中國地質(zhì)條件與國外差異極大，非常規(guī)油氣須走出一條“非常規(guī)”的開發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新之路。
進(jìn)入21世紀(jì)以來，全球非常規(guī)油氣勘探開發(fā)正不斷取得重大突破，油砂油、重油、致密油、煤層氣正成為非常規(guī)油氣發(fā)展的重要領(lǐng)域，頁巖氣和致密油更是一躍成為全球矚目的焦點(diǎn)。研究數(shù)據(jù)顯示，全球非常規(guī)與常規(guī)油氣整體資源量比例約為8：2——可見，非常規(guī)油氣資源的開發(fā)潛力遠(yuǎn)超常規(guī)油氣。
在近日舉行的“能源理論與技術(shù)創(chuàng)新：深層與非常規(guī)油氣”國際交流會(huì)議中，包括中國15位院士在內(nèi)的全球知名專家均認(rèn)為，非常規(guī)油氣發(fā)展不僅延長了石油工業(yè)的生命周期，而且推動(dòng)了石油工業(yè)理論技術(shù)整體的升級(jí)換代，其重要性正日益凸顯。
但是，由于開發(fā)時(shí)間晚于常規(guī)油氣，目前全球范圍內(nèi)非常規(guī)油氣的勘探技術(shù)并不成熟，中國相關(guān)的理論研究與勘探仍處于初期階段。如何制定非常規(guī)油氣的開發(fā)戰(zhàn)略、發(fā)展創(chuàng)新性技術(shù)已成為當(dāng)務(wù)之急。
增產(chǎn)的主角
眾觀全球，能源從傳統(tǒng)油氣邁向新能源的第三次能源重大變革已是必然趨勢。不過從發(fā)展現(xiàn)狀來看，太陽能、風(fēng)能、核能等新能源仍難以成為主要的消費(fèi)能源形式。
中國石油勘探開發(fā)研究院副院長兼總地質(zhì)師鄒才能對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》記者指出，在未來相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，常規(guī)與非常規(guī)油氣仍將是全球一次能源的消費(fèi)主體。
鑒于非常規(guī)油氣概念內(nèi)涵十分豐富，因此全球?qū)W界對(duì)非常規(guī)油氣并沒有統(tǒng)一的劃分方案。鄒才能指出，就聚集方式而言，非常規(guī)油氣可分為準(zhǔn)連續(xù)型和連續(xù)型兩類。
“前者包括碳酸鹽巖縫洞油氣、火山巖儲(chǔ)集層油氣、變質(zhì)巖儲(chǔ)集層油氣、重油、油砂油等;后者則主要包括致密砂巖油和氣、頁巖油和氣、煤層氣、天然氣水合物等，連續(xù)型是非常規(guī)油氣主要聚集模式，它完全突破了常規(guī)圈閉成藏的理論。”鄒才能說。
目前，非常規(guī)油氣產(chǎn)量占世界油氣總產(chǎn)量的比例已接近10%，預(yù)測到2030年這一比例將達(dá)到20%以上。
與常規(guī)油氣資源相比，中國非常規(guī)油氣資源也更為豐富。自2010年中國海相頁巖氣獲發(fā)現(xiàn)以及2011年中國頒布致密氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)后，中國油氣工業(yè)已進(jìn)入常規(guī)與非常規(guī)油氣并重發(fā)展時(shí)代。
據(jù)業(yè)內(nèi)專家推算，中國非常規(guī)油氣可采資源量為890×108~1260×108t，約為常規(guī)油氣資源的3倍多。鄒才能指出：“今后常規(guī)油氣是我國油氣產(chǎn)量穩(wěn)步發(fā)展的基礎(chǔ)，非常規(guī)油氣則是產(chǎn)量快速增長的主角。”
當(dāng)前，我國非常規(guī)油氣資源的勘探開發(fā)正處于淺層向深層、超深層發(fā)展的重要時(shí)期，陸上非常規(guī)油氣也正處于突破發(fā)現(xiàn)期。中石化油田勘探開發(fā)事業(yè)部總地質(zhì)師、中國工程院院士馬永生在會(huì)議上稱，據(jù)國土資源部儲(chǔ)量辦公室統(tǒng)計(jì)，2012年我國深層、超深層新增石油探明儲(chǔ)量已占全國新增石油探明儲(chǔ)量的15%、天然氣占37%。
他告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者：“目前，深層、超深層油氣勘探正在成為中國油氣勘探的重要領(lǐng)域，如海相碳酸鹽巖近期在四川、塔里木、鄂爾多斯、渤海灣盆地都相繼取得重要發(fā)現(xiàn)。”
不能照搬國外模式
近年來，全球正在分別形成以美國、中國為核心的西半球與東半球非常規(guī)油氣突破區(qū)，兩大非常規(guī)油氣版圖正逐漸形成。
其中，又以美國非常規(guī)油氣、加拿大油砂和委內(nèi)瑞拉重油最為典型，其發(fā)展非常迅速。值得一提的是，美國的“頁巖氣革命”和致密油的突破更是在全球掀起巨大的回響，迅速提高了美國能源自給率。
盡管國外已有相對(duì)豐富的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，但是中國的地質(zhì)條件與國外差異極大，具有一定的特殊性，必須要走出一條開發(fā)的創(chuàng)新戰(zhàn)略之路。
鄒才能告訴記者，中國地質(zhì)具有多旋回構(gòu)造演化、發(fā)育陸相地層、巖相變化大等特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在構(gòu)造動(dòng)力學(xué)背景、沉積環(huán)境、沉積物分選性、運(yùn)聚機(jī)理和油氣水關(guān)系等方面。
“因此，中國特殊的地質(zhì)背景決定了非常規(guī)油氣開發(fā)不能照搬國外開發(fā)模式。而且，我國不同類型的非常規(guī)油氣資源儲(chǔ)集層性質(zhì)、油氣聚集特點(diǎn)和工藝技術(shù)要求不同，需分層次勘探開發(fā)。”鄒才能說。
他認(rèn)為，中國非常規(guī)油氣的發(fā)展應(yīng)當(dāng)分為3個(gè)層次：“首先加快致密氣、致密油工業(yè)化速度，增儲(chǔ)上產(chǎn);第二要加大頁巖氣、煤層氣、油頁巖工業(yè)化試驗(yàn)區(qū)建設(shè)和研究，盡快實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化經(jīng)濟(jì)性開采;第三是加強(qiáng)天然氣水合物和頁巖油等基礎(chǔ)理論研究與技術(shù)探索，力爭形成接替資源。”
創(chuàng)新與政策缺一不可
當(dāng)前，中國油氣工業(yè)發(fā)展已進(jìn)入以常規(guī)油氣為主的儲(chǔ)產(chǎn)量連續(xù)增長“高峰期”，以常規(guī)和非常規(guī)油氣并重的重大戰(zhàn)略“突破期”，以及以非常規(guī)油氣為主的科技革命創(chuàng)新“黃金期”。
但是，不少與會(huì)業(yè)內(nèi)專家坦言，當(dāng)前中國非常規(guī)油氣資源的勘探開發(fā)技術(shù)仍屬于發(fā)展初期階段，不僅理論體系尚未完善，相關(guān)核心技術(shù)更是有待發(fā)展。
會(huì)議學(xué)術(shù)主席、中國科學(xué)院院士賈承造對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》記者說：“中國陸上未來的深層與非常規(guī)油氣是兩個(gè)重大接替勘探領(lǐng)域，近期都取得了重大進(jìn)展，但仍面臨一系列挑戰(zhàn)需要攻關(guān)。”
中石化石油勘探開發(fā)研究院院長金之鈞也對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》記者表示，由于深層成烴成藏的特殊性和鉆井工藝的復(fù)雜性，勘探開發(fā)深層非常規(guī)油氣資源仍面臨諸多挑戰(zhàn)。
“如深層的油氣生成、保存與資源潛力評(píng)價(jià)，深層烴類相烴轉(zhuǎn)化機(jī)制與過程，以及油氣成藏的動(dòng)力學(xué)機(jī)制研究仍然相對(duì)薄弱;復(fù)雜地表與構(gòu)造、復(fù)雜的壓力系統(tǒng)與高溫高壓環(huán)境，給地震勘探技術(shù)以及鉆井工程與工藝技術(shù)帶來很多的困難與挑戰(zhàn)。”金之鈞說。
鄒才能則指出，由于非常規(guī)油氣具有特殊聚集機(jī)制與賦存狀態(tài)，常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)已基本成熟，需要發(fā)展非常規(guī)地質(zhì)理論。
“我認(rèn)為，還需要采用有針對(duì)性、創(chuàng)新性的勘探開發(fā)技術(shù)。地震疊前儲(chǔ)集層預(yù)測、水平井鉆井、大型壓裂、微地震檢測與‘工廠化’作業(yè)模式等5項(xiàng)技術(shù)，將成為支撐非常規(guī)油氣有效開發(fā)利用的核心技術(shù)。”鄒才能說。
此外，他表示，納米油氣透視觀測鏡、納米油氣驅(qū)替劑、納米油氣開采機(jī)器人等前沿技術(shù)，則很可能成為未來非常規(guī)油氣發(fā)展中新的核心技術(shù)。
由于非常規(guī)油氣的勘探開發(fā)技術(shù)難度大、所需投入的資金很高，因此許多與會(huì)專家都表示，除科技創(chuàng)新外，政策與資金的扶持也不可或缺。
中國石油勘探與生產(chǎn)公司教授趙文智對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》記者說：“以中國當(dāng)前致密油氣的開發(fā)為例，政策扶持和技術(shù)創(chuàng)新就是其發(fā)展的關(guān)鍵。”
不過，中國科學(xué)院院士王鐵冠也對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》記者強(qiáng)調(diào)，在政府扶持過程中需要警惕“偽科學(xué)”，“比如目前我國開發(fā)頁巖氣，好多地方都是一擁而上，比業(yè)內(nèi)人更積極，國家投入更是相當(dāng)之大。但是，我發(fā)現(xiàn)其中許多項(xiàng)目的立項(xiàng)內(nèi)容都是經(jīng)不起推敲的‘偽科學(xué)’，絕不能讓國家花了巨資卻見不到成效”。
此外，鄒才能還強(qiáng)調(diào)：“非常規(guī)油氣要大規(guī)模工業(yè)化，需要非常規(guī)理論、非常規(guī)技術(shù)、非常規(guī)管理、非常規(guī)政策和非常規(guī)人才。”他告訴記者，自己與團(tuán)隊(duì)正在積極倡導(dǎo)和建立“非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)”，并與北京大學(xué)等院校開設(shè)非常規(guī)油氣研究生課程，正大力培養(yǎng)非常規(guī)油氣領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。
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