我國頁巖氣大發展拉開序幕

王烽 包書景

國內頁巖氣勘探開發正在加速推進，各類企業競爭激烈，頁巖氣大發展的序幕正在徐徐拉開。

國內頁巖氣勘探開發正在加速推進。王孝祥 攝

我國頁巖氣資源調查與勘探開發起步較晚，目前尚處于勘探早期的選區評價及先導試驗區建設起步階段。20世紀60年代至90年代，在常規油氣勘探過程中，松遼、渤海灣、四川、鄂爾多斯等盆地頁巖中均發現過泥頁巖裂縫氣藏或頁巖氣顯示。如1966年四川盆地威遠構造威5井在下寒武統九老洞組（井深2795米）頁巖中就獲得工業氣流，但未引起重視。近年來，受北美頁巖氣勘探開發獲得巨大成功的影響，我國頁巖氣資源勘探開發正在加速推進。

頁巖氣資源量全球第一

我國具有豐富的頁巖氣資源，分布領域廣泛。總的說來，具有多層系（古、中、新生界）、多領域（海相、陸相、過渡相）、多類型（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型）、多演化（熱演化程度高、中、低）、多成因（生物、熱解、裂解成因）等特點，泥頁巖層系油氣顯示活躍，頁巖油氣資源豐富。

中國石化彭頁HF-1井壓裂現場。田衛東 攝

2006年以來先后有美國能源信息署（EIA）、美國地質調查局（USGS）、中國石油、中國石化、中國國土資源部、中國工程院等機構對我國頁巖氣資源量進行了預測。由于目前我國頁巖氣的勘探程度較低，各評價機構掌握的資料不一、采取的評價方法不同，因此評價結果具有一定的差異性。但總的來說，各評價機構均看好我國頁巖氣資源的勘探開發前景。其中以國土資源部頁巖氣資源評價結果最具代表性。

2011年，由國土資源部油氣資源戰略研究中心組織實施“全國頁巖氣資源潛力調查評價及有利區優選”項目，包括中國石化、中國石油、中國地質大學（北京）、中國石油大學（北京）、中國地質調查局成都地質礦產研究所等27個單位420余人參加了研究評價工作。今年3月1日，國土資源部召開新聞發布會，公布了全國頁巖氣資源評價結果：我國陸上頁巖氣地質資源量134.42萬億立方米，技術可采資源量25.08萬億立方米（不含青藏區），優選出頁巖氣有利區180個，劃分頁巖氣勘探開發規劃區36個。

2008年以來，通過老井復查復試、頁巖油氣專探、常規油氣兼探等手段，先后在南方古生界海相、四川盆地中下侏羅統陸相、鄂爾多斯盆地三疊系陸相、東部斷陷盆地等多個領域獲得了頁巖油氣流，初步展示出良好的頁巖油氣勘探開發前景。

初步預測，2015年我國頁巖氣產量將達65億立方米，頁巖氣勘探開發初見成效。2020年頁巖氣產量1000億立方米。

勘探開發如火如荼

目前，國內頁巖氣勘探開發正在加速推進，各類企業競爭激烈，呈現出如火如荼的喜人景象。

2004年，國土資源部油氣資源戰略研究中心開始與中國地質大學(北京)一起，跟蹤調研我國頁巖氣資源狀況和世界頁巖氣資源發展動態。

2009年，在全國油氣資源戰略選區專項中，設立了“中國重點地區頁巖氣資源潛力及有利區帶優選”項目，并在重慶彭水縣蓮湖鄉實施了第一口頁巖氣戰略調查井渝頁1井，在下志留統見良好的氣顯示。

2009年11月，美國總統奧巴馬來華訪問期間，中美雙方簽署了《中美關于在頁巖氣領域開展合作的諒解備忘錄》，將兩國在頁巖氣方面的合作上升到了國家層面。

2005年以來，隨著能源需求的急劇增加和國外頁巖氣資源的成功開發利用，各大石油公司通過國際交流與合作，開展了國內頁巖氣勘探開發的一些前期調研和技術準備，對國內頁巖氣資源狀況開展了初步研究。三大石油公司將頁巖氣勘探開發列為非常規油氣資源的首位。

中國石油2007年與美國新田石油公司簽署了《威遠地區頁巖氣聯合研究協議》，2008年11月在四川省宜賓市實施了中國首口頁巖氣取芯淺井；2009年又與殼牌公司在重慶富順-永川區塊啟動合作勘探開發項目，并于2010年實施鉆探的威201井在下寒武統獲得日產1.08萬立方米工業氣流。隨后，在長寧和富順區塊下志留統龍馬溪組也獲得了頁巖氣的突破。目前，中國石油西南油氣公司在川南已鉆探了20余口井，除寧206井外，均產頁巖氣。與殼牌合作的陽101井（直井）初測產頁巖氣超過5萬立方米/日。

中國石化勘探開發研究院2006年啟動了“中國頁巖氣早期資源潛力分析”研究項目。2010年組織一些油田企業在常規油氣區內對170余口井進行頁巖氣復查、復試工作，在建111井和元壩9井分別獲得工業氣流，并由華東分公司實施了中國石化第一口頁巖氣探井——宣頁1井。隨后，在湘鄂西、黃平、彭水和湘中等海相領域開展了二維地震和參數井部署，在建南、涪陵、元壩、川西陸相領域開展了水平井試驗。

2011年，中國石化第一口頁巖氣水平井建頁HF-1井成功壓裂，試獲日產氣1.2萬立方米。2012年相繼在涪陵、元壩、彭水取得頁巖氣勘探突破。涪陵區塊興隆101井試獲日產氣11萬立方米，日產油54立方米。隨后在該區啟動了中國石化第一個頁巖氣產能建設示范區，預計2013年度形成10億立方米產能規模。還在元壩多口井試獲高產氣流，取得了川東南復雜構造區海相頁巖氣勘探突破。與此同時，中國石化與BP、埃克森美孚、雪佛龍等國外油氣公司進行了頁巖氣勘探的交流合作。

目前，國土資源部第二輪頁巖氣招標已經開標，眾多企業爭相參與。

頁巖氣開發面臨的突出問題

一是頁巖氣資源形成條件復雜，與北美地區存在較大差異，研究程度低，資源潛力和規模還有待進一步落實。我國含油氣盆地在多旋回的構造演化過程中，發育了海相、陸相及海陸過渡相三類富含有機質的泥頁巖層系，具有多層系、多類型、結構復雜的特點。如南方海相古生界泥頁巖演化程度普遍偏高，保存條件差，構造及地表地貌條件復雜多變，不同地區埋藏深度差異大。目前，我國頁巖氣資源仍處于評價早期，研究程度低，還需進一步加強潛力評價，落實資源規模。

二是適合頁巖氣勘探開發特點的工程工藝適應性配套技術系列尚未建立。北美頁巖氣開發經驗表明，規模化生產和水平井多級分段壓裂等工程工藝技術的突破是實現商業化生產的關鍵。目前我國在水平井鉆完井、水平井多級分段壓裂等關鍵技術方面尚處于起步階段，適應性工程工藝及配套技術系列尚未形成，還需進一步加強技術引進和攻關。如目前頁巖氣有利區多集中在南方地區，普遍適用于美國的井工廠快速施工模式，無法直接在南方復雜地形區狹小運行，需要進行技術創新和適應性試驗。

三是頁巖氣勘探開發尚處于發展初期，商業性開發需要國家政策扶持和成本控制。非常規油氣資源作為一種新的油氣能源，目前僅在北美地區進入商業性開發階段。我國頁巖氣勘探開發尚處于發展初期，加之地下地質和地貌條件復雜，天然氣管網和消費市場的不均衡，導致勘探開發投入大，成本和效益等風險遠遠高于常規油氣，商業性開發需要國家政策扶持和成本控制。目前中國石化的涪陵大安寨段水平井鉆井井深一般在3600米，從鉆前工程、鉆井、完井、錄井、測井、到壓裂，包括后期的井場建設、管線、采輸，大約需要6000萬～7000萬元資金。如果一口井的頁巖氣平均日產氣量在3萬立方米，要穩產6～7年才能達到投入產出平衡點。但頁巖氣井往往具有初期產量高、遞減快的特點。而美國做到頁巖氣商業化開采，首先是在國家優惠政策的扶持下，在成本管理、規模化、技術、工程作業進度（一口3000～3500米的水平井，美國現在1個月就能完鉆，而國內一般需3個月）上來保證提高單井產量，縮短資金的回收期。