页岩气大开发意义重大 成我国油气第三个跨越

2019-06-23 14:09

  中国工程院院士康玉柱指出,对于页岩气我们应有较高的热情,但要防止一哄而上,造成不必要的浪费。

  康玉柱,石油地质学家、中国工程院院士。1984年,他以地质力学理论为指导,在塔里木盆地主持实现了我国古生代海相油气田首次重大突破;在塔里木盆地主持发现10个油气田和我国第一个古生代的塔河大油田;1992年首次提出了我国古生代海相成油理论。1993年获李四光地质科学奖,2010年获何梁何利区域创新奖。

  目前页岩气的开发成为全球能源领域的热点,我国页岩气勘探开发正在加快推进。康玉柱院士十分看好我国页岩气的开发,他认为页岩气的开发应该积极,但也要谨慎。

  页岩气大开发意义重大

  问:随着十二五规划及国家相关政策的出台,页岩气成为能源行业的开发热点,近两年也取得较大的进展。页岩气的开发为什么会受到如此重视?

  康玉柱:非常规油气开发意义重大,可以从三个方面讲:

  第一,政府重视。多位国家主要领导人曾作出指示,要加强非常规天然气的开发和科技攻关,把非常规油气作为重大专项。国家相关部门对非常规油气非常重视,国内三大油公司和国土资源部在资源评价、选区及先导试验方面积极探索,投入大量资金和力量。地方政府热情也很高,与我交换过意见的就有湖南、贵州、江西、安徽等几个缺乏常规天然气资源的省份。

  第二,开发页岩气是全球潮流。目前全球页岩气可采储量有1870万亿立方米,资源丰富。美国在1921年就有了第一口页岩气井,但当时并没有引起重视。近二十年来,美国有几十个公司,尤其是一些小公司开始进行专门的页岩气开发,并且发展很快。在2011年,美国页岩气的产量在1700亿~1800亿立方米,占到美国天然气产量的1/3左右。

  第三,非常规油气的开发是我国油气开发的战略需要。自新中国成立以来,我国的油气开发经历了三个跨越:第一个跨越是1959年,松辽盆地大庆油田的第一口发现井松基三井。这是我国的陆相理论的突破。第二个跨越是1984年,塔里木盆地的沙参二井,首次实现古生界海相重大突破,带动了古生界油气的勘探开发。第三个跨越就是非常规油气,其中又以泥页岩油气为主。实际上我国的致密岩气开发已经有了十多年的基础,当初我们都叫特低渗油气,后来与国外致密油气指标相比较,发现指标其实是一致的。泥页岩油气在我国才刚起步,但具有重要的战略意义。

  我国页岩气发展潜力巨大

  问:目前关于我国页岩气可采资源量有很多种说法,差异很大,这些数字是如何估算出来的?为什么会有这么大的差距呢?您觉得哪个数据更合理?

  康玉柱:对于泥页岩气的可采资源量估算有这么几个标准:厚度、面积、含气量、密度等。含气量很关键,指的是1吨泥页岩中的含气量。页岩气主要有吸附气和游离气两种,根据岩石不同的情况,含气量各不相同。含气量、厚度和面积大小预测有差异,会造成可采资源计算结果不同。最近几年,关于我国页岩气可采储量主要有这几个数据:美国的估算数据36万亿立方米,国土资源部估算有25万亿立方米,2012年上半年中国工程院估计的可采储量11万亿立方米。

  美国的数字是给高了,他们把塔里木盆地、准格尔盆地的气含量算高了。那里的资源埋藏太深,现在技术条件还无法开采。因此,以上的数据只能是参考数。按照我自己的估算,我国页岩气可采储量大概有10万亿~12万亿立方米。

  问:美国页岩气发展得很快,2011年的产量已经占据到全国天然气产量的1/3。我国页岩气的发展潜力如何?

  康玉柱:我国泥页岩气的发展潜力巨大。首先,泥页岩气分布广。我国既有海相页岩气又有陆相泥页岩气,几乎遍布全国各个大中型盆地。其次,成段厚度较大。各主要时代泥页岩层段厚度都能大于30米,有的盆地甚至达累计厚度近1000米。再次,多时代分布。元古代、古生界、新生界,大约11个层位都有泥页岩气。每个盆地的地质条件有差别,但总体来说,都富有页岩气。最后,油气并存。在古生界,如四川盆地、鄂尔多斯盆地有机质演化程度高,以气为主。在我国东部中新生代则以油为主。我国的泥页岩气、致密岩气、煤层气往往共生。将来开发利用时要统一规划,高效利用油气井。

  迎难而上突破瓶颈制约

  问:在实际的开采过程中,我们会碰到哪些困难?

  康玉柱:我们所遇到的困难主要是我国的特殊地质条件。第一,埋藏深。我国页岩气一般在3000~4000米,而美国一般在1000~3000米。第二,地质条件比较复杂。我国经过了6次地质构造运动,各时期断裂对油气保存有很大影响。第三,有机质演化程度较高。Ro(有机质成熟度)一般在4%~5%,这种条件下含气量就很少了。一般来说Ro在2.5%~3.5%时含气量才高。第四,地表条件复杂,丘陵、低山、沙漠等较多。拿普光气田来说,要建一个地面处理厂,就需要削掉8个小山头,成本也就高了。

  问:美国页岩气发展已经近百年的历史了,而我国才刚开始,相比之下,技术上的差距主要体现在哪些方面?

  康玉柱:第一,资源评价还需进一步研究。第二,选区和先导试验区还要进一步优选。第三,就是开发技术,尤其是水平井压裂技术。美国可以做到30段压裂,我们目前水平井压裂可以做到20段,而且压裂程度和效果还不够。同时,压裂机械的配件我们有些无法生产或配置,工艺和技术上都存在较大的差距。

  问:那如何才能解决这些问题,重点该在哪些方面做工作?

  康玉柱:第一,做好油气资源评价。没有资源,就没有基础。先做好选区,再进行先导试验。第二,要做好技术准备。关键是水平井技术及压裂技术。第三,国家要统一管理,并制定相应政策。三大油公司、国土资源部、各省、私人企业、外国投资公司积极性都很高。这就需要国家统一管理,不能大家一哄而上,造成浪费。第四,注意环保。据了解,欧洲一些国家的人民不支持政府开采页岩气,怕对地下水造成污染。我国发展页岩气,环保不做好准备同样不行。第五,输油气管道建设。我国的管道建设相对落后,不像美国的管道四通八达。在开发页岩气前必须考虑到,一旦开采出气,会不会存在无处消化的情况?页岩气的开发是一个系统工程,输油气管道也必须提前准备。

  问:您觉得我国页岩气的发展会经历哪些阶段?将来的发展前景如何?

  康玉柱:关于页岩气的发展,我提出了三个阶段,当前是起步准备阶段。总体来看,我认为上规模开发页岩油气还需要一段时间的准备,对于这个时间段的长短大家看法不一,我认为还需要5到10年的准备。美国对页岩气有近百年的研究,但直到近二十年才开始大规模开发。

  近两年我们已经打了70多口井,在几个层系也发现了油流、气流,起步还是很乐观的。比如,胜利油田已经打了一些泥页岩油井,每口井出油5立方米到几十立方米,但是过了几个月,产量就下降了,还不太稳定。四川盆地在志留系泥页岩中打出天然气,初产较高,几个月后产量下降快。

  造成这种不稳定的原因,主要就是技术问题。水平井压裂技术不到位。泥页岩油气开发要靠压裂,人工造缝才能出油气。压裂技术不到位,压裂的程度不够,就限制了页岩气的开采。

  国家十二五规划提出页岩气产量达65亿立方米,我感到实现这目标还是有难度的。我认为,我国力争在2015~2020年,进行规模发展,2020年能实现200亿~300亿立方米产量。2021~2030年,有可能进入大发展阶段,争取实现500亿~600亿立方米。

  总的来看,我国页岩气还处于刚刚起步阶段,尚有不少问题有待于探索,需要一段时间实践和认识,做好各方面准备,特别是资源选区、先导实验、开发技术等,防止一哄而上,造成不必要的浪费。我相信中国泥页岩油气的潜力巨大,经过一段时间的准备,一定会实现资源的接替,实现我国油气的第三个跨越。

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