我國陸相頁巖油前景可期

○ 文/黎茂穩 孫川翔 張海霞

觀察

我國陸相頁巖油前景可期

○ 文/黎茂穩 孫川翔 張海霞

作為“頁巖革命”功臣之一的海相頁巖油，與中國陸相頁巖油相比優勢明顯，但中國陸相頁巖油儲量豐富，前景可期。

美國的“頁巖革命”業內人士并不陌生。在過去的20多年的時間里，美國原油產量實現快速增長，其速度之快超出整個石油行業的預期。其中，頁巖油和頁巖氣這兩大“功臣”的產量增幅大大超過了常規油氣，產量占美國本土原油和天然氣總產量的50%以上，被業界稱之為一場“頁巖革命”。

但很多人也許并不知道，美國“頁巖革命”的功臣之一頁巖油，可以分為海相頁巖油和陸相頁巖油，而美國在“頁巖革命”中發揮巨大作用的正是海相頁巖油。與美國大規模開發的海相頁巖油相比，我國的陸相頁巖油儲量豐富，前景可期。

美國海相“生油” 中國陸相“生油”

頁巖油，是指達到生油門限的泥頁巖中“隱藏”的天然石油。地質學家在野外觀察的泥頁巖通常具有不同發育程度的頁狀層理，其厚度在1cm以下，看上去很像書頁堆疊在一起的樣子，顧名思義叫頁巖。

●看上去像書頁堆疊在一起的巖石，被稱為頁巖。我國頁巖油可采資源量超過100億噸，潛力巨大。 供圖/CFP

頁巖油作為非常規油氣中的一種，它的“非常規”一方面體現在生成后沒有發生大規模長距離的“遷移”，而是依舊賦存于生油母巖中。也就是說，泥頁巖本身既作為烴源巖或者人們通常所說的生油母巖，同時也作為頁巖油的儲層，即所謂的“源儲一體”。頁巖油“非常規”的另一面則體現在頁巖油儲層的性質上。作為生油母巖的泥頁巖具有在橫向上呈連續分布、比表面積大、孔隙小、儲層十分致密的特點。一方面泥頁巖雖然致密，但其比表面積大，從有機質中生成的石油以類似“油膜”的形態大量吸附在泥頁巖中礦物顆粒表面或者與生成它們的固體有機質“藕斷絲連”；另一方面泥頁巖雖然致密，但其內部結構就好比夾心餅干的上下薄脆，其不僅孔隙度相對高，而且脆性大、容易發育有天然裂縫，而裂縫中的頁巖油主要以游離態的方式存在。

與常規油氣相同，頁巖油既可以生長在海相地層，也可生長在陸相地層中。然而，上世紀二三十年代，由于世界上發現的石油資源絕大部分都是在海相地層，美國“頁巖革命”中的“功臣”頁巖油同樣也生于海相地層，西方地質學家基于大量的勘探實踐經驗，曾提出“海相生油陸相不能生油”的觀點。

事實是否如此呢？早年間，中國第一位石油地質學教授潘鐘祥先生在美國石油地質學家協會上做了“中國陜北和四川白堊系陸相生油”的論文報告，首次提出“中國陸相生油”。由此，50年代末期，中國第一個陸相生油的大油田——大慶油田誕生于松遼盆地。此后，在中國中東部相繼開發了渤海灣、江漢、南襄、蘇北等油氣盆地和地區，在中西部開發了鄂爾多斯、準噶爾、吐哈等盆地，它們都是在陸相含油氣盆地中形成的油氣藏。這些盆地不僅含有豐富的常規油氣，同時也是中國陸相頁巖油勘探開發潛力最大的地區。

海相和陸相頁巖油“各有千秋”

Permian（二疊紀）盆地位于美國德州西部和新墨西哥州東南部，歸功于海相沉積的獨特地貌，為美國頁巖油的“皇冠明珠”，儲量位列世界第二。目前，該盆地日產量占美國頁巖油產量的43%，是美國頁巖油當之無愧的核心產區。

那么，中國的陸相頁巖油與美國等國大規模開發的海相頁巖油有什么差異呢？總體來說，陸相環境中沉積的頁巖比海相的厚度大，頁巖儲層具有很強的非均質性，與此同時，陸相頁巖油熱演化程度整體偏低、原油密度大、含蠟量高，造成其可流動性變差，這些差異的根源在于海相和陸相兩種油氣生長環境的差別。

首先，海相盆地具有優越的、比較穩定的水下環境。相比陸相湖泊，海洋水體是咸水，為頁巖油藏沉積物中的有機質提供了大面積缺氧的還原環境；同時海洋水體規模大、受氣候影響小的特點，因此形成了有利于有機質保存的穩定的水下還原環境。當然，當陸相湖泊達到半深水—深水湖泊環境時，同樣也有利于有機質的堆積與保存，但一般情況下總體規模不如海相盆地，而且對氣候變化更為敏感。其次，海相生油巖中的有機質更有利于頁巖油的生成，而以陸源高等植物為主的陸相沉積地層中的有機質以木質類纖維素為主，含類脂物少。最后，海相盆地規模大，構造活動相對穩定，構造簡單。而陸相沉積盆地多分布在山前、山間活動區域，規模相對較小，并常受造山活動、斷裂活動影響，很大程度上影響了頁巖油的形成、分布和保存。

基于以上海相頁巖油的種種優勢，美國開發了一系列不同于常規油藏的特殊開采技術，其中水平井鉆井技術和分段壓裂技術當數兩大“明星”技術，以此提高頁巖油的產量。

反觀國內，上述所提到的由于陸相頁巖油的生長環境與海相的頁巖油的生長環境大有不同，相對復雜，我國的陸相頁油的開發目前處于初步階段。

陸相頁巖油 前景可期

雖然我國陸相頁油的開發也只是初步階段，其實并非我國，陸相頁巖油的研究在全球范圍內尚處于起步階段。而且想攻克陸相頁巖油開發，擺在我國面前的難題與挑戰亦很多。包括我國目前對陸相頁油賦存機理、甜點構成要素、儲層流動機制均不是很明朗。

然而推動我國不斷探索的是陸相頁巖油非比尋常的深遠意義。

第一，隨著中國常規石油產量的逐年衰減，陸相頁巖油的勘探開發將為國民經濟發展提供重要保障。當前，中國已經成為僅次于美國的全球第二大石油消費國，隨著常規石油產量的下降和國內對石油需求的進一步增長，急需探索新的有潛力的原油資源。對中國陸相頁巖油資源量的初步評價結果顯示，中國具有良好的陸相頁巖油勘探前景，尤其在渤海灣盆地、松遼盆地、鄂爾多斯、準噶爾等大型沉積盆地以及許多“小而肥”的中小型盆地，陸相頁巖油資源都十分豐富。

第二，陸相頁巖油的勘探開發有利于維持油氣產業的持續發展。眾所周知，油氣資源是不可再生資源，油氣產業的可持續發展需要我們經濟合理的開發利用資源，提高油氣資源的使用效率，同時要增強油氣資源開發的持續性研究和戰略規劃。只有做好陸相頁巖油研究的基礎工作，加大理論技術研發力度，才能在未來更有力地支撐中國油氣產業的可持續發展。

第三，陸相頁巖油的勘探開發有利于豐富能源地球科學學科體系，彌補陸相頁巖油在國內外學術研究上的空白。目前，全球油氣行業開展的研究和技術攻關主要圍繞海相常規油氣資源，而對于非常規陸相頁巖油卻知之甚少。因此，在陸相頁巖油領域開展系統研究和技術探索將有利于彌補這一學術空白，促進學科體系的進一步豐富和完善。

責任編輯：周志霞

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