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我國頁巖氣開采為何難

發布日期:2019-05-09 來源:《光明日報 》 2019-4-18 作者:

 頁巖氣是一種清潔、高效的新型能源資源,主要用于居民燃氣、城市供熱、發電、汽車燃料、化工材料等,它是從黑色頁巖層中開采出來的天然氣,成分以甲烷為主,其含量一般在85%以上,最高可達到99.8%,燃燒產生的污染物較少,是一種能減少大氣污染的清潔能源。

 頁巖氣是一種非常規天然氣資源,開發利用前景廣闊。隨著對連續型油氣賦存機理理論認識的深入,以及水平井鉆完井和分段體積壓裂技術的成功應用,美國自20世紀末掀起一場“頁巖氣革命”,頁巖氣產量由1999年的99億方上升到2017年的4746億方,占天然氣總產量的63%,實現了能源獨立。

 根據國際能源信息署(EIA)2015年發布頁巖氣資源評估報告顯示,全球頁巖氣技術可采資源量為220.69萬億方,其中我國頁巖氣技術可采資源量為31.57萬億立方米,居世界第一位,占全球的15%左右,頁巖氣資源十分豐富。

 但目前,我國頁巖氣并未實現大規模開采利用。頁巖氣開采到底難在哪里?

 頁巖氣是以游離、吸附和溶解方式賦存于富有機質頁巖中的天然氣,也就是說頁巖氣是滯留在烴源巖層段中的天然氣。它具有以下特點:一是自生自儲,富有機質頁巖既是烴源巖,又是儲集層;二是連續大面積分布,有一定成熟度和保存條件的富有機質頁巖連續含有頁巖氣;三是既有熱成因氣,也有生物成因氣;四是“雙甜點”,既要含氣性好,還要可壓裂性好;五是頁巖致密堅硬,滲透性特別差;六頁巖氣鉆井一般無自然產能,需要通過壓裂改造,形成網絡裂縫,才能形成頁巖氣產量。

 與構造穩定北美大陸相比,我國頁巖氣地質與地貌條件面臨嚴峻挑戰。一是富有機質頁巖類型多,既有海相頁巖,又有陸相和海陸過渡相頁巖;二是海相頁巖時代老、熱演化程度高,陸相時代新、熱演化程度低;三是海相頁巖分布區構造活動強烈,且具多階段性;四是陸相頁巖黏土礦物含量高,分布相對局限,勘探開發效果較差;五是地形地貌復雜,頁巖氣鉆井井場選擇難度大;六是有些地區嚴重缺水、交通不便,給水力壓裂造成困難。這造成了我國頁巖氣突破快,但是增儲上產較慢。

 近年來,我國頁巖氣的勘探和利用取得了重大進步。比如,自然資源部中國地質調查局油氣資源調查中心創新形成復雜構造區選區選層評價技術、水平井優快鉆探技術、復雜儲層壓裂返排試氣工藝技術“三大技術體系”,支撐實現鄂西地區頁巖氣調查取得重大突破。

 截至2018年底,我國累計探明頁巖氣地質儲量10455億方,2018年頁巖氣產量達到109億方。我國成為北美以外第一個實現頁巖氣商業開發的國家。相信隨著技術進步,我國頁巖氣勘探和利用的前景將越來越廣闊。

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