中国页岩气发展迎来2.0时代

2020-12-18 来源: 浏览次数:

10年来中国页岩气实现快速发展

时光回溯到2009年,彼时,业界还未充分认识页岩气、还在怀疑是否值得开发时,中国工程院院士翟光明就上报了国内第一份页岩气院士建议《关于加强我国页岩气勘探开发的建议》。

翟光明当时指出,我国页岩气资源十分丰富,也在多个含油气盆地页岩段见到页岩气显示,其中,1966年完钻的威5井,在九老洞组页岩段裸眼测试日产气量达2.46万立方米,但当时对页岩气没有更深的认识,错失一次难得的机遇。

他还就国家扶持政策、组织前瞻性研究、建立开发先导示范区等提出建议,很快得到国家重视。

10年来,中国对海相页岩气有了比较深入的研究,特别是对主要目的层龙马溪组的资源、生产规律等有了比较明确的认识,形成了涪陵、威远、长宁等页岩气生产基地,探明储量超2万亿立方米,2019年产量154亿立方米,2020年预计在200亿立方米左右。

2020年7月,中国工程院院士胡文瑞等6位院士专家在两年多专题研究的基础上,呈报了《加快推进我国千亿方页岩气生产建设工程的建议》,提出力争到2035年建成页岩气千亿立方米规模,使页岩气在我国天然气中的产量占比由不足1/10提高到1/3左右。

西南石油大学校长赵金洲认为,中国页岩气发展已实现1.0,通过业界努力,中国页岩气发展2.0时代即将到来。

页岩气主攻对象转向深层和常压

四川盆地仍是当前和未来一个时期页岩气的主战场,但主攻对象已转向深层页岩气和常压页岩气。

中国石化西南油气总经理郭彤楼说,四川盆地及周缘龙马溪组页岩气资源量约39.3万亿立方米,按页岩埋藏深度和气藏地压系数差异,大致可分为盆内中深层、盆内深层-超深层和盆缘-盆外常压三个区,其中常压及深层页岩气资源量约占86.2%。

2012年以来发现的探明储量以小于4000米的中深层页岩气为主。目前中深层龙马溪组页岩气勘探开发技术日渐成熟,可实现效益开发,处于持续上产阶段。

常压和深层页岩气都存在甜点认识不清、压裂技术不成熟、成本高效益差等问题。对此,中国石化近年来攻关形成常压页岩气低成本配套技术系列,综合降本60%以上,实现盆外残留向斜效益开发;攻关形成深层页岩气二代压裂工艺,正建设威荣、永川两个深层页岩气田。此外,中国石油在渝西、泸州等地区深层页岩气取得重大突破。

郭彤楼认为,页岩气将是“十四五”天然气重要增长点,美国2018年页岩气产量占天然气总产量的68.5%,四川盆地页岩气产量仅占盆地总产量的34%,还有很大提升空间。

虽然目前页岩气主战场仍是川南龙马溪组,但翟光明指出,勘探要不唯目标区,努力探索和拓展新战场,如华北中新元古界、辽西中新元古界、鄂尔多斯盆地海陆过渡相等都有较大页岩油气资源潜力。

工程技术进步是效益开发的关键

中国科学院院士高德利说,常规油气资源量小、品质好、易开采,而非常规油气资源量大、品质差、难开采,要在丛式井、一趟钻、磁导向钻井、电加热开采等关键工程技术方面进行创新。

赵金洲说,中美页岩气压裂存在巨大差异,我国页岩气埋藏深,裂缝更难压开;脆性弱塑性强,裂缝更难延伸;应力差值大,裂缝更难转向;闭合压力大,裂缝更难支撑。对此,业界学界联合攻关,形成第一代缝网压裂技术,只能形成局部缝网;形成第二代缝网压裂技术,完善了缝网体系;加快深层页岩气勘探开发,必须尽快形成第三代缝网压裂技术。

江汉油田负责人甘振维表示,我国页岩气藏随埋深增加,气井产能呈降低趋势,气田钻完井费用快速上升,虽然随着技术和装备不断进步,建井成本快速缩减,但仍高出国外30%左右,气田开发普遍处于经济边界,同时,我国页岩气采收率普遍较低。因此,做好增产降本加减法、提高气藏采收率才能实现页岩气整体高效开发。

增产降本方面,中国石化通过优快钻井、优选压裂材料、研发新型工具、建设电网管网,单井钻完井成本降低15%,深层测试产量提高40%。提高采收率方面,中国石化首创国内页岩气立体开发模式,焦石坝区块气藏采收率从12.6%增至23.3%,其中立体开发核心区采收率达39.2%,有力保障了气田持续稳产。未来,探索最优水平段长、最佳压裂关键参数可进一步提高页岩气开发经济效益。

中国石化高级专家李光泉表示,增加水平段长度是提高页岩气井产量的最直接手段,北美页岩气田4000米水平段长已成常规,最长达6366米,国内多在2000米左右。2018年以来,我国在多个非常规区块实施多口水平段长超3000米和4000米的水平井,但钻井速度慢、成本高。目前,5000米水平段水平井钻完井技术面临储层甜点控制和产能保障等一系列难题,中国石化正加紧攻关,力争早日突破。

非常规理论创新引领页岩油气革命

中国科学院院士邹才能说,世界油气工业正在从常规向非常规跨越,而页岩油气地质理论创新引领非常规油气取得重大突破。

邹才能说,非常规理论创新在于突破了圈闭型“油气藏”理论,建立了连续型“甜点区”理论。过去认为页岩只能作为油气烃源岩,是“铁板一块”无缝隙;现在认为页岩富有纳米级孔隙,可连续型聚集,存在高产“甜点区”,可压裂产生人造渗透率。

翟光明同样认为,页岩油气资源的勘探开发对全球能源发展的影响是空前的。以往,烃源岩层系是作为生油岩进行研究,未作为生产目标层系,现在已从过去围绕烃源岩做文章转变到进入烃源岩做文章,带来了认识的革新和技术的飞跃。

邹才能认为,我国有望实现页岩气、页岩油、煤制气3个非常规油气革命。其中,我国页岩气有资源,革命正在进行;页岩油通过地下原位改质技术实现工业开采,可推动页岩油革命;煤炭通过地下加热气化技术可形成甲烷、氢气,可与石油工业融合发展,推动煤制气革命。

邹才能表示,非常规油气将成为我国“稳油增气”的战略资源。其中,非常规油是产量稳定的砝码,2030年可能占比30%;非常规气是产量增长的主角,2030年占比有望超50%。(记者程强)

转自:中国石化报

 
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