对生物燃料应给予多大希望？——生物燃料能否在未来能源市场占据重要位置取决于能否解决或降低“与人争粮、与粮争地”以及能否对环境有所改善

20世纪70年代的石油危机催生了生物燃料的发展。根据原料和转化技术的不同,可分为第一代生物燃料和第二代生物燃料,前者原料与粮食供应相矛盾,但在大多数国家已实现了商业化;后者技术成本较高,只有少数国家实现了商业化。全球乙醇产量从2004年的508亿L增至2009年的760亿L,生物柴油产量从2004年的25亿L增至2009年的170亿L,主要受确保能源安全和缓解气候变化的政策因素驱动。未来生物燃料在能源市场占据的位置取决于其能否解决或降低“与人争粮、与粮争地”的冲突以及能否对环境有所改善。     

中国海相页岩气资源潜力及未来勘探方向

以中国南方上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气为代表的海相页岩气是国内页岩气勘探开发的主战场。近年来,海相页岩气勘探开发不断面临着新的问题和挑战,开拓页岩气资源新领域和提高页岩气产量仍是重中之重。在梳理前人研究成果的基础上,分析总结国内海相层系页岩气分布特征与资源潜力,并进行有利区预测。四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩气地质资源量和可采资源量分别为(17.50~33.19)×10¹² m³和(3.50~6.14)×10¹² m³,其中深层页岩气资源占比超过50%,主要分布在川东高陡构造带和川南低陡构造带;二叠系吴家坪组页岩气地质资源量和可采资源量分别为(8.7~24.6)×10¹² m³和(1.3~3.7)×10¹² m³,在川东开江—梁平、龙驹坝、建南及三星等地区具有勘探潜力;寒武系筇竹寺组页岩气地质资源量和可采资源量分别为(5.69~12.71)×10¹² m³和(0.89~1.06)×10¹² m³,其有利区主要分布在川西南井研—犍为—威远—资阳、川北南江及中扬子宜昌等地区;震旦系陡山沱组、蓟县系洪水庄组和青白口系下马岭组等海相古老层系具有一定的页岩气资源潜力,是潜在的页岩气资源接续,陡山沱组页岩气有利区主要分布在湘鄂西和渝东南地区,洪水庄组页岩气有利区主要分布在河北承德—宽城一带,下马岭组页岩气有利区主要分布在河北涿州—北京房山—门头沟—昌平一带和兰旗营子一带。基于此,进一步对海相页岩气未来勘探方向提出3点建议：一是聚焦深层—超深层、常压页岩气,走向新区新层系,拓宽页岩气勘探领域;二是深化深层—超深层、完善常压及丰富新区新层系页岩气勘探理论;三是着眼深层—超深层页岩气钻完井和开采技术与配套装备改进与创新,降低常压页岩气单井钻采成本。     

中国深层油气勘探开发进展与发展方向

向地球深部进军、拓展深层油气资源,对于筑牢中国能源安全的资源基础具有重要的现实与战略意义,也是加大中国油气勘探开发力度的现实领域。在系统总结全球深层油气勘探开发形势和中国深层油气勘探开发进展基础上,深入分析了中国深层油气发展潜力、重点研究领域与科技攻关方向。中国深层油气资源丰富、勘探开发程度低,中西部叠合盆地深层发育的多套油气成藏组合、东部断陷盆地深洼区岩性与前中—新生界古潜山油气藏、深层页岩气等资源潜力巨大,勘探开发前景广阔,是未来重点研究领域。科技攻关方面需加强深层油气形成机制、分布规律及深部流体流动机理研究,开展基于地球物理的深部目标识别与预测、复杂地层条件优快钻井和复杂储层改造等关键技术攻关。同时,大力推动管理创新,进一步加强理论与技术、企业与部门间的协同攻关,加强勘探开发一体化、地质工程一体化的管理和运行,为深层油气高效勘探与有效开发提供有力保障。     

加速我国页岩气资源调查和勘探开发战略构想

在分析世界页岩气资源潜力和勘探开发的基本趋势、我国页岩气资源潜力和勘探开发基本形势的基础上,提出了加快我国页岩气资源调查和勘探开发的指导思想、战略目标、战略构想及措施与建议:1)加快开展全国页岩气地质及资源调查,优选富集有利目标区和勘探开发区,建立页岩气勘探开发先导试验区;2)研究我国页岩气富集、成藏地质理论,大力推进页岩气勘探开发技术的创新,构筑支撑页岩气勘探开发的技术体系;3)培养页岩气资源战略调查和勘探开发人才队伍,建设页岩气地质资料信息共享和社会化服务体系;4)制定页岩气资源调查和勘探开发规划,制定鼓励页岩气勘探开发政策,完善页岩气矿业权管理制度,加强国际合作与交流,加快制定页岩气技术标准和规范。     

中国页岩气勘探开发进展及发展展望

中国页岩气进入了快速发展的黄金时期,随着天然气在能源消费结构中的比重不断攀升,以及在川南地区页岩气商业化开发的成功,页岩气成为中国未来最可靠的能源接替类型。文章系统梳理了近10年来中国页岩气在勘探开发实践中的理论认识和开发技术进展,总结了中国页岩气商业开发的成功经验,明确了页岩气在中国未来天然气发展中的前景与地位。中国页岩气资源潜力巨大,是未来天然气产量增长的现实领域;获得工业性页岩气资源的条件包括“两高”(含气量高、孔隙度高)、“两大”(高TOC集中段厚度大、分布面积大)、“两适中”(热演化程度适中、埋藏深度适中)和“两好”(保存条件好、可压裂性好);中国海相页岩气最具勘探开发潜力,是目前页岩气上产的主体,已形成适用于四川盆地及周缘奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气开发的六大主体技术系列(地质综合评价技术、开发优化技术、水平井优快钻井技术、水平井体积压裂技术、工厂化作业技术、高效清洁开采技术)。中国页岩气商业开发的成功经验可总结为四点:①选准最佳水平井靶体层位;②配套优快钻进和高效体积改造技术;③促进地质工程一体化数据融合;④探索先进组织管理模式。对中国页岩气未来发展的三点建议:①加强非海相及深层海相页岩气低成本开发关键技术与装备攻关;②重视提高区块页岩气采收率问题,实现整体规模效益开发;③重视非资源因素对页岩气上产节奏的影响。     

中国非常规天然气资源分布及开发现状

中国天然气资源丰富,储量和产量增长潜力巨大。在未来的5~10 a,常规天然气仍在天然气开发中处于统治地位,但非常规天然气也在天然气长期发展历程中起着越来越重要的作用。目前中国非常规油气的勘探开发仍处于起步阶段,国土资源部及3大国有石油公司已经在不同程度上针对致密气、煤层气和页岩气等非常规天然气进行了资源评价。评价结果显示:2012年中国致密气总资源量为16×1012m3,年产量为320×108m3/a,已进入大型商业化开发阶段;截至2011年12月底,中国煤层气累积探明地质储量为4 155×108m3,储量和产量均较少,正处在工业化和商业化开发的早期阶段;页岩气因为没有探明储量,现处于初步探索阶段,相关机构及组织对中国页岩气资源进行了初步评价,并在四川建立了页岩气示范区开展实践研究;天然气水合物同样受到了很大重视,已经根据不同勘探程度,分层次对南海和青藏高原天然气水合物资源进行勘查。为有效开发中国非常规天然气资源,必须进一步深入地质理论研究和资源储量评估,集成系列的配套工程技术,并对工程技术进行试验和示范,使资源开发与环境保护的矛盾得以妥善解决。     

地质工程一体化在涪陵页岩气示范区立体勘探开发中的应用

四川盆地涪陵海相页岩气区具有不同于北美页岩气区的地质条件,很难直接采用北美大规模、高密度、连片化布井的开发模式。针对四川盆地涪陵页岩气田下部气层一次井网开发后剩余资源精细刻画难度大、剩余资源动用率低和提高老井最终技术可采储量（EUR）技术不完善等难题,提出了适用于涪陵海相页岩气立体开发特点的地质工程一体化思路。在页岩气立体开发方案实施过程中,对剩余气分布、钻完井、压裂和生产等多学科知识进行系统总结,建立地模数模一体化储量动用评价技术、立体开发调整井位一体化优化技术和钻井、完井配套工艺一体化实施技术,形成了一套地质工程一体化技术系列,有效指导了涪陵海相页岩气高效立体勘探开发。     

测控技术在深层、常压页岩气勘探开发中的应用

深层、常压页岩气是中国石化页岩气增储上产的重点领域。面临效益开发的困难,对井筒测控技术提出了提速降本、提产增效的更高要求。为了准确评价页岩气储层,开展了储层微观特征定量表征、孔隙压力系数预测、含气量计算、低阻页岩评价和可压性评价研究,形成了比较成熟的页岩气“双甜点”精细评价技术。为了提高深层优质页岩钻遇率,打造了定测录导一体化工作模式,基于多属性地质建模,测录震多专业融合,形成了复杂构造区水平井地质导向技术。针对不同工区工程地质特征的差异,明确了旋转导向和螺杆+MWD两种提速技术的适用范围,实现分类施策提速提效。为了配合大规模体积压裂,研发应用了多级射孔桥塞联作、等孔径射孔、高温井下微地震监测和“牵引器+DAS光纤”压裂监测等多项技术。研究形成的页岩气“双甜点”精细评价技术、提高储层钻遇率技术、钻井提速和压裂提产配套技术,在深层、常压页岩气领域得到广泛应用,较好地支撑了勘探开发。下一步,需要进一步发挥定测录导一体化优势,不断推进测控技术创新,在新层系/新类型页岩气解释评价、高温测控仪器和工具研制、基础资料录取等方向持续攻关,全力保障深层、常压页岩气高质量勘探与效益开发。     

中国页岩气地质特殊性及其勘探对策

与页岩气生产大国--美国相比,中国页岩气勘探开发除了起步较晚,更有地质条件特殊性决定的页岩气地质特殊性。根据页岩发育环境、页岩类型、演化历史和演化特点等的研究,系统总结了中国海相、陆相页岩油气的地质特殊性。海相页岩具有“一老二杂三高”的特点,时代老、层系多,多期复杂构造运动、破坏强度大,热演化史复杂、成熟度高;陆相页岩具有“一新一深二低”的特点,时代新,埋藏深、成熟低、脆性矿物含量低等,油气兼产。要实现页岩气勘探的突破和储产量的快速增长,应立足中国盆地特殊的地质特征来分析研究页岩气成藏机理、条件和有利分布区域,建立适合中国页岩气地质特殊性的综合评价方法和技术体系,同时加强地震技术、钻井技术、压裂技术、测井技术等攻关。     

中国南方海相油气勘探展望

中国南方海相地层主要分布在古生界与中生界,地层年代老,演化程度高,受多旋回沉积及多期构造演化史控制,虽油气基础地质条件优越,但油气分布与成藏复杂;勘探主要经历了油气普查、构造油气藏、大规模岩性气藏与页岩气勘探3个阶段。前期虽取得多个领域重大突破,但整体探明率低,为明确其油气勘探前景,对先期发现的大气田与近期勘探新进展进行了系统总结。中国南方海相油气勘探潜力大,四川盆地深层—超深层与新领域是重点勘探突破方向,其中上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组非常规页岩气与阆中—元坝上震旦统灯影组台缘区带、通南巴震旦系—寒武系台内滩、川南綦江下组合盐下、二叠—三叠系礁滩等常规气深层—超深层领域,总资源量达数万亿方,有望实现新一轮大突破、大发现;此外,二叠系、侏罗系非常规页岩气与二叠系热液白云岩、岩溶缝洞群、灰泥灰岩、沉凝灰岩等常规气新领域勘探潜力大。四川盆地盆缘构造复杂区油气勘探不断取得新发现,盆缘残留向斜区页岩气与常规山前带领域是主要勘探方向;南方外围古隆起周缘及递进变形区,构造变形弱,保存条件有利,具有一定的勘探潜力,有望成为油气战略接替区。     

中国页岩气勘探开发进展与发展前景

全球掀起了轰轰烈烈的"页岩气绿色革命",北美以外地区有20余个国家在进行页岩气前期评价和勘探开发先导试验,页岩气资源成为潜力较大、较重要的天然气开发目标。中国发育海相、海陆过渡相—陆相煤系和湖相3类富含有机质页岩,都具备页岩气形成与富集条件,页岩气资源丰富。中国在页岩气资源潜力评价和勘探开发先导性试验上取得了重要进展,正在寻求实现页岩气资源有效开发。本文系统总结了中国页岩气勘探开发实践,分析了中国页岩气资源前景,指出中国页岩气资源丰富。目前已在中国多处发现了页岩气资源,发展前景良好。与北美相比,中国页岩气形成与发展具明显的特殊性,许多地质与开发难题亟待解决。随着页岩气地质评价与开发理论创新及相关关键技术突破、经济条件改善和国家政策支持,未来中国页岩气资源发展前景广阔,有望改变中国天然气发展乃至整个能源发展格局。