■ 汪 焰
世界范圍內(nèi),致密砂巖氣(簡稱致密氣)作為重要的非常規(guī)天然氣資源,已經(jīng)逐漸成為天然氣產(chǎn)量的主要增長點。近年來隨著我國天然氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,致密氣也得到不同程度的發(fā)展。
眾所周知,北美地區(qū)是全球致密氣發(fā)展最快、最好的國家。但是否就能全盤照搬別人的經(jīng)驗和技術(shù)呢?有學者通過對比分析中美的致密氣成藏地質(zhì)條件和氣藏分布特征,得出我國致密氣的特點,并在此基礎(chǔ)上提出自己的發(fā)展路線。
中美致密砂巖氣地質(zhì)共性明顯:如發(fā)育于煤系地層中,烴源巖分布廣、熱演化程度高,儲層物性差、含水飽和度高和具有異常壓力等。但也有一定的差異性:沉積環(huán)境差異和儲層差異。美國以海相-海陸過渡相為主,中國以陸相-海陸過渡相為主,不同的沉積環(huán)境與構(gòu)造演化特征是致密氣源巖特征有別的主要原因。另外,美國致密氣砂巖儲層分布穩(wěn)定、厚度大,孔隙度較高,中國致密砂巖儲層非均質(zhì)性較強,厚度相對較小。
從成藏特征來看也有一定共性:氣藏類型多樣,包括構(gòu)造型、巖性型、地層型、動態(tài)圈閉型和復(fù)合型;氣體以近距離垂向運移為主;氣藏規(guī)模大,儲量豐度低;氣水關(guān)系復(fù)雜、物性“甜點”區(qū)和裂縫發(fā)育區(qū)與氣藏富集、高產(chǎn)關(guān)系密切。但受氣藏形成的沉積環(huán)境、成藏過程與區(qū)域構(gòu)造特征等因素的控制,差異性更加明顯。差異之一:異常壓力。異常高壓或異常低壓是中美致密砂巖儲層的普遍現(xiàn)象,但是導(dǎo)致異常壓力的原因存在差異。以北美落基山地區(qū)致密砂巖為例,壓力系數(shù)一般為1.4~1.7,導(dǎo)致異常高壓的主要原因是具有活躍的烴類生成、高的烴柱和高地形的補給區(qū)引起的承壓狀態(tài)。中國鄂爾多斯盆地致密氣表現(xiàn)為異常低壓,平均壓力系數(shù)為0.85~0.95,氣藏負壓主要是抬升剝蝕和氣水密度差引起。另中國致密砂巖氣儲層氣水關(guān)系受強烈的儲層非均質(zhì)性和構(gòu)造作用等因素影響,表現(xiàn)出氣水倒置、氣水間互和氣水界面不明的多樣性與復(fù)雜性。
氣藏空間分布規(guī)律具有的共性:源儲一體、“三明治”式緊密接觸、大面積連續(xù)分布等,但受不同構(gòu)造背景、盆地性質(zhì)、沉積特征與成藏過程影響,中美致密氣具有不同分布特征。美國致密砂巖氣以盆地中心氣為主,主要分布在凹陷區(qū),縱向?qū)酉悼缍刃 ⑵矫鏆獠禺a(chǎn)狀與氣藏類型有規(guī)律性分布。中國致密砂巖氣主要分布在斜坡區(qū)和山前構(gòu)造帶,縱向?qū)游豢缍却?、不同盆地橫向分布差異大。針對中國致密砂巖氣的特殊性,加強儲層非均質(zhì)性、優(yōu)質(zhì)儲層預(yù)測與氣藏的分布規(guī)律的研究,以及加強工程技術(shù)攻關(guān)提高單井累積產(chǎn)量是致密氣砂巖氣勘探開發(fā)工作的重點。
綜合來看,我國致密氣有著較廣闊的發(fā)展前景。
首先,儲量和產(chǎn)量快速增長。我國致密氣早在20世紀60年代在四川盆地就已有發(fā)現(xiàn),但受認識和技術(shù)所限,發(fā)展較為緩慢。近幾年儲、產(chǎn)量呈快速增長態(tài)勢。截止到2011年年底,全國已累積探明致密氣地質(zhì)儲量3.3×1012m3左右,約占全國天然氣總探明儲量的39%;2011年致密氣產(chǎn)量約256×108m3,約占全國天然氣總產(chǎn)量的1/4。
其次,資源潛力很大。資源調(diào)查表明,我國致密氣重點分布在鄂爾多斯和四川盆地,其次是塔里木、準格爾和松遼盆地,約占資源總量的90%。采用類比法,初步評估我國致密氣技術(shù)可采資源量為10×1012m3,目前累計探明率僅18%,加快勘探開發(fā)進度,仍具有很大潛力。
第三,關(guān)鍵技術(shù)基本過關(guān)。近年來,借鑒世界致密氣開采的關(guān)鍵技術(shù),包括直井、從式井、水平井分段壓裂技術(shù),我國致密氣開發(fā)技術(shù)取得長足進步。隨著大型壓裂改造技術(shù)的進步和規(guī)?;瘧?yīng)用以及生產(chǎn)組織運營管理模式的創(chuàng)新,單井產(chǎn)量大幅提高,成本大大降低,有力地促進了鄂爾多斯盆地上古生界、四川盆地川中須家河等一批大型致密氣田的商業(yè)性開發(fā)利用。
但也存在一些現(xiàn)實問題,如全面動用致密氣地質(zhì)儲量的能力較差。我國致密氣資源品位差異較大,較好的致密氣源,目前開發(fā)具有一定的經(jīng)濟效益。但品位較差的氣源在現(xiàn)行天然氣價格體系下,開發(fā)成本偏高,產(chǎn)出投入比較小,經(jīng)濟效益很差,甚至虧損,基本不能動用。
邱中建等院士提出了我國致密氣發(fā)展路線圖。
一是以鄂爾多斯、四川、塔里木等盆地作為重點,加快致密氣探明儲量的增加產(chǎn)量的步伐。鄂爾多斯盆地上古生界致密氣探明儲量和產(chǎn)量逐年大幅增加,是致密氣快速發(fā)展的基礎(chǔ)和保障;川中地區(qū)須家河氣藏分布較為復(fù)雜,近幾年累積探明儲量較大,但產(chǎn)量很小,若加快增產(chǎn)步伐,有望成為致密氣產(chǎn)量的重要增長區(qū)。塔里木庫車地區(qū)深層白堊系致密氣資源潛力大,也是增儲上產(chǎn)的重要地區(qū)。
二是把火山巖天然氣納入致密氣范圍,加快發(fā)展準葛爾及松遼盆地的火山巖天然氣及致密氣。準葛爾盆地侏羅系致密氣資源潛力豐富,具有0.5×1012m3規(guī)模的可采資源量,最近幾年還在準葛爾盆地的東部火山巖中發(fā)現(xiàn)大量的天然氣。松遼盆地的北部和南部,徐家圍子及長嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)大量火山巖天然氣,巖性致密,應(yīng)納入致密氣的統(tǒng)籌共同加快發(fā)展。
三是積極勘探開發(fā)吐哈、渤海灣和柴達木盆地的致密氣。吐哈、渤海灣和柴達木盆地的致密氣勘探開發(fā)應(yīng)積極進行,爭取緊跟鄂爾多斯、四川、塔里木等主要致密氣區(qū)的勘探開發(fā),盡快實現(xiàn)規(guī)模上產(chǎn)。
四是政策扶持。我國致密氣完全動用難度大,主要原因是關(guān)鍵技術(shù)需進一步攻關(guān),對難動用儲量,高投入產(chǎn)生的高成本與氣價不匹配,完全沒有經(jīng)濟效益。因此在科技攻關(guān)的同時,需要國家政策的扶持,如氣價改革、適當減免企業(yè)所得稅等,這也是國外致密氣等非常規(guī)發(fā)展之初經(jīng)歷的過程。