中國(guó)工程院院士康玉柱指出,對(duì)于頁(yè)巖氣我們應(yīng)有較高的熱情,但要防止一哄而上,造成不必要的浪費(fèi)。
康玉柱,石油地質(zhì)學(xué)家、中國(guó)工程院院士。1984年,他以地質(zhì)力學(xué)理論為指導(dǎo),在塔里木盆地主持實(shí)現(xiàn)了我國(guó)古生代海相油氣田首次重大突破;在塔里木盆地主持發(fā)現(xiàn)10個(gè)油氣田和我國(guó)第一個(gè)古生代的塔河大油田;1992年首次提出了我國(guó)古生代海相成油理論。1993年獲李四光地質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng),2010年獲何梁何利區(qū)域創(chuàng)新獎(jiǎng)。
目前頁(yè)巖氣的開發(fā)成為全球能源領(lǐng)域的熱點(diǎn),我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)正在加快推進(jìn)??涤裰菏渴挚春梦覈?guó)頁(yè)巖氣的開發(fā),他認(rèn)為頁(yè)巖氣的開發(fā)應(yīng)該積極,但也要謹(jǐn)慎。
頁(yè)巖氣大開發(fā)意義重大
記者:隨著“十二五”規(guī)劃及國(guó)家相關(guān)政策的出臺(tái),頁(yè)巖氣成為能源行業(yè)的開發(fā)熱點(diǎn),近兩年也取得較大的進(jìn)展。頁(yè)巖氣的開發(fā)為什么會(huì)受到如此重視?
康玉柱:非常規(guī)油氣開發(fā)意義重大,可以從三個(gè)方面講:
第一,政府重視。多位國(guó)家主要領(lǐng)導(dǎo)人曾作出指示,要加強(qiáng)非常規(guī)天然氣的開發(fā)和科技攻關(guān),把非常規(guī)油氣作為重大專項(xiàng)。國(guó)家相關(guān)部門對(duì)非常規(guī)油氣非常重視,國(guó)內(nèi)三大油公司和國(guó)土資源部在資源評(píng)價(jià)、選區(qū)及先導(dǎo)試驗(yàn)方面積極探索,投入大量資金和力量。地方政府熱情也很高,與我交換過(guò)意見(jiàn)的就有湖南、貴州、江西、安徽等幾個(gè)缺乏常規(guī)天然氣資源的省份。
第二,開發(fā)頁(yè)巖氣是全球潮流。目前全球頁(yè)巖氣可采儲(chǔ)量有1870萬(wàn)億立方米,資源豐富。美國(guó)在1921年就有了第一口頁(yè)巖氣井,但當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起重視。近二十年來(lái),美國(guó)有幾十個(gè)公司,尤其是一些小公司開始進(jìn)行專門的頁(yè)巖氣開發(fā),并且發(fā)展很快。在2011年,美國(guó)頁(yè)巖氣的產(chǎn)量在1700億~1800億立方米,占到美國(guó)天然氣產(chǎn)量的1/3左右。
第三,非常規(guī)油氣的開發(fā)是我國(guó)油氣開發(fā)的戰(zhàn)略需要。自新中國(guó)成立以來(lái),我國(guó)的油氣開發(fā)經(jīng)歷了三個(gè)跨越:第一個(gè)跨越是1959年,松遼盆地大慶油田的第一口發(fā)現(xiàn)井松基三井。這是我國(guó)的陸相理論的突破。第二個(gè)跨越是1984年,塔里木盆地的沙參二井,首次實(shí)現(xiàn)古生界海相重大突破,帶動(dòng)了古生界油氣的勘探開發(fā)。第三個(gè)跨越就是非常規(guī)油氣,其中又以泥頁(yè)巖油氣為主。實(shí)際上我國(guó)的致密巖氣開發(fā)已經(jīng)有了十多年的基礎(chǔ),當(dāng)初我們都叫“特低滲油氣”,后來(lái)與國(guó)外致密油氣指標(biāo)相比較,發(fā)現(xiàn)指標(biāo)其實(shí)是一致的。泥頁(yè)巖油氣在我國(guó)才剛起步,但具有重要的戰(zhàn)略意義。
我國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展?jié)摿薮?/strong>
記者:目前關(guān)于我國(guó)頁(yè)巖氣可采資源量有很多種說(shuō)法,差異很大,這些數(shù)字是如何估算出來(lái)的?為什么會(huì)有這么大的差距呢?您覺(jué)得哪個(gè)數(shù)據(jù)更合理?
康玉柱:對(duì)于泥頁(yè)巖氣的可采資源量估算有這么幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn):厚度、面積、含氣量、密度等。含氣量很關(guān)鍵,指的是1噸泥頁(yè)巖中的含氣量。頁(yè)巖氣主要有吸附氣和游離氣兩種,根據(jù)巖石不同的情況,含氣量各不相同。含氣量、厚度和面積大小預(yù)測(cè)有差異,會(huì)造成可采資源計(jì)算結(jié)果不同。最近幾年,關(guān)于我國(guó)頁(yè)巖氣可采儲(chǔ)量主要有這幾個(gè)數(shù)據(jù):美國(guó)的估算數(shù)據(jù)36萬(wàn)億立方米,國(guó)土資源部估算有25萬(wàn)億立方米,2012年上半年中國(guó)工程院估計(jì)的可采儲(chǔ)量11萬(wàn)億立方米。
美國(guó)的數(shù)字是給高了,他們把塔里木盆地、準(zhǔn)格爾盆地的氣含量算高了。那里的資源埋藏太深,現(xiàn)在技術(shù)條件還無(wú)法開采。因此,以上的數(shù)據(jù)只能是參考數(shù)。按照我自己的估算,我國(guó)頁(yè)巖氣可采儲(chǔ)量大概有10萬(wàn)億~12萬(wàn)億立方米。
記者:美國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展得很快,2011年的產(chǎn)量已經(jīng)占據(jù)到全國(guó)天然氣產(chǎn)量的1/3。我國(guó)頁(yè)巖氣的發(fā)展?jié)摿θ绾危?/p>
康玉柱:我國(guó)泥頁(yè)巖氣的發(fā)展?jié)摿薮?。首先,泥?yè)巖氣分布廣。我國(guó)既有海相頁(yè)巖氣又有陸相泥頁(yè)巖氣,幾乎遍布全國(guó)各個(gè)大中型盆地。其次,成段厚度較大。各主要時(shí)代泥頁(yè)巖層段厚度都能大于30米,有的盆地甚至達(dá)累計(jì)厚度近1000米。再次,多時(shí)代分布。元古代、古生界、新生界,大約11個(gè)層位都有泥頁(yè)巖氣。每個(gè)盆地的地質(zhì)條件有差別,但總體來(lái)說(shuō),都富有頁(yè)巖氣。最后,油氣并存。在古生界,如四川盆地、鄂爾多斯盆地有機(jī)質(zhì)演化程度高,以氣為主。在我國(guó)東部中新生代則以油為主。我國(guó)的泥頁(yè)巖氣、致密巖氣、煤層氣往往共生。將來(lái)開發(fā)利用時(shí)要統(tǒng)一規(guī)劃,高效利用油氣井。
迎難而上突破瓶頸制約
記者:在實(shí)際的開采過(guò)程中,我們會(huì)碰到哪些困難?
康玉柱:我們所遇到的困難主要是我國(guó)的特殊地質(zhì)條件。第一,埋藏深。我國(guó)頁(yè)巖氣一般在3000~4000米,而美國(guó)一般在1000~3000米。第二,地質(zhì)條件比較復(fù)雜。我國(guó)經(jīng)過(guò)了6次地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng),各時(shí)期斷裂對(duì)油氣保存有很大影響。第三,有機(jī)質(zhì)演化程度較高。Ro(有機(jī)質(zhì)成熟度)一般在4%~5%,這種條件下含氣量就很少了。一般來(lái)說(shuō)Ro在2.5%~3.5%時(shí)含氣量才高。第四,地表?xiàng)l件復(fù)雜,丘陵、低山、沙漠等較多。拿普光氣田來(lái)說(shuō),要建一個(gè)地面處理廠,就需要削掉8個(gè)小山頭,成本也就高了。
記者:美國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展已經(jīng)近百年的歷史了,而我國(guó)才剛開始,相比之下,技術(shù)上的差距主要體現(xiàn)在哪些方面?
康玉柱:第一,資源評(píng)價(jià)還需進(jìn)一步研究。第二,選區(qū)和先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)還要進(jìn)一步優(yōu)選。第三,就是開發(fā)技術(shù),尤其是水平井壓裂技術(shù)。美國(guó)可以做到30段壓裂,我們目前水平井壓裂可以做到20段,而且壓裂程度和效果還不夠。同時(shí),壓裂機(jī)械的配件我們有些無(wú)法生產(chǎn)或配置,工藝和技術(shù)上都存在較大的差距。
記者:那如何才能解決這些問(wèn)題,重點(diǎn)該在哪些方面做工作?
康玉柱:第一,做好油氣資源評(píng)價(jià)。沒(méi)有資源,就沒(méi)有基礎(chǔ)。先做好選區(qū),再進(jìn)行先導(dǎo)試驗(yàn)。第二,要做好技術(shù)準(zhǔn)備。關(guān)鍵是水平井技術(shù)及壓裂技術(shù)。第三,國(guó)家要統(tǒng)一管理,并制定相應(yīng)政策。三大油公司、國(guó)土資源部、各省、私人企業(yè)、外國(guó)投資公司積極性都很高。這就需要國(guó)家統(tǒng)一管理,不能大家一哄而上,造成浪費(fèi)。第四,注意環(huán)保。據(jù)了解,歐洲一些國(guó)家的人民不支持政府開采頁(yè)巖氣,怕對(duì)地下水造成污染。我國(guó)發(fā)展頁(yè)巖氣,環(huán)保不做好準(zhǔn)備同樣不行。第五,輸油氣管道建設(shè)。我國(guó)的管道建設(shè)相對(duì)落后,不像美國(guó)的管道四通八達(dá)。在開發(fā)頁(yè)巖氣前必須考慮到,一旦開采出氣,會(huì)不會(huì)存在無(wú)處消化的情況?頁(yè)巖氣的開發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程,輸油氣管道也必須提前準(zhǔn)備。
記者:您覺(jué)得我國(guó)頁(yè)巖氣的發(fā)展會(huì)經(jīng)歷哪些階段?將來(lái)的發(fā)展前景如何?
康玉柱:關(guān)于頁(yè)巖氣的發(fā)展,我提出了三個(gè)階段,當(dāng)前是起步準(zhǔn)備階段??傮w來(lái)看,我認(rèn)為上規(guī)模開發(fā)頁(yè)巖油氣還需要一段時(shí)間的準(zhǔn)備,對(duì)于這個(gè)時(shí)間段的長(zhǎng)短大家看法不一,我認(rèn)為還需要5到10年的準(zhǔn)備。美國(guó)對(duì)頁(yè)巖氣有近百年的研究,但直到近二十年才開始大規(guī)模開發(fā)。
近兩年我們已經(jīng)打了70多口井,在幾個(gè)層系也發(fā)現(xiàn)了油流、氣流,起步還是很樂(lè)觀的。比如,勝利油田已經(jīng)打了一些泥頁(yè)巖油井,每口井出油5立方米到幾十立方米,但是過(guò)了幾個(gè)月,產(chǎn)量就下降了,還不太穩(wěn)定。四川盆地在志留系泥頁(yè)巖中打出天然氣,初產(chǎn)較高,幾個(gè)月后產(chǎn)量下降快。
造成這種不穩(wěn)定的原因,主要就是技術(shù)問(wèn)題。水平井壓裂技術(shù)不到位。泥頁(yè)巖油氣開發(fā)要靠壓裂,人工造縫才能出油氣。壓裂技術(shù)不到位,壓裂的程度不夠,就限制了頁(yè)巖氣的開采。
國(guó)家“十二五”規(guī)劃提出頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)65億立方米,我感到實(shí)現(xiàn)這目標(biāo)還是有難度的。我認(rèn)為,我國(guó)力爭(zhēng)在2015~2020年,進(jìn)行規(guī)模發(fā)展,2020年能實(shí)現(xiàn)200億~300億立方米產(chǎn)量。2021~2030年,有可能進(jìn)入大發(fā)展階段,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)500億~600億立方米。
總的來(lái)看,我國(guó)頁(yè)巖氣還處于剛剛起步階段,尚有不少問(wèn)題有待于探索,需要一段時(shí)間實(shí)踐和認(rèn)識(shí),做好各方面準(zhǔn)備,特別是資源選區(qū)、先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、開發(fā)技術(shù)等,防止一哄而上,造成不必要的浪費(fèi)。我相信中國(guó)泥頁(yè)巖油氣的潛力巨大,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的準(zhǔn)備,一定會(huì)實(shí)現(xiàn)資源的接替,實(shí)現(xiàn)我國(guó)油氣的第三個(gè)跨越。
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