中國石油頁巖油氣勘探開發(fā)的觀察與思考
* 來源 : 中國石油新聞中心 * 發(fā)表時間 : 2023-2-3 8:00:00 * 瀏覽 : 932
“能源安全關系我國經(jīng)濟社會發(fā)展全局，是最重要的安全之一?！?SPAN>頁巖油氣是中國油氣發(fā)展的重要戰(zhàn)略接替資源，加強頁巖油氣勘探開發(fā)，是保障國家能源安全、助力端牢端穩(wěn)能源飯碗的現(xiàn)實需要和必然選擇。
十余年來，中國石油持續(xù)加大頁巖油氣勘探開發(fā)力度，大力推進頁巖油氣勘探開發(fā)技術攻關，頁巖油氣在儲量產(chǎn)量、理論技術、組織管理等方面取得新成效，引領國內(nèi)頁巖油氣勘探開發(fā)邁上跨越式發(fā)展新臺階。特別是2020年至2022年，中國石油新增原油產(chǎn)量的72%為頁巖油、新增天然氣產(chǎn)量的30%為頁巖氣，頁巖油氣已經(jīng)成為集團公司油氣增儲上產(chǎn)的重要力量。據(jù)國家能源局公布的數(shù)據(jù)，2022年國內(nèi)頁巖油產(chǎn)量突破300萬噸，是2018年的3.8倍；頁巖氣產(chǎn)量達到240億立方米，較2018年增加122%。頁巖油氣正加速從非主流走向主流、從非常規(guī)走向“常規(guī)”，逐漸走到油氣舞臺的中央，為保障國家能源安全貢獻力量。
從無到有，頁巖油氣儲量產(chǎn)量交上跨越式發(fā)展新答卷
時間奔涌向前，奮斗永不停歇。位于四川省威遠縣新場鎮(zhèn)的中國第一口頁巖氣井——中國石油威201井，伴著郁郁蔥蔥的山川，平穩(wěn)運行了13個春夏秋冬。
十余年砥礪奮進，中國石油頁巖油氣勘探開發(fā)經(jīng)歷學習借鑒、探索試驗和開發(fā)建產(chǎn)三個階段，先后獲得一批重要發(fā)現(xiàn)和重大突破，展示了巨大的頁巖油氣資源潛力。
儲量方面，中國石油探明和落實了兩個10億噸級頁巖油規(guī)模增儲區(qū)，在中深層和深層形成兩個萬億立方米頁巖氣大氣區(qū)。長慶油田建成百萬噸級頁巖油開發(fā)示范區(qū)，大慶古龍陸相頁巖油國家級示范區(qū)加快建設，新疆油田吉木薩爾國家級陸相頁巖油示范區(qū)已探明儲量超過1億噸……中國石油頁巖油氣探明儲量穩(wěn)步增長，為頁巖油氣從非常規(guī)邁入常規(guī)化開發(fā)提供了先決條件。
產(chǎn)量方面，2022年，中國石油頁巖油年產(chǎn)量首次突破300萬噸、頁巖氣年產(chǎn)量達140億立方米，保持良好增長勢頭。尤其是近三年來，中國石油持續(xù)深化頁巖油氣資源評價，加快推動頁巖油氣增儲上產(chǎn)，頁巖油氣勘探開發(fā)按下高質(zhì)量發(fā)展“加速鍵”，儲量和產(chǎn)量躍上新臺階。
橫向看，2022年，中國石油在油氣產(chǎn)量當量持續(xù)上升的基礎上，頁巖油產(chǎn)量占中國石油國內(nèi)原油總產(chǎn)量的比例接近3%，頁巖氣產(chǎn)量占天然氣總產(chǎn)量的比例接近10%，而這兩個比例在2018年分別僅為0.8%、3.9%。
縱向看，從2011年首次在陸相頁巖油中發(fā)現(xiàn)納米級孔和頁巖油，到2019年頁巖油年產(chǎn)量突破100萬噸，中國石油用了8年；而頁巖油年產(chǎn)量從100萬噸到突破200萬噸，再躍升至300萬噸，中國石油分別僅用了2年、1年。一年一個大臺階，一個接一個新高度。2010年中國第一口頁巖氣井——威201井獲得頁巖氣測試產(chǎn)量，助推頁巖氣在2011年被正式批準為我國第172個獨立礦種。從獲得測試產(chǎn)量到2019年頁巖氣年產(chǎn)量突破50億立方米，中國石油用了9年；而從50億立方米再到100億立方米，中國石油只用了1年；2022年頁巖氣產(chǎn)量更是達到140億立方米，實現(xiàn)了頁巖氣高效開發(fā)的跨越式發(fā)展。
從有到優(yōu)，頁巖油氣開發(fā)技術裝備實現(xiàn)跨越式發(fā)展新飛躍
常規(guī)與非常規(guī)是辯證關系。非常規(guī)源于常規(guī)，又超越常規(guī)。常規(guī)的理念、技術、方法解決不了非常規(guī)的問題。當非常規(guī)變得司空見慣時，就成了常規(guī)。
不同于常規(guī)油氣，開發(fā)頁巖油氣猶如在毛細血管里采血，需要在僅為頭發(fā)絲直徑1/270的石頭縫里“擠”出油氣?？碧介_發(fā)頁巖油氣資源，靠的只能是理論認識的不斷突破、響當當?shù)膭?chuàng)新技術和實實在在的油氣裝備。
十余年奮楫篤行，中國石油創(chuàng)建了陸相頁巖油“原生源儲”富集理論和海相頁巖氣“三控”富集高產(chǎn)理論，制定了《頁巖油地質(zhì)評價方法》和《頁巖氣地質(zhì)評價方法》國家標準，先后指導鄂爾多斯、準噶爾、松遼、渤海灣、柴達木等盆地頁巖油的資源評價，指導四川盆地長寧、威遠、昭通、瀘州等區(qū)塊頁巖氣工業(yè)化建產(chǎn)區(qū)的資源評價，支撐頁巖油氣開發(fā)加速進入規(guī)?；l(fā)展新階段。
中國石油挺進深層超深層、掘金頁巖油氣“富礦”的信心和底氣，來自十年如一日矢志科技創(chuàng)新所形成的系列頁巖油氣勘探開發(fā)技術，來自年復一年砥礪探索攻關試驗所錘煉出的一件又一件“大國重器”。
十余年接續(xù)攻關，中國石油已形成涵蓋頁巖油氣地質(zhì)評價、開發(fā)、工程的三大技術序列和以頁巖油氣平面甜點評價、地質(zhì)體精細建模、地質(zhì)工程一體化方案設計等為代表的十項關鍵技術，開發(fā)研制了系列自動化鉆機、電驅(qū)壓裂裝備、連續(xù)管作業(yè)裝備、旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)等頁巖油氣勘探開發(fā)的科技利器，助力集團公司初步實現(xiàn)頁巖油氣規(guī)模有效開發(fā)。
在關鍵核心技術和“大國重器”持續(xù)創(chuàng)新突破的有力支撐下，中國石油頁巖油氣勘探開發(fā)佳音頻傳：2021年4月，西南油氣田足203H2-1井完鉆井深7318米、水平段長2852米，創(chuàng)中國頁巖氣井深最深和深層頁巖氣水平段最長兩項紀錄；2021年6月，國家級頁巖油開發(fā)示范區(qū)長慶油田華H90-3井順利完井，水平段長度達5060米，刷新了亞洲陸上水平井最長水平段紀錄；2022年5月，渤海鉆探承鉆的寧209H47-10井水平段單日完成鉆井進尺828米，創(chuàng)中國頁巖氣井單日進尺最高紀錄……這只是中國石油頁巖油氣非凡跨越的幾個側(cè)影。
以下四項參數(shù)更能印證近三年來中國石油頁巖油氣勘探開發(fā)的技術實現(xiàn)了新飛躍。
井深更深。川渝頁巖氣井平均井深從2018年的4841米增長到2021年的5039米，新疆吉木薩爾頁巖油井平均井深從2019年的4965米加深到2022年的5801米。
水平段更長。長慶隴東頁巖油井在完鉆井數(shù)量穩(wěn)步增長的情況下，水平井平均水平段長度從2018年的1682米延伸到2021年的1814米。
鉆井周期更短。新疆吉木薩爾頁巖油井挺進更深層的同時，平均鉆完井工期從2019年的91.2天壓減至2022年的40.3天。
機械鉆速更快。長慶隴東頁巖油平均機械鉆速從2017年的每小時15.7米提升到2021年的每小時23.8米，增幅達51.6%。
在油氣開發(fā)低碳化、數(shù)字化趨勢下，中國石油所屬油氣田企業(yè)創(chuàng)新推進電驅(qū)壓裂等清潔低碳化裝備技術的應用，不斷提高頁巖油氣開發(fā)的數(shù)字化和智能化水平，推動新能源與頁巖油氣勘探開發(fā)融合發(fā)展，助力建設綠色智能油氣田。
從優(yōu)到精，頁巖油氣開發(fā)組織管理展現(xiàn)跨越式發(fā)展新成效
實現(xiàn)頁巖油氣的規(guī)模效益開發(fā)、探索頁巖油氣開發(fā)走向主流和“常規(guī)”，需要非常規(guī)的組織管理模式。
近三年來，中國石油深入推進頁巖油氣高效勘探效益開發(fā)，加快從“技術可行”向“經(jīng)濟可行”轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新形成了以“項目全生命周期管理，一體化統(tǒng)籌、專業(yè)化協(xié)同、市場化運作、社會化支持、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、綠色化發(fā)展”為內(nèi)涵的“一全六化”管理模式，同時推進大井叢、平臺化、工廠化作業(yè)模式和“一隊多機”服務模式，助推頁巖油氣規(guī)模開發(fā)效益建產(chǎn)。
在新的組織管理模式下，長慶隴東、新疆吉木薩爾、大慶古龍等頁巖油區(qū)域鉆井周期分別縮短38.8%、43.3%和42.7%，平均壓裂效率提升超20%。2021年6月底建成的長慶油田華H100平臺，平均單井鉆井周期縮短為14.4天，達到國際先進水平。
非常規(guī)油氣勘探開發(fā)，是一個不斷探索嘗試、創(chuàng)新提升的上臺階的過程。十余年創(chuàng)新突破，中國石油頁巖油氣開發(fā)走過了“由0到1”的快速發(fā)展階段。頁巖油氣加快發(fā)展，成為油氣增儲上產(chǎn)的生力軍，目前正逐步進入規(guī)模建產(chǎn)、高效開發(fā)的高質(zhì)量發(fā)展階段。但不可否認的是，當前實現(xiàn)頁巖油氣的主流化、常規(guī)化仍任重道遠。
國際先進國家和地區(qū)在頁巖油氣開發(fā)領域已經(jīng)形成成熟的技術組合，在鉆完井周期、單井EUR、建產(chǎn)效率和成本控制方面取得顯著成效。相比國際先進水平，國內(nèi)頁巖油氣開發(fā)的成本仍相對較高，工藝技術和關鍵裝備仍不能滿足規(guī)模建產(chǎn)高效開發(fā)的需要。
推進頁巖油氣開發(fā)從非主流走向主流、從非常規(guī)邁入“常規(guī)”，需要樹牢非常規(guī)的理念，采取非常規(guī)的舉措，大力推進技術創(chuàng)新和管理革新，不斷提高項目全生命周期管理的效率和水平，推動頁巖油氣開發(fā)成本持續(xù)下降，努力構建具有中國石油特色的頁巖油氣效益開發(fā)新模式。
隨著開發(fā)理念和技術裝備的創(chuàng)新突破，國內(nèi)頁巖油氣產(chǎn)量將持續(xù)增長。中國石油正以更穩(wěn)健的速度、更昂揚的姿態(tài)加快推進頁巖油氣邁向主流化、常規(guī)化開發(fā)目標。（中國石油報 記者 陳欽強）