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我国应尽快开辟页岩气勘探“新战场”

2017-11-20 13:32 来源: 科技日报

“目前我国页岩气的开发,仍然面临众多考验”,“页岩气实际开发利用还存在差距”……11月18日,在中国科学院南京地质古生物研究所资源地层学与古地理学重点实验室召开的中国南方页岩气的形成和分布研讨会上,专家认为,页岩气开采规律不同于常规油气田,存在排气衰减率高、后劲不足的特点。

中国南方海相页岩气的开采资源,约占国内海相页岩气总可采资源的87%,南方页岩气开采前景广阔,若能突破障碍,势必给中国页岩气开采带来新的动力。与会专家认为,应尽快在我国南方开辟新气区,加强基础研究和技术攻关,力争2020年实现300亿立方米年产量目标。

页岩气勘探取得突破,开发技术仍需攻关

页岩气,是储存于富有机质泥页岩及其夹层的非常规天然气。2009年,在攻克技术和成本障碍后,美国页岩气革命席卷全球。这给缺油少气的中国带来了极大的想象空间。

中国科学院院士陈旭告诉科技日报记者,目前页岩气开采条件最成熟的地区是四川盆地,页岩气年产量有望达100亿立方米,相当于替代原煤1500多万吨,减少二氧化碳排放1000多万吨。而替代煤炭可节约能源使用成本50多亿元,替代石油可节约能源使用成本300多亿元,可带动地区GDP增长高达600多亿元。

近期,长江中上游地区页岩气勘探开发取得重大突破,开采地区将扩展到湖北宜昌等地区,推动我国实现300亿立方米年产量目标。

“目前,我国已经基本掌握了先进的水平井分段压裂技术,在关键技术装备上,实现了自主创新,潜入4千米深度的页岩气勘探开发技术,已经基本具备。”相关产业部门专家告诉科技日报记者。

水平井分段压裂技术是页岩气开发的关键,具有泄气面积大、单井产量高、储量动用度高的特点。

专家把水平井形象地比喻成一支吸管,钻机将这根弯曲的“吸管”插入深达几千米以下的页岩气层,水平方向推进1500米左右,通过水泥压裂,在地层中形成人造裂缝,与页岩层中的天然裂缝配合,页岩气就能被释放出来。

然而,我国页岩气地层却具有普遍深埋的特点,对开发技术提出了更多挑战。中科院南京地质古生物所研究员张元动说:“美国很大一部分页岩气层的埋深不到3000米,有的甚至不到1000米。但我国的页岩气大都在3000米以下,有的甚至达到了5000米。地质埋藏条件也非常复杂。”

这样的地质条件给页岩气开发带来诸多不便,“最大的问题就是成本,埋得越深,开采成本就越高,目前打一口勘探井大概需要近8000万人民币,打得越深越贵,不夸张地说法,钻头多打一米,就要多花2万人民币左右。”但相关部门专家表示,“可能开始时会出现成本过高,随着技术逐渐成熟,成本肯定会降下来。且目前国家在页岩气开采方面也有补贴。”

页岩气基础科学问题亟待解决

本次研讨会上,出现率最高的一张图就是陈旭院士2015年所作的,有关奥陶系页岩气核心地层的笔石化石带划分方案。“以前我们走了不少弯路,自从有了这套划分方案,我们在野外现场就能知道钻井打到什么位置了,要不要继续往下打,这口井的产气潜力有多大。”相关产业部门负责人介绍说。

与解决钻井最后一厘米的问题相对应的,是古生物地层学数据库在页岩气开发富集区“甜点”预测方面的应用。

近年来,中科院南京地质古生物所古生物地层学数据库(GBDB)在页岩气勘探方面的应用取得重要进展,可以根据原始的地层和古生物数据,生成富含页岩气的黑色页岩地层的三维分布、化石分带等可视化信息,协助产业部门,掌握黑色页岩的时空分布特征,总体估计页岩气的储量和层位。

然而,古气候、火山活动、生物类群等与富有机质页岩沉积的关系,深层及非海相页岩气开发潜力等与页岩气形成和赋存有关的基础科学问题,仍有待深入研究。“对于预估我国的页岩气储量,圈定新的勘探开发‘甜点’区域等都具有重要意义。”

南方地区将成为页岩气开发主力

“中国页岩气起步晚,发展速度快。目前四川盆地最有希望。”陈旭院士说道。我国页岩气开采主要在四川一带,产能最高的要属涪陵,其已探明的储量高达6008亿立方米。

2011年时,我国将页岩气定为第172号独立矿种。目前全球仅有四个国家实现页岩气商业开采,中国就是其中之一。2016年,我国页岩气产量达到78亿立方米,预计2017年达到90亿立方米。

页岩气产量的大幅度持续增长有赖于新层系、新区块、新气区的不断发现。据美国页岩气的产量增长表明,它是通过不同油区之间的阶梯增长,实现快速增长的,因此开辟新战场迫在眉睫。

与会相关专家表示,南方海相页岩气开采资源,约占国内海相页岩气总可采资源的87%,南方页岩气开采前景广阔,若能突破障碍,势必给中国页岩气开采带来新的动力。

作者: 张晔   [责任编辑: 李浩]
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