文 ‖ 本刊記者 陸曉如

我國首個針對頁巖氣立體開發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將有效助力我國實現(xiàn)頁巖氣的持續(xù)高效開發(fā)。

特邀嘉賓 （排名不分先后）

劉 莉…………………………………………………………………………………中國石化江漢油田勘探開發(fā)研究院天然氣開發(fā)所所長

周興付…………………………………………………………………………………中國石化西南油氣分公司非常規(guī)勘探開發(fā)管理部經(jīng)理

馬 波……………………………………………………………………………中國石化華東油氣分公司南川頁巖氣田科研中心副主任師

王廣耀……………………………………………………………………………………中國石油西南油氣田公司頁巖氣研究院高級工程師

近日，由中國石化江漢油田牽頭制定的國內(nèi)首個針對頁巖氣立體開發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——《頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案編制技術(shù)要求》獲國家能源局批準(zhǔn)發(fā)布，將于2024 年4 月11 日實施。

據(jù)悉，早在2018 年4 月1 日，中國國家標(biāo)準(zhǔn)《頁巖氣開發(fā)方案編制技術(shù)規(guī)范》就已實施。時至今日，為何發(fā)布針對頁巖氣立體開發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)？該標(biāo)準(zhǔn)是否具有廣泛的普適性？對我國頁巖氣開發(fā)有何益處？帶著這些問題，本刊記者采訪了頁巖氣相關(guān)企業(yè)代表。

國內(nèi)首個

中國石油石化：各位好！首先想請問一下劉莉所長，牽頭制定《頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案編制技術(shù)要求》的重?fù)?dān)為什么落在了江漢油田的身上？

劉莉：江漢油田涪陵頁巖氣田于2013 年投入商業(yè)開發(fā)，是我國首個投入商業(yè)開發(fā)的大型頁巖氣田，也是目前我國最大的頁巖氣田。頁巖氣井具有初期產(chǎn)量高但產(chǎn)量遞減快的特點。涪陵頁巖氣田產(chǎn)量遞減就很快，到2017 年基本上已經(jīng)穩(wěn)不住了。不僅涪陵頁巖氣田有這個問題。近年來，隨著頁巖氣陸續(xù)實現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)，我國一些頁巖氣田陸續(xù)進入了產(chǎn)量全面遞減階段。

為實現(xiàn)頁巖氣開發(fā)的儲量動用率、采收率、收益率最大化，2017 年開始，江漢油田在沒有經(jīng)驗可借鑒、沒有理論可復(fù)制的重重困難下，第一個吃螃蟹，針對頁巖氣田普遍存在整體采收率低、剩余資源量較大的問題，在涪陵頁巖氣田率先探索頁巖氣立體開發(fā)調(diào)整技術(shù)。當(dāng)時我們查了一下，國內(nèi)外尚無任何關(guān)于頁巖氣開發(fā)調(diào)整的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)時就萌生了如果可以把頁巖氣立體開發(fā)干起來，能不能寫一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，給全國頁巖氣田提供一個借鑒。

歷時5 年時間，涪陵頁巖氣田實現(xiàn)了頁巖氣立體開發(fā)的工業(yè)化應(yīng)用。39 個立體開發(fā)調(diào)整方案的編制和實施，為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定了堅實的基礎(chǔ)。在這個基礎(chǔ)之上，2021 年8 月，我們向國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會申請立項，希望為行業(yè)提供一個頁巖氣立體開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，能夠在全國進行推廣和應(yīng)用。立項成功后，我們科學(xué)規(guī)范地開展了頁巖氣立體開發(fā)調(diào)整方案編制技術(shù)規(guī)范的研究和編制。經(jīng)過兩年多時間的打磨，最終獲得了國家能源局的批準(zhǔn)發(fā)布。

中國石油石化：據(jù)悉，早在2018年4月1日，中國國家標(biāo)準(zhǔn)《頁巖氣開發(fā)方案編制技術(shù)規(guī)范》就已實施。制定《頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案編制技術(shù)要求》有何必要性？

劉莉：其實，我們早在2020 年就向國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會提出過立項申請，但沒有獲得通過。一個原因是我們調(diào)整井打得還不夠多，因此標(biāo)準(zhǔn)研究的基礎(chǔ)、立項的基礎(chǔ)還不夠扎實。另一個原因就是沒有充分體現(xiàn)出與《頁巖氣開發(fā)方案編制技術(shù)規(guī)范》的差異性，建立新標(biāo)準(zhǔn)的必要性不充分。必須具有顛覆性才有必要再立一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，否則只是給原有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做一個補充方案。之后的一年，我們著重把標(biāo)準(zhǔn)研究的基礎(chǔ)做扎實，把差異性找出來，最終在2021 年立項成功。

現(xiàn)在發(fā)布的《頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案編制技術(shù)要求》主要由10 個部分構(gòu)成，其中重點內(nèi)容為開發(fā)調(diào)整方案編制，包括氣藏概況、氣藏地質(zhì)特征、氣藏工程調(diào)整方案等內(nèi)容。最大的亮點也是與《頁巖氣開發(fā)方案編制技術(shù)規(guī)范》最大的不同是儲量動用評價，評價第一次井網(wǎng)開采之后剩余氣在哪里，然后根據(jù)剩余氣的位置部署開發(fā)井位。這個量化評價是最重要的，也是最具有顛覆性的。

周興付：立體開發(fā)基于地質(zhì)工程雙甜點優(yōu)選，立足一次部署、整體動用，制定針對性開發(fā)技術(shù)政策，建立配套優(yōu)快鉆井、精準(zhǔn)分段壓裂和采氣技術(shù)，針對單套厚層頁巖或多套疊置頁巖，縱向上分成多套開發(fā)層系，在多維空間改造形成“人工氣藏”，實現(xiàn)頁巖氣開發(fā)的儲量動用率、采收率、收益率最大化。

但是，我國南方海相地層具有巖性復(fù)雜、構(gòu)造復(fù)雜、應(yīng)力復(fù)雜的“三復(fù)雜”特征，且無明顯應(yīng)力或巖性隔層。一次井網(wǎng)動用后的開發(fā)調(diào)整面臨剩余氣分布不均、地應(yīng)力場復(fù)雜、壓力場紊亂的現(xiàn)狀。如何進行儲量動用狀況評價、選區(qū)評價及制定合理的開發(fā)調(diào)整技術(shù)政策？如何布好井、鉆好井、壓好井，實現(xiàn)資源開采和環(huán)境保護相協(xié)調(diào)？這些問題都需要通過編制《頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案編制技術(shù)要求》給予解答。

馬波：《頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案編制技術(shù)要求》是我國首個頁巖氣立體開發(fā)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包含了開發(fā)調(diào)整方案編制原則及十項主要內(nèi)容要求，是在匯集了目前國內(nèi)頁巖氣開發(fā)先進經(jīng)驗和先進技術(shù)成果的基礎(chǔ)上提出來的。它是頁巖氣開發(fā)中后期的必然產(chǎn)物，順應(yīng)了當(dāng)前頁巖氣發(fā)展趨勢的需求，是頁巖氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的豐富和補充，是持續(xù)推動頁巖氣高效開發(fā)的需要。

●頁巖油氣的商業(yè)開發(fā)揭開了我國油氣發(fā)展的新篇章。 供圖/中國石化

行業(yè)普適

中國石油石化：《頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案編制技術(shù)要求》是否具有行業(yè)普適性？

劉莉：該標(biāo)準(zhǔn)從開始編撰，我們就充分考慮了行業(yè)的普適性。

首先，該標(biāo)準(zhǔn)不是江漢油田的一家之言，而是集結(jié)了中國石化、中國石油、中國海油、科研院校等多家單位的科研力量一起做出的成果。我們開了很多次會議，僅所有參編企業(yè)都參加的聯(lián)合會議就召開了不下7 次。定出提綱后各參與企業(yè)根據(jù)自己的強項進行分工，寫完之后大家反復(fù)討論之后再修改完善。

其次，該標(biāo)準(zhǔn)主要參考國內(nèi)首個進行頁巖氣立體開發(fā)的涪陵頁巖氣田的經(jīng)驗，但同時參考了長寧—威遠等不同地質(zhì)開發(fā)條件頁巖氣田的開發(fā)調(diào)整經(jīng)驗，最終才形成了一套科學(xué)規(guī)范、具有較強操作性和推廣性的頁巖氣立體開發(fā)調(diào)整行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制規(guī)范和流程。

馬波：該標(biāo)準(zhǔn)以涪陵、長寧、威遠、南川等區(qū)塊開發(fā)調(diào)整實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ)，集結(jié)了多家專業(yè)單位的科研力量共同編制完成，確保了標(biāo)準(zhǔn)的先進性和合理性。規(guī)范了頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案編制的原則和內(nèi)容，能滿足我國頁巖氣在開發(fā)中后期開發(fā)調(diào)整方案編制中的基本需要的效用，可在相似頁巖氣開發(fā)中廣泛應(yīng)用，具有很好的適應(yīng)性。

劉莉：值得一提的是，該標(biāo)準(zhǔn)還具有全球的普適性。一方面，國際上頁巖氣類型多樣，但開發(fā)理念都是“先肥后瘦”。隨著頁巖氣開發(fā)不斷深入，當(dāng)“肥”的沒有，要吃“瘦”的時，企業(yè)追求高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，開發(fā)調(diào)整是必經(jīng)之路。另一方面，我國的頁巖氣勘探開發(fā)難度更大，很多時候是剔骨頭吃肉。為了維持能源的可持續(xù)性，國外頁巖氣也會走到需要剔骨頭吃肉的那一天。屆時，我們的標(biāo)準(zhǔn)就可以提供參考借鑒。

中國石油石化：該標(biāo)準(zhǔn)對中國頁巖氣發(fā)展有什么樣的意義？

馬波：該標(biāo)準(zhǔn)解決了頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案編制過程中內(nèi)容不規(guī)范、流程不熟悉、要求不明確等問題，明確了頁巖氣田開發(fā)中后期技術(shù)研究和創(chuàng)新攻關(guān)的方向，能夠有效指導(dǎo)開發(fā)調(diào)整方案編制，對提高儲量動用率、氣藏采收率和開發(fā)效益具有重要指導(dǎo)作用，對促進國內(nèi)頁巖氣開發(fā)技術(shù)水平的提高，對頁巖氣的可持續(xù)發(fā)展和技術(shù)進步有不可替代的意義，有助于我國頁巖氣儲量和產(chǎn)量持續(xù)上漲，保障國家能源安全。

該標(biāo)準(zhǔn)可促進國內(nèi)頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，體現(xiàn)出我國頁巖氣實力，提升我國在國際頁巖氣行業(yè)的影響力和競爭力。通過頁巖氣大幅增儲上產(chǎn)，提供清潔能源，對全球環(huán)境保護和能源格局轉(zhuǎn)變具有重大意義。

周興付：該標(biāo)準(zhǔn)主要針對進入開發(fā)調(diào)整階段的頁巖氣藏，指導(dǎo)頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案的編制，以解決一次井網(wǎng)開發(fā)效果綜合評價以及剩余地質(zhì)儲量分布規(guī)律及動用問題。目前，國外尚無任何關(guān)于頁巖氣開發(fā)調(diào)整的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)要求將有效指導(dǎo)頁巖氣藏持續(xù)高效開發(fā)，有效助力我國實現(xiàn)頁巖氣的高質(zhì)量發(fā)展，并推動國際頁巖氣多層位立體開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定。

對西南油氣分公司來說，擁有約2.08萬億立方米頁巖氣地質(zhì)資源量，已提交探明儲量2940 億立方米，縱向上有龍馬溪組、筇竹寺組等多套頁巖氣儲層，增儲上產(chǎn)潛力大。但是，目前我們的頁巖氣開發(fā)面臨著投資高、效益低、采收率低、剩余資源量較大等問題。為實現(xiàn)頁巖氣的高質(zhì)量發(fā)展，西南油氣分公司的頁巖氣終將走上立體開發(fā)的道路。目前已經(jīng)在威榮氣田、丁山氣田有針對性地部署中部氣層評價井，進一步探索頁巖氣立體開發(fā)的有效模式。

《頁巖氣開發(fā)調(diào)整方案編制技術(shù)要求》的成功編制將對西南油氣分公司頁巖氣立體開發(fā)起到至關(guān)重要的作用，將指導(dǎo)我們從氣藏地質(zhì)認(rèn)識、開發(fā)技術(shù)政策、立體開發(fā)潛力評價、工程工藝選取等多個方面開展氣藏開發(fā)工作。后續(xù)我們將會組織相關(guān)專家、技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)會該技術(shù)要求，融會貫通，充分吸取涪陵頁巖氣田立體開發(fā)的成功經(jīng)驗，結(jié)合西南油氣分公司頁巖氣勘查開發(fā)區(qū)地質(zhì)特征，力爭高效推進頁巖氣立體開發(fā)，獲得最優(yōu)化的成果，提升公司頁巖氣開發(fā)技術(shù)水平及效益質(zhì)量。

彌補不足

中國石油石化：頁巖氣方面還有哪些國家標(biāo)準(zhǔn)？都對我國頁巖氣的發(fā)展起到了怎樣的促進作用？

馬波：目前國內(nèi)頁巖氣標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量比較多、范圍比較廣，包含了技術(shù)方法規(guī)范、施工要求、安全環(huán)保等。比如，由自然資源部發(fā)布的《頁巖氣探明儲量報告編寫規(guī)范》，主要應(yīng)用在企業(yè)申報頁巖氣探明儲量中，促進了頁巖氣勘探開發(fā)企業(yè)加大勘查投入，盡快落實儲量；由國家應(yīng)急管理部發(fā)布的《頁巖氣鉆井井控安全技術(shù)規(guī)范》，主要應(yīng)用于頁巖氣鉆井、完井作業(yè)過程中，有效降低了安全生產(chǎn)事故風(fēng)險，促進了頁巖氣安全生產(chǎn)。

2020 年以來，華東油氣分公司作為牽頭單位，組織西南油氣田、江漢油田、中海油研究總院、延長石油等7 家單位開展《頁巖氣 氣藏分類》標(biāo)準(zhǔn)制訂研究。該標(biāo)準(zhǔn)填補了國內(nèi)外頁巖氣藏分類方面的空白，健全了頁巖氣評價標(biāo)準(zhǔn)體系，將于2024 年4 月11 日正式實施。

王廣耀：在研發(fā)形成符合中國國情的頁巖氣勘探開發(fā)理論和技術(shù)期間，中國非常重視頁巖氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，為中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支撐。例如今年發(fā)布的《頁巖孔隙度、滲透率和飽和度測定》《頁巖氣工廠化壓裂用水輸送系統(tǒng)技術(shù)要求》等國家標(biāo)準(zhǔn)。各專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定、發(fā)布，促進了頁巖氣勘探開發(fā)和清潔生產(chǎn)等標(biāo)準(zhǔn)的形成與推廣應(yīng)用，打破了美國技術(shù)壟斷，有力支撐了我國頁巖氣產(chǎn)量由2015 年的45 億立方米提高到2022年的240 億立方米，確保了國家能源安全戰(zhàn)略和頁巖氣發(fā)展政策的落地，降低了對天然氣進口的依賴程度。

截至目前，西南油氣田在頁巖氣方面牽頭發(fā)布國際標(biāo)準(zhǔn)1 項、國家標(biāo)準(zhǔn)11 項、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)29 項。主要針對頁巖氣全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)過程中涉及到的地質(zhì)評價、地震與測井、鉆完井、儲層改造、氣藏開發(fā)和安全清潔生產(chǎn)過程中的勘探開發(fā)需求，引導(dǎo)頁巖氣有序開發(fā)，避免環(huán)境污染；規(guī)范頁巖氣生產(chǎn)作業(yè)，保障開發(fā)安全；控制成本與資源消耗，實現(xiàn)經(jīng)濟開發(fā)。

中國石油石化：為促進我國頁巖氣的高質(zhì)量發(fā)展，還應(yīng)補足哪些方面的標(biāo)準(zhǔn)？

王廣耀：為了實現(xiàn)頁巖氣行業(yè)有質(zhì)量、有效益、可持續(xù)發(fā)展，國家將頁巖氣標(biāo)準(zhǔn)化工作提到了引導(dǎo)頁巖氣產(chǎn)業(yè)科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略高度。

隨著中—淺層頁巖氣勘探開發(fā)的全面展開和相繼規(guī)模建產(chǎn)，深層頁巖氣已成為中國頁巖氣工業(yè)面對的重要戰(zhàn)略接替領(lǐng)域。深層頁巖氣儲層地應(yīng)力高、水平兩向應(yīng)力差異大、層理和天然裂隙分布復(fù)雜、頁巖塑性變強，導(dǎo)致水力裂縫破裂延伸困難、裂縫復(fù)雜程度低、改造體積小、導(dǎo)流能力差且產(chǎn)量遞減快，極大制約了深層頁巖氣的經(jīng)濟效益開發(fā)。因此還需制定發(fā)布滿足深層頁巖氣勘探開發(fā)需求的標(biāo)準(zhǔn)。

具體來看，在地質(zhì)專業(yè)，要形成國際先進水平的頁巖氣地質(zhì)調(diào)查與資源評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。在鉆完井專業(yè)，要在頁巖氣井工廠化作業(yè)、堵漏、套變、水基鉆井液等方面的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)上取得突破性進展，建立起集鉆前、鉆井、固井、測井、錄井為一體的適用于中國頁巖氣鉆完井技術(shù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系。在儲層改造專業(yè)，要建立起深層、超深層頁巖氣體積壓裂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，超臨界二氧化碳壓裂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系等。在氣藏開發(fā)專業(yè)，要建立海陸過渡相、陸相頁巖氣開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)體系。在安全清潔生產(chǎn)專業(yè)，要形成3500 米以淺和3500 米以深的相關(guān)系列頁巖氣清潔開采技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括固體廢棄物脫油及資源化處理、廢水處理、大氣及噪聲治理、土地利用、廢物處置等，以及適用于頁巖氣開發(fā)的系列污染管控國家標(biāo)準(zhǔn)，包括污染控制、監(jiān)測、排放等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。以完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，促進企業(yè)開發(fā)有效益、政府管控有依據(jù)。

●供圖/彭 剛

馬波：目前國內(nèi)頁巖氣類型復(fù)雜多樣，勘探開發(fā)技術(shù)水平參差不齊，工程工藝技術(shù)適應(yīng)性不強，頁巖氣現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)有120 項，數(shù)量上遠低于常規(guī)石油天然氣，頁巖氣標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展具有較大潛力。建議從頁巖氣標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展全過程分析，對現(xiàn)有各項標(biāo)準(zhǔn)進行細化分類研究，對比常規(guī)油氣的標(biāo)準(zhǔn)，明確在頁巖氣勘探開發(fā)過程中的標(biāo)準(zhǔn)差異及下步工作方向。建議梳理現(xiàn)有頁巖氣高效勘探開發(fā)生產(chǎn)全過程中的瓶頸，比如高陡地層物探成像差、復(fù)雜構(gòu)造靶窗鉆遇率低、深層壓力高壓裂改造難、淺層應(yīng)力差異大、人工縫網(wǎng)簡單、持續(xù)排水采氣配套工藝不適應(yīng)及生產(chǎn)安全風(fēng)險等，加大創(chuàng)新攻關(guān)力度，解決實際問題，形成頁巖氣標(biāo)準(zhǔn)，完善頁巖氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。

周興付：在頁巖氣的開發(fā)上，我國整體較北美起步晚，且無論是地表環(huán)境還是地質(zhì)條件都更為復(fù)雜。目前國內(nèi)發(fā)布的頁巖氣國家標(biāo)準(zhǔn)以頁巖氣開發(fā)初期的描述、評價、方案編制等為主，尚缺少立體開發(fā)、技術(shù)實施、生產(chǎn)管理等過程管控及動態(tài)優(yōu)化方面的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范?！俄搸r氣開發(fā)調(diào)整方案編制技術(shù)要求》的成功編制彌補了立體開發(fā)方面的不足，但仍需要廣大的頁巖氣勘探開發(fā)企業(yè)共同努力，不斷完善填充各項空白，從而提升我國頁巖氣勘探開發(fā)的硬實力，降低我國能源長期依賴國際進口的不利局面，切實落實保障國家能源安全的重任。