盧亞亞

摘 要：在全球“雙碳”背景下，有機質(zhì)頁巖微觀特征評價技術(shù)作為非常規(guī)清潔能源——頁巖氣的勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)之一，有效解決了“找對”“鉆準”“壓好”探點的世界性難題，為區(qū)塊高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定重要基礎(chǔ)。在技術(shù)成熟度高、國內(nèi)外無相關(guān)標準的前提下，順利開展了《有機質(zhì)頁巖微觀特征評價規(guī)范》國際標準的立項工作和國際標準化研究工作，是頁巖氣國際標準“走出去”戰(zhàn)略的重要一步，為提升中石油乃至中國在國際標準化研究領(lǐng)域的國際影響力奠定重要基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：雙碳，頁巖氣，微觀特征，評價規(guī)范，國際標準化

頁巖氣作為全球能源結(jié)構(gòu)變革中的“過渡能源”，越來越受到各國政府的青睞，各國能源公司在頁巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域投入大量人力財力，科技研發(fā)水平大幅提升。近10年來，我國頁巖氣勘探開發(fā)進入快速發(fā)展階段。國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，2022年我國頁巖氣產(chǎn)量達到240億立方米，較2018年增加120%。目前，我國已實現(xiàn)了中淺層頁巖氣的高效規(guī)模開發(fā)，在四川盆地發(fā)現(xiàn)并探明了涪陵、威遠、長寧、太陽4個大型頁巖氣田，形成了年產(chǎn)300億立方米的產(chǎn)能規(guī)模，成為我國頁巖氣產(chǎn)量的主陣地。截至2021年底，我國頁巖氣累計探明地質(zhì)儲量超2.75萬億立方米，探明率不足3%，頁巖氣勘探開發(fā)大有可為[1]。有機質(zhì)頁巖微觀特征評價是頁巖氣勘探開發(fā)中一項尤為重要的基礎(chǔ)性地質(zhì)研究工作，對頁巖氣甜點優(yōu)選、開發(fā)選層、指導(dǎo)鉆井和壓裂等多個環(huán)節(jié)都起到了至關(guān)重要的作用。

標準是經(jīng)濟活動和社會發(fā)展的技術(shù)支撐，是國家基礎(chǔ)性制度的重要方面。標準影響經(jīng)濟活動的研發(fā)支出、生產(chǎn)和市場滲透等多個方面，對推動創(chuàng)新、提高生產(chǎn)率和調(diào)整市場結(jié)構(gòu)具有重要影響[2]。制定國際化、標準化的有機質(zhì)頁巖微觀特征評價規(guī)范，對推動中石油海外工程和合作項目的優(yōu)質(zhì)運行具有重要意義，也對提升中石油頁巖氣地質(zhì)研究技術(shù)領(lǐng)域的國際話語權(quán)意義重大。

1 有機質(zhì)頁巖微觀特征評價技術(shù)簡介

有機質(zhì)頁巖微觀特征評價技術(shù)是指從礦物組分層面開展的有機質(zhì)頁巖甜點評價，主要包括劃分頁巖筆石帶、建立等時地層格架、劃分頁巖巖相和頁巖氣甜點評價等工作，其中甜點評價包括7項主要技術(shù)參數(shù)及參數(shù)指標范圍（如圖1所示）。依托國家科技重大專項《四川盆地及周緣頁巖氣形成富集條件、選區(qū)評價技術(shù)與應(yīng)用》（201705035-004），有機質(zhì)頁巖微觀特征評價技術(shù)首次系統(tǒng)建立了以“元素分析+相分析”為基礎(chǔ)的有機質(zhì)頁巖評價體系，突破了有機質(zhì)頁巖地質(zhì)工程甜點認識不統(tǒng)一的技術(shù)瓶頸，解決了等時地層格架下目標甜點優(yōu)選的技術(shù)難題。首次建立了地質(zhì)+鉆井+壓裂的頁巖氣開發(fā)技術(shù)融合應(yīng)用體系，提升了地質(zhì)工程一體化技術(shù)應(yīng)用效果，解決了“找對”“鉆準”“壓好”甜點的世界性難題，是一項新穎性和創(chuàng)造性極高的優(yōu)勢技術(shù)。

2015年以來，該技術(shù)在四川威遠區(qū)塊、浙江昭通、黃金壩和紫金壩區(qū)塊、荊門區(qū)塊等得到了規(guī)?；瘧?yīng)用。其中，長城威遠區(qū)塊頁巖氣水平井甜點鉆遇率由75%提高到96%以上，平均單井測試產(chǎn)量由8萬方/天提高至20萬方/天以上，已建成了十余個日產(chǎn)超百萬方平臺。此外，該技術(shù)已在加拿大等國家的中石油海外工程和合作項目中成功推廣應(yīng)用，應(yīng)用前景廣闊。技術(shù)成果獲中國石油集團公司專利金獎1項，中國地球物理科學(xué)技術(shù)科技進步二等獎1項，中國石油和化工自動化應(yīng)用協(xié)會科技進步二等獎1項，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科技進步三等獎1項。申請發(fā)明專利5件，出版頁巖氣專著2部，發(fā)表論文10余篇。

2 有機質(zhì)頁巖微觀特征評價國際標準立項研究

2.1 有機質(zhì)頁巖微觀特征評價技術(shù)標準化需求

標準作為國際交往的技術(shù)語言和國際貿(mào)易的技術(shù)依據(jù)，在保障產(chǎn)品質(zhì)量、提高市場信任度、促進商品流通、維護公平競爭等方面發(fā)揮了重要作用。標準化可以提高技術(shù)生命周期內(nèi)的效率，也可以通過抑制對創(chuàng)造下一個周期的技術(shù)創(chuàng)新的投資，將現(xiàn)有的生命周期延長到過渡的程度。2021年10月，黨中央、國務(wù)院印發(fā)《國家標準化發(fā)展綱要》，明確提出國家應(yīng)用類的科技成果要有50%轉(zhuǎn)化為標準。如何建立科技成果和標準化的互動，推動更多科技成果轉(zhuǎn)化為標準，是目前比較迫切的問題[3]。

有機質(zhì)頁巖微觀特征評價是頁巖氣勘探開發(fā)中一項尤為重要的基礎(chǔ)性地質(zhì)研究工作，對頁巖氣甜點優(yōu)選、開發(fā)選層、指導(dǎo)鉆井和壓裂等多個環(huán)節(jié)都起到了至關(guān)重要的作用。制定國際化、標準化的有機質(zhì)頁巖微觀特征評價規(guī)范，對推動中石油海外工程和合作項目的優(yōu)質(zhì)運行具有重要意義，也對提升中石油頁巖氣地質(zhì)研究技術(shù)領(lǐng)域的國際話語權(quán)意義重大。目前，國際上還未形成從礦物組分層面開展有機質(zhì)頁巖甜點評價的統(tǒng)一有效的標準或規(guī)范，供區(qū)塊實際開發(fā)過程中借鑒。因此，迫切需要在頁巖氣開發(fā)領(lǐng)域制定一項標準化高的、可操作性強的有機質(zhì)頁巖微觀特征評價規(guī)范。有機質(zhì)頁巖微觀特征評價技術(shù)在成熟度、先進性、適用性和國內(nèi)外技術(shù)認可度等方面均較強，是一項具備國際標準化條件的優(yōu)勢技術(shù)。

2.2 有機質(zhì)頁巖微觀特征評價標準對標

目前，國際上沒有相關(guān)國際標準。國內(nèi)現(xiàn)有相關(guān)標準，如：GB/T 31483-2015《頁巖氣地質(zhì)評價方法》，均用宏觀指標（如：TOC、孔隙度等）評價有機質(zhì)頁巖，不能有效表征頁巖甜點在縱向和平面上的差異。本標準擬開展不同巖相巖性、物性、含氣性、電性、地化特性和脆性等“七性”評價，明確儲層微觀特征，進而從礦物組分層面開展有機質(zhì)頁巖甜點評價。

3 有機質(zhì)頁巖微觀特征評價國際標準

3.1 有機質(zhì)頁巖微觀特征評價技術(shù)領(lǐng)域國際標準化組織

我國天然氣工業(yè)發(fā)展從“常規(guī)”邁向“非常規(guī)”，頁巖氣、煤層氣等領(lǐng)域的國際標準化工作需要投入更多精力。圍繞國家“雙碳”目標以及中石油“三步走”綠色能源發(fā)展規(guī)劃，在新能源領(lǐng)域部署技術(shù)研發(fā)、標準研制與產(chǎn)業(yè)推廣，培養(yǎng)更多具有國際視野的標準化人才，持續(xù)提升國際影響力[4]。

本國際標準依托ISO/TC 193/SC 3工作組開展相關(guān)工作。天然氣上游分委會（ISO/TC 193/SC 3）成立于2000年，是國際標準化組織天然氣技術(shù)委員會（ISO/TC 193）下屬的一個分委會，主要從事天然氣上游領(lǐng)域的有關(guān)分配、測量、濕氣和水合物管理的標準化工作。致力于在中國和ISO之間搭建起良性、互通、友好的交流平臺，進一步推動天然氣上游領(lǐng)域質(zhì)量和測量技術(shù)的發(fā)展，促使中國全方位、多層次參與到標準化工作中，推動國際國內(nèi)標準一體化[5，6]。該分委會國內(nèi)技術(shù)歸口于中國石油西南油氣田分公司天然氣研究院。天然氣研究院作為中石油高精尖科研院所之一，充分利用承擔(dān)ISO/TC 193國內(nèi)技術(shù)對口單位的國際平臺和國際標準研制經(jīng)驗，積極致力于提升中國天然氣分配測量、硫化氫測定、非常規(guī)天然氣分析測試等專業(yè)的技術(shù)實力，推動國內(nèi)天然氣標準走向國際。

2022年5月，《天然氣-上游領(lǐng)域-滑溜水降阻性能測試方法》國際標準新工作項目作為國際社會提出的第一項涉及頁巖氣勘探、開發(fā)的國際標準項目，順利通過認定，標志著我國頁巖氣技術(shù)標準國際化邁出第一步[7]。在《有機質(zhì)頁巖微觀特征評價規(guī)范》國際標準的制定過程中，將充分借鑒此標準立項的成功經(jīng)驗，借助相關(guān)平臺，進一步加強與國際同行的溝通，為國際社會在頁巖氣等非常規(guī)儲層的勘探開發(fā)利用貢獻中國標準的力量。目前，《有機質(zhì)頁巖微觀特征評價規(guī)范》國際標準必要性較強，前期基礎(chǔ)夯實，人力資源基礎(chǔ)堅實，對口組織明確，技術(shù)路線清晰，前期進展順利，順利通過勘探與生產(chǎn)專業(yè)標準化技術(shù)委員會審定，已入選中國石油集團2023年國際標準培育計劃項目。

3.2 標準應(yīng)用效果和市場前景

該國際標準的成功制定，將使中石油參與更多的全球非常規(guī)油氣勘探開發(fā)工作，擴大中國公司在國際頁巖油氣服務(wù)方面的市場占有份額。同時，對于展現(xiàn)中國在頁巖氣評價領(lǐng)域的技術(shù)實力，深化中國乃至國際頁巖氣勘探開發(fā)評價方法與技術(shù)，具有極大的促進作用。同時，該國際標準可以顯著加快頁巖氣產(chǎn)能建設(shè)步伐，助推節(jié)能減排和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，為實現(xiàn)“碳達峰碳中和”目標做出貢獻，為拉動當?shù)禺a(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和培育非常規(guī)油氣開發(fā)事業(yè)的人才隊伍提供助力，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

同時，作為一種基礎(chǔ)型標準，本標準中基于元素分析的頁巖地層評價方法、有機質(zhì)頁巖相模式建立方法等核心方法技術(shù)不僅對頁巖油氣勘探開發(fā)具有重要作用，還可用于致密氣、煤層氣等其他類型常規(guī)、非常規(guī)油氣勘探開發(fā)，以及用于確定礦源、古生物斷代和地質(zhì)水文勘測等多個領(lǐng)域，市場前景十分廣闊。

3.3 國際標準運行保障措施

3.3.1 “技術(shù)－專利－標準”三者有機結(jié)合

明確“研發(fā)技術(shù)，申請專利，制定標準”三者有機結(jié)合的標準培育模式，積極推進“技術(shù)專利化、專利標準化、標準國際化”，充分發(fā)揮有機體的整體效能。同時，實施專利與標準融合戰(zhàn)略，讓擁有核心專利技術(shù)的企業(yè)將專利技術(shù)成功地與標準相結(jié)合，讓專利借用標準的“外衣”，克服了自身適用范圍的不足，達到自身價值最大化的同時，以方便其他企業(yè)對該標準的使用。

3.3.2 深入分析標準形勢，啟動標準導(dǎo)航工作

貫徹落實國家標準化發(fā)展戰(zhàn)略，以有機質(zhì)頁巖微觀特征評價技術(shù)為試點，聘請外部專業(yè)機構(gòu)開展該領(lǐng)域國際標準的宏觀趨勢分析、申請人態(tài)勢、技術(shù)來源、全球布局和關(guān)鍵問題的解決方案。重點關(guān)注斯倫貝謝、貝克休斯等典型頭部企業(yè)的技術(shù)發(fā)展路線和趨勢，在充分了解競爭對手技術(shù)進展和該領(lǐng)域技術(shù)部署的基礎(chǔ)上，進行技術(shù)分解和標準分析，確定布局策略和方向，保證國際標準順利實施。

3.3.3 加強標準知識培訓(xùn)，提高國際標準化研究能力

舉辦“國際標準化能力提升培訓(xùn)”系列活動，開展國際標準化知識的培訓(xùn)，包括國際標準化組織概況、我國國際標準化工作管理要求、國際標準制修訂程序、國際標準化工作原則和良好實踐、國家采用國際標準情況概述、擔(dān)任國際標準注冊專家、召集人和主席要求、國際標準起草指南等內(nèi)容，為培養(yǎng)和造就一支“懂專業(yè)、懂規(guī)則、懂外語”的復(fù)合型國際標準化人才隊伍提供有力支撐，更好地服務(wù)頁巖油氣創(chuàng)新發(fā)展。

3.3.4 加強國際化組織交流，提升國際標準影響力

近年來，中國與歐洲標準組織、巴基斯坦、法國、新加坡等9個與會區(qū)域標準組織和國家標準化機構(gòu)簽署雙多邊合作文件，進一步拓展了合作渠道。與一批共建“一帶一路”國家持續(xù)開展標準信息交換合作，推動標準互換互認，提高我國與國際國外標準的一致化水平，促進國家間標準體系兼容。同時，積極開展國際標準化組織年會宣講，參加標準化大會，與IEC、ISO等國際標準組織官員、國內(nèi)外開展標準化教育的院校和培訓(xùn)機構(gòu)等圍繞標準化教育和人才培訓(xùn)培養(yǎng)連續(xù)進行專題研討，不斷交流標準化教材、培養(yǎng)模式等先進經(jīng)驗。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

我國天然氣工業(yè)發(fā)展從“常規(guī)”邁向“非常規(guī)”，作為頁巖氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)之一的有機質(zhì)頁巖微觀特征評價技術(shù)有效解決了“找對”“鉆準”“壓好”甜點的世界性難題，為區(qū)塊高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定重要基礎(chǔ)。在國際標準形勢分析和導(dǎo)航工作基礎(chǔ)上，通過實施專利與標準融合戰(zhàn)略，實現(xiàn)“技術(shù)專利化、專利標準化、標準國際化”，結(jié)合標準知識培訓(xùn)和國際化組織交流合作，顯著提升有機質(zhì)頁巖微觀特征評價技術(shù)的國際標準化研究水平。研究成果為《有機質(zhì)頁巖微觀特征評價規(guī)范》編制工作的順利推進奠定基礎(chǔ)，也將有力提升中石油乃至中國在國際標準化研究領(lǐng)域的國際影響力。

4.2 建議

建議國際標準化組織的國內(nèi)對口單位積極搭建標準“走出去”的綠色通道，指導(dǎo)國際標準化組織年會宣講事宜，推薦參加AAPG年會等國際化大型會議，以便標準編制部門積極宣講推介技術(shù)實力和國際標準化能力，為國際標準的順利落地保駕護航。

參考文獻

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