中国石化页岩油气实现跨越式发展

  [中国石化报 2024-09-10]
  自2009年起开展页岩气实质性勘探工作以来，中国石化历经“勘探突破、示范区建设，全面拓展”三个阶段。2014年提交国内首个探明储量，全面启动规模建产，2017年涪陵页岩气田高标准建成百亿立方米年产能，率先建成国家级页岩气示范区，并率先推进立体开发调整，实现85亿立方米稳产。2018年以来，中国石化加大新区、新层系、新类型页岩气勘探力度，探明并开发威荣深层页岩气田、南川常压页岩气，突破二叠系新层系、寒武系新类型页岩气，实现“走出涪陵、走出志留系、走出四川盆地”，持续引领我国页岩气发展。
  2018年以来，中国石化集中攻关中高成熟度陆相页岩油，在济阳沙河街组、苏北阜二段、四川复兴侏罗系及南襄盆地取得战略性突破，已落实保有三级储量20.2亿吨。2021年，编制《中国石化页岩油“十四五”实施方案》并上报国家能源局，聚焦胜利济阳、苏北溱潼、四川复兴三个地区，按照“单井突破、井组评价、规模探明和效益建产”三步走的思路，积极推进效益开发，2023年页岩油产量40万吨，2024年预测产量超50万吨，可提前一年完成《实施方案》规划产量、探明储量任务。
  对非常规油气发展来说，理论创新是实现勘探突破的基础，技术创新是破解其规模开发难题的密码。中国石化经过10余年的基础研究和科技攻关，创新形成页岩气“二元富集”理论认识，发现涪陵页岩大气田；创新形成“超压富气、石英抗压保孔”新认识，攻关形成“密切割、增净压、促缝网、保充填”深层压裂工艺技术，在威荣、丁山、东溪深层页岩气取得重大突破，实现“走出涪陵”的战略目标；创新形成常压页岩气富集高产受“沉积相带、保存条件、地应力场”三因素控制新认识，攻关形成低成本技术体系，实现常压页岩气规模增储和效益开发；创新形成立体开发新模式，涪陵页岩气田储量动用率、采收率大幅提升；创新形成“有利岩相发育是基础，适宜演化程度是条件，良好可压性能是关键，地质工程一体化是保障”新认识，攻关适应性工程工艺技术，实现陆相页岩油战略性突破。这些理论技术创新有效指导了以四川盆地海相页岩气和东部断陷盆地陆相页岩油为代表的非常规页岩油气勘探开发实践，对我国其他地区页岩油气勘探开发也具有重要的引领示范意义。
  石油勘探开发研究院持续加强油气勘探开发理论与技术创新，创新形成了一系列页岩油气关键核心技术：
  一是地质理论研究持续完善。明确了我国页岩油气具有“二元”富集理论特征高度统一性，即沉积环境是富集高产的基础，保存条件是富集高产的关键。
  二是实验地质评价技术应用广泛，建立了页岩含油气性评价技术系列、页岩储集空间与连通性定量表征技术、页岩油可动性评价技术、纳米流控芯片实验技术，实验地质评价技术和先进仪器设备的应用有效支撑了页岩油气现场测试与分析评价。
  三是地球物理评价技术不断进步。建立了页岩含油气性及可压性测井定量评价技术，为源储耦合、选层评价及资源评价提供依据；建立了页岩油气“甜点”要素地球物理预测技术，实现了地质工程“双甜点”钻前预测、压裂效果实时可控，有效支撑了水平井轨迹设计及跟踪调整；形成了复杂构造区页岩多尺度断褶缝分布地震预测特色技术，有效预测了深部页岩多尺度断褶缝的分布；形成了页岩油气压力系数地震预测特色技术，大幅提高了页岩油气地层压力预测精度；形成了深层页岩气压裂监测特色新技术，实时反馈裂缝延伸动态，指导一段一策压裂。地球物理评价技术的进步为“甜点”精细评价提供了物探依据。
  四是页岩油气开发评价理论技术不断发展。理论上，揭示了页岩气开发机理，为产能评价和开发指标优化奠定理论基础；提出了页岩油相态与开发机理新认识，为纳米孔内页岩油效益开发奠定理论基础。技术上，形成了适用于中浅层、深层页岩气的产能评价、试井分析、动态储量评价及递减分析等气藏工程技术系列，为页岩气高效开发提供技术支持；初步形成了建模数模一体化技术，可应用于井距优化、加密钻井、重复压裂、立体复杂井网等研究。自主研制了以COMPASS为代表的页岩油气开发系列软件，核心技术优于国外同类产品技术，有效提高了产量预测精度，在涪陵立体开发和威荣深层页岩气开发中得到广泛应用。页岩油气开发评价理论技术支撑了各类页岩油气田开发方案编制及产建部署工作。
  聚焦“卡脖子”难题，打好科技自立自强攻坚战
  根据国家能源局规划，“十四五”期间我国页岩气产业发展将进一步加快，有望进入大规模商业化开发阶段，页岩油也具备勘探开发大发展的基础。页岩油气不仅是国家未来油气勘探开发的重要战场，更是中国石化未来油气增长的重要领域。未来在页岩油气领域应全力打好科技自立自强攻坚战，加快推进关键核心技术攻关，重点聚焦以下方面开展攻关研究：
  加大勘探开发力度，建立页岩油气资源分级评价体系。针对页岩气，着眼全国主要盆地，聚焦页岩气富集机理，协同发展地质与地球物理综合评价与预测技术，加强地质工程一体化攻关；巩固海相页岩气、攻关新区新层系、探索超深层和新类型，为我国页岩气持续发展提供技术与资源储备。针对页岩油，进一步落实各个区块页岩油资源，开展分级精细评价；深化富集规律研究，优先勘探开发中高成熟度页岩油，积极准备中低成熟度页岩油；深化不同类型页岩油开发规律认识，建立适应性的开发技术政策；根据油价择优选择开发策略，实现混积型规模建产、黏土型效益开发、外围页岩油勘探突破。
  加快科技创新步伐，攻关关键问题。聚焦面临的地质理论认识、关键技术难题，组织系统内各企业和研究机构强化一体化工作机制，集智创新，有针对性地开展科研攻关，解决“卡脖子”问题，打造技术利器，全力支撑高质量勘探和效益开发。重点研究海相深层、常压页岩气、陆相页岩凝析油气富集高产和多相流动机理，攻关裂缝及地应力预测技术，剩余气精细描述技术，建模数模一体化、立体开发评价技术，研发生产动态分析软件平台，解决国外软件“卡脖子”难题，力争形成国际先进、国内领先的复杂油气藏开发技术和提高采收率技术。着重深化不同类型页岩油赋存状态和流动机理，攻关陆相页岩油防套变、防压窜立体井网压裂技术；进行CCUS、注气驱等补能攻关试验，提高单井产量，形成陆相页岩油提高采收率技术；发展智能压裂技术，提升国产装备智能化水平。
  立足国家层面，组织跨界团队围绕关键技术进行攻关。以页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室、国家级页岩油气示范区等平台为依托，在一些理论难题、关键技术、装备研制等方面，组建跨行业、跨企业、跨部门、跨学科的项目联合攻关团队，建立有效的技术交流和沟通机制，举全国之力、用体制优势，联合攻关重大研究项目，攻关“卡脖子”重大技术与装备，实现“科技攻关-装备制造-生产应用”全过程闭环，打造国家级非常规油气科技力量，促进页岩油气产业快速发展。
  （作者单位：中国石化石油勘探开发研究院）