編者按:我國非常規油氣資源豐富,近期在勘探開發方面取得了重要進展。致密油氣已實現規模開發,頁巖氣頁巖油正在加速發展。作為未來我國陸上石油勘探的重大戰略接替資源,非常規油氣資源勘探形勢如何?還有哪些勘探瓶頸有待突破?
本期《國家能源安全的基礎在哪里》系列報道推出非常規油氣篇,以饗讀者。
專家連線:張國生(中國石油勘探開發研究院油氣資源規劃研究所副所長)
1.我國陸上非常規油氣資源類型多、潛力大,前景值得期待
非常規石油可采資源量與常規石油可采資源量大致相當 非常規天然氣可采資源量是常規天然氣可采資源量的近3倍
非常規油氣通常是指現有經濟技術條件下,無法用傳統技術進行有效開發的油氣資源。非常規油氣與常規油氣的本質區別在于油氣是否明顯受圈閉控制、單井是否有自然工業產量,主要包括非常規石油、非常規天然氣兩大類共9種類型。非常規石油主要包括稠油、致密油、油頁巖油、油砂油、頁巖油5種類型,非常規天然氣主要包括致密氣、頁巖氣、煤層氣、天然氣水合物4種類型。
根據初步估算,非常規石油可采資源量大約是常規石油的0.8倍。稠油可采資源主要分布于渤海灣、準噶爾、塔里木三大盆地。致密油可采資源以陸相沉積為主,主要分布在鄂爾多斯、松遼、渤海灣、準噶爾四大盆地。油頁巖油可回收資源主要分布在松遼、鄂爾多斯、準噶爾、倫坡拉、羌塘等盆地。油砂油可采資源主要分布于準噶爾、柴達木盆地。
非常規天然氣可采資源量是常規天然氣可采資源量的近3倍。致密氣可采資源主要分布于鄂爾多斯、四川、松遼等三大盆地,占全國總量的90%。頁巖氣主要分布在四川盆地、滇黔桂與渝東—湘鄂西地區,占全國總量的77%。煤層氣可采資源主要分布在鄂爾多斯盆地東部、沁水、滇東黔西、準噶爾四大區域。天然氣水合物可采資源主要分布于南海及青藏高原地區。
我國非常規油氣資源多為陸相,總體呈現出儲層非均質性強、資源品位低、埋藏深度大、地面條件差等特點,但不同類型非常規油氣資源特征還是有所差異。致密油、致密氣主要賦存于陸相地層,儲層橫向變化快、縱向厚度小,資源豐度普遍偏低。油頁巖油與油砂油總體上含油率低,含油率大于10%的油頁巖油可采資源量占比不足30%、油砂油可采資源量占比僅有2%左右,且適合于露天開采,埋藏深度小于100米的油頁巖和油砂資源分布范圍十分有限。頁巖氣發育海相、海陸過渡相、陸相三種類型,海相頁巖氣資源現實性最好,但我國海相頁巖氣主要分布于四川盆地及周緣,以及南方廣大地區,資源埋深偏大,且地表多為山地等復雜地表條件。
2.非常規油氣已成為我國油氣勘探開發的重要組成
長遠來看,頁巖油如實現突破,將有望開啟我國“陸相頁巖油革命” 我國已成為全球第二大非常規油氣資源開發利用地區
經過10余年持續攻關與勘探開發實踐,我國非常規油氣勘探開發取得了突破性進展,成為繼北美之后全球第二大非常規油氣資源開發利用地區。
我國非常規石油產量已超過4000萬噸,大約占全國石油總產量的1/5。稠油在我國一直視同常規石油進行勘探開發,并在渤海灣、準噶爾、吐哈盆地實現規模開發利用,產量規模接近4000萬噸左右。油頁巖油開發利用曾在新中國成立之初發揮了重要作用,但隨著大慶、勝利、遼河、華北等一批常規油田的相繼發現與大規模開發,受資源條件與環境影響所限,發展極其緩慢,目前產量規模大致在80萬噸左右。致密油在我國已進入儲量序列,并在鄂爾多斯、松遼、準噶爾等盆地初步實現工業生產,已建產能超過300萬噸,年產量接近130萬噸左右。油砂油開采試驗曾在準噶爾盆地風城地區取得成功,但受資源品位所限,投入產出比極差,開采試驗限于停滯。頁巖油分為兩種類型,一類是中高成熟度頁巖油,目前在松遼、渤海灣、鄂爾多斯、準噶爾等盆地勘探開發都已取得重要突破和進展;另一類是中低成熟度頁巖油,正在進行基礎研究與選區評價,并著手進行地下原位改質開采試驗。
我國非常規天然氣產量已達540億立方米左右,大約占全國天然氣總產量的1/3。致密氣已進入規模化開發利用階段,形成蘇里格、須家河組兩大儲產區。頁巖氣經過近10年的勘查評價與開采試驗,初步形成重慶涪陵焦石壩、長寧—威遠—昭通北兩大頁巖氣產區。煤層氣經過20余年發展,也已實現工業突破,初步形成山西沁水、鄂爾多斯盆地東緣兩大產業基地。天然氣水合物總體上仍處于資源調查、有利區評價與試采階段,目前已在南海神狐海域和祁連山凍土區成功鉆獲樣品,并在神狐海域進行了60天試采。
未來我國非常規油氣產量將持續增長,地位與作用將日益重要。根據非常規油氣資源條件和工程技術發展趨勢,綜合預測2035年我國非常規石油產量將超過5000萬噸,大約占全國石油總產量的1/4;非常規天然氣產量有望達到1300億立方米左右,大約占全國天然氣總產量的1/2。
頁巖油被廣泛認為是支撐我國石油工業持續發展的重大期盼。頁巖油分為兩種類型:一類是中高成熟度頁巖油,以往僅作為有效烴源巖充注常規油氣儲層,借鑒頁巖氣商業性開發的經驗與工程技術,正在渤海灣、松遼、鄂爾多斯、準噶爾等盆地進行中高成熟度頁巖油勘探開發試驗。中國石油已在大港油田官東地區率先實現陸相頁巖油工業化開發,初步形成億噸級增儲戰場。另一類是中低成熟度頁巖油,資源潛力巨大,目前正在鄂爾多斯、松遼、準噶爾等盆地開展選區評價,并著手利用地下水平井原位電加熱改質技術,進行地下原位改質開采試驗,如果能夠實現工業化生產突破,將有望開啟中國“陸相頁巖油革命”。這對增強國內石油供應能力、保障國家能源安全具有重大戰略意義。
天然氣水合物被稱為21世紀理想的替代能源。我國天然氣水合物資源潛力非常豐富,大約是常規天然氣可采資源的1.6倍。經過20余年的持續研究與勘查評價,中國地質調查局先后在祁連山凍土區、南海神狐海域鉆獲天然氣水合物實物樣品。2017年我國在南海神狐海域進行了首次天然氣水合物試采,實現了歷史性突破。
3.未來,要形成適合中國的非常規油氣勘探開發技術體系
我國非常規油氣地質背景具有特殊性 北美非常規油氣勘探開發模式難以照搬套用
與非常規油氣勘探開發最成功的北美地區相比,我國非常規油氣地質背景有很多特殊性,具有地塊小、構造演化強、陸相地層為主、巖相變化大、地面條件較差等特點。這決定了北美地區非常規油氣勘探開發技術與模式難以直接照搬套用,需要發展適合中國地質地表條件的非常規油氣勘探開發技術。
一是要持續攻關非常規油氣富集規律和規模效益開發技術。還要攻關不同類型非常規油氣成藏要素和時空分布規律、非常規油氣富集有利區、優勢層、甜點段的評價預測技術、基于不同類型非常規油氣生產特征的產能評價和開發技術等;繼續發展完善工廠化作業模式與技術、常規與非常規油氣協同勘探開發技術及生產方式。
二是要大力攻克非常規油氣清潔高效鉆完井和壓驅一體化技術。攻關無水壓裂技術及裝備、致密油與中高成熟度頁巖油清潔高效壓裂與驅體一體化技術、高應力/大傾角/多煤層疊置區安全鉆井與增產改造技術等;發展完善長水平段水平井安全快速鉆井技術、水平井分段壓裂技術。
三是要超前探索非常規石油原位改質開采與天然氣水合物安全高效開采關鍵技術及裝備。攻克稠油、頁巖油、油頁巖油等非常規石油的地下水平井原位電加熱改質開采技術、微生物改質等新型原位化學改質開采技術,天然氣水合物富集甜點區評價預測技術、安全高效開采技術、開采安全監測及風險評價技術;研發非常規石油原位改質開采、天然氣水合物安全高效開采關鍵技術裝備。
責任編輯: 中國能源網