【中國(guó)化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 國(guó)內(nèi)新聞】人類(lèi)對(duì)能源的探索從未停息。近些年對(duì)頁(yè)巖氣、天然氣水合物等非常規(guī)能源的發(fā)現(xiàn)、勘探和開(kāi)采越來(lái)越受到人們的關(guān)注。近年來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，非常規(guī)油氣資源，如頁(yè)巖油氣、致密油氣等，不僅徹底改變了美國(guó)的能源格局，同時(shí)也深刻影響了能源格局。這些能源大多是在傳統(tǒng)地質(zhì)理論認(rèn)為沒(méi)有可使用的油氣能源的地層中找到的，因此被稱(chēng)為“非常規(guī)”。
　　
　　“非常規(guī)”打破傳統(tǒng)勘探理論
　　
　　“如果用以前的地質(zhì)理論和觀念，現(xiàn)在很多的非常規(guī)油氣是無(wú)法發(fā)現(xiàn)的。”在中國(guó)石油大學(xué)（北京）非常規(guī)天然氣研究院副院長(zhǎng)姜振學(xué)教授看來(lái)，創(chuàng)新的觀念是打開(kāi)非常規(guī)油氣寶庫(kù)的一把“金鑰匙”。
　　
　　油氣工業(yè)有上千年歷史，現(xiàn)代石油工業(yè)的歷史從美國(guó)德雷克油井開(kāi)始也有150多年。隨著油氣勘探的深入，石油地質(zhì)工作者總結(jié)了一系列油氣地質(zhì)的理論，世界上有代表性的有“背斜理論”“圈閉油氣勘探”“含油氣系統(tǒng)理論”等，對(duì)指導(dǎo)工業(yè)油氣的勘探開(kāi)發(fā)起到了重要作用。我國(guó)在世界油氣地質(zhì)理論上也做出了重要貢獻(xiàn)，“陸相生油理論”“源控論”“巖性地層理論”等在指導(dǎo)我國(guó)油氣勘探開(kāi)發(fā)方面也發(fā)揮了重要作用。
　　
　　姜振學(xué)介紹說(shuō)，隨著勘探開(kāi)發(fā)的進(jìn)展，石油地質(zhì)工作者也發(fā)現(xiàn)了很多與傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)相矛盾的地方。比如傳統(tǒng)的石油地質(zhì)認(rèn)為儲(chǔ)集油氣的巖石，主要以砂巖和灰?guī)r為主，需要高孔高滲，但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的頁(yè)巖氣和頁(yè)巖油的巖性卻以泥頁(yè)巖層系為主。從物性來(lái)說(shuō)，低孔低滲甚至成為一些非常規(guī)油氣成藏的必須條件，比如致密油、致密氣。傳統(tǒng)的油氣成藏一般要求有“圈閉”，即上面有蓋層周?chē)姓趽?。但是非常?guī)油氣很多是連片甚至準(zhǔn)連續(xù)的，不需要“圈閉”的條件。
　　
　　此外，傳統(tǒng)認(rèn)為油氣勘探有“死亡線”，比如說(shuō)源巖演化程度一般大于4%則找不到油氣，但隨著世界油氣勘探的深入，“死亡線”有的甚至可以達(dá)到7%和8%。一些傳統(tǒng)勘探的禁區(qū)，比如火山巖現(xiàn)在也找到了油氣。
　　
　　“勘探要轉(zhuǎn)變觀念，觀念轉(zhuǎn)變了勘探領(lǐng)域就寬了，資源就豐富了。”姜振學(xué)說(shuō)。
　　
　　頁(yè)巖寶藏非常規(guī)能源崛起
　　
　　頁(yè)巖氣，近十年來(lái)具有吸引力的新興能源之一。傳統(tǒng)天然氣由遠(yuǎn)古生物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年分解而成，但頁(yè)巖氣等非常規(guī)天然氣，存在于油頁(yè)巖層、煤層與砂巖層等較深地層。
　　
　　頁(yè)巖是一種層狀的松脆沉積巖，它具有堅(jiān)硬且易于呈薄片狀剝離的性質(zhì)，在頁(yè)巖的極小空隙中儲(chǔ)藏著天然氣及原油。和那些只要從地面向氣層鉆井，就會(huì)自動(dòng)從地下噴出來(lái)的常規(guī)天然氣不同，稀薄且分布廣泛的非常規(guī)天然氣必須采取特殊的挖掘方法，才能從地下開(kāi)采出來(lái)。
　　
　　有業(yè)內(nèi)人士形容，傳統(tǒng)開(kāi)采油氣如同在“靜脈中抽血”，因?yàn)閹r層縫隙大，易開(kāi)采，但開(kāi)采頁(yè)巖氣則如同在“微血管抽血”。
　　
　　并且由于開(kāi)采成本較高，這種能源一度被稱(chēng)為“無(wú)法開(kāi)采的燃?xì)?rdquo;。
　　
　　隨著上世紀(jì)八十年代開(kāi)始的技術(shù)革新，人們首先實(shí)現(xiàn)了頁(yè)巖氣的開(kāi)采。此后，以開(kāi)采頁(yè)巖氣及頁(yè)巖油為目的的舉措迅速增多。
　　
　　要如何把頁(yè)巖中的油氣“逼出來(lái)”，是整個(gè)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。美國(guó)目前主要應(yīng)用的開(kāi)采技術(shù)有水平井加多段壓裂、清水壓裂及同步壓裂等。
　　
　　其中，為廣為人知的是美國(guó)人稍早發(fā)明的水力壓裂開(kāi)采技術(shù)：將摻有化學(xué)藥劑的水用高壓泵注入地下頁(yè)巖層，能夠讓天然氣井附近的頁(yè)巖層產(chǎn)生裂縫，之后用高壓將含有石英顆粒和化學(xué)成份的水注入鉆孔中。水壓給頁(yè)巖造成了許多小裂隙，而石英顆粒進(jìn)入孔隙使其不能閉合。以此將天然氣擠壓出來(lái)，使其流入氣井。
　　
　　這些頁(yè)巖氣有時(shí)很快就能到達(dá)地表。但如果頁(yè)巖過(guò)于致密，其到達(dá)地表的過(guò)程甚至可能超過(guò)一年。
　　
　　中國(guó)應(yīng)走因地制宜之路
　　
　　談及中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)，斯塔克表示，中國(guó)潛在的資源規(guī)模不小于其他國(guó)家和地區(qū)，支持性的財(cái)政政策以及政府層面的政策支持情況也比較好，而且能源財(cái)政環(huán)境等各個(gè)部門(mén)跟業(yè)界也有很暢通的溝通，這些都是中國(guó)開(kāi)發(fā)非常規(guī)油氣資源的優(yōu)勢(shì)。
　　
　　“中國(guó)大的挑戰(zhàn)是地質(zhì)條件方面。”斯塔克向記者表示，“因?yàn)槟壳爸袊?guó)巖石的種類(lèi)和其他地方不一樣，并且埋藏更深。另外，中國(guó)的頁(yè)巖資源分布地區(qū)是山多水少、地層脆弱，地質(zhì)勘探困難也比較大，而且是處在人口相對(duì)密集的地區(qū)。因此，許多技術(shù)需要改造才能適應(yīng)中國(guó)的巖石條件，已實(shí)現(xiàn)可具有經(jīng)濟(jì)性的開(kāi)發(fā)。”
　　
　　而對(duì)于服務(wù)、管網(wǎng)等其他因素，斯塔克還比較看好。她指出，中國(guó)有強(qiáng)大的油服企業(yè)，只需要在非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)方面做更多的改造和研發(fā)，同時(shí)再?gòu)膰?guó)外引進(jìn)一些技術(shù)；另外，中國(guó)的管網(wǎng)條件目前狀態(tài)也不錯(cuò)，但有一些富含頁(yè)巖的地區(qū)需要進(jìn)一步建設(shè)。
　　
　　斯塔克還特別強(qiáng)調(diào)，國(guó)有企業(yè)在非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中其實(shí)可以發(fā)揮很好的促進(jìn)作用。“比如，中國(guó)的三大石油企業(yè)中石油、中石化、中海油，既有技術(shù)優(yōu)勢(shì)同時(shí)也掌握市場(chǎng)，一旦成功開(kāi)發(fā)出資源，通過(guò)掌握的基礎(chǔ)設(shè)施和聯(lián)通市場(chǎng)，可以促進(jìn)市場(chǎng)快速發(fā)展。”她告訴記者。
　　
　　斯塔克表示，中國(guó)由于潛在資源豐富，開(kāi)發(fā)非常規(guī)油氣很有潛力，不過(guò)具體操作起來(lái)還需要因地制宜。“事實(shí)上，每個(gè)地區(qū)開(kāi)發(fā)條件都不盡相同，即使是同一片區(qū)域內(nèi)部條件也不一樣，因此，無(wú)論是技術(shù)還是開(kāi)發(fā)模式都無(wú)法完全復(fù)制。中國(guó)開(kāi)發(fā)非常規(guī)油氣也是如此，一方面要充分利用現(xiàn)有的技術(shù)、開(kāi)發(fā)模式，同時(shí)也要逐步形成適合自身的一些條件組合。”