常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類(lèi)型分布圖
揭秘
【資料圖】
在2023中關(guān)村論壇上，中國(guó)陸相頁(yè)巖油革命及戰(zhàn)略突破正式發(fā)布。成果創(chuàng)新了中國(guó)陸相頁(yè)巖油富集地質(zhì)理論，解決了陸相頁(yè)巖“生油”“儲(chǔ)油”“產(chǎn)油”的世界科學(xué)難題；創(chuàng)建了中國(guó)陸相頁(yè)巖油關(guān)鍵技術(shù)體系；形成了一批自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)；建設(shè)了鄂爾多斯盆地隴東、準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾、松遼盆地古龍等國(guó)家級(jí)示范區(qū)與基地。
從頁(yè)巖里“榨”油
據(jù)介紹，中國(guó)陸相頁(yè)巖引發(fā)了兩次“石油革命”。第一次是“陸相頁(yè)巖生油”，發(fā)現(xiàn)了大慶等一批大油田，打破了“中國(guó)貧油說(shuō)”，支撐了我國(guó)常規(guī)石油工業(yè)發(fā)展，媲美“兩彈一星”；第二次是“陸相頁(yè)巖產(chǎn)油”，工作的對(duì)象從資源占比20%的“單體型”常規(guī)石油向80%的“連續(xù)型”非常規(guī)石油邁進(jìn)，開(kāi)啟了新一輪“石油革命”，有望支撐我國(guó)未來(lái)非常規(guī)石油工業(yè)發(fā)展。
過(guò)去，人們普遍認(rèn)為頁(yè)巖似“磨刀石”“鐵板”一般沒(méi)有孔隙，只可作為常規(guī)油藏的蓋層。其實(shí)它蘊(yùn)藏著更大面積的巨量石油資源。
所謂頁(yè)巖是指含油氣盆地中具有頁(yè)片狀的泥質(zhì)巖，當(dāng)它富含有機(jī)質(zhì)時(shí)又稱(chēng)為烴源巖，也就是常說(shuō)的生油巖。不同于常規(guī)油藏依靠自然能量、常規(guī)手段直接開(kāi)發(fā),頁(yè)巖油需利用非常規(guī)手段人工制造油藏開(kāi)發(fā)。打個(gè)比喻，如果將椰汁比作常規(guī)石油，那椰肉里榨出來(lái)的汁就是非常規(guī)石油，頁(yè)巖油就是從頁(yè)巖里“榨”出來(lái)的。
我國(guó)頁(yè)巖油主要分布于鄂爾多斯、松遼、準(zhǔn)噶爾、渤海灣、四川等大型盆地以及許多“小而肥”的中小型盆地，以陸相頁(yè)巖油為主，連續(xù)分布面積偏小，成熟度偏低，黏土含量偏高，油質(zhì)偏重，同時(shí)我國(guó)頁(yè)巖油勘探開(kāi)發(fā)起步晚，研究程度低，鉆井壓裂周期長(zhǎng)，施工費(fèi)用高。中西部盆地中高成熟頁(yè)巖油資源，普遍埋藏較大，目前最大頁(yè)巖油層埋深已達(dá)5000米，鉆完井、壓裂等工程實(shí)施難度大，投資大，風(fēng)險(xiǎn)大。
去年產(chǎn)量突破300萬(wàn)噸
中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院致密油研究所副所長(zhǎng)、中國(guó)石油“十四五”頁(yè)巖油前瞻性基礎(chǔ)性重大科技項(xiàng)目執(zhí)行項(xiàng)目長(zhǎng)楊智教授向北京青年報(bào)記者介紹，常規(guī)油藏儲(chǔ)存巖石孔隙尺度比較大，尺度可以達(dá)到毫米級(jí)厘米級(jí)，但現(xiàn)在陸相頁(yè)巖油相當(dāng)于從70微米左右的頭發(fā)絲尺度的頁(yè)巖顆粒中找油產(chǎn)油，孔隙尺度是微米級(jí)納米級(jí)，勘探開(kāi)發(fā)難度極大。
從勘探的角度來(lái)講，在地下幾千米深度范圍，鉆探找準(zhǔn)幾米十幾米的薄富集層，這對(duì)于預(yù)測(cè)的精度是非常高的，經(jīng)過(guò)非常艱難的探索，目前能達(dá)到90%以上的有利儲(chǔ)層鉆遇率。從開(kāi)發(fā)的角度來(lái)講，一般都是打一口直井下去，在自然能量條件下，石油就可以自己通過(guò)井筒流動(dòng)到達(dá)地面，但頁(yè)巖油沒(méi)有自然流動(dòng)的條件，需要人為干預(yù)、打碎鐵板頁(yè)巖，創(chuàng)造流動(dòng)條件。
開(kāi)采難度大、成本高，為何還要開(kāi)采頁(yè)巖油？對(duì)此，楊智教授表示，我們國(guó)家一段時(shí)間以來(lái)一直是一個(gè)缺油少油的國(guó)家，每一份石油資源都非常珍貴。雖然目前我們實(shí)現(xiàn)了石油自給，但為了保障石油安全，我們?nèi)孕枰揽靠萍甲粤⒆詮?qiáng)進(jìn)源找油。頁(yè)巖層系石油是戰(zhàn)略接替石油資源，其規(guī)模效益開(kāi)發(fā)具有重要戰(zhàn)略意義。十年來(lái)，陸相頁(yè)巖油從無(wú)到有，2022年中國(guó)石油礦權(quán)區(qū)陸相頁(yè)巖油產(chǎn)量已突破300萬(wàn)噸。
破解3項(xiàng)世界難題
楊智教授表示，近十年，中國(guó)石油在頁(yè)巖油領(lǐng)域，先后經(jīng)歷了納米孔發(fā)現(xiàn)、國(guó)家973研發(fā)、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、國(guó)際合作研究、勘探風(fēng)險(xiǎn)井部署、開(kāi)發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)、國(guó)家示范區(qū)建設(shè)等一系列重大標(biāo)志性事件，實(shí)現(xiàn)了“陸相頁(yè)巖產(chǎn)油”革命性創(chuàng)新，形成了特色理論技術(shù)系列。
楊智教授介紹，一方面，創(chuàng)新了中國(guó)陸相頁(yè)巖油富集地質(zhì)理論，解決了陸相頁(yè)巖“生油”“儲(chǔ)油”“產(chǎn)油”3項(xiàng)世界科學(xué)難題：創(chuàng)建陸相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖沉積模式；發(fā)現(xiàn)了頁(yè)巖納米級(jí)孔喉儲(chǔ)油系統(tǒng)；揭示了頁(yè)巖油“連續(xù)型”甜點(diǎn)區(qū)、甜點(diǎn)段富集規(guī)律。
另一方面，創(chuàng)建了中國(guó)陸相頁(yè)巖油實(shí)驗(yàn)研究、勘探評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)工程和超前創(chuàng)新4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)體系，形成了一批自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其中數(shù)字巖石智能化評(píng)價(jià)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從米到納米“9”個(gè)數(shù)量級(jí)融合。同時(shí)創(chuàng)建了頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)工程技術(shù)系列，主要包括體積開(kāi)發(fā)、大平臺(tái)—井工廠(chǎng)開(kāi)發(fā)等8項(xiàng)核心技術(shù)。此外還啟動(dòng)了中低成熟頁(yè)巖油原位轉(zhuǎn)化攻關(guān)，基本解決了資源評(píng)價(jià)與選區(qū)等關(guān)鍵技術(shù)難題,研發(fā)形成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果，包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)、技術(shù)秘密35項(xiàng)等。
找到從頁(yè)巖中開(kāi)采石油“金鑰匙”
楊智教授進(jìn)一步介紹，理論技術(shù)創(chuàng)新，引領(lǐng)推動(dòng)中國(guó)陸相頁(yè)巖油實(shí)現(xiàn)3方面戰(zhàn)略突破。第一方面：在鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、松遼、渤海灣、四川、柴達(dá)木等盆地獲得了一批重大勘探發(fā)現(xiàn)。第二方面：建設(shè)了隴東、吉木薩爾、古龍國(guó)家級(jí)示范區(qū)與基地。中部鄂爾多斯盆地頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)示范基地，建成了我國(guó)目前規(guī)模最大的頁(yè)巖油整裝油田；西部準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾，是我國(guó)第一個(gè)國(guó)家級(jí)陸相頁(yè)巖油示范區(qū)；東部大慶古龍陸相頁(yè)巖油國(guó)家級(jí)示范區(qū)，已取得具有戰(zhàn)略意義的重大突破。第三方面：創(chuàng)新成果推動(dòng)，陸相頁(yè)巖油成為國(guó)家戰(zhàn)略資源。
不僅如此，頁(yè)巖油開(kāi)采出來(lái)后還需要在市場(chǎng)條件下盡可能控制成本，形成規(guī)模效益的開(kāi)發(fā)。公開(kāi)報(bào)道顯示，中國(guó)石油大港油田公司旗下頁(yè)巖油效益開(kāi)發(fā)示范平臺(tái)——滄東凹陷5號(hào)平臺(tái)，已正式投入生產(chǎn)。平臺(tái)內(nèi)共有9口頁(yè)巖油井，日產(chǎn)能穩(wěn)定在280噸左右，形成了10萬(wàn)噸的年生產(chǎn)能力。這標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)10萬(wàn)噸級(jí)頁(yè)巖油效益開(kāi)發(fā)示范平臺(tái)在大港油田正式建成投產(chǎn)。據(jù)測(cè)算，平臺(tái)前期部署的4口井，合計(jì)日產(chǎn)油40余噸。新部署的5口井產(chǎn)量進(jìn)一步提升，單井日產(chǎn)油穩(wěn)定在40噸到50噸，預(yù)測(cè)單井首年產(chǎn)油可超1萬(wàn)噸，單井的最終采收量有望達(dá)到4.1萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)陸相頁(yè)巖油的效益開(kāi)發(fā)。
楊智教授說(shuō)，滄東平臺(tái)是其中的一個(gè)成功案例。長(zhǎng)慶油田在黃土塬率先建成國(guó)內(nèi)首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)整裝油區(qū)，頁(yè)巖油產(chǎn)量位居全國(guó)第一，去年的產(chǎn)量已突破200萬(wàn)噸。新疆油田在吉木薩爾戈壁，正在建設(shè)全國(guó)第一個(gè)國(guó)家級(jí)頁(yè)巖油示范區(qū)，去年產(chǎn)量已突破50萬(wàn)噸。還有受廣泛關(guān)注的大慶油田古龍頁(yè)巖油，相對(duì)來(lái)說(shuō)開(kāi)發(fā)難度更大，去年產(chǎn)量也突破了10萬(wàn)噸油當(dāng)量。
不難看到，中國(guó)石油陸相頁(yè)巖油理論技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐，突破了“理論誤區(qū)”，打破了“勘探禁區(qū)”，攻破了“開(kāi)發(fā)無(wú)人區(qū)”，找到了從頁(yè)巖中開(kāi)采石油的“金鑰匙”，正在掀起一場(chǎng)新的“石油革命”。
文/本報(bào)記者 宋霞
供圖/受訪(fǎng)者
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