)。

我國初步開展了全國范圍內(nèi)的頁巖氣資源評價。國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心、中國工程院、中國石油勘探開發(fā)研究院、中國石化石油勘探開發(fā)研究院、美國能源署等采用類比法和體積法對我國頁巖氣資源進(jìn)行了初步估計。雖然評價結(jié)果相差比較大，但均顯示我國頁巖氣資源豐富。就生產(chǎn)情況而言，中國是繼美國、加拿大之后第三個規(guī)模生產(chǎn)頁巖氣的國家。

中國石油石化：中國頁巖氣開發(fā)目前落后于美國，如何規(guī)劃才能加快開發(fā)步伐？

金之鈞：“十三五”期間，頁巖氣的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)是完善3500米以上淺海相頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)，突破埋深大于3500米的深層海相頁巖氣、陸相和海陸過渡相頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)。在政策支持到位和市場開拓順利情況下，2020年確保頁巖氣產(chǎn)量200億立方米以上，力爭實(shí)現(xiàn)300億立方米。

“十四五”期間，我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)應(yīng)加快發(fā)展，海相、陸相及海陸過渡相頁巖氣開發(fā)均應(yīng)取得突破；力爭新發(fā)現(xiàn)一批大型頁巖氣田，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模有效開發(fā)；力爭2030年頁巖氣的產(chǎn)量達(dá)到800億～1000億立方米。

中國石油石化：從您介紹的情況來看，開發(fā)頁巖氣是大勢所趨。它面臨什么樣的挑戰(zhàn)，又有什么對策呢？

金之鈞：中國頁巖氣開發(fā)面臨著諸多挑戰(zhàn)。一方面，3500米以深的深層頁巖氣，因地應(yīng)力高、地溫高，頁巖脆性降低，壓裂難度大，開發(fā)難度大；另一方面，當(dāng)前在彭水—武隆地區(qū)發(fā)現(xiàn)的常壓頁巖氣產(chǎn)量較低，在現(xiàn)階段的鉆井完井成本下，難以經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)。再則，陸相頁巖氣因巖相變化快，粘土礦物含量高，尚未形成適應(yīng)性工程工藝技術(shù)，尚未實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性頁巖氣開發(fā)突破。還有，開發(fā)頁巖氣比開發(fā)常規(guī)天然氣成本高，是一個不能忽視的現(xiàn)實(shí)問題。

面對這些挑戰(zhàn)，要堅持理論創(chuàng)新：研究發(fā)展復(fù)雜構(gòu)造區(qū)海相頁巖氣富集高產(chǎn)理論、陸相頁巖氣富集高產(chǎn)理論以及頁巖氣田高效開發(fā)理論。要堅持技術(shù)創(chuàng)新：發(fā)展多類型頁巖甜點(diǎn)評價與目標(biāo)優(yōu)選技術(shù)，深層頁巖氣高效壓裂技術(shù)，常壓頁巖氣低成本壓裂技術(shù)，無水壓裂新技術(shù)，頁巖氣開發(fā)優(yōu)化技術(shù)，頁巖氣開采環(huán)境評價及保護(hù)技術(shù)。要堅持機(jī)制創(chuàng)新：建立適應(yīng)頁巖氣勘探開發(fā)一體化礦權(quán)管理機(jī)制、多種投資主體合作開發(fā)機(jī)制，建立頁巖氣技術(shù)交流合作平臺，鼓勵新技術(shù)試驗(yàn)、應(yīng)用機(jī)制，完善頁巖氣安全、環(huán)保監(jiān)管機(jī)制。

中國頁巖油革命尚在醞釀

中國石油石化：中國頁巖油的發(fā)現(xiàn)與利用，又經(jīng)歷了怎樣的過程？

金之鈞：中國頁巖氣開發(fā)有了突破，但中國頁巖油的開發(fā)目前還在苦苦探索之中。

中國頁巖油的勘探開發(fā)經(jīng)歷了三個重要階段：第一階段，以勘探常規(guī)石油為主偶然鉆遇頁巖油。第二階段，主要通過老井復(fù)查與開發(fā)實(shí)驗(yàn)勘探頁巖油。第三階段，進(jìn)行頁巖油勘探專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)，頁巖油專探井普遍見油，但產(chǎn)量和持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)效果尚未達(dá)到預(yù)期。

中國石化頁巖油勘探始于2010年，開展了老井復(fù)查工作。通過在濟(jì)陽凹陷、泌陽凹陷、潛江凹陷、鄂爾多斯南部、蘇北盆地的老井復(fù)查，在1559口井頁巖層段見到油氣顯示，103口井獲工業(yè)油流。在此基礎(chǔ)上，在上述盆地針對頁巖油部署了多口探井和水平井，在不同層位頁巖中獲得了從幾噸到幾十噸的產(chǎn)量，但難以穩(wěn)產(chǎn)。2015年和2016年，受低油價影響，勘探工作處于暫停狀態(tài)，但研究工作一直持續(xù)至今。頁巖油儲層類型、流動機(jī)理、富集機(jī)理、甜點(diǎn)預(yù)測等基礎(chǔ)工作開展了深入研究，評價了頁巖油資源量，確立了濟(jì)陽凹陷、潛江凹陷是下一步頁巖油的主要突破盆地。2017年首先在潛江凹陷部署了兩口頁巖油探井，濟(jì)陽凹陷頁巖油井位論證正在進(jìn)行中。

中國石油于2010年首先啟動了致密油勘探，取得了一定的收獲。2014年，長慶油田在鄂爾多斯盆地新安邊地區(qū)探明了中國第一個億噸級大型致密油田。遼河油田頁巖油勘探始于2012年，在雷家與大民屯等重點(diǎn)勘探地區(qū)取得重要進(jìn)展。大港油田頁巖油勘探始于2013年，在滄東凹陷孔二段系統(tǒng)試采3口井，均具備較穩(wěn)定的工業(yè)產(chǎn)能，滄東孔二段頁巖油前景樂觀。

中國石油石化：從勘探獲得的成果來看，中國頁巖油資源有開發(fā)潛力嗎？

金之鈞：我國有巨大的頁巖油資源潛力。這主要得益于我國有發(fā)育多套湖相泥頁巖層系，具有分布范圍廣、時代新、有機(jī)質(zhì)豐富度高、厚度大、埋藏淺、成熟度低、以生油為主的特點(diǎn)。2014年，中國石化勘探開發(fā)研究院估計頁巖油資源量達(dá)204億噸。

中國頁巖油主要分布在五大領(lǐng)域：東部斷陷盆地、松遼盆地、鄂爾多斯盆地、準(zhǔn)噶爾盆地和四川盆地。

中國石油石化：針對頁巖氣開發(fā)有規(guī)劃，針對頁巖油開發(fā)又有什么樣的規(guī)劃呢？

金之鈞：頁巖油開發(fā)利用任務(wù)重，做好規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)的重要基礎(chǔ)之一?！笆濉逼陂g，頁巖油的發(fā)展要完善陸相頁巖油勘探開發(fā)技術(shù)，計劃優(yōu)選陸相頁巖油億噸級有利區(qū)帶3個以上，有利勘探目標(biāo)20～30個；在政策支持到位和技術(shù)攻關(guān)順利情況下，力爭2020年實(shí)現(xiàn)頁巖油開發(fā)的商業(yè)突破，頁巖油產(chǎn)量100萬噸。

“十四五”期間，我國頁巖油產(chǎn)業(yè)應(yīng)加快發(fā)展，爭取在東部斷陷盆地古近系、松遼盆地白堊系、鄂爾多斯盆地三疊系以及四川盆地侏羅系頁巖油開發(fā)獲得突破，新發(fā)現(xiàn)一批大型頁巖油田，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模有效開發(fā)，力爭2030年產(chǎn)量達(dá)到500萬～1000萬噸。

中國石油石化：您認(rèn)為中國頁巖油開發(fā)的難點(diǎn)是什么，又該如何應(yīng)對？

金之鈞：中國頁巖油開發(fā)面臨的困難是顯而易見的。首先，低油價帶來的低成本挑戰(zhàn)是最直接的，而陸相頁巖油賦存機(jī)理、甜點(diǎn)構(gòu)成要素、儲層流動機(jī)理等基礎(chǔ)理論研究仍然薄弱，在深層、異常高壓條件下，陸相頁巖具有較強(qiáng)的塑性和強(qiáng)水敏性特征，目前的儲層壓裂技術(shù)存在明顯不足也使頁巖油開發(fā)困難重重。

應(yīng)對這些困難，需要開展系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究和攻關(guān)實(shí)踐。摸清家底，積極開展頁巖油可動油分析與資源潛力評價，為國家戰(zhàn)略決策提供依據(jù)；加大理論技術(shù)研發(fā)力度，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，建設(shè)國家級實(shí)驗(yàn)研究平臺；建立頁巖油生產(chǎn)示范區(qū)；加大政策扶持力度，頒布適用于頁巖油勘探開發(fā)的財稅優(yōu)惠政策，建立多元投資主體的合作開發(fā)機(jī)制，完善鼓勵新技術(shù)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用機(jī)制；應(yīng)該充分發(fā)揮政府、企業(yè)、科研院所與高校的作用，多為頁巖油開發(fā)獻(xiàn)計獻(xiàn)策。

頁巖油氣開發(fā)前景光明

中國石油石化：展望未來，您認(rèn)為頁巖油氣開發(fā)的發(fā)展前景樂觀嗎？

金之鈞：新能源的不斷開發(fā)利用，對傳統(tǒng)能源石油、天然氣產(chǎn)生一定程度的沖擊，我們應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注相關(guān)技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但在未來較長時間內(nèi)，石油、天然氣仍是最主要的一次性能源。預(yù)計2040年，天然氣會取代石油，成為占比最大的一次性能源，但石油仍然占第二位。預(yù)計2050年，化石能源即油氣加上煤炭資源還將占據(jù)一次性能源的半壁江山。由此來看，油氣開發(fā)的整體形勢是樂觀的。

● 頁巖油氣發(fā)展正當(dāng)時。 攝影/胡慶明

盡管短期內(nèi)油價仍可能低位震蕩，但從宏觀經(jīng)濟(jì)、供需、OPEC供給行為等基本油價影響因素判斷，低油價無法長期持續(xù)，至2020年后，油價可望出現(xiàn)拐點(diǎn)，逐步回到60美元～80美元/桶左右的水平。油價回升無疑將刺激石油開采。

全球頁巖氣可采資源量為215萬億立方米，我國頁巖氣技術(shù)可采資源21.8萬億立方米。全球頁巖油資源1.4萬億噸，是常規(guī)石油資源的3倍。如此豐富的資源，必然吸引各大石油公司投入開發(fā)。

中國石油石化：最后想請問您，您對中國頁巖油氣的發(fā)展有什么期望嗎？

金之鈞：中國正迎來頁巖氣革命，頁巖油革命正在孕育之中。中國頁巖油氣的發(fā)展應(yīng)當(dāng)加大相關(guān)激勵政策，營造全社會支持頁巖油氣發(fā)展的外部環(huán)境；持續(xù)推進(jìn)國家頁巖氣示范區(qū)建設(shè)，加快建立頁巖油示范區(qū)；國家加大專項(xiàng)資金投入，支持關(guān)鍵技術(shù)、新技術(shù)的攻關(guān)；國家還應(yīng)加大安全環(huán)保監(jiān)督機(jī)制創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)頁巖油氣綠色開發(fā)；建立國家實(shí)驗(yàn)室，形成國家層面技術(shù)交流平臺，實(shí)現(xiàn)成果共享；形成常規(guī)油氣與頁巖油氣共促發(fā)展的新格局，確保國家油氣能源安全和油氣工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

人 物 簡 介

金之鈞，石油地質(zhì)學(xué)家。山東省膠南人。1981年畢業(yè)于山東科技大學(xué)地質(zhì)系。1992年畢業(yè)俄羅斯莫斯科石油與天然氣大學(xué)并獲副博士學(xué)位。1993年回國，歷任中國石油大學(xué)盆地中心主任、教授、副校長。2002年任中國石化石油勘探開發(fā)研究院院長，2006年中國石化副總地質(zhì)師兼院長至今。2007年獲俄羅斯聯(lián)邦教育科學(xué)部地質(zhì)礦物學(xué)博士學(xué)位。2008年當(dāng)選俄羅斯自然科學(xué)院院士，2013年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。2015年至今頁巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任?，F(xiàn)兼任中國石油學(xué)會副理事長、中國地質(zhì)學(xué)會石油地質(zhì)專業(yè)委員會主任、頁巖氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)委員會副主任、世界頁巖油氣理事會理事。

責(zé)任編輯：石杏茹

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