作為國家科技部批復(fù)建設(shè)的重要創(chuàng)新平臺之一，頁巖油氣富集機理與有效開發(fā)國家重點實驗室落戶中國石化。11月27日，該實驗室建設(shè)實施運行方案研討會暨第一屆學(xué)術(shù)委員會會議在中國石化石油勘探開發(fā)研究院舉行，這是中國石化上游首個進入“國家隊”的重點實驗室，標(biāo)志著該實驗室正式步入建設(shè)階段。

近年來，隨著非常規(guī)能源的迅猛發(fā)展，全球掀起了新一輪的能源革命。我國非常規(guī)油氣資源非常豐富，評估數(shù)據(jù)顯示，全國頁巖氣資源量20.58萬億方，這表明我國頁巖油氣具有大規(guī)模經(jīng)濟開發(fā)的資源基礎(chǔ)和潛力，有望成為我國油氣資源戰(zhàn)略接替的重要領(lǐng)域。

科技部基礎(chǔ)研究司司長馬燕合說，祝賀頁巖油氣富集機理與有效開發(fā)國家重點實驗室落戶中國石化，該實驗室要結(jié)合企業(yè)自身特點，建立以科技創(chuàng)新為核心、以管理創(chuàng)新為基礎(chǔ)的全面創(chuàng)新體系，整合創(chuàng)新資源，營造創(chuàng)新環(huán)境，做出企業(yè)國家重點實驗室特色，更好地服務(wù)于中國石化的發(fā)展目標(biāo)和國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的戰(zhàn)略需求。

中國工程院院士、中國石化總地質(zhì)師、該實驗室學(xué)術(shù)委員會主任馬永生說，頁巖油氣富集機理與有效開發(fā)國家重點實驗室是中國石化在國家科技創(chuàng)新平臺建設(shè)中的又一重要里程碑。實驗室為中國石化頁巖油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技創(chuàng)新搭建了更高端的支撐平臺，將為實現(xiàn)國內(nèi)頁巖油氣規(guī)模經(jīng)濟開發(fā)和分享國際頁巖油氣資源，提供有力的理論與技術(shù)支持，必將有力推動我國頁巖油氣資源的勘探開發(fā)。

中國科學(xué)院院士、中國石化副總地質(zhì)師、石油勘探開發(fā)研究院院長、該實驗室主任金之鈞說，實驗室將發(fā)揮中國石化的優(yōu)勢，緊緊圍繞頁巖油氣形成理論與勘探技術(shù)、頁巖油氣流動機理與油氣藏工程、優(yōu)快鉆完井與儲層改造技術(shù)開展創(chuàng)新研究，以國家油氣戰(zhàn)略目標(biāo)為己任、緊盯石油科技發(fā)展前沿，在海相頁巖氣和陸相頁巖油富集理論和頁巖油氣勘探開發(fā)工程領(lǐng)域取得系列成果，為保障國家能源安全作出更大貢獻。

據(jù)悉，企業(yè)國家重點實驗室是國家技術(shù)創(chuàng)新體系的重要組成部分，主要任務(wù)是面向社會和行業(yè)未來發(fā)展的需求，開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究和競爭前共性技術(shù)研究，研究制定國際標(biāo)準(zhǔn)、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，聚集和培養(yǎng)優(yōu)秀人才，引領(lǐng)和帶動行業(yè)技術(shù)進步。

此前，科技部公布了批準(zhǔn)建設(shè)第三批企業(yè)國家重點實驗室名單，共有75個實驗室入選，由中國石化石油勘探開發(fā)研究院、石油工程技術(shù)研究院聯(lián)合申報的頁巖油氣富集機理與有效開發(fā)國家重點實驗室榜上有名。另有綠色化工與工業(yè)催化國家重點實驗室落戶中國石化上海石油化工研究院。

中國石化已率先取得頁巖氣勘探開發(fā)重大突破。2011年，圍繞建設(shè)“世界一流”能源化工公司的發(fā)展目標(biāo)，中國石化提出“頁巖氣勘探開發(fā)要走在中國前列”。2012年11月，中國石化在重慶涪陵鉆探的焦頁1HF井獲高產(chǎn)工業(yè)氣流，實現(xiàn)國內(nèi)頁巖氣勘探開發(fā)重大突破。2014年3月，中國石化宣布涪陵頁巖氣田提前進入商業(yè)開發(fā)。一期產(chǎn)能50億立方米，計劃建設(shè)鉆井平臺63個，鉆井253口，2015年底將建成。

國土資源部評審認(rèn)定涪陵頁巖氣田是“兩高、兩好”優(yōu)質(zhì)海相頁巖氣田。2014年7月8日至10日，經(jīng)國土資源部油氣儲量評審辦公室評審專家組認(rèn)定，涪陵頁巖氣田新增探明地質(zhì)儲量1067.5億方，是典型的優(yōu)質(zhì)海相頁巖氣。地層壓力高、天然氣組分好。儲氣層平均埋深2645米，地層壓力系數(shù)為1.55，氣體甲烷含量高達98%，二氧化碳含量低，不含硫化氫，屬于中深層、超高壓、優(yōu)質(zhì)天然氣田。氣井產(chǎn)量高、試采效果好。試采單井產(chǎn)量高，穩(wěn)產(chǎn)時間長。氣田儲層為海相深水陸棚相優(yōu)質(zhì)泥頁巖，厚度大、豐度高、分布穩(wěn)定、埋深適中，中間無夾層，與常規(guī)氣藏明顯不同，具有典型的頁巖氣特征，與北美典型海相頁巖各項指標(biāo)相當(dāng)。

國際社會積極評價涪陵頁巖氣田的突破性進展。2014年11月5日在美國達拉斯舉行的第五屆世界頁巖油氣峰會，授予中國石化“頁巖油氣國際先鋒獎”，以表彰北美以外世界首個頁巖氣重大商業(yè)發(fā)現(xiàn)，中國成為世界上第三個（繼美國、加拿大之后）實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)的國家。

清潔低碳的頁巖氣開發(fā)對我國能源變革具有戰(zhàn)略意義。百億方涪陵頁巖大氣田建成后，環(huán)境保護方面，可每年減排二氧化碳1200萬噸，相當(dāng)于植樹近1.1億棵、800萬輛經(jīng)濟型轎車停開一年，同時減排二氧化硫30萬噸、氮氧化物近10萬噸。能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，目前我國天然氣消費占一次能源消費比重僅為5.5%，遠低于同期世界平均24%的水平，對外依存度也已超過30%。隨著頁巖氣規(guī)模開發(fā)，我國天然氣自給能力將進一步提高，能源結(jié)構(gòu)也將進一步優(yōu)化。

中國石化初步形成了頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)系列。一是在理論認(rèn)識方面，形成了海相頁巖氣富集規(guī)律認(rèn)識，總結(jié)了深水陸棚相優(yōu)質(zhì)頁巖氣關(guān)鍵參數(shù)選取原則。二是形成了以測井綜合解釋和地震綜合解釋為主的勘探評價技術(shù)。三是形成了頁巖氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)。包括水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)、長水平井段壓裂試氣工程工藝技術(shù)等，并實行以“井工廠”鉆井和交叉壓裂的高速高效施工模式。四是頁巖氣商業(yè)開發(fā)的裝備和工具研發(fā)取得重要進展。自主研制成功的3000型壓裂車，代表了壓裂裝備技術(shù)世界先進水平，已投入現(xiàn)場應(yīng)用。五是重視環(huán)境保護。通過鉆前水文勘測、表層清水鉆井和廢液回收處理等措施實現(xiàn)了零排放、零污染的綠色開發(fā)。這些實踐，為加快我國頁巖氣實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)開發(fā)提供了技術(shù)支撐，積累了寶貴經(jīng)驗。

中國石化倡導(dǎo)并踐行綠色低碳開發(fā)。一是注重對水資源的利用和保護。保護地下水環(huán)境安全，建設(shè)前進行地下水文勘探，優(yōu)選井位；地面修建污水池、放噴池、油基鉆屑暫存池等環(huán)保設(shè)施，進行防滲承壓試驗后交付使用。鉆井中1500米以內(nèi)直井段一律采用清水鉆工藝，不用任何添加劑；鉆井設(shè)計上，采用四層套管固井，完全隔開井眼工作環(huán)境與淺層地下水系；1500米-2500米直井段一律采用無害水基鉆井液工藝，下入技術(shù)套管，并用水泥固井封至地面，隔開上部地層和目的層段；2500米-4500米水平段時，下入生產(chǎn)套管，油基鉆井液都在密閉循環(huán)系統(tǒng)工作，所鉆井眼完全與環(huán)境水體、淺層巖體有效隔離。壓裂用水取自烏江，不與民爭水。注重施工全過程清潔生產(chǎn)，鉆井壓裂廢水回用率100%；中國石化自主開發(fā)的壓裂液無毒無害不含重金屬并可重復(fù)利用。

二是注重溫室氣體的排放和處理。頁巖氣的主要成分是甲烷，既是一種清潔能源，也是一種主要的溫室氣體。積極使用清潔工藝，努力減少溫室氣體排放。優(yōu)化試氣測試流程實現(xiàn)“邊測試、邊生產(chǎn)”，最大限度控制測試時間。目前平均單井放空燃燒氣量較2013年減少50%以上。“頁巖氣地面流程測試系統(tǒng)”已獲國家專利授權(quán)。對返排液進行密閉式油氣分離處理，分離后的頁巖氣進入管網(wǎng)輸送。推廣使用網(wǎng)電鉆機替代柴油驅(qū)動鉆機，降低能耗，相應(yīng)減少溫室氣體等排放量。此外，還集中收集油基巖屑進行專業(yè)化治理等。

三是注重保護水土資源和節(jié)約用地。通過“叢式井”設(shè)計、“井工廠”模式施工、“標(biāo)準(zhǔn)化”場站設(shè)計及施工后復(fù)耕等措施，單井土地征用面積節(jié)約30%以上。通過優(yōu)化選址，盡量避開生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域，盡量減少樹木砍伐、植被破壞。施工后嚴(yán)格按照復(fù)墾方案恢復(fù)植被、保持水土和復(fù)耕土地。

頁巖氣是指賦存于富有機質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附或游離狀態(tài)存在的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，是一種清潔、高效的能源資源和化工原料;頁巖油是指賦存于富有機質(zhì)泥頁巖及其粉砂巖、砂巖、碳酸鹽夾層中的自生自儲、連續(xù)分布的石油聚集。

中國石化在成功實現(xiàn)頁巖氣勘探開發(fā)的同時，及時啟動頁巖油的勘探和技術(shù)研發(fā)。2011年以來，在泌陽凹陷和濟陽坳陷針已鉆探多口頁巖油專探井，通過水平井分段壓裂測試獲得頁巖油流。同時，針對陸相頁巖油勘探開發(fā)面臨的科學(xué)問題與技術(shù)難點，相繼開展了23項科技攻關(guān)研究，已在頁巖油賦存機理與選區(qū)評價、地質(zhì)地球物理與目標(biāo)預(yù)測、優(yōu)快鉆井、儲層改造工藝、開發(fā)設(shè)計優(yōu)化等5個方面均取得階段性成果，為進一步深入開展頁巖油勘探開發(fā)奠定了良好基礎(chǔ)。