近年來(lái)，我國(guó)能源需求日益攀升，常規(guī)油氣資源快速消耗，油氣供需矛盾突出。搶抓非常規(guī)油氣資源發(fā)展新機(jī)遇，既是保障國(guó)家能源安全的需要，又是我國(guó)立足油氣資源稟賦的必然選擇。

        國(guó)家《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，要積極擴(kuò)大非常規(guī)資源勘探開發(fā)，加大頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣、煤層氣開發(fā)力度，并將吉木薩爾頁(yè)巖油，鄂爾多斯盆地頁(yè)巖油、致密氣，以及松遼盆地大慶古龍頁(yè)巖油等資源區(qū)列入能源安全保障重點(diǎn)工程。

勝利石油工程4部鉆機(jī)在國(guó)家級(jí)頁(yè)巖油示范區(qū)牛頁(yè)一區(qū)試驗(yàn)井組進(jìn)行鉆井施工。

        頁(yè)巖油氣作為非常規(guī)油氣的代表，已成為我國(guó)最具戰(zhàn)略性的接替能源之一，是未來(lái)油氣勘探開發(fā)的重要戰(zhàn)場(chǎng)。

        近日，第六屆油氣地質(zhì)工程一體化論壇在北京舉行。論壇以“油氣地質(zhì)工程一體化模式、方法與綠色智能技術(shù)”為主題，以“中國(guó)問(wèn)題、全球視野、交流共享”為宗旨，吸引多位國(guó)內(nèi)外專家，以及來(lái)自相關(guān)企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)的代表參會(huì)研討。

        我國(guó)頁(yè)巖油氣勘探屢獲突破，產(chǎn)業(yè)發(fā)展駛?cè)?ldquo;快車道”

        21世紀(jì)初，北美頁(yè)巖油氣勘探開發(fā)理論技術(shù)取得了重大突破，頁(yè)巖油氣橫空出世，從此改變了世界能源格局。

        我國(guó)頁(yè)巖油氣資源豐富。據(jù)美國(guó)能源信息署（EIA）估算，我國(guó)頁(yè)巖油技術(shù)可開采量約43.93億噸，居世界第三；據(jù)自然資源部評(píng)價(jià)結(jié)果，我國(guó)頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量21.8萬(wàn)億立方米，位居世界前列。在當(dāng)前的大環(huán)境下，龐大的頁(yè)巖油氣資源對(duì)增強(qiáng)國(guó)內(nèi)油氣供應(yīng)能力、保障能源安全具有重大的戰(zhàn)略意義。

        自2010年以來(lái)，我國(guó)高度重視頁(yè)巖氣勘探開發(fā)，政策跟進(jìn)較為及時(shí)。2012年，財(cái)政部、國(guó)家能源局出臺(tái)《頁(yè)巖氣開發(fā)利用補(bǔ)貼政策》，對(duì)頁(yè)巖氣生產(chǎn)給予補(bǔ)貼；2013年出臺(tái)《頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)政策》，對(duì)頁(yè)巖氣實(shí)施市場(chǎng)定價(jià)，鼓勵(lì)設(shè)立頁(yè)巖氣示范區(qū)，推動(dòng)中外合作，還提出對(duì)頁(yè)巖氣開采企業(yè)減免礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)、礦權(quán)使用費(fèi)，研究出臺(tái)資源稅、增值稅、所得稅、關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口免征關(guān)稅等激勵(lì)政策。隨著頁(yè)巖氣勘探開發(fā)深入推進(jìn)，國(guó)家和地方層面的政策也一直保持動(dòng)態(tài)跟進(jìn)調(diào)整。2021年，國(guó)家能源局又將加強(qiáng)頁(yè)巖油勘探開發(fā)列入“十四五”能源、油氣發(fā)展規(guī)劃，并提出一系列措施推動(dòng)頁(yè)巖油綠色開發(fā)。

我國(guó)頁(yè)巖油產(chǎn)量及規(guī)劃單位（萬(wàn)噸）

我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量及規(guī)劃單位（億立方米）

        政策的先后出臺(tái)對(duì)我國(guó)頁(yè)巖油氣發(fā)展起到了良好的推動(dòng)作用。中國(guó)工程院院士、中國(guó)石化副總地質(zhì)師、石勘院院長(zhǎng)郭旭升介紹，經(jīng)過(guò)10多年探索攻關(guān)，我國(guó)頁(yè)巖氣實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)量和產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)：在四川盆地探明涪陵、威遠(yuǎn)、長(zhǎng)寧、昭通、瀘州、威榮、永川、綦江等8個(gè)海相頁(yè)巖氣田，累計(jì)探明地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)2.9萬(wàn)億立方米；頁(yè)巖氣產(chǎn)量從2012年的0.25億立方米增長(zhǎng)到2022年的240億立方米，占天然氣總產(chǎn)量的11%以上。我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的重大突破，已成為我國(guó)天然氣發(fā)展最重要、最現(xiàn)實(shí)的接替領(lǐng)域。根據(jù)國(guó)家能源局規(guī)劃目標(biāo)，“十四五”及“十五五”期間，我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展將進(jìn)一步加快，預(yù)計(jì)2030年實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣產(chǎn)量800億~1000億立方米，國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣資源有望進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)階段。

        在頁(yè)巖油方面，我國(guó)起步雖晚，但發(fā)展迅速，鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、松遼、渤海灣、北部灣等盆地頁(yè)巖油勘探開發(fā)相繼取得重大突破。2021年6月，長(zhǎng)慶油田在鄂爾多斯盆地探明地質(zhì)儲(chǔ)量超10億噸的頁(yè)巖油整裝大油田；2021年8月，大慶油田古龍頁(yè)巖油勘探取得重大戰(zhàn)略性突破，新增石油預(yù)測(cè)地質(zhì)儲(chǔ)量12.68億噸；2021年11月，勝利油田濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油勘探取得多點(diǎn)突破，首批上報(bào)預(yù)測(cè)石油地質(zhì)儲(chǔ)量4.58億噸；2022年7月，江蘇油田在蘇北盆地的頁(yè)巖油探井取得重大勘探突破，新增頁(yè)巖油預(yù)測(cè)儲(chǔ)量1.1億噸；2022年7月，北部灣盆地潿西南凹陷海上頁(yè)巖油勘探取得重大突破，估算資源量8億噸……截至目前，全國(guó)頁(yè)巖油已探明地質(zhì)儲(chǔ)量13.06億噸、控制儲(chǔ)量2.41億噸、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量37.78億噸，合計(jì)三級(jí)儲(chǔ)量53.25億噸，展現(xiàn)出巨大的開發(fā)潛力。同時(shí)，國(guó)家級(jí)示范區(qū)建設(shè)也取得了積極進(jìn)展，設(shè)立了吉木薩爾、古龍和濟(jì)陽(yáng)三個(gè)頁(yè)巖油國(guó)家級(jí)示范區(qū)。在技術(shù)積累的加持下，我國(guó)頁(yè)巖油產(chǎn)量持續(xù)提高，2022年達(dá)到340萬(wàn)噸，創(chuàng)歷史新高。

        加快理論與技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)頁(yè)巖油氣實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)

        如果說(shuō)我國(guó)的第一次頁(yè)巖革命是“陸相頁(yè)巖生油”，發(fā)現(xiàn)大慶油田等，打破了“中國(guó)貧油說(shuō)”，那么第二次頁(yè)巖革命則是“陸相頁(yè)巖產(chǎn)油”，從資源占比20%的常規(guī)石油向占比80%的非常規(guī)石油邁進(jìn)。

        不同于常規(guī)油氣，開發(fā)頁(yè)巖油氣猶如在毛細(xì)血管里采血，需要從石頭縫里“擠”出油氣。要實(shí)現(xiàn)中國(guó)頁(yè)巖的“二次革命”，關(guān)鍵在于理論認(rèn)識(shí)的持續(xù)突破、工程技術(shù)和油氣裝備的迭代創(chuàng)新。

    中國(guó)工程院院士袁士義介紹，北美頁(yè)巖革命的本質(zhì)是以科技革命推動(dòng)產(chǎn)業(yè)革命，通過(guò)多年基礎(chǔ)研究試驗(yàn)，特別是水平井多段壓裂等核心技術(shù)的突破，打破了頁(yè)巖不能作為油氣儲(chǔ)層的傳統(tǒng)油氣理論認(rèn)識(shí)，用革命性的“人造油氣藏”方式使其成為具有巨大工業(yè)開采價(jià)值的頁(yè)巖油氣藏。與美國(guó)相比，我國(guó)頁(yè)巖油氣資源潛力雖大，但地質(zhì)條件更復(fù)雜、埋藏更深，開采難度大，大規(guī)模商業(yè)開發(fā)面臨更大挑戰(zhàn)。

    近年來(lái)，隨著中國(guó)石化、中國(guó)石油等企業(yè)不斷加強(qiáng)頁(yè)巖油氣開發(fā)示范項(xiàng)目推進(jìn)和技術(shù)攻關(guān)，我國(guó)頁(yè)巖油氣在基礎(chǔ)研究、開發(fā)對(duì)策、工程技術(shù)上取得了一系列重要進(jìn)展。在理論認(rèn)識(shí)上，揭示了深層深水陸棚相頁(yè)巖孔隙發(fā)育與保持機(jī)理，形成了深層頁(yè)巖氣“超壓富氣”的新認(rèn)識(shí)；明確了我國(guó)陸相頁(yè)巖油富集規(guī)律與高產(chǎn)主控因素。在工程技術(shù)上，通過(guò)不斷迭代和持續(xù)優(yōu)化，初步形成了頁(yè)巖油氣優(yōu)快鉆完井配套技術(shù)和地質(zhì)工程一體化壓裂改造技術(shù)；從無(wú)到有研發(fā)建設(shè)了地質(zhì)工程一體化壓裂設(shè)計(jì)軟件，逐步實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化替代；形成了立體開發(fā)技術(shù)策略，頁(yè)巖油氣立體井網(wǎng)整體壓裂開發(fā)效果顯著，已進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段。在關(guān)鍵裝備上，國(guó)產(chǎn)鉆完井、超大功率全電動(dòng)壓裂成套裝備數(shù)智化水平不斷提升，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)、MWD（隨鉆測(cè)量）、LWD（隨鉆測(cè)井）等高溫高壓高精度測(cè)控裝置取得了突破性進(jìn)展，已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

        郭旭升表示，未來(lái)頁(yè)巖油氣的重點(diǎn)攻關(guān)方向仍要聚焦基礎(chǔ)和關(guān)鍵問(wèn)題，一是加大勘探力度，建立頁(yè)巖油氣資源分級(jí)評(píng)價(jià)體系；二是攻關(guān)同步立體開發(fā)技術(shù)，降低開發(fā)順序?qū)Χ鄬酉甸_發(fā)的負(fù)面影響；三是形成地質(zhì)工程一體化運(yùn)行協(xié)作機(jī)制，對(duì)頁(yè)巖油氣實(shí)施全生命周期管理，提升鉆井、壓裂作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)提速提效降本。

        我國(guó)陸相頁(yè)巖油資源豐度為40萬(wàn)~90萬(wàn)噸/平方千米，是美國(guó)的1/2~1/3，且資源落實(shí)程度低，資源探明率僅4%。在陸相頁(yè)巖油規(guī)模效益開發(fā)方面，袁士義認(rèn)為目前仍存在缺少有效的研究手段和全生命周期開發(fā)理論認(rèn)識(shí)、提高單井產(chǎn)量與EUR（估算最終采收量）的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新不足、提高采收率的技術(shù)體系尚未建立等問(wèn)題。他建議，一是系統(tǒng)開展全國(guó)各類頁(yè)巖油資源潛力評(píng)價(jià)，重點(diǎn)突出技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可采資源量評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)不同油價(jià)下頁(yè)巖油經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量及對(duì)應(yīng)可采資源，為分階段上產(chǎn)、接替及發(fā)展規(guī)模的可持續(xù)性設(shè)計(jì)提供可靠的資源基礎(chǔ)；二是深化不同類型頁(yè)巖油賦存狀態(tài)和流動(dòng)機(jī)理研究，為開發(fā)方式選擇和技術(shù)策略制定提供科學(xué)依據(jù)；三是發(fā)展地質(zhì)工程一體化差異化井網(wǎng)部署技術(shù)，創(chuàng)新儲(chǔ)層改造技術(shù)，建造更高質(zhì)量的“人工油藏”；四是建立整體優(yōu)化動(dòng)用開發(fā)方式，升級(jí)形成可規(guī)模推廣的開采模式和配套技術(shù)體系，提高鉆采效果和效益；五是加快地層能量早期補(bǔ)充的攻關(guān)試驗(yàn)，形成多介質(zhì)大幅度提高頁(yè)巖油采收率的技術(shù)，支撐資源的最大化利用和高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

        企業(yè)實(shí)踐

        涪陵頁(yè)巖氣田實(shí)施氣舉新工藝助力上產(chǎn)

        11月19日，隨著技術(shù)人員向井筒內(nèi)注入高壓氮?dú)?，焦?yè)86-4HF井排出300立方米井筒積液，由之前的間歇生產(chǎn)轉(zhuǎn)為連續(xù)生產(chǎn)，日產(chǎn)氣達(dá)到4.5萬(wàn)立方米。今年以來(lái)，江漢油田涪陵頁(yè)巖氣公司已對(duì)54口氣井實(shí)施了氮?dú)鈿馀e技術(shù)措施，單井日均產(chǎn)氣3萬(wàn)立方米。

        氣舉是氣田常用的排水采氣技術(shù)。以往實(shí)施氣舉時(shí)，技術(shù)人員通常將鄰井或管網(wǎng)的天然氣作為氣源注入井筒，幫助排出井筒積液，避免水“壓”住氣，使氣井恢復(fù)產(chǎn)量。每成功復(fù)產(chǎn)一口氣井，需消耗7000立方米天然氣。

        隨著涪陵氣田開發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)，井筒積液井日益增多，氣舉工作量也越來(lái)越大。為提升工效，今年該公司專門引進(jìn)氮?dú)鈿馀e技術(shù)，利用制氮設(shè)備提取空氣中的氮?dú)?，再通過(guò)壓縮機(jī)加壓成高壓氣體注入井筒，助力氣井復(fù)產(chǎn)。

        “由于氣源是空氣，氮?dú)鈿馀e可隨時(shí)就地取材，井在哪里，就在哪里取氣，不僅減少了采氣流程改造、連接管線的工作量，而且實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保開發(fā)。”該公司技術(shù)中心工藝所工程師李牧介紹。

        西南油氣累產(chǎn)頁(yè)巖氣近50億立方米

        四川盆地頁(yè)巖油氣分布廣泛，主要集中在川南-川東地區(qū)。西南油氣有威榮、永川、井研等9個(gè)勘探區(qū)塊，面積超5000平方千米，截至目前累計(jì)生產(chǎn)頁(yè)巖氣近50億立方米，為保障國(guó)家能源安全作出了重要貢獻(xiàn)。

        在勘探方面，西南油氣立足海相兩大頁(yè)巖氣主力層系，進(jìn)一步夯實(shí)川南氣區(qū)3個(gè)千億立方米規(guī)模增儲(chǔ)陣地；開展復(fù)雜構(gòu)造區(qū)保存條件精細(xì)分區(qū)刻畫，深化新類型頁(yè)巖理論認(rèn)識(shí)，建立有利區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，支撐永川北區(qū)、林灘場(chǎng)構(gòu)造優(yōu)化部署與勘探突破，落實(shí)井研區(qū)塊筇竹寺組規(guī)模資源潛力。

        在開發(fā)方面，西南油氣持續(xù)抓好威榮頁(yè)巖氣田產(chǎn)能建設(shè)，積極開展威榮東區(qū)接替評(píng)價(jià)，深化永川地區(qū)地應(yīng)力與斷縫精細(xì)研究，“一段一策”實(shí)施差異化壓裂改造，深化丁山地區(qū)評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)。2023年，該公司部署頁(yè)巖氣井11口，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率達(dá)99.43%，新建年產(chǎn)能4.6億立方米。

        針對(duì)深層頁(yè)巖氣工程地質(zhì)和排水采氣的難點(diǎn)，西南油氣采取“立軍令狀”“揭榜掛帥”等方式，發(fā)揮生產(chǎn)、科研團(tuán)隊(duì)合力，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究攻關(guān)和技術(shù)推廣應(yīng)用，收到了良好效果。其中，低成本多元化排水采氣技術(shù)和壓竄水淹井低成本治理技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施超3.4萬(wàn)井次，累計(jì)增產(chǎn)天然氣超7000萬(wàn)立方米，深層頁(yè)巖氣老井綜合遞減率2023年比上年下降6個(gè)百分點(diǎn)。

        勝利頁(yè)巖油示范區(qū)施工再獲關(guān)鍵性突破

        11月25日，勝利石油工程在勝利民豐頁(yè)巖油示范區(qū)施工的豐頁(yè)1-10HF井二開鉆井周期2.92天，再次刷新鉆井紀(jì)錄。

        民豐洼陷是勝利濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油國(guó)家級(jí)示范區(qū)的主陣地之一，計(jì)劃實(shí)施頁(yè)巖油水平井約90口，具有埋藏更深、溫度更高、非均質(zhì)性更強(qiáng)等地質(zhì)難點(diǎn)。

        勝利石油工程借鑒牛頁(yè)示范區(qū)積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多輪次迭代提升，應(yīng)用高清潔鉆井液及精細(xì)控壓、激進(jìn)參數(shù)等技術(shù)，配套高端鉆井裝備，接連打破民豐示范區(qū)施工紀(jì)錄。其中，二開3400米大井眼鉆井周期由28天縮短為5天以內(nèi)；已完成的17口井中，有10口井實(shí)現(xiàn)二開“一趟鉆”完鉆，鉆井速度提升3倍以上。

        在豐頁(yè)1-10HF井施工中，該公司在總結(jié)前期施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，升級(jí)上部井眼優(yōu)快鉆井技術(shù)，二開平均機(jī)械鉆速提高了14.6%，鉆井周期僅2.92天，實(shí)現(xiàn)了二開3天以內(nèi)的關(guān)鍵性突破，為后續(xù)井高效施工驗(yàn)證了技術(shù)、提供了經(jīng)驗(yàn)。

        江蘇油田頁(yè)巖油單井產(chǎn)量再破萬(wàn)噸

        11月14日，花頁(yè)5HF井現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)喜訊：該井采用3.5毫米油嘴生產(chǎn)，累計(jì)產(chǎn)油量突破1萬(wàn)噸。這是江蘇油田第三口累計(jì)產(chǎn)油量突破1萬(wàn)噸的頁(yè)巖油井。

        近年來(lái)，江蘇油田積極推進(jìn)“常非并進(jìn)”資源戰(zhàn)略，圍繞頁(yè)巖油勘探開發(fā)，加強(qiáng)地質(zhì)工程一體化攻關(guān)，在蘇北老區(qū)和百色探區(qū)部署實(shí)施頁(yè)巖油水平井10口，探索不同區(qū)帶、不同層段、不同類型頁(yè)巖油產(chǎn)能，取得了高郵和金湖凹陷阜二段Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ亞段頁(yè)巖油勘探突破。目前，江蘇油田頁(yè)巖油累計(jì)產(chǎn)量超7萬(wàn)噸，日產(chǎn)油穩(wěn)定在180噸左右。

        今年以來(lái)，江蘇油田多措并舉，持續(xù)加大頁(yè)巖油勘探開發(fā)力度。在勘探方面，江蘇油田根據(jù)已有井的返排特征做好分析和回顧性評(píng)價(jià)，進(jìn)一步明確了縱向上具有較高產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益的“甜點(diǎn)層”，同時(shí)加強(qiáng)斷層和裂縫的發(fā)育規(guī)律研究和預(yù)測(cè)，優(yōu)選窄斷塊區(qū)探索直斜井“擬水平井”壓裂模式；在開發(fā)方面，針對(duì)最優(yōu)“甜點(diǎn)層”，探索井網(wǎng)井距、水平段長(zhǎng)、合理的生產(chǎn)制度等開發(fā)技術(shù)策略及管理運(yùn)行模式，切實(shí)提高產(chǎn)能；在工程方面，深入開展已壓裂井回顧性評(píng)價(jià)，攻關(guān)形成了物模數(shù)模一體化壓裂工藝參數(shù)逆向設(shè)計(jì)方法，建立了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)精細(xì)調(diào)控技術(shù)，初步實(shí)現(xiàn)了壓裂技術(shù)迭代升級(jí)。