常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類型分布圖
揭秘
【資料圖】
在2023中關(guān)村論壇上,中國陸相頁巖油革命及戰(zhàn)略突破正式發(fā)布。成果創(chuàng)新了中國陸相頁巖油富集地質(zhì)理論,解決了陸相頁巖“生油”“儲油”“產(chǎn)油”的世界科學(xué)難題;創(chuàng)建了中國陸相頁巖油關(guān)鍵技術(shù)體系;形成了一批自主知識產(chǎn)權(quán);建設(shè)了鄂爾多斯盆地隴東、準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾、松遼盆地古龍等國家級示范區(qū)與基地。
從頁巖里“榨”油
據(jù)介紹,中國陸相頁巖引發(fā)了兩次“石油革命”。第一次是“陸相頁巖生油”,發(fā)現(xiàn)了大慶等一批大油田,打破了“中國貧油說”,支撐了我國常規(guī)石油工業(yè)發(fā)展,媲美“兩彈一星”;第二次是“陸相頁巖產(chǎn)油”,工作的對象從資源占比20%的“單體型”常規(guī)石油向80%的“連續(xù)型”非常規(guī)石油邁進(jìn),開啟了新一輪“石油革命”,有望支撐我國未來非常規(guī)石油工業(yè)發(fā)展。
過去,人們普遍認(rèn)為頁巖似“磨刀石”“鐵板”一般沒有孔隙,只可作為常規(guī)油藏的蓋層。其實(shí)它蘊(yùn)藏著更大面積的巨量石油資源。
所謂頁巖是指含油氣盆地中具有頁片狀的泥質(zhì)巖,當(dāng)它富含有機(jī)質(zhì)時又稱為烴源巖,也就是常說的生油巖。不同于常規(guī)油藏依靠自然能量、常規(guī)手段直接開發(fā),頁巖油需利用非常規(guī)手段人工制造油藏開發(fā)。打個比喻,如果將椰汁比作常規(guī)石油,那椰肉里榨出來的汁就是非常規(guī)石油,頁巖油就是從頁巖里“榨”出來的。
我國頁巖油主要分布于鄂爾多斯、松遼、準(zhǔn)噶爾、渤海灣、四川等大型盆地以及許多“小而肥”的中小型盆地,以陸相頁巖油為主,連續(xù)分布面積偏小,成熟度偏低,黏土含量偏高,油質(zhì)偏重,同時我國頁巖油勘探開發(fā)起步晚,研究程度低,鉆井壓裂周期長,施工費(fèi)用高。中西部盆地中高成熟頁巖油資源,普遍埋藏較大,目前最大頁巖油層埋深已達(dá)5000米,鉆完井、壓裂等工程實(shí)施難度大,投資大,風(fēng)險大。
去年產(chǎn)量突破300萬噸
中國石油勘探開發(fā)研究院致密油研究所副所長、中國石油“十四五”頁巖油前瞻性基礎(chǔ)性重大科技項目執(zhí)行項目長楊智教授向北京青年報記者介紹,常規(guī)油藏儲存巖石孔隙尺度比較大,尺度可以達(dá)到毫米級厘米級,但現(xiàn)在陸相頁巖油相當(dāng)于從70微米左右的頭發(fā)絲尺度的頁巖顆粒中找油產(chǎn)油,孔隙尺度是微米級納米級,勘探開發(fā)難度極大。
從勘探的角度來講,在地下幾千米深度范圍,鉆探找準(zhǔn)幾米十幾米的薄富集層,這對于預(yù)測的精度是非常高的,經(jīng)過非常艱難的探索,目前能達(dá)到90%以上的有利儲層鉆遇率。從開發(fā)的角度來講,一般都是打一口直井下去,在自然能量條件下,石油就可以自己通過井筒流動到達(dá)地面,但頁巖油沒有自然流動的條件,需要人為干預(yù)、打碎鐵板頁巖,創(chuàng)造流動條件。
開采難度大、成本高,為何還要開采頁巖油?對此,楊智教授表示,我們國家一段時間以來一直是一個缺油少油的國家,每一份石油資源都非常珍貴。雖然目前我們實(shí)現(xiàn)了石油自給,但為了保障石油安全,我們?nèi)孕枰揽靠萍甲粤⒆詮?qiáng)進(jìn)源找油。頁巖層系石油是戰(zhàn)略接替石油資源,其規(guī)模效益開發(fā)具有重要戰(zhàn)略意義。十年來,陸相頁巖油從無到有,2022年中國石油礦權(quán)區(qū)陸相頁巖油產(chǎn)量已突破300萬噸。
破解3項世界難題
楊智教授表示,近十年,中國石油在頁巖油領(lǐng)域,先后經(jīng)歷了納米孔發(fā)現(xiàn)、國家973研發(fā)、國家實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、國際合作研究、勘探風(fēng)險井部署、開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)、國家示范區(qū)建設(shè)等一系列重大標(biāo)志性事件,實(shí)現(xiàn)了“陸相頁巖產(chǎn)油”革命性創(chuàng)新,形成了特色理論技術(shù)系列。
楊智教授介紹,一方面,創(chuàng)新了中國陸相頁巖油富集地質(zhì)理論,解決了陸相頁巖“生油”“儲油”“產(chǎn)油”3項世界科學(xué)難題:創(chuàng)建陸相富有機(jī)質(zhì)頁巖沉積模式;發(fā)現(xiàn)了頁巖納米級孔喉儲油系統(tǒng);揭示了頁巖油“連續(xù)型”甜點(diǎn)區(qū)、甜點(diǎn)段富集規(guī)律。
另一方面,創(chuàng)建了中國陸相頁巖油實(shí)驗(yàn)研究、勘探評價、開發(fā)工程和超前創(chuàng)新4項關(guān)鍵技術(shù)體系,形成了一批自主知識產(chǎn)權(quán)。其中數(shù)字巖石智能化評價技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從米到納米“9”個數(shù)量級融合。同時創(chuàng)建了頁巖油開發(fā)工程技術(shù)系列,主要包括體積開發(fā)、大平臺—井工廠開發(fā)等8項核心技術(shù)。此外還啟動了中低成熟頁巖油原位轉(zhuǎn)化攻關(guān),基本解決了資源評價與選區(qū)等關(guān)鍵技術(shù)難題,研發(fā)形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果,包括國家標(biāo)準(zhǔn)3項、技術(shù)秘密35項等。
找到從頁巖中開采石油“金鑰匙”
楊智教授進(jìn)一步介紹,理論技術(shù)創(chuàng)新,引領(lǐng)推動中國陸相頁巖油實(shí)現(xiàn)3方面戰(zhàn)略突破。第一方面:在鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、松遼、渤海灣、四川、柴達(dá)木等盆地獲得了一批重大勘探發(fā)現(xiàn)。第二方面:建設(shè)了隴東、吉木薩爾、古龍國家級示范區(qū)與基地。中部鄂爾多斯盆地頁巖油開發(fā)示范基地,建成了我國目前規(guī)模最大的頁巖油整裝油田;西部準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾,是我國第一個國家級陸相頁巖油示范區(qū);東部大慶古龍陸相頁巖油國家級示范區(qū),已取得具有戰(zhàn)略意義的重大突破。第三方面:創(chuàng)新成果推動,陸相頁巖油成為國家戰(zhàn)略資源。
不僅如此,頁巖油開采出來后還需要在市場條件下盡可能控制成本,形成規(guī)模效益的開發(fā)。公開報道顯示,中國石油大港油田公司旗下頁巖油效益開發(fā)示范平臺——滄東凹陷5號平臺,已正式投入生產(chǎn)。平臺內(nèi)共有9口頁巖油井,日產(chǎn)能穩(wěn)定在280噸左右,形成了10萬噸的年生產(chǎn)能力。這標(biāo)志著我國首個10萬噸級頁巖油效益開發(fā)示范平臺在大港油田正式建成投產(chǎn)。據(jù)測算,平臺前期部署的4口井,合計日產(chǎn)油40余噸。新部署的5口井產(chǎn)量進(jìn)一步提升,單井日產(chǎn)油穩(wěn)定在40噸到50噸,預(yù)測單井首年產(chǎn)油可超1萬噸,單井的最終采收量有望達(dá)到4.1萬噸,實(shí)現(xiàn)陸相頁巖油的效益開發(fā)。
楊智教授說,滄東平臺是其中的一個成功案例。長慶油田在黃土塬率先建成國內(nèi)首個百萬噸級整裝油區(qū),頁巖油產(chǎn)量位居全國第一,去年的產(chǎn)量已突破200萬噸。新疆油田在吉木薩爾戈壁,正在建設(shè)全國第一個國家級頁巖油示范區(qū),去年產(chǎn)量已突破50萬噸。還有受廣泛關(guān)注的大慶油田古龍頁巖油,相對來說開發(fā)難度更大,去年產(chǎn)量也突破了10萬噸油當(dāng)量。
不難看到,中國石油陸相頁巖油理論技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐,突破了“理論誤區(qū)”,打破了“勘探禁區(qū)”,攻破了“開發(fā)無人區(qū)”,找到了從頁巖中開采石油的“金鑰匙”,正在掀起一場新的“石油革命”。
文/本報記者 宋霞
供圖/受訪者
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