蘇更林

同學們聽說過天然氣，也可能聽說過可燃冰，那頁巖氣呢？是不是有點陌生？今天我們就來了解一下吧！

中國最大的頁巖氣田

重慶涪陵頁巖氣田是我國第一個投入大規(guī)模商業(yè)開發(fā)的頁巖氣田，也是我國最大的頁巖氣田。重慶涪陵頁巖氣田的商業(yè)開發(fā)，標志著我國頁巖氣進入規(guī)?；?、工業(yè)化開發(fā)階段。從2015年開始，重慶涪陵頁巖氣通過“川氣東送”管道輸送到華中、華東等地，為長江經(jīng)濟帶發(fā)展提供了寶貴的清潔能源。

頁巖氣是種什么氣？

今年4月，我國首個百億方頁巖氣產(chǎn)能基地揭牌，標志著我國首個大型頁巖氣田的建成投產(chǎn)，這個百億方頁巖氣產(chǎn)能基地就是重慶涪陵頁巖氣田。重慶涪陵頁巖氣田是我國第一大頁巖氣田，截至今年6月，探明含氣面積575.92平方千米，地質(zhì)儲量達到6 008.14億立方米，是全球除北美之外最大的頁巖氣田。

借著“西氣東輸”工程的輻射作用，天然氣已經(jīng)悄然走進了我們的生活。所謂天然氣，是指存在于地下自然生成的—種以碳氫化合物為主的可燃性氣體，其主要成分為甲烷。

如今，頁巖氣又來了！那么，頁巖氣又是一種什么氣呢？頁巖氣是一種蘊藏在頁巖層中的氣體，其主要成分也是甲烷。

既然頁巖氣和天然氣都是以甲烷為主要成分的可燃性氣體，那么頁巖氣是不是也屬于天然氣呢？從本質(zhì)上來說，頁巖氣屬于天然氣，也是古老生物遺體埋藏于沉積地層中通過地質(zhì)作用而形成的化石燃料。然而，由于頁巖氣和天然氣在分布方式和開采方式上的不同，因此在利用的難易程度上也存在很大的差異。人們通常把天然氣稱為常規(guī)天然氣，而把頁巖氣等稱為非常規(guī)天然氣。

常規(guī)天然氣分布在地下多孔隙巖層中，主要存在于油田和天然氣田中，也有少量存在于煤田中。常規(guī)天然氣開采起來一般比較容易，有的甚至可以采用自噴方式進行采氣。而頁巖氣作為一種非常規(guī)天然氣，主要是蘊藏在頁巖層之中，開采的難度自然非常之大。

頁巖氣的“大本營”

頁巖氣之所以開采難度大，是因為它的蘊藏方式非常特殊。頁巖氣分布在頁巖層之中，頁巖層是頁巖氣的“大本營”。頁巖是一種層狀的松脆沉積巖，而且厚度只有幾毫米，很容易分裂成薄片。在頁巖的形成過程中，在地理催化的作用下，天然氣作為主要成分就產(chǎn)生了，并且成為了頁巖氣。

在頁巖的極小空隙中，儲藏著大量的天然氣及原油。盡管我們把頁巖氣的藏身之地叫作“大本營”，然而“大本營”的空間并不大，甚至小到納米的量級，以至于我們用肉眼根本無法觀察到。

在如此微型的“大本營”中，頁巖氣的滲透性自然變得非常差，這就決定了頁巖氣不能夠采用常規(guī)的方法進行開采，看來把頁巖氣稱為“非常規(guī)天然氣”是有道理的。

知識鏈接

天然氣有哪些特性？

天然氣具有易擴散性、易燃燒性和易爆炸性等特性。天然氣比空氣輕，泄漏后非常易于擴散；天然氣最小點火能很低，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤惶烊粴馀c空氣混合后占有5%一15%的體積時，遇到火種（包括明火或靜電火花）就會發(fā)生爆炸。 相對于那些只要從地面上向氣層鉆井就會自動噴出的常規(guī)天然氣來說，分布廣泛卻稀薄的頁巖氣則必須采取特殊的挖掘工藝才能開采出來。

頁巖氣能干什么？

頁巖氣在本質(zhì)上為天然氣，其用途與其他天然氣是相同的。除用于民用燃料外，還可應用于燃氣發(fā)電、工業(yè)燃料、化工原料、汽車燃料等。

與煤炭、石油相比，使用天然氣更為價廉一些。同等熱值的天然氣價格要比原油低，并且比煤氣或液化石油氣的火焰更加穩(wěn)定，所以天然氣是一種很受歡迎的能源。并且，天然氣在燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳僅為煤的40%左右，產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等污染物也比煤、油要少。

喚醒“沉睡”的能源

據(jù)估算，全球常規(guī)天然氣資源量大約為378萬億立方米，而非常規(guī)天然氣資源量大約為923萬億立方米，其中頁巖氣資源量大約為456萬億立方米。

對于頁巖氣等非常規(guī)天然氣資源來說，目前的開采量極其有限，因此它們?nèi)匀皇恰俺了痹诘叵碌膶氋F資源。由于頁巖氣儲層具有低孔隙率和低滲透率的特點，因此開采頁巖氣具有很高的難度。有科學家這樣形容，開發(fā)傳統(tǒng)天然氣就好比是在“靜脈中抽血”，而開采頁巖氣則如同在“微血管抽血”。可見開采頁巖氣有多么困難，但這并不等于說無法開采！

看來，開采頁巖氣需要采用高超的技術(shù)！目前，開采頁巖氣多采用水平鉆井技術(shù)和水力壓裂技術(shù)。水平鉆井是頁巖氣開采中的一項核心技術(shù)，其鉆頭可以“聞著”氣藏的“味道”前進。水力壓裂是指利用水力作用使頁巖層形成裂縫，從而把頁巖氣從巖層里“擠”出來。

未來，我國將加大頁巖氣的開采力度，并在技術(shù)和產(chǎn)能方面取得新突破。2020年，力爭在西南地區(qū)建成首個百億方頁巖氣田；2025年，頁巖氣產(chǎn)量要達到200億立方米以上；2035年，頁巖氣產(chǎn)量要達到400億立方米以上。