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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
页岩气大规模开采还有哪些难关要过?

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匿名 提出于2022-08-08
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  6月30日,中国石化部署在重庆綦江的新页1井试获日产页岩气53万立方米,标志着新场构造落实千亿方资源量。至此,中国石化川东南盆缘复杂构造带“新场南—东溪—丁山—林滩场”形成整体连片,整体资源量达到11930.5亿立方米,是中国石化继涪陵页岩气田后发现的第二个万亿方页岩气资源阵地,将为保障我国能源安全贡献重要力量。

  新页1井完钻井深5756米,是中国石化勘探分公司部署在重庆綦江区新场构造的深层页岩气风险探井。新场构造在地质上属于川东南盆缘复杂构造带,此前研究表明,该构造带超深层页岩气有利面积大、资源量大,是中国石化页岩气增储上产的重要领域。

  “新场南—东溪—丁山—林滩场”的平均深度都大于3500米,其中最深完钻的丁页8井气层达到4614米。

  通常而言,埋深超过3500米的页岩气,被定义为深层页岩气。深层页岩气穿过的地层多,存在着页岩埋深大、地应力复杂等多项世界级难题,对技术要求高,勘探开发难度大。如果说浅层页岩气开发是将“羊肠小道”扩建为“高速公路”,那么深层页岩气开发便是在青藏高原上开山架桥,修建复杂交错的“盘山公路”,难度之大,可想而知。

  中国石化在2012年涪陵页岩气田取得重大勘探突破后,将目光转向川东南盆缘复杂构造带,成立深层页岩气技术攻关组,持续开展深层页岩气目标评价等技术攻关研究,攻关形成了深层页岩气体积压裂技术,实现了优质页岩钻遇率100%,压裂装备、工具及材料全部实现国产化,大幅降低施工成本。2019年,取得深层页岩气勘探战略性突破。之后,进一步推进深层页岩气勘探,落实了万亿方页岩气资源阵地。

  1、页岩气的储藏量特别丰富

  随着社会经济的发展,节能减排成为全球共同关心的问题,这就需要加大清洁高效能源的利用力度。页岩气是以甲烷为主要成分、非常规天然气形式存在的天然气,是一种清洁、高效的能源资源和化工原料,可被用于居民燃气、供热、发电、汽车燃料和化工生产等领域,应用范围广泛(图1)。

  储藏量尤其丰富是页岩气利用、开发被看好的重要原因之一。我国页岩气资源十分丰富,资源量居于世界前列。根据预测,我国的主要盆地和地区资源量约36万亿立方米,经济价值巨大,资源前景广阔。

  目前,我国的页岩气勘查开发整体处于初级阶段。但随着开采技术的进一步成熟,页岩气将会在我国的能源供应结构中占有极为重要的地位。

  长期以来,我国一直以煤炭为主要能源。天然气在一次能源中所占比例仍然过低,如今大力发展天然气,是我国保障能源供应和发展低碳经济的必然选择。

  据测算,随着我国能源结构及利用方式的一些调整,2020年天然气在我国能源消费结构中的比重将提升至10%以上。相对于煤炭而言,天然气更为清洁,因此未来国家还将进一步推动天然气的利用。然而,常规天然气的增长潜力始终是有限的,这就需要加大页岩气等非常规天然气的勘查开发。

  加快页岩气勘探开发和利用具有多方面的价值。不管是在满足社会经济发展对清洁能源的巨大需求,还是在控制温室气体排放,构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式上都具有重要作用,其对改善居民用能环境,提高生态文明水平也具有重要的现实意义。

  2、勘探开发“底气”渐足

  油气专家潘继平指出,过去5年,非常规天然气(页岩气、煤层气)产量占全国天然气总产量的比例由不足7%提升到约14%,占比翻了一番。陆相页岩油取得重大进展,正逐步成为石油开发稳中上产的重要领域。

  例如,中石油在长庆油田鄂尔多斯盆地探明地质储量超10亿吨的页岩油整装大油田;在大庆油田古龙页岩油勘探新增石油预测地质储量12.68亿吨;青海油田所处的柴达木盆地页岩油勘探取得重大战略性突破。

  中石化在页岩油勘探开发领域也获得多项突破。2021年11月,胜利油田在东部探区获页岩油勘探开发重大进展,上报首批预测页岩油地质储量4.58亿吨,初步测算该地区页岩油资源量达40亿吨以上。2021年12月,页岩油勘探再获战略突破,在苏北盆地溱潼凹陷地区落实有利区面积420平方千米、页岩油资源量3.5亿吨。

  目前,我国页岩油气的勘探取得了重要进展,这是在国际油气勘探投资普遍不足形势下取得的成果,也是增储上产“七年行动计划”的重要成果。

  此外,中石化还持续加大页岩气勘探开发力度,涪陵页岩气田至今已累产气超400亿立方米。截至2021年11月,涪陵页岩气田白马区块单井最高累产超3000万立方米,在国内常压页岩气井中处于较高水平,证实了该区块具备规模增储、效益开发的良好前景。与此同时,我国深埋在4000米以上的深层页岩气勘探领域也取得新的重大进展。

  截至2021年12月20日,中海油中联公司天然气日产气量首次突破1400万立方米,较去年同期增长40%,增速居全国煤层气企业第一。山西临兴致密气田探明地质储量逾千亿立方米,打破了致密气井普遍低产的固有认识,5万立方米/天以上的高产井较去年同期提高21.6%。

  3、资源潜力有待重新认识

  在当前自然资源与生态环境并重的新理念下,对非常规油气资源潜力的评价,不能只停留在资源数量上,还要对资源开发中的各类风险及其社会、生态环境影响进行一体化综合考量,才能科学认识资源潜力。

  非常规油气在“双碳”目标下也面临新挑战、新要求。“‘双碳’目标下,对非常规资源潜力的认识可能发生变化。基于勘探开发实践和新的边界条件,应重新认识与评价非常规资源潜力,进一步优选现实的资源开发区和未来资源接替区。”潘继平说。

  由于我们在页岩油气富集规律和勘探开发理论方面还较为薄弱,所以仍将在不确定性中摸索较长一段时间,还需要持续不断地积累资料、研究和经验才能逐步降低成本,明晰勘探开发方向。此外,还需在政策、技术和管理运营模式等方面继续深入探索。

  在所有非常规油气中,煤层气作为独立产业的特征越来越不明显,产业特点也愈发淡化。煤层气确实重要,但其经济效益差、投资不足、市场开拓困难,国家一直有扶持政策,但行业却日益边缘化。

  造成这一现象的原因之一是煤层气一直在“一定区域内”发展,无法扩展至全国。“煤层气很难进入西气东输等主干管网,作为煤层气的主战场,山西省内的天然气管线较为发达,但也只是被困在这个‘圈圈’里发展,价格也因为由区域市场决定上不去,导致经济效益差,发展有困难。”

  即使有较高的采储量,如果销量不匹配也无济于事。煤层气要想‘破圈’,就要从煤炭企业中脱离出来,实行大公司战略,组建领军企业,提升抗风险能力,而不是走小公司战略。

  除页岩气和煤层气已具备规模发展条件外,业内对凝析油、轻质油等非常规油气资源规模和发展前景正在重新认识,未来有望成为增储上产新支点。

  4、页岩气开采还有哪些难关要过

  在碳达峰、碳中和目标下,中国还有较长时期的油气需求增长期,即便石油消费达到峰值,大规模的消费还将稳定一段时期,所以非常规油气是重要的战略接替资源。

  而随着油气勘探的不断深入,勘探对象也由构造油气藏向岩性地层油气藏转变,由常规油气藏向非常规油气藏转变,由中—浅层油气藏向深—超深层油气藏转变。新增油气探明储量呈现出低渗透、 低丰度和埋藏深的特点,技术进步和理论创新对储量增长具有至关重要的作用。

  潘继平表示,矿权管理、财税补贴、用地、环保等政策问题依然制约着非常规油气的增储上产。同时,在碳税等政策条件下,此类资源开发过程中的碳排放(如甲烷排放等)必然会增加开发成本,开发生产过程中的清洁用能成本(绿电等)短期内也将提升。

  在降碳减排、绿色开发的要求下,非常规油气增储上产的技术挑战更加突出。深层海相页岩气、陆相页岩气、陆相页岩油及煤层气等非常规资源规模效益开发和持续上产,除了面临技术瓶颈,还面临降碳减排的技术工艺制约。

来源:光明网,光明日报,中国能源报

发布于 2022-08-08 14:01
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