語音播報
“目前我國頁巖氣的開發(fā),仍然面臨眾多考驗”,“頁巖氣實際開發(fā)利用還存在差距”……11月18日,在中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所資源地層學(xué)與古地理學(xué)重點實驗室召開的中國南方頁巖氣的形成和分布研討會上,專家認(rèn)為,頁巖氣開采規(guī)律不同于常規(guī)油氣田,存在排氣衰減率高、后勁不足的特點。
中國南方海相頁巖氣的開采資源,約占國內(nèi)海相頁巖氣總可采資源的87%,南方頁巖氣開采前景廣闊,若能突破障礙,勢必給中國頁巖氣開采帶來新的動力。與會專家認(rèn)為,應(yīng)盡快在我國南方開辟新氣區(qū),加強基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān),力爭2020年實現(xiàn)300億立方米年產(chǎn)量目標(biāo)。
頁巖氣勘探取得突破,開發(fā)技術(shù)仍需攻關(guān)
頁巖氣,是儲存于富有機質(zhì)泥頁巖及其夾層的非常規(guī)天然氣。2009年,在攻克技術(shù)和成本障礙后,美國頁巖氣革命席卷全球。這給缺油少氣的中國帶來了極大的想象空間。
中國科學(xué)院院士陳旭告訴科技日報記者,目前頁巖氣開采條件最成熟的地區(qū)是四川盆地,頁巖氣年產(chǎn)量有望達(dá)100億立方米,相當(dāng)于替代原煤1500多萬噸,減少二氧化碳排放1000多萬噸。而替代煤炭可節(jié)約能源使用成本50多億元,替代石油可節(jié)約能源使用成本300多億元,可帶動地區(qū)GDP增長高達(dá)600多億元。
近期,長江中上游地區(qū)頁巖氣勘探開發(fā)取得重大突破,開采地區(qū)將擴展到湖北宜昌等地區(qū),推動我國實現(xiàn)300億立方米年產(chǎn)量目標(biāo)。
“目前,我國已經(jīng)基本掌握了先進(jìn)的水平井分段壓裂技術(shù),在關(guān)鍵技術(shù)裝備上,實現(xiàn)了自主創(chuàng)新,潛入4千米深度的頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù),已經(jīng)基本具備。”相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門專家告訴科技日報記者。
水平井分段壓裂技術(shù)是頁巖氣開發(fā)的關(guān)鍵,具有泄氣面積大、單井產(chǎn)量高、儲量動用度高的特點。
專家把水平井形象地比喻成一支吸管,鉆機將這根彎曲的“吸管”插入深達(dá)幾千米以下的頁巖氣層,水平方向推進(jìn)1500米左右,通過水泥壓裂,在地層中形成人造裂縫,與頁巖層中的天然裂縫配合,頁巖氣就能被釋放出來。
然而,我國頁巖氣地層卻具有普遍深埋的特點,對開發(fā)技術(shù)提出了更多挑戰(zhàn)。中科院南京地質(zhì)古生物所研究員張元動說:“美國很大一部分頁巖氣層的埋深不到3000米,有的甚至不到1000米。但我國的頁巖氣大都在3000米以下,有的甚至達(dá)到了5000米。地質(zhì)埋藏條件也非常復(fù)雜?!?/p>
這樣的地質(zhì)條件給頁巖氣開發(fā)帶來諸多不便,“最大的問題就是成本,埋得越深,開采成本就越高,目前打一口勘探井大概需要近8000萬人民幣,打得越深越貴,不夸張地說法,鉆頭多打一米,就要多花2萬人民幣左右?!钡嚓P(guān)部門專家表示,“可能開始時會出現(xiàn)成本過高,隨著技術(shù)逐漸成熟,成本肯定會降下來。且目前國家在頁巖氣開采方面也有補貼?!?/p>
頁巖氣基礎(chǔ)科學(xué)問題亟待解決
本次研討會上,出現(xiàn)率最高的一張圖就是陳旭院士2015年所作的,有關(guān)奧陶系頁巖氣核心地層的筆石化石帶劃分方案。“以前我們走了不少彎路,自從有了這套劃分方案,我們在野外現(xiàn)場就能知道鉆井打到什么位置了,要不要繼續(xù)往下打,這口井的產(chǎn)氣潛力有多大。”相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門負(fù)責(zé)人介紹說。
與解決鉆井最后一厘米的問題相對應(yīng)的,是古生物地層學(xué)數(shù)據(jù)庫在頁巖氣開發(fā)富集區(qū)“甜點”預(yù)測方面的應(yīng)用。
近年來,中科院南京地質(zhì)古生物所古生物地層學(xué)數(shù)據(jù)庫(GBDB)在頁巖氣勘探方面的應(yīng)用取得重要進(jìn)展,可以根據(jù)原始的地層和古生物數(shù)據(jù),生成富含頁巖氣的黑色頁巖地層的三維分布、化石分帶等可視化信息,協(xié)助產(chǎn)業(yè)部門,掌握黑色頁巖的時空分布特征,總體估計頁巖氣的儲量和層位。
然而,古氣候、火山活動、生物類群等與富有機質(zhì)頁巖沉積的關(guān)系,深層及非海相頁巖氣開發(fā)潛力等與頁巖氣形成和賦存有關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)問題,仍有待深入研究?!皩τ陬A(yù)估我國的頁巖氣儲量,圈定新的勘探開發(fā)‘甜點’區(qū)域等都具有重要意義?!?/p>
南方地區(qū)將成為頁巖氣開發(fā)主力
“中國頁巖氣起步晚,發(fā)展速度快。目前四川盆地最有希望?!标愋裨菏空f道。我國頁巖氣開采主要在四川一帶,產(chǎn)能最高的要屬涪陵,其已探明的儲量高達(dá)6008億立方米。
2011年時,我國將頁巖氣定為第172號獨立礦種。目前全球僅有四個國家實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開采,中國就是其中之一。2016年,我國頁巖氣產(chǎn)量達(dá)到78億立方米,預(yù)計2017年達(dá)到90億立方米。
頁巖氣產(chǎn)量的大幅度持續(xù)增長有賴于新層系、新區(qū)塊、新氣區(qū)的不斷發(fā)現(xiàn)。據(jù)美國頁巖氣的產(chǎn)量增長表明,它是通過不同油區(qū)之間的階梯增長,實現(xiàn)快速增長的,因此開辟新戰(zhàn)場迫在眉睫。
與會相關(guān)專家表示,南方海相頁巖氣開采資源,約占國內(nèi)海相頁巖氣總可采資源的87%,南方頁巖氣開采前景廣闊,若能突破障礙,勢必給中國頁巖氣開采帶來新的動力。
?。ㄔd于《科技日報》 2017-11-20 03版)
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