页岩油气发展的中国之鉴——致密油气和煤层气

页岩油气发展的中国之鉴——致密油气和煤层气

于吉

中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津市  300452

摘要：随着全球能源消耗的逐渐增加，开发新的能源领域已成为了不少专家和学者的研究重心，石油资源在能源消耗中已占据了主要地位。近年来，非常规石油一直占据着中国油气资源研究的主要领域，而页岩气在中国非常规石油中更是最为热点的领域。尽管页岩石油研究在中国还处于起步阶段，但早已受到了国家和企业的高度重视，在政府部门的强力推进下，我国页岩石油业已在资源评估、定向水平井压裂技术和产业化试验区建立等方面实现了突破。

关键词：页岩油气；致密油气；煤层气

近年来，页岩油气越来越占有着促进世界石油和天然气资源开发的关键作用，美国页岩革命的实现，促使美国政府降低对天然气的对外依存度。最近数年，尽管我国发展非常规石油已取得了不少重大进展，但对一次能源的需求量仍存在很大的上升空间。所以，开发和勘探页岩石油对我国油气生产有着重大价值。

一、中国致密油气

（一）中国致密油气的概述

致密石油是当今石油工业的一种最新技术，是世界一种十分关键的非常规资源，是取代传统石油资源、推动石油工业革命的关键动力。储集层高密度，是致密石油的一个典型特点。与致密石油和普通油气比较，离烃源岩最近，油气大规模的富集；线性渗流能力差，单井量小，递减量大，石油天然气采收量小，稳产困难度大，资源经济性较低。

（二）中国致密油气的技术创新

根据致密天然气的储集区地层结构特征，建立了以强震灾含气性监测为核心的资源富集区优选关键技术、以大型复合砂体分层构造描述为核心内容的资源开发井网部署关键技术。经研究与实践证明，在苏里格的致密天然气田的细砂体主要分布于心滩中下段，以及河道所充填的岩石地层下部的粗砂岩上。大型复合砂岩的层状构造描述法主要运用于在辫状河系堆积背景下，对迁移力较强的河流多相储集层特征研究中，研究工作中主要是采用了较多的现代手段，以及探讨不同厚度的间隔式防护层结构对流体渗流的作用，以及研究井网结构与有效砂体数量、规模和频率之间的相互配合关联关系等。在科研过程中，由于获取的资源越来越多，科研精度也逐渐提高，所获得的认识也越来越准确。但是由于气井的井距相对于井而言是明显地偏大，而且在井网构造上对储集层控制程度有限，井间的分层结合性质也具有一定的主观性。这样，通过利用复合砂体的层状特征研究和地震含气度计算等手段相互约束、预测了储集层位置，取得了很高的应用效益[1]。

（三）中国致密油气的发展对策

1、加强资源评价

系统阐述了我国致密石油的丰富规律，并加强了对革命老区拓边建设和新区、开发等新层系的资源勘查，以全面客观地分析评估我国的致密石油资源，从而确定战略地位。不同于一般普通油气藏的毫米—微米层次孔喉体系，致密油气的储集层也大多是纳米级别孔喉体系，相对较高密度的储集层也同时作用了浮性物质在油气运聚中的作用，以对油气的线性渗流扩散作用居多，为非达西式的直线渗流，运动距离也很小，而且距离烃源岩较近，尽管其数量巨大，但却是值得深入开发利用的有效资源也比较小[2]。要加强和细化自然资源数量与结构评估，进行自然资源综合分类，形成合理接替序列，确定各种自然资源的可使用度与利用范围。

2、推动开发及工程技术进步

一是提升储集层技术创新工艺，通过提高小段距密切割、可溶桥塞、平台的一体化设计与新科技的研究发展和配套运用，进一步提高了储集层科技的研究价值；二是进一步突破提高采收率科技，继续完善采用致密油气提高采收率的内在机制和方法，并结合油地现场开发的高密井网等科技先导实验区，继续完善与优化开发井网，通过提高低干扰度、增产系统优化等创新技术挖潜剩余资源数量，以进一步提高更高储量的利用率和收获产量。

3、优化政府组织模式，以取得国家的有利土地开发政策支持

在我国的石油企业中，政府通过技术创新激励机制，进一步提升了企业效益与员工热情。通过矿权的流转方式，进一步盘活了企业；政府通过配套的科技攻关激励政策，进一步提升了企业员工任务承担能力与工作热情，再次释放了发展的新动力[2]。在企业中，当地政府进一步强化了供、运、销等行业政策对利润的切割程度与引导，力争了上游企业在价值链上的最大份额，同时也争取了优惠政策和财税扶持，最大程度的释放了中低价值储量。政策源于百姓，用于服务百姓，已成为当前地方政府部门有效调节地方经济社会资源、保障国民经济发展的有效手段。在当前的中国社会主义政治体制下，合理的调整税制制度和政策，既反映了“集中力量办大事”精神，也反映了在国家的宏观政策层次上，对某些行业方面的支持和倾斜。

二、中国煤层气

（一）煤层气开发面临的问题

虽然中国在沁水流域、鄂尔多斯盆地等煤层气主力区域的研究中获得突破，但单井产出少一直是影响中国煤层气高效发展的主要问题。同普通煤炭和页岩气相比，煤层气的储量与未开发利用程度更大，累积了地质储量、累积了技术可采储量、累积技术可采储量的未开发度均高达80%。而导致煤层气单井产出少的最主要因素是：

1、基于不同的地质环境，中国煤层构造通常具有一个“三低一高”的特征，即低饱和度、低渗透性、低储层压力和高变质率，中国煤层构造通常具有一个“三低一高”的特征，即低饱和度、低渗透性、低储层压力和高变质率，含煤土壤与岩层中的各种煤层开采之间，纵、横向非均质构特征突出。这些状况下的煤层气开发都属于全球性问题，无法照搬国外的规模化发展方式。

2、煤层气赋存特点的基础理论认识仍具有较大问题。尤其是由于对深部煤层气、中低段煤煤层气的赋存状况还没有了解，对煤系地层煤层气成藏特性还没有深入研究，直接影响了对优质储层勘探与发展的预期，以及对深煤层开采地质甜点层段的优选[3]。

3、针对不同地质条件,对煤层气产品的通用性也有所不同。目前在我国部分地方可以开展使用的新技术还没有扩展到我国其他地方，也即目前还不能产生针对我国不同煤层地质环境的开发新技术。另外，当前与我国地质环境相适应的勘探开采井型技术、井网施工技术等都存在着一些障眼术问题，与我国不同煤层气地质环境相适应的开发新技术也还不能充分发展。

（二）双碳目标背景下煤层气开发的探究

在碳共和的重大背景下，针对目前我国的煤层气使用现状、能源需求和我国资源分布、研究煤层气开发的方式，在煤层气钻完井技术领域，以安全高效廉价的减失水剂体技术、根据储层特点而开发的钻井液技术、高水平段大斜度深井钻完来技术、多平台丛式钻井的“工厂化”钻完井工艺技术、连续管钻完井的智能化技术、地质－工程－钻采一体化减失水分药剂技术为重点的研究开发方式。煤层气储层改造过程将向自动化方向发展。未来,煤层气排采技术还将向依托于新型计算机和大数据分析系统的智能排采、生产过程动态的监测、行业行为的监测与治理、智能检测技术等的新领域方向扩展。

三、结语

中国能源需求巨大，页岩油气的勘探发展为中国的资源提供新的机会，但也存在巨大的挑战。中国页岩油气资源相对充足，这也给中国开发页岩油气带来了先天的技术优势。尽管目前中国的页岩油气开发已经有了质的提升，但和海外领先科技水平比较，中国尚有较大的技术提升空间，因此中国页岩油气开发也亟需加快升级。无论是在技术上、体制上，还是在市场竞争中，中国都应发挥更多的技术资源优势，通过完善科技合作制度，吸引更多厂商一起参与科技研发，以创新的方式真正地将中国科技资源优势转变为国际价值竞争力。

参考文献

[1]李鹏宇.中国煤层气固井技术难点及对策分析[J]. 能源与节能, 2023(03):63-65.

[2] 黄中伟;李国福;杨睿月;李根生.我国煤层气开发技术现状与发展趋势[J]. 煤炭学报,2022,47(09):3212-3238.

[3] 王敏;魏志鹏;胡俊瑜.中国页岩油气开发历程与理论技术进展[J]. 石油化工应用, 2021,40(10):1-4+18.