论中国页岩气“十四五”发展思路与目标

经过10余年的勘探开发攻关和实践,中国页岩气产量实现了从无到有,从小到大的跨越式发展,"十三五"期间中国页岩气商业化开发驶入快车道,2020年页岩气产量达200×10~8 m~3,是仅次于美国的全球第二大页岩气生产国,并形成了以四川盆地及其周缘海相页岩气为代表的商业化开发示范区。为讨论分析中国页岩气"十四五"方向,从"十三五"页岩气规划完成及取得成果,页岩气发展的资源基础等方面对未来中国页岩气的发展思路和目标进行了科学的分析和研判,研究结果表明:(1)"十三五"期间虽然规划指标完成不高,但在四川盆地中浅层区海相五峰组—龙马溪组页岩气实现了全面开发;四川盆地深层海相页岩气及盆地外复杂构造常压区海相页岩气实现了有效开发;海陆过渡相页岩气和陆相页岩气领域勘探实现了突破或见到好的苗头;(2)"十四五"期间,我国页岩气具有快速发展的丰富资源基础,研发适合我国各地区各层系海相、陆相和过渡相页岩气的勘探开发技术、大功率装备以及工具和材料,快速推进老区立体深度开发和新区新层系勘探开发突破,力争2025年页岩气产量达400×10~8～450×10~8 m~3;(3)为保障目标实现,能源企业需要进一步优选勘探开发目标及实施方案,发展高效低成本钻井、压裂、采气工程等技术,加大产能建设工程投资,并加强外输管网建设,继续开展地貌复原、钻井液和返排液回收处理与重复利用、钻井岩屑资源化利用等工作。结论认为,我国虽然页岩气资源丰富,开发潜力巨大,但在制定国家页岩气"十四五"及中长期发展规划时,要充分考虑所面临的困难和挑战,制定切实可行的发展思路和目标,切忌盲目追求高指标高速度发展。     

中国石化页岩气“十三五”发展成果与展望

"十三五"期间,中国石化以大力提升油气勘探开发力度、保障国家能源安全为己任,按照"加快开发志留系、攻关突破新类型、积极准备新区新层系"发展思路,加强勘探开发一体化、地质工程一体化,加大关键技术攻关,高效开发了北美以外最大的页岩气田——涪陵页岩气田,探明了中国首个深层页岩气田——威荣页岩气田,实现了中国首个常压页岩气田规模商业发现,落实了深层、常压5个千亿方资源规模新阵地,侏罗系陆相页岩油气、二叠系海相页岩气以及中扬子新区新层系勘探取得新发现。页岩气地质理论认识不断深化,深层页岩气富集机理、常压页岩气富集规律研究取得新认识,创新形成了海相页岩气提高采收率技术、3 800 m深层页岩气开发技术和常压页岩气低成本技术体系,助推页岩气储、产量快速增长,实现页岩气跨越式发展,持续引领中国页岩气发展。未来页岩气攻关方向将以四川盆地及周缘深层、常压、新区新层系为重点领域,加强不同类型页岩气富集机理、开发基础理论研究和关键技术攻关,在"十四五"期间形成涪陵万亿方规模大气田,深层、常压、新区新层系战略领域取得新突破,实现多类型页岩气商业发现和储、产量规模增长。     

四川盆地中国石化探区天然气勘探开发领域与技术攻关方向

四川盆地中国石化探区天然气勘探开发成果显著,自新场气田发现以来,勘探开发领域逐步扩大,储量和产量快速增长。地质理论认识深化与关键技术进步是推动天然气勘探开发大发展的主要动力。中国石化探区天然气资源丰富,有利目标类型多,常规天然气整体探明程度为16%,页岩气勘探尚处于初期阶段,根据HCZ模式预测,中国石化探区天然气（含页岩气）勘探开发仍将快速发展,具备年均新增探明天然气地质储量(1 600~2 000)×10⁸ m³的潜力。围绕页岩气、海相碳酸盐岩天然气、陆相致密砂岩气等领域的高效勘探开发,需要加强深层海相页岩气增产降本的钻完井、压裂技术攻关,以及陆相、海陆过渡相页岩气资源潜力评价和勘探开发适应性技术准备,加强深层超深层礁滩相碳酸盐岩储层、风化壳储层预测和超深井高效钻井、压裂测试技术攻关,加强陆相致密砂岩气地质—测井—地震一体化甜点预测和低成本直井多层压裂技术攻关。     

涪陵页岩气勘探开发重大突破与启示

中国海相页岩气分布领域广,资源丰富,但与北美相比,具有页岩时代老、热演化程度高的特点;同时由于经历多期次的构造改造,具有保存条件和埋深差异大的特殊性。针对这些特点和特殊性,提出了生烃条件、储集条件和保存条件为核心的页岩气“三元富集”理论。以此为指导,中国石化集团公司的页岩气勘探向四川盆地及其近缘聚焦,确定川东南地区下志留统是首选的页岩气勘探突破领域。建立了海相页岩气区带和目标评价方法,优选涪陵焦石坝构造为页岩气突破目标,2012年部署钻探焦页1井,一举发现了中国首个大型页岩气田--焦石坝龙马溪组海相页岩气田。同时,借鉴、集成和研发关键技术,形成了中、浅层海相页岩气钻井技术和大井段分段压裂的海相页岩储层改造技术。在勘探开发一体化的工作思路指导下,通过精细高效的组织管理实现焦石坝大型页岩气田的快速高效开发。     

中国页岩气发展战略对策建议

从中国页岩气资源状况、勘探开发重要进展、关键技术与装备重要突破等方面,系统总结、分析了中国页岩气发展形势,指出现阶段中国页岩气发展仍存在认识误区、页岩气资源落实程度低且经济性不确定性大、3 500m以深核心勘探开发技术与装备尚未突破、勘探开发成本居高不下、多种非技术因素严重制约其发展等5大挑战。针对这5大挑战,提出了促进中国页岩气进一步发展的5条建议:1制定符合中国国情及勘探开发阶段的页岩气发展战略和目标,2020年确保实现页岩气年产量200×10~8m~3,力争实现300×10~8m3~;2重视海相低产低压页岩气成藏富集地质理论和勘探开发关键工程技术攻关,有序推动非海相页岩气勘探开发示范区建设;3国家应进一步出台政策并设立专项创新基金,支持各企业开展页岩气勘探开发相关技术与装备研发,强化3 500m以深页岩气勘探开发技术、装备、工艺体系研发,推动中国深层页岩气勘探开发突破;4持续推动中国页岩气地质理论、勘探开发技术与管理创新,强化钻井、压裂等全过程成本控制,努力实现中国页岩气经济有效规模开发;5改革矿权管理制度,建立页岩气勘探开发数据信息平台,正确引导非油气企业参与页岩气勘探开发。     

川南地区深层页岩气富集特征、勘探开发进展及展望

深层页岩气是中国未来天然气产业发展的重要领域，目前已初步实现了工业化开发，成功获得一批高产井，落实了第二个万亿方储量、百亿方产量上产区，实现了深层页岩气富集规律与勘探开发技术创新突破，推动中国页岩气规模有效上产。美国4大深层页岩气区块已实现工业化开采，深层页岩气产量不断攀升，2021年产量达3 132×10⁸ m³，占美国天然气总产量的41%。系统总结提出了川南海相深层页岩气6大富集特征：(1)强还原环境的深水陆棚沉积，有利于有机质富集和保存；(2)优质储层厚度稳定，大面积连续分布；(3)断裂封闭性较好，普遍超高压；(4)有机孔和裂缝发育，储层物性较好；(5)深层页岩含气性好，页岩气资源落实度高；(6)深层页岩游离气比例高，单井初期产量高。结合中国深层页岩气富集特征及勘探开发进展，指出实现深层页岩气效益开发面临的3项挑战和对应攻关方向。展望提出四川盆地海相深层页岩气可探明页岩气地质储量(3～5)×10¹² m³，具备上产(300～500)×10⁸ m³的开...     

我国页岩气开发示范区进展与启示

对全球页岩气资源潜力及发展现状、中国页岩气示范区进展情况与美国页岩气发展历程进行了对比分析,取得以下认识:海相页岩气有机质丰度高、类型好,含气量高、分布稳定、面积广,是我国页岩气勘探开发首选领域;页岩气规模效益开发需要非常规管理和非常规技术。中国页岩气发展面临的主要问题是:页岩气资源、市场、政策和管网配套等条件与美国相比都有较大差距;资源潜力与规模效益开发尚不明朗;在目前单井成本下,2020年实现300×10~8m~3产量目标难度非常大。据此建议:立足四川盆地海相,稳步推进我国页岩气发展;创新管理,不断探索和应用经济适用技术,降本增效;优选"甜点"、锁定"富集层",提高单产;继续加大页岩气开发的政策扶持力度。     

中国石化油气勘探进展与上游业务发展战略

战略重组以来,中国石化上游资源战略稳步推进,构建了由东部到西部、由石油到油气、由常规到非常规及新能源的发展格局,形成了石油稳定发展、天然气快速发展、新能源有序推进、海外油气业务持续优化、工程技术支撑能力不断提升、信息化与智能化建设快速推进的发展态势。2016年以来,油气勘探开发成效显著,塔里木盆地、四川盆地海相碳酸盐岩领域油气储量、产量实现大规模增长,东部成熟探区精细勘探开发实现效益增储建产,中西部盆地碎屑岩勘探开发实现效益建产,四川盆地深层、常压页岩气勘探开发取得新突破,海外油气勘探取得新进展。展望未来,中国石化以保障国家能源安全为己任,大力提升国内油气勘探开发力度、持续优化海外油气勘探开发结构、加快推进天然气产供储销体系建设、积极推进新能源业务发展,大力推进高质量勘探、效益开发,实现规模增储上产,确保“七年行动计划”目标顺利实现。     

中国石化页岩气发展现状与趋势

中国页岩气地质资源丰富,但与北美相比具有地质年代老、埋深大、热演化程度高、构造和地表条件复杂的特点,很难实现商业开发。自2006年以来,中国石化页岩气勘探开发经历了调研及选区评价、勘探突破和勘探开发快速发展3个阶段。2012年,海相页岩气勘探获得重大突破,高效建成中国首个页岩气田——涪陵页岩气田,并实现威荣深层页岩气商业开发及其他勘探领域的不断拓展,页岩气探明储量、产量快速规模增长。经过十余年的科技攻关和重大装备研发,中国石化创新引领了页岩气藏精细描述及综合评价技术体系,发展了立体开发调整技术,形成了山地条件下优快钻井与长水平井分段压裂及气田绿色开发配套技术。中国石化未来将持续加强地质评价与探索,夯实可持续发展的资源基础,坚持地质工程一体化发展思路,加强技术装备升级,利用大数据、人工智能助推油气行业降本增效,加强项目全过程一体化管理,提升页岩气开发效益,从而实现中国石化页岩气探明储量、产量稳步增长。     

四川盆地长宁——威远区块海相页岩气田成藏条件及勘探开发关键技术

中国页岩气资源丰富,开发前景广阔,但中国页岩气资源的品质与美国不同,必须发展自己的开发技术。为此,中国石油天然气集团有限公司立足自主创新,围绕四川盆地南部地区龙马溪组页岩气的地质和工程特点,开展了系统的理论研究和技术攻关。通过揭示"沉积-成岩作用控储、保存条件控藏、Ⅰ类储层连续厚度控产"的"三因素控制"海相页岩气富集高产理论,创建了适合中国南方多期构造演化海相页岩气勘探开发的6大关键技术——综合地质评价技术、开发优化技术、水平井优快钻井技术、水平井体积压裂技术、工厂化作业技术和高效清洁开采技术,实现了页岩气工业化大规模开采。截至2019年底,中国石油天然气集团有限公司在川南地区累积提交页岩气探明地质储量1.06×10¹²m³,已建成100×10⁸m³的产能,累积产气量为200×10⁸m³,建设成效显著,积累了宝贵的经验。这对大力发展页岩气产业、降低对外依存度、保障国家能源安全、实现"生态优先、绿色发展"战略具有重大意义。     

川南页岩气体积压裂技术发展与应用

我国四川盆地页岩气资源丰富,经过10余年探索,中国石油在川南地区实现页岩气的规模效益开发,掌握了页岩气勘探开发核心技术,页岩气压裂理论、技术和方法从无到有,从单一到配套,实现了从跟跑到部分领跑的全面进步。2010年至今,川南地区页岩气压裂经历了先导试验、自主研发、系统完善、技术升级4个发展阶段,形成了以体积压裂工艺技术、体积压裂配套技术、压裂裂缝监测与压裂后效果评价技术、工厂化压裂技术为核心的3500m以浅页岩气水平井体积压裂技术体系。研究总结了现阶段页岩气压裂技术进展和应用成效,分析了已有技术的局限性、川南地区压裂难点,提出需要针对不同埋深的页岩储层地质特征开展针对性的压裂理论深化研究与技术攻关,需攻关3500m以浅老区提高采收率、3500m以浅新井提高产量和储量动用程度、3500m以深页岩气提高单井产量及复杂防控等领域,以支撑未来页岩气高效开发。     

中国页岩气技术标准体系建设与展望

中国高度重视页岩气这一新兴产业的发展,在国家产业政策的指导和支持下,该产业快速发展,3 500 m以浅的页岩气已迈入规模化开采阶段。为了规范页岩气产业的健康快速发展、确保国家对页岩气勘探开发的监管有标准可依、快速复制页岩气高效勘探开发技术,需要制订页岩气全产业链的技术标准和技术标准体系。为此,分析了中国页岩气勘探开发技术现状,重点阐述了页岩气技术标准制订对促进页岩气技术进步的作用和意义,进而展望了页岩气勘探开发技术及标准制订下一步的发展方向。研究结果表明:①中国已经建立了符合中国国情的页岩气勘探开发理论和技术体系,形成了页岩气地质综合评价、开发优化、水平井优快钻井、水平井体积压裂、工厂化作业、特色高效清洁开采等6大技术系列共计27项特色技术;②已经规划制订页岩气特色标准173项,有力地支撑了中国页岩气产业的快速高质量发展,2019年页岩气年产量已达143.6×10~8 m~3。结论认为,页岩气技术标准体系的建设,促进了中国页岩气勘探开发技术不断完善、推动了技术水平大幅度提升、确保了质量安全环保全面受控。     

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。     

页岩气勘探和开发进展综述

页岩气是指以吸附或游离状态聚集在暗色泥页岩或高碳泥页岩中的一种非常规天然气,储集空间为有机质孔隙及矿物基质孔隙和裂缝,其来源有生物成因和热解成因 2 种,具有典型的自生自储特征。页岩气孔隙度（<10％）和渗透率（μD～nD）较低,需通过压裂（一般为水力压裂）来增强连通性,进而获得经济开发。页岩气在美国的成功开发展示了页岩气是基础地质和石油工程高度结合的典范。页岩气勘探程度低,技术不成熟,页岩气藏主控因素不清楚,成藏理论或模式有待深入研究,是当前我国页岩气发展面临的主要问题。     

我国页岩气资源现状及勘探前景

非常规天然气资源—页岩气是可接替能源。因此,其资源勘探开发备受世界瞩目。目前,美国和加拿大率先进入到页岩气的勘探开发阶段,而中国页岩气的勘探还处于起步阶段。在调研了国内外页岩气研究成果的基础上,分析了页岩气储层的特征以及储层空间类型。页岩本身既是烃源岩又是储层,页岩气主要以吸附和游离状态存在于页岩之中,因此与常规的天然气有很大的区别。中国页岩气广泛分布于海相、陆相盆地,资源丰富,预计资源量约为(15～30)×1012m3,勘探潜力大。但由于我国起步晚,还需要加速对页岩气的勘探开发以缓解中国对油气能源的需求压力。     

中国页岩气勘探开发新突破及发展前景思考

近5年来,中国页岩气勘探开发实现了跨越式发展,成为继美国、加拿大之后,第三个实现页岩气工业化生产的国家,截至2015年底,页岩气累计产量突破了60×10~8 m~3。基于近期中国页岩气勘探开发快速发展的主要成果,通过全面回顾勘探开发新突破和深入分析未来发展前景,进而指出中国的页岩气勘探开发整体尚处在发展初期,四川盆地海相页岩气是近期勘探开发的主要对象,海陆过渡相与陆相页岩气的突破和工业化生产是实现中国页岩气规模化发展的重要环节;低产—中等产量井是中国页岩气的生产常态,发展勘探开发关键技术非常重要;严格控制单井投资和大幅降低成本成为提升页岩气勘探开发效益的重要手段。为此,建议:①持续加强理论技术攻关,积极开展页岩气"甜点区"评价勘探,逐渐夯实发展基础;②高度重视勘探开发前期评价,突出有效页岩气资源的落实,把控好评价钻探与产能建设的节奏;③突出页岩气储层精细描述和评价,提升整体开发水平;④加大勘探开发技术攻关力度,突出技术的简化和实用性,有效降低成本;⑤全面总结页岩气勘探开发快速发展经验,突出关键指标论证及评价,加强新区、新领域及新层系突破和接替。     

页岩气纵向评价单元划分的方法

我国目前正处于页岩气勘探与开发的早期,建立一套统一可行的页岩气资源评价方法,全面、客观地评价页岩气资源潜力并研究其分布特征显得尤为迫切。通过调研发现,国外一些主要页岩气盆地在三维空间上都具有“三明治”式的分布特征,含气页岩层段被致密的膏泥岩、膏盐层、石灰岩等夹层隔开。基于上述认识,结合国内现有页岩气研究成果,提出了以含气泥页岩层段（系统）作为页岩气评价单元,以致密低渗透岩层作为含气泥页岩层段（系统）的顶、底板,据此来划分页岩气纵向评价单元的方法;进而系统总结了顶、底板的识别标志和划分原则,以增强可操作性。所建立的页岩气资源评价方法经实例验证,结果表明：该方法实现了与工程技术的有效结合,不但可以明确页岩气勘探开发的目的层段,而且还能够获得相对客观、可靠的页岩气资源量,为勘探开发部署和决策提供参考依据。