本世紀初,北美“頁巖氣革命”的成功給世界能源格局和國際地緣政治帶來了不可估量的影響。我國作為頁巖氣資源儲量十分豐富的國家,經過近幾年高效的勘探開發,取得了階段性重大突破:探明儲量大幅上升,產能產量穩步增長,適合我國地質環境條件、具備國際領先水平的自主勘探開發技術體系日漸成熟,產業鏈條也逐步形成。業界專家認為,應堅定信心,加力推進,使頁巖氣盡快成為我國清潔能源的突破口、天然氣增產的主力軍、能源結構調整的催化劑。

勘探開發捷報頻傳

國土部礦產資源儲量評審中心主任張大偉介紹說,自2012年國家發改委、能源局批準設立長寧-威遠、昭通、涪陵、延安等四個國家級頁巖氣示范區以來,相關科研單位和企業集中開展頁巖氣技術攻關、生產實踐和體制創新。“目前涪陵和長寧-威遠兩大示范區勘探開發成果喜人,證明我國頁巖氣開發潛力巨大!”張大偉表示。

今年以來,我國頁巖氣勘探開發捷報頻傳——

8月15日,位于重慶南部地區的中石化丁頁4井試獲20.56萬方/日高產氣流,壓裂突破了埋深超過4000米技術瓶頸;

7月13日,位于重慶西部地區的中石油足202井試獲4.9萬方/日氣流,壓裂深度達到3980米;

5月中旬,位于湖北宜昌的中國地質調查局鄂宜頁1井試獲6萬方/日氣流,這是我國首次探至六億年古地層、獲得迄今為止全球最古老頁巖氣藏……

國土資源部地質勘查司司長于海峰在今年全國油氣資源勘查開采成果新聞發布會上透露,經過多年的勘探開發實踐,四川盆地及周緣的下古生界志留系龍馬溪組的海相地層累計探明頁巖氣地質儲量達到7643億立方米,其中中石化重慶涪陵頁巖氣田累計探明地質儲量6008億立方米,成為北美之外最大的頁巖氣田,其6000億方的資源量,相當于六個千萬噸級的大油田。

《經濟參考報》記者近期走進涪陵頁巖氣田看到,崇山峻嶺間,十多個井場正在緊張施工。“一期50億方產能已建成,二期50億方建設任務已過半。”中石化涪陵頁巖氣公司總經理胡德高介紹,年內建成百億方產能已成定局,目前日產量穩定在1600萬方以上,全年產量預計達60億方。

地處川南的另一個商業化開采頁巖氣田——中石油長寧-威遠頁巖氣田,也迎來快速增產期。去年以來,這一區塊新增探明儲量1108.15億方,建成產能25億方,日產氣量目前超過700萬方,預計今年產量將突破25億方。

規模開發的同時,頁巖氣資源勘探發現也日趨活躍,有利區域逐漸跳出四川盆地,向長江中下游和云貴等地擴展。中國地質調查局資料顯示,南方頁巖氣調查已開辟六萬平方千米新區,拓展九套新層系,圈定十處遠景區,優選14個有利勘查區塊。5月中旬,在湖北宜昌的鄂宜頁1井,探勘人員成功探至六億年古地層,壓裂后獲得6萬方/日的高產氣流。中國地調局組織專家鑒定認為,這是南方頁巖氣調查新區新層系的重大突破,實現了我國頁巖氣勘查從長江上游向中游的戰略拓展,并圈定1200平方公里有利區,預測資源量超5000億方。貴州、安徽等地近期也陸續勘查一批有利區塊。

關鍵技術獲系統突破

業內人士認為,近年來我國頁巖氣發展快速,主要得益于關鍵技術的系統突破。一套更好適應復雜地質條件、環境敏感要求,達到國際領先水平的頁巖氣開發技術體系業已形成,帶動開發成本持續下降。

10月19日,涪陵頁巖氣田焦頁9-2HF井順利完成了長達五天的重復壓裂施工并取得成功。重復壓裂,這一在北美廣泛運用但難度極高的技術開始在我國頁巖氣開采中投入實際運用,標志著我國頁巖氣開發邁上新臺階。

“如果說常規天然氣開采是‘靜脈采血’,那頁巖氣開采則是從‘毛細血管’中‘采血’!”談及頁巖氣開采之難,中石化集團副總裁焦方正如是說。

我國跟蹤研究頁巖氣始于2000年,距離美國實現頁巖氣大規模開發已經過去了30多年。學習美國經驗和技術,似乎是一條“捷徑”。

“但人家才不會給我們當‘老師’!”中石化油田事業部副主任蔡勛育告訴《經濟參考報》記者,2010年前后他和同事被分成多個批次派往美國學習,但學來學去,只把“頁巖”兩個字學回來了,“氣”在哪里卻不知道。

奔著“頁巖”兩個字,中石化在全國打了100多口井,終于在富含古海洋生物有機質的頁巖中找到了“氣”,最終將目標鎖定在四川盆地及周緣。

但相比美國頁巖氣大多位于平原地帶、埋藏深度大多小于2000米、氣藏構造簡單等有利開采條件,我國的頁巖氣藏猶如被摔碎了深埋在大山中的“瓷盤”,開采難度不可同日而語。一些在北美游刃有余的國際油服“巨頭”也只能鎩羽而歸,“中國頁巖氣不具商業開發價值”的論調一度甚囂塵上。

惟其艱難,方顯勇毅。以中石化、中石油為代表的科研單位和企業矢志創新,攻克了一個又一個“硬骨頭”,從理論到技術、裝備、工程管理,不僅全部自主,而且向更高水平創新。

我國頁巖氣開發技術開創者之一、中石化勘探分公司總經理郭旭升回憶說:“由此從源頭反思,發現跟北美比,我們目標區地質構造非常復雜,埋藏很深,環境更脆弱。最后打破美國標準找氣理論,提出優質頁巖和良好保存條件‘二元富集’理論,精準找到涪陵氣田。”

“現在,通過引進和集成創新,自主成熟的頁巖氣藏綜合評價、頁巖氣開發設計技術、水平井高效鉆井及壓裂關鍵技術、關鍵裝備和工具、綠色開發技術等已經形成,3500米以淺完全能夠高效開發。”焦方正介紹說。

“在此過程中,還研制出全球最大壓裂車;實現關鍵設備橋塞的國產化;壓裂施工,最初國外油服公司按小時計價,如今自主掌握,外方放下架子參與‘勞務服務’;環保方面,油基鉆屑等實現不落地處理,含油量控制在美國標準的十分之一。”焦方正說,隨著技術成熟,頁巖氣單井開發成本從最初近一億元下降到6600萬元,“目前正抓緊攻關4000米以深高效開發技術,一旦突破會解放一大片”。

與此同時,頁巖氣產業鏈也開始形成并加快完善。一批頁巖氣工程技術企業、裝備制造企業、咨詢服務企業等逐漸成長起來,包括國際合作、國內合作、風險合作、自營開發等多模式在內的頁巖氣勘探開發運營市場逐步形成,勘探開發累計投入約500億元。

向大規模放量階段邁進

業界和專家認為,綜合資源、技術和市場因素判斷,我國頁巖氣開發正向大規模放量階段邁進。他們呼吁堅定信心,把頁巖氣開發擺到能源結構和能源安全突圍的戰略高度,盡快激發活力,充分開掘潛力。

張大偉、焦方正等受訪者表示,中央提出能源消費和能源供給革命時要求,持續提升清潔能源比例和能源自給能力,大幅提高天然氣生產供給是必由之路,而我國常規天然氣經過幾十年開發,很難再有大突破,非常規氣中,可燃冰開發為時尚早,煤層氣、致密氣開發相對分散一些,而頁巖氣儲量極豐富,分布成片體量大,技術已成熟,最有條件成為天然氣增量主力軍。

曾經負責殼牌、斯倫貝謝等跨國油氣公司頁巖氣開發的重慶鼎順隆能源技術公司總裁李海晨認為,從頁巖氣產業發展規律看,中國頁巖氣開發目前已走完“學習曲線”底段和基礎部分,走到了快速攀升的臨界點,逐步放量、持續增長是大勢所趨。“僅現有勘探成功區塊測算,到2020年實現300億方產量毫無懸念。如果推動力度再大一些,市場充分活躍,十年內實現‘中國頁巖氣革命’,甚至像美國一樣邁向凈出口,是完全有可能的。”他說。

“從能源安全角度看,加快頁巖氣開發更顯緊迫。”國務院發展研究中心市場經濟研究所副所長、研究員鄧郁松說,據分析,到2030年,我國天然氣消費需求為5800億方,國內常規天然氣產量只有2800億方,如果沒有新的增量,我國天然氣對外依存度將達到50%以上。“雖然當前國際油氣價格較低,市場供應較寬松,可通過國際貿易解決一部分缺口,但歷史經驗告訴我們,全球油氣市場周期性很強,五年河東、十年河西,手中有糧才能心中不慌,能源安全主動權還是應牢牢掌握在自己手里。當下,應抓住全球能源供給寬松的有利時機,加快頁巖氣開發突破,盡快實現大規模開發,增強自給能力和國際能源市場話語權。”