天天要聞：從頁巖里“榨”油 我國破解頁巖產油3項世界難題

北京青年報記者 宋霞

(相關資料圖)

常規與非常規油氣聚集類型分布圖

揭秘

在2023中關村論壇上，中國陸相頁巖油革命及戰略突破正式發布。成果創新了中國陸相頁巖油富集地質理論，解決了陸相頁巖“生油”“儲油”“產油”的世界科學難題；創建了中國陸相頁巖油關鍵技術體系；形成了一批自主知識產權；建設了鄂爾多斯盆地隴東、準噶爾盆地吉木薩爾、松遼盆地古龍等國家級示范區與基地。

從頁巖里“榨”油

據介紹，中國陸相頁巖引發了兩次“石油革命”。第一次是“陸相頁巖生油”，發現了大慶等一批大油田，打破了“中國貧油說”，支撐了我國常規石油工業發展，媲美“兩彈一星”；第二次是“陸相頁巖產油”，工作的對象從資源占比20%的“單體型”常規石油向80%的“連續型”非常規石油邁進，開啟了新一輪“石油革命”，有望支撐我國未來非常規石油工業發展。

過去，人們普遍認為頁巖似“磨刀石”“鐵板”一般沒有孔隙，只可作為常規油藏的蓋層。其實它蘊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巖，當它富含有機質時又稱為烴源巖，也就是常說的生油巖。不同于常規油藏依靠自然能量、常規手段直接開發,頁巖油需利用非常規手段人工制造油藏開發。打個比喻，如果將椰汁比作常規石油，那椰肉里榨出來的汁就是非常規石油，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，連續分布面積偏小，成熟度偏低，黏土含量偏高，油質偏重，同時我國頁巖油勘探開發起步晚，研究程度低，鉆井壓裂周期長，施工費用高。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5000米，鉆完井、壓裂等工程實施難度大，投資大，風險大。

去年產量突破300萬噸

中國石油勘探開發研究院致密油研究所副所長、中國石油“十四五”頁巖油前瞻性基礎性重大科技項目執行項目長楊智教授向北京青年報記者介紹，常規油藏儲存巖石孔隙尺度比較大，尺度可以達到毫米級厘米級，但現在陸相頁巖油相當于從70微米左右的頭發絲尺度的頁巖顆粒中找油產油，孔隙尺度是微米級納米級，勘探開發難度極大。

從勘探的角度來講，在地下幾千米深度范圍，鉆探找準幾米十幾米的薄富集層，這對于預測的精度是非常高的，經過非常艱難的探索，目前能達到90%以上的有利儲層鉆遇率。從開發的角度來講，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地面，但頁巖油沒有自然流動的條件，需要人為干預、打碎鐵板頁巖，創造流動條件。

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。雖然目前我們實現了石油自給，但為了保障石油安全，我們仍需依靠科技自立自強進源找油。頁巖層系石油是戰略接替石油資源，其規模效益開發具有重要戰略意義。十年來，陸相頁巖油從無到有，2022年中國石油礦權區陸相頁巖油產量已突破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域，先后經歷了納米孔發現、國家973研發、國家實驗室建設、國際合作研究、勘探風險井部署、開發先導試驗、國家示范區建設等一系列重大標志性事件，實現了“陸相頁巖產油”革命性創新，形成了特色理論技術系列。

楊智教授介紹，一方面，創新了中國陸相頁巖油富集地質理論，解決了陸相頁巖“生油”“儲油”“產油”3項世界科學難題：創建陸相富有機質頁巖沉積模式；發現了頁巖納米級孔喉儲油系統；揭示了頁巖油“連續型”甜點區、甜點段富集規律。

另一方面，創建了中國陸相頁巖油實驗研究、勘探評價、開發工程和超前創新4項關鍵技術體系，形成了一批自主知識產權。其中數字巖石智能化評價技術實現了從米到納米“9”個數量級融合。同時創建了頁巖油開發工程技術系列，主要包括體積開發、大平臺—井工廠開發等8項核心技術。此外還啟動了中低成熟頁巖油原位轉化攻關，基本解決了資源評價與選區等關鍵技術難題,研發形成了一批具有自主知識產權的成果，包括國家標準3項、技術秘密35項等。

找到從頁巖中開采石油“金鑰匙”

楊智教授進一步介紹，理論技術創新，引領推動中國陸相頁巖油實現3方面戰略突破。第一方面：在鄂爾多斯、準噶爾、松遼、渤海灣、四川、柴達木等盆地獲得了一批重大勘探發現。第二方面：建設了隴東、吉木薩爾、古龍國家級示范區與基地。中部鄂爾多斯盆地頁巖油開發示范基地，建成了我國目前規模最大的頁巖油整裝油田；西部準噶爾盆地吉木薩爾，是我國第一個國家級陸相頁巖油示范區；東部大慶古龍陸相頁巖油國家級示范區，已取得具有戰略意義的重大突破。第三方面：創新成果推動，陸相頁巖油成為國家戰略資源。

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，形成規模效益的開發。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示范平臺——滄東凹陷5號平臺，已正式投入生產。平臺內共有9口頁巖油井，日產能穩定在280噸左右，形成了10萬噸的年生產能力。這標志著我國首個10萬噸級頁巖油效益開發示范平臺在大港油田正式建成投產。據測算，平臺前期部署的4口井，合計日產油40余噸。新部署的5口井產量進一步提升，單井日產油穩定在40噸到50噸，預測單井首年產油可超1萬噸，單井的最終采收量有望達到4.1萬噸，實現陸相頁巖油的效益開發。

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首個百萬噸級整裝油區，頁巖油產量位居全國第一，去年的產量已突破200萬噸。新疆油田在吉木薩爾戈壁，正在建設全國第一個國家級頁巖油示范區，去年產量已突破50萬噸。還有受廣泛關注的大慶油田古龍頁巖油，相對來說開發難度更大，去年產量也突破了10萬噸油當量。

不難看到，中國石油陸相頁巖油理論技術創新和實踐，突破了“理論誤區”，打破了“勘探禁區”，攻破了“開發無人區”，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”。

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