非常规能源打破传统勘探理论
- 2014-11-26 09:21:371717
“非常规”打破传统勘探理论
“如果用以前的地质理论和观念，现在很多的非常规油气是无法发现的。”在中国石油大学（北京）非常规天然气研究院副院长姜振学教授看来，创新的观念是打开非常规油气宝库的一把“金钥匙”。
油气工业有上千年历史，现代石油工业的历史从美国德雷克油井开始也有150多年。随着油气勘探的深入，石油地质工作者总结了一系列油气地质的理论，世界上有代表性的有“背斜理论”“圈闭油气勘探”“含油气系统理论”等，对指导工业油气的勘探开发起到了重要作用。我国在世界油气地质理论上也做出了重要贡献，“陆相生油理论”“源控论”“岩性地层理论”等在指导我国油气勘探开发方面也发挥了重要作用。
姜振学介绍说，随着勘探开发的进展，石油地质工作者也发现了很多与传统认识相矛盾的地方。比如传统的石油地质认为储集油气的岩石，主要以砂岩和灰岩为主，需要高孔高渗，但现在发现的页岩气和页岩油的岩性却以泥页岩层系为主。从物性来说，低孔低渗甚至成为一些非常规油气成藏的必须条件，比如致密油、致密气。传统的油气成藏一般要求有“圈闭”，即上面有盖层周围有遮挡。但是非常规油气很多是连片甚至准连续的，不需要“圈闭”的条件。
此外，传统认为油气勘探有“死亡线”，比如说源岩演化程度一般大于4%则找不到油气，但随着世界油气勘探的深入，“死亡线”有的甚至可以达到7%和8%。一些传统勘探的禁区，比如火山岩现在也找到了油气。
“勘探要转变观念，观念转变了勘探领域就宽了，资源就丰富了。”姜振学说。
页岩宝藏非常规能源崛起
页岩气，近十年来具有吸引力的新兴能源之一。传统天然气由远古生物经过长年分解而成，但页岩气等非常规天然气，存在于油页岩层、煤层与砂岩层等较深地层。
页岩是一种层状的松脆沉积岩，它具有坚硬且易于呈薄片状剥离的性质，在页岩的极小空隙中储藏着天然气及原油。和那些只要从地面向气层钻井，就会自动从地下喷出来的常规天然气不同，稀薄且分布广泛的非常规天然气必须采取特殊的挖掘方法，才能从地下开采出来。
有业内人士形容，传统开采油气如同在“静脉中抽血”，因为岩层缝隙大，易开采，但开采页岩气则如同在“微血管抽血”。
并且由于开采成本较高，这种能源一度被称为“无法开采的燃气”。
随着上世纪八十年代开始的技术革新，人们首先实现了页岩气的开采。此后，以开采页岩气及页岩油为目的的举措迅速增多。
要如何把页岩中的油气“逼出来”，是整个页岩气产业的核心技术。美国目前主要应用的开采技术有水平井加多段压裂、清水压裂及同步压裂等。
其中，为广为人知的是美国人稍早发明的水力压裂开采技术：将掺有化学药剂的水用高压泵注入地下页岩层，能够让天然气井附近的页岩层产生裂缝，之后用高压将含有石英颗粒和化学成份的水注入钻孔中。水压给页岩造成了许多小裂隙，而石英颗粒进入孔隙使其不能闭合。以此将天然气挤压出来，使其流入气井。
这些页岩气有时很快就能到达地表。但如果页岩过于致密，其到达地表的过程甚至可能超过一年。
中国应走因地制宜之路
谈及中国页岩气开发，斯塔克表示，中国潜在的资源规模不小于其他国家和地区，支持性的财政政策以及政府层面的政策支持情况也比较好，而且能源财政环境等各个部门跟业界也有很畅通的沟通，这些都是中国开发非常规油气资源的优势。
“中国大的挑战是地质条件方面。”斯塔克向记者表示，“因为目前中国岩石的种类和其他地方不一样，并且埋藏更深。另外，中国的页岩资源分布地区是山多水少、地层脆弱，地质勘探困难也比较大，而且是处在人口相对密集的地区。因此，许多技术需要改造才能适应中国的岩石条件，已实现可具有经济性的开发。”
而对于服务、管网等其他因素，斯塔克还比较看好。她指出，中国有强大的油服企业，只需要在非常规油气开发技术方面做更多的改造和研发，同时再从国外引进一些技术；另外，中国的管网条件目前状态也不错，但有一些富含页岩的地区需要进一步建设。
斯塔克还特别强调，国有企业在非常规油气开发过程中其实可以发挥很好的促进作用。“比如，中国的三大石油企业中石油、中石化、中海油，既有技术优势同时也掌握市场，一旦成功开发出资源，通过掌握的基础设施和联通市场，可以促进市场快速发展。”她告诉记者。
斯塔克表示，中国由于潜在资源丰富，开发非常规油气很有潜力，不过具体操作起来还需要因地制宜。“事实上，每个地区开发条件都不尽相同，即使是同一片区域内部条件也不一样，因此，无论是技术还是开发模式都无法完全复制。中国开发非常规油气也是如此，一方面要充分利用现有的技术、开发模式，同时也要逐步形成适合自身的一些条件组合。”