頁巖氣勘探開發技術的現狀及解決策略

摘要：作為天然氣的后備領域，頁巖氣產業具有良好的發展前景，但因為高昂的成本輸出以及落后的勘探技術。頁巖氣的“勘探之行”一直不容樂觀，在文中，筆者就我國目前的頁巖氣勘探開發提出了幾項針對性的建議。

關鍵詞：頁巖氣；勘探；對策；資源；開發

鑒于國外的成功經驗，我國也開始涉足頁巖氣勘探這一領域，希望改善如今天然氣日益枯竭的局面，并通過這種新型能源以滿足我國高速發展的需要。頁巖氣的開發利用已經逐漸成為政府部門乃至尋常百姓的關注話題。

一、中國頁巖氣的勘探開發所面對的難題

由于中國的地質復雜多變。所以在頁巖氣勘探方面所要考慮的地理因素也格外全面。從國外的經驗來看，勘探頁巖氣不僅需要高額的成本支出，而且還要引進先進的開采技術，就譬如壓裂技術的運用。我們經常談論到的壓裂工具通常有：壓裂封隔器，滑套多級壓裂；泵送橋塞這三種，但具體要用哪種，還需要根據情況而定。那么，能否把頁巖氣放在我國礦產開發領域的重要位置，發揮其真正作用。筆者認為首要任務還是認清當前頁巖氣勘探的發展形勢。

（一）資源評估體系也不甚完善 頁巖氣儲量尚待考量。在北美的頁巖氣區域，往往掌有詳細的地質背景資料、高端的技術研發水平，我國所采用的壓裂技術就大多從國外引進，例如壓裂封隔技術，滑套多級壓裂技術；泵送橋塞技術等等（后來我國有改進）。在技術攻關與勘探政策研究上，切不可將北美的研發成果照搬照抄。需具體考慮我國的環境因素，地理因素等。

在中國勘探頁巖氣儲藏量時，有幾口頁巖氣井仍然沒有投入到開發當中，因而得不到詳細精準的測量數據。

（二）頁巖氣勘探受地理環境局限。巖氣的勘探與開發無時無刻不與地表環境劃鉤，在地廣人稀的北美，頁巖氣開采多以平原為主，減少了部分的工程量，降低了開采成本。但在人口密集的中國南部，頁巖氣多位于丘陵山區，交通不便，水源也受到了限制，所以工程量浩大，提升了成本。

（三）頁巖氣開采的核心技術還未充分掌握。我國對于頁巖氣勘探的相關原理了解并不深入，對于頁巖氣的成藏機理，富集特點等更是乏善可陳。工藝技術在于不斷的探索求新，當泵送橋塞技術引入我國時，就曾經度過長達20多年的“環境適應”。如果只是一味地依賴從國外所學的知識卻不加以改進創新，那么中國的頁巖氣開發就不能創造屬于自己的巔峰時代。

二、對于加速中國頁巖氣開發的若干建議

雖然頁巖氣在眾能源之中擁有良好的發展前景，但是中國對于該能源的開發利用仍處于孜孜不倦的“求學”階段。因此在短時間內，頁巖氣仍然不能擔負起放松資源壓力的重任，為了使頁巖氣能夠在中國的社會環境之下更好更快地成長，我們必須采取一系列的應對措施，使頁巖氣勘探工作能夠順利開展。

（一）壓裂技術是頁巖氣勘探的保障。頁巖氣勘探是整個油氣工業不斷發展革新的寫照。所以國家應該充分認識到頁巖氣勘探的重要意義以加大科研經費的投入，重點解決技術上的難題，為頁巖氣的發展提供技術上的支持。

1、Y531型壓裂封隔器的使用。Y531型壓裂封隔器在壓裂施工中也可以配合橋塞使用，這樣就可以在勘探頁巖氣時對任意一層進行壓裂。提高開采效率，在施工之前，先在Y531型封隔器的底部連接上接球籃，然后再將封隔器與油管柱相連，最后裝好壓裂井口。雖然每一步都十分簡單，但是如果接口處理不當，發生泄漏，那么會使企業蒙受巨大的經濟損失。筆者認為該種封隔器在下放以后能夠不斷坐封，那么即便在機械發生故障時，也能及時間斷工作，這樣一來就不會使整個勘探工程嚴重滯后。這樣看來，該種新型的壓裂封隔器的確能為整個勘探工作如虎添翼。

2、滑套多級分段壓裂技術的應用。頁巖氣的地質結構相較于天然氣而言更加復雜多變，其一，頁巖的泥質含量特別高。其二，頁巖泥土的黏度比較強。其三，之于陸地環境下的沉積作用，這樣一來，傳統的壓裂開采技術就無法適應頁巖氣的地質環境，所以可以運用滑套多級分段壓裂技術來解決這一問題，它的壓裂時不受技術限制，可以滿足最大的排量要求。除此之外在模擬情境中，預置的可開關滑套的啟動技術十分值得信賴，因此十分符合頁巖氣的開采

3、泵送橋塞壓裂技術的應用。我國自20世紀80年代末就引進了橋塞封層技術，在技術配套設施方面，我國都投放了諸多精力，使之不斷進步完善，所以這一技術相對比較成熟，水平井水力泵入式的橋塞壓裂技術同樣不受級數的約束，它的封隔安全，裂縫的布放位置更加準確，在回收利用方面也有了重大的進步，所以在筆者看來泵送橋塞壓裂技術是開發頁巖氣的首選。

（二）維持良好的礦權秩序。國內有經驗人士指出，如果將頁巖氣列為一種嶄新的礦種，使各類的投資者在寬松的礦權之下對頁巖氣的開發參與進行，進而實行新的礦權管理辦法，那么，就會極大地推動頁巖氣的發展進程，并使得中國的能源重新劃分格局。盡管這個理念十分貼合現代的發展目標，也讓停滯不前的頁巖氣勘探有了一絲發展的曙光，但實際上卻包藏了“禍心”。

首先，頁巖氣與天然氣的化學屬性相同，且應用的范圍近乎一致，但是相較于開采而言，頁巖氣由于滲透率低，故很難開采出來。換言之，其實頁巖氣就是以另一種形式儲存的天然氣，兩者之間除了開采的難易，幾乎找不出任何不同，所以將其列為新礦種也就成為沒有科學依據的無稽之談。

其次，現如今的頁巖氣主要依靠綜合評價技術以及總體的工程技術以謀求發展，但是這兩者也在另一方面成為了最為棘手的制約因素，使中國的頁巖氣勘探工作頻頻遭遇瓶頸。在研究頁巖氣開發的核心技術時，我們發現，體積壓裂在整個頁巖氣勘探過程中都發揮著至關重要的作用，但是，越為核心重要的工藝也對機器設備、人員操作等方面提出了更高要求，投資者往往不堪其支出負擔。

最后，牢記一句話“橘生淮南則為橘，橘生淮北則為枳”，要多多研究自己的失敗原因，而不是盲目抄寫他人的成功經驗，要更加清楚地意識到成功是不能復制的。

三、政府機關要承擔的重要職責

企業應該加強與政府之間的良性互動關系，這樣一來就可以積極地推動頁巖氣勘探的技術發展。一方面，企業可以鼓勵員工進行技術創新，以降低生產上的成本，另一方面，政府部門也可以通過相關的政策扶持以解決其經濟上的難題。

在有關頁巖氣的系統評價方面，仍然缺少一套特定的標準，例如在分析試驗方法，資源評價方法，儲量計算等方面時，如果沒有編制修訂符合中國環境的標準方案，那么就會使許多的檢測體系失去功效，造成把不必要的損失。

現如今，為切實實現我國頁巖氣產業化的發展目標，應該積極引進國外先進的勘探技術以及高端的戰略人才，這樣不僅能夠打破我國長期所處的被動發展局面，也對自身的技術開拓創新起到重要推動作用。并為將來中國資源的合理開發利用上寫屬于頁巖氣的精彩的一筆。

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