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中國頁巖氣儲量 世界第一

四川頁巖氣儲量 全國第一

頁巖氣是儲藏在地下數(shù)千米頁巖層中的非常規(guī)天然氣，儲量大但開采難度更大

四川頁巖氣上下游產業(yè)在2015到2020年間，預計每年將帶來上萬億元產值

新都頁巖氣能源裝備研發(fā)制造及技術服務基地已開建，五年內年產值可達百億元

關鍵詞：區(qū)域創(chuàng)新體系

近10個月來，四川威遠縣新場鎮(zhèn)老場村2800多米深的地下，縱橫交錯的管道和機器不斷收集著一種被稱為頁巖氣的新型天然氣。這個垂直挖了2823米又水平挖了1079米的頁巖氣井，被命名為威201-H1井，是中國第一口頁巖氣水平井。它的成功完井，意味著“頁巖氣革命”已然來到中國。

距這口頁巖氣井約200余公里的成都市新都區(qū)，正在為蓬勃興起的頁巖氣開發(fā)進行技術攻關，并已開建一個至少百億元年產值的裝備研發(fā)制造及服務基地。因為頁巖氣多蘊藏在地下數(shù)千米的巖層中，是名副其實的石頭縫中的天然氣，其開發(fā)需要新的技術和設備支撐。

“要在幾千米地下把巖石壓裂開，需要打水平井，才能把其中更多的頁巖氣匯集，再開采上來。”西南石油大學教授張鵬說，水平鉆井和壓裂技術因此成為開采頁巖氣的兩個關鍵，目前成都市新都區(qū)和西南石油大學等有關方面正在合作，新都頁巖氣能源裝備研發(fā)制造及技術服務基地已開建，未來更多的頁巖氣開采設備有望是“成都造”。

數(shù)千米地下

石頭縫中藏天然氣

頁巖氣與目前廣泛使用的天然氣一樣，主要成分都是甲烷。它們多是數(shù)百萬甚至上億年前，古生物死亡后的有機質，經過復雜的物理化學過程后形成的。不同的是，常規(guī)的天然氣成規(guī)模地蘊藏在氣田中。而頁巖氣則以吸附或游離狀態(tài)，存在于地下數(shù)千米處的頁巖層中。

頁巖是由粒徑小于0.0039毫米的細粒碎屑、黏土、有機質等組成，具頁狀或薄片狀層理、易碎裂的一類沉積巖。由于頁巖氣的特殊性，中國已將其作為區(qū)別于煤、石油和天然氣的獨立礦種。

早在1821年，美國東部泥盆系頁巖中便鉆成了第1口頁巖氣井。不過，人類對頁巖氣的勘探和開發(fā)，直到1980年代才在美國取得關鍵技術的突破，進入21世紀才開始大規(guī)模開發(fā)。目前，美國和加拿大等國家開采頁巖氣的技術已較成熟，但中國尚處于起步階段。

據(jù)美國能源署2011年對32個國家的48個盆地首次進行的頁巖氣技術可采量評估，這些地區(qū)頁巖氣總儲量達187.5萬億立方米。其中，中國頁巖氣技術可采儲量達36.1萬億立方米，位居世界第一。我國國土資源部油氣中心初步估算國內主要盆地和地區(qū)的頁巖氣可采資源儲量約達31萬億平方米。

多份研究資料稱，四川頁巖氣儲量居全國第一位。有專家預測，僅四川內江威遠地區(qū)的九老洞頁巖和瀘州地區(qū)下志留統(tǒng)龍馬溪頁巖的資源潛力，就有6.8萬億至8.4萬億立方米，相當于盆地常規(guī)天然氣資源總量。

鉆石取氣

全球興起頁巖氣革命

由于頁巖氣“躲”在地下數(shù)千米的巖層中，要開采就需要打井到幾千米的地下，把儲存頁巖氣的頁巖層壓裂開，讓儲存其中的頁巖氣匯集，最終收集并輸送到地面。

與常規(guī)氣田中的天然氣不同，頁巖氣在頁巖中并不能遠距離大規(guī)模的流動，如果只垂直挖一口井到地下，將只有該井附近少量的氣體溢出，開采出來的頁巖氣將非常有限。要大規(guī)模開采，需要打很多井，同時還需要打水平井———垂直打到幾千米后，再向水平方向掘進，保證更多的氣能匯集。

西南石油大學教授張鵬預計，開采頁巖氣所需井的密度，大約是常規(guī)天然氣開采井密度的10倍以上，才能滿足正常開發(fā)需求。不僅如此，頁巖氣開采需要將頁巖層壓裂釋放出氣體實現(xiàn)開采，是在石頭縫中鉆井取氣，其鉆井的難度遠遠超過普通天然氣井。

“要在幾千米地下壓裂頁巖層，至少需要100多個兆帕的壓力，有時達到兩三百兆帕才能壓裂開。”張鵬介紹說，1兆帕相當于9.8個大氣壓，兩百兆帕相當于近2000個大氣壓。對巖層的壓裂，是用以泥漿為主的液體即壓裂液注入井下，再采用專業(yè)技術將巖層壓裂開。

盡管在幾千米地下巖層中開發(fā)頁巖氣的難度和成本，都遠遠高于常規(guī)天然氣的開采，但在能源緊張的背景和技術逐漸成熟的推動下，一場被稱為“頁巖氣革命”的開發(fā)活動正在全球興起。

至2009年底，北美已發(fā)現(xiàn)頁巖氣盆地30個，開發(fā)井50000余口。2011年，美國頁巖氣產量達1800億立方米，占美國天然氣總產量的34%，改變了美國天然氣供應格局。

成都開建

頁巖氣裝備制造基地

“根據(jù)西南石油大學的研究，四川頁巖氣開發(fā)將帶來巨大商機，上下游產業(yè)在2015年到2020年間，每年將帶來至少萬億元以上的產值。”成都市新都區(qū)投資促進局局長張謹用手比劃著產業(yè)蛋糕之大。

因有能源裝備制造基礎和西南石油大學的技術支撐，張謹對新都的頁巖氣產業(yè)發(fā)展非常樂觀。目前，斯倫貝謝、哈里伯頓、威德福已與新都展開合作，意味著全球油氣開發(fā)領域的四大巨頭已有三個落子新都。新都工業(yè)區(qū)已聚集了20多家石油裝備企業(yè)，該區(qū)也已規(guī)劃2000畝土地作為頁巖氣裝備研發(fā)制造及技術服務基地，其中600畝左右的起步區(qū)已開建。這個基地將包括三大板塊，其一為研發(fā)基地，其二為孵化園，其三為裝備制造及技術服務。張謹稱，基地預計五年內年產值將達百億元以上。

與此同時，位于新都區(qū)的西南石油大學正與貝克休斯公司、廣漢宏華公司一起，籌劃在四川共建四川頁巖氣開發(fā)研究院。屆時，四川頁巖氣開發(fā)將獲得強有力的技術支撐，其相關產業(yè)發(fā)展也有望進入快車道。

中國頁巖氣開采節(jié)點

2008年，中國石油勘探開發(fā)研究院在四川長寧地區(qū)鉆探中國第一口頁巖氣地質井———長芯1井。

2009年，中國石油在四川威遠-長寧、富順-永川等地區(qū)啟動了首批頁巖氣工業(yè)化試驗區(qū)建設。

2010年，中國石油鉆探的四川盆地威201井在寒武系、志留系頁巖中獲工業(yè)氣流，實現(xiàn)中國頁巖氣首次工業(yè)化突破。

2012年3月，中國第一口頁巖氣水平井“威201-H1井”，在四川威遠縣完井，標志著中國初步掌握水平井技術。

同月，中國第一部頁巖氣五年規(guī)劃《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（2011-2015）》發(fā)布，頁巖氣的大規(guī)模開發(fā)即將來臨。

名詞解釋

頁巖氣

從頁巖層中開采出來的天然氣，主要以吸附（約50%）或游離（約50%）狀態(tài)存在于泥巖、高碳泥巖、頁巖及粉砂質巖類夾層中，極少量以溶解狀態(tài)儲存于干酪根、瀝青質及石油中。頁巖既是天然氣生成的源巖，也是聚集和保存天然氣的儲層和蓋層。頁巖氣開發(fā)具有開采壽命長和生產周期長的優(yōu)點。但頁巖氣藏的儲層一般呈低孔、低滲透率的物性特征，氣流的阻力比常規(guī)天然氣大，所有的井都需要實施儲層壓裂改造才能開采出來，我國至今還沒有形成成熟的技術。