安俊睿
摘要:在我國(guó)的諸多資源中,頁巖氣屬于非常規(guī)的天然氣資源,這一資源在國(guó)外的開發(fā)已經(jīng)被歸屬到商業(yè)領(lǐng)域中,其商業(yè)化發(fā)展較為顯著。在我國(guó)與國(guó)際接軌越來越顯著的情況下,對(duì)我國(guó)的頁巖氣資源開采現(xiàn)狀、問題以及前景進(jìn)行分析是非常有必要的。本文分析了中國(guó)頁巖氣的勘探開發(fā)現(xiàn)狀,并對(duì)未來進(jìn)行了一定程度的展望。
關(guān)鍵詞:頁巖氣;勘探;開發(fā)現(xiàn)狀;未來展望
在如今能源開發(fā)利用的大背景下,不破壞自然環(huán)境的基礎(chǔ)上對(duì)頁巖氣資源進(jìn)行開發(fā)利用是非常有必要的,因此,在頁巖氣這一資源被發(fā)現(xiàn)之后,我國(guó)也加入到了資源開采的行列中。因?yàn)槲覈?guó)在開采頁巖氣過程中,與西方國(guó)家相比較還存在一定的差距,所以我們應(yīng)對(duì)頁巖氣的開采進(jìn)行分析,找出問題,提高開采效率。
1 中國(guó)頁巖氣概況
1.1 中國(guó)區(qū)域地質(zhì)背景
中國(guó)大陸的地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜,具有多塊體拼接、多期次、多旋回的特性。研究表明,前南華紀(jì)陸核形成與古中國(guó)地臺(tái)形成階段是我國(guó)的地質(zhì)構(gòu)造演化階段;古地臺(tái)解體是古中國(guó)大陸形成階段;印支期后中、新生代中國(guó)大陸繼承發(fā)展構(gòu)成了我國(guó)的地質(zhì)構(gòu)造演化 3 大階段。由于演化階段的不同以及盆地類型的不同,導(dǎo)致我國(guó)有機(jī)質(zhì)頁巖以及頁巖氣的儲(chǔ)藏量較大,勘探開發(fā)極具潛力。
1.2 中國(guó)頁巖氣形成條件
我國(guó)大陸頁巖氣由于以下 4 個(gè)方面條件得以形成:
(1) 頁巖發(fā)育具有豐富性。富有機(jī)質(zhì)頁巖在各個(gè)時(shí)代各個(gè)地區(qū)儲(chǔ)藏量都很豐富;
(2) 頁巖分布具有不均衡性。海相富有機(jī)質(zhì)頁巖、過渡相富有機(jī)質(zhì)與煤系富有機(jī)質(zhì)頁巖以及湖相富有機(jī)質(zhì)頁巖分別分布在南方的 3
大區(qū)域、中西部 4 大盆地,受到沉積凹陷的影響,具有很強(qiáng)的分隔性;
(3) 頁巖形成具多重性。在整體含量豐富的有機(jī)質(zhì)中,高有機(jī)質(zhì)含量頁巖發(fā)育程度和集中程度各有不同;頁巖有機(jī)質(zhì)包含類型也多種多樣;由于不同時(shí)代地質(zhì)背景不同,頁巖熱成熟度變化區(qū)間也很大;
(4) 頁巖藏量具差異性。在巖性組合、高 TOC 含量集中段發(fā)育程度、熱成熟度、礦物組成與含量、納米孔隙發(fā)育程度等主要儲(chǔ)層特征的不同導(dǎo)致不同頁巖具有明顯差異。
1.3 中國(guó)頁巖氣分布情況
頁巖氣資源在我國(guó)比較豐富,但由于諸多因素的影響,尤其是勘探水平不足的限制,雖然我國(guó)具有豐富的頁巖氣資源,但是依然不具備對(duì)全國(guó)資源進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)的能力,因此,在國(guó)內(nèi)外對(duì)我國(guó)頁巖氣藏量說法不一。2012 年,來自國(guó)資部的數(shù)據(jù)表明,我國(guó)陸域頁巖氣地質(zhì)資源量約134×1012m3,可采資源量約25×1012m3(不含青藏地區(qū)),主要分布于南方古生界、華北地區(qū)下古生界、塔里木盆地寒武—奧陶系 3 大海相頁巖和松遼盆地白堊系、準(zhǔn)噶爾盆地中—下侏羅統(tǒng)、鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)、吐哈盆地中—下侏羅統(tǒng)、渤海灣下第三系五大陸相頁巖分布區(qū)。
2 中國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀
2.1 國(guó)內(nèi)頁巖氣開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀
目前,仍需國(guó)外服務(wù)公司對(duì)我國(guó)頁巖氣分段壓裂封隔施工提供技術(shù)服務(wù)。在廣 1 平 3 井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中,由江漢油田井下測(cè)試公司自主研發(fā)的頁巖氣泵送復(fù)合材料分段封隔(壓裂)技術(shù)獲得成功,使得頁巖氣的勘探開發(fā)成本有效降低。
2012 年東方物探“富有機(jī)質(zhì)頁巖層系非地震勘探技術(shù)研究”項(xiàng)目獲得生產(chǎn)許可,標(biāo)志著我國(guó)頁巖氣三維時(shí)頻電磁勘探項(xiàng)目步入正軌。也使得我國(guó)頁巖氣開發(fā)取得突破性的進(jìn)展。
2.2 國(guó)內(nèi)頁巖氣水平鉆完井現(xiàn)狀
目前在國(guó)內(nèi)外一直認(rèn)為水平井鉆井是頁巖氣勘探的最據(jù)可行性的方法,依托低壓欠平衡空氣鉆井以及旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的全面發(fā)展,為 我國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)提供技術(shù)支持。我國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)處于起步階 段,勘探主要以直井來取芯來獲取有效的含氣參數(shù),采用水平井鉆井的方式來提高產(chǎn)能。由于我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)控制壓力鉆井掌握相對(duì)成熟,并且在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)上也取得了試驗(yàn)成功。因此在我國(guó)頁巖氣勘探試驗(yàn) 階段,最為行之有效的方式為控制壓力鉆井或旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)。
3 中國(guó)頁巖氣發(fā)展前景
雖然我國(guó)在頁巖氣勘探試驗(yàn)井上以取得突破,但仍處于勘探開發(fā)的起步階段,發(fā)展基礎(chǔ)與全球其他成熟地區(qū)還有一些差距。因此,我國(guó)頁巖氣勘探方面仍需要不停地探索和實(shí)踐。在未來的階段,我國(guó)需要強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān),突破對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)的研究、推進(jìn)建立先導(dǎo)試驗(yàn)、優(yōu)選開發(fā)關(guān)鍵區(qū)域,通過頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)的不斷提高,來提高頁巖氣的產(chǎn)量,從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)在頁巖氣領(lǐng)域穩(wěn)定發(fā)展。
3.1 深層頁巖氣資源開發(fā)前景
自頁巖氣資源開采工作開展以來,我國(guó)一直注重與開采技術(shù)的研究,在“十二五”頁巖氣攻關(guān)試驗(yàn)完成之后,我國(guó)掌握了 3500 米以內(nèi)
的頁巖氣開采關(guān)鍵技術(shù)。但在 3500 米以下的頁巖氣開采中,我國(guó)的開采技術(shù)還沒有取得突破性的進(jìn)展。這樣的情況就導(dǎo)致了我國(guó)在深層頁巖 氣開采中處于不利的局面。面對(duì)這一發(fā)展態(tài)勢(shì),國(guó)家在深層頁巖氣開采技術(shù)研究中給予了更多的支持,為此方面技術(shù)的研究提供了有利的條 件,在政府的大力支持下,相信我國(guó)的深層頁巖氣開采技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)取得突破性的進(jìn)展,從而為頁巖氣資源的開采打造新的領(lǐng)域。
3.2 非海相頁巖氣資源前景
在我國(guó)頁巖氣資源開采中,對(duì)陸相和海陸過渡相頁巖氣的開采投入了較多的精力,但是并沒有取得突破性的進(jìn)展。在對(duì)此方面的頁巖氣開采研究進(jìn)行分析中發(fā)現(xiàn),其中存在的頁巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集質(zhì)量較低、完井質(zhì)量較低等問題的存在是主要的限制因素。面對(duì)這樣的態(tài)勢(shì),在對(duì)非海相頁巖氣資源進(jìn)行開采過程中,應(yīng)從上述兩個(gè)問題入手進(jìn)行研究。因此,本文分析應(yīng)對(duì)我國(guó)在非海相頁巖氣資源的開采給予更多支持,以求得更多進(jìn)步。
4 結(jié)論
通過上述分析可以看出,在我國(guó)頁巖氣資源開采過程中,因?yàn)殚_采時(shí)間較短,所以在此方面還沒有明顯的優(yōu)勢(shì),而且在開采過程中, 技術(shù)問題也是主要的短板。因此,在頁巖氣資源開采中,就應(yīng)對(duì)開采中的進(jìn)步進(jìn)行肯定,對(duì)存在的問題進(jìn)行分析,投入更多的財(cái)力、人力等進(jìn)行頁巖氣開采的技術(shù)研究,爭(zhēng)取早日取得突破性的技術(shù)進(jìn)展,從而提高整體的頁巖氣開采技術(shù)水平,促使我國(guó)在頁巖氣資源開采中能夠取得顯著的成就,以便能夠?yàn)樯鐣?huì)發(fā)展提供更多可用的資源。同時(shí), 因?yàn)槲覈?guó)頁巖氣開發(fā)面臨的環(huán)境問題和社會(huì)影響一直受到廣泛關(guān)注, 做好頁巖氣開發(fā)環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作,對(duì)于切實(shí)統(tǒng)籌好頁巖氣資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù),大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)也具有重大的意義。
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