編者按   以“ 高效推動中國頁巖氣開發”為主題的第九屆中國頁巖氣發展大會，于2019年12月28日成都勝利閉幕。本屆大會由中國石油天然氣集團公司、中國石油化工集團有限公司、中海油研究總院有限責任公司、中國石油化工集團工程技術顧問有限公司，中國海洋石油研究院，以及中國石油大學、中國石油工程學院非常規科學技術研究院、四川省人民政府、成都市博覽局、北京振威展覽有限公司、《石油與裝備》共同組織召開。

 

第九屆中國頁巖氣發展大會圍繞頁巖氣開發產業的產業發展、高效開發、技術創新管理等層面的熱點話題，進行廣泛深入的探討。中國工程院院士翟光明認為，中國頁巖氣開發已進入了快速發展階段，有效儲量探明和“甜點”準備顯得較為重要，勘探評價工作不能放松；另一方面，頁巖氣規模有效開發仍存在技術瓶頸，如薄儲層的頁巖氣區域豐度低、工程改造實施難度大，深層頁巖氣地質條件復雜、工程難度大，成本高，需要持續進行關鍵技術攻關，進一步提升頁巖氣開發效益。要加快頁巖氣的勘探開發，國家層面扶持政策仍需保持穩定性。

 

 

以下為翟光明院士現場發言實錄：

 

 

咨詢中心專家組通過近一年來的深入調研工作，系統總結了西南油氣田（長寧）、浙江油田（昭通）、川慶鉆探（威遠）、長城鉆探（威遠）四家公司近年來頁巖氣勘探開發的經驗和存在不足，從資源條件、技術攻關、成本把控、效益評價、管理創新等多個維度，對當前主要頁巖氣項目的開展情況進行了全面深入的分析評價，提出了加強頁巖氣有效后備資源評價、“甜點”優選和開發前期基礎工作，加大關鍵技術攻關力度，探索建立頁巖氣規模效益開發的配套管理和考核機制等一系列針對性建議，為下一步頁巖氣業務發展提供技術支持。

 

 

一、發展概況

中石油頁巖氣勘探開發主要目的層是五峰組-馬龍溪組，中石油礦權區內頁巖氣資源大約10萬億立方米，有利面積約2.1萬平方公里。行政區主要位于川南宜賓、內江、瀘州和云南昭通。

 

 

四川盆地頁巖氣地質特征從下到上有六個層系，主要是五峰組-馬龍溪組。中石油川南頁巖氣有利儲層品質接近中石化涪陵和美國的海斯維爾，但存在一定差異：埋深大，有機質演化程度較高，多期構造運動保存條件變差，寒氣飽和度、滲透率及豐度略低等。

 

 

川南頁巖氣發展歷程，在頁巖氣發展過程當中，中石油2006年就開始與美國公司合作，創造了頁巖氣領域的多個第一，第一口頁巖氣井、第一口頁巖氣水平井、第一口具有商業價值的頁巖氣水平井等等。

 

 

從頁巖氣發展里程碑節點來看，2006年開展頁巖氣評層選區，2009年開展先導試驗，2012年設立國家級示范區，2014年實施示范區產能建設，2016年開始規模上產，2017年到2019年這三年發展速度比較快。

 

 

主要成果：第一，資源儲量落實程度比較高，選區、選層準確。優選了四個區塊：長寧、威遠、富順、昭通。在資源評價和選區選層基礎上，開展頁巖氣開發先導試驗，落實儲量和產能，探明地質儲量3224億方，但實際動用資源儲量6771億方，探明地質儲量提交明顯滯后。甜點層主要分布在五峰組～龍一1亞段1-3小層，橫向上分布較連續，但仍有一定的非均質性。

 

 

第二就是持續技術攻關，初步形成頁巖氣主體配套適用技術。我們總結了六大配套技術：

 

 

1）多期構造演化、高過成熟頁巖氣地質綜合評價技術。包括巖石物理分析與優質頁巖氣儲層評價、疊前同時反演技術與優質頁巖氣儲層評價、疊前疊后資料與測井資料相結合進行地層壓力預測和裂縫綜合預測等。

 

 

2）復雜地下、地面條件頁巖氣高效開發優化技術。充分動用地下、地面資源，地面、地下兼顧，地質、工程結合，優化井位部署；平臺式井組主要以6口井部署為主，與方案一致，個別井組受地面條件限制，部署3-12口井；井距不斷優化，由先導試驗期的400m-500m，優化至300m-400m；水平段長不斷增長，由開發試驗階段的1121m，增加到規模上產階段的1608m。

 

 

3）多壓力系統和復雜地層條件下水平井組優快鉆井技術。評價認為，鉆井工程在布井、井型、井身結構、鉆井液、井眼軌跡和導向技術、測錄井，鉆井提速、固井、鉆機及配套裝備等方面總體按照方案進行了實施，滿足了頁巖氣規模建產的需要，基本形成了主體技術。

 

 

4）高水平應力差、高破裂壓力儲層水平井壓裂技術。評價認為，壓裂、采氣工程在完井方式、壓裂工藝、入井材料、壓裂參數、水合物防治、排水采氣工藝等方面總體達到了方案設計要求，滿足了長寧、威遠、昭通頁巖氣開發需要，基本形成了主體技術。

 

 

5）復雜山地水平井組工廠化作業技術。現場采用模塊化布局，形成了多個功能區，滿足“壓、排、采”同時、安全、高效作業要求。采用多井拉鏈式壓裂模式，極大的提高了壓裂施工效率。

 

 

6）頁巖氣特色高效清潔開采技術。各建設單位均建立了比較完善的HSE管理體系，嚴格遵守國家及行業相關安全環保標準和規范，嚴格執行建設項目“三同時”，并加大了監督力度，HSE總體受控，方案實施期間未發生重大人身、設備安全及環境污染事故，總體實現了安全、清潔開發。

 

 

第三就是創新管理，保障頁巖氣規模有效上產。中石油凝聚多方力量，創新體制機制，構建了頁巖氣國際合作、國內合作、自主經營、風險服務等四大組織模式，加快了頁巖氣發展進程。

 

 

第四就是勘探開發效果較好，實現了頁巖氣規模效益開發。歷經三輪優化調整，建產效果一輪比一輪好。

 

 

1）儲層鉆遇率明顯提高。由開發試驗階段的27.6%提高到規模上產階段的89.1%。

 

 

2）首年井均日產量明顯提高。由開發試驗階段的6.02萬立方米/天提高到規模上產階段的9.3萬立方米/天。

 

 

3）井均累計產量（EUR）明顯提升。由開發試驗階段的0.61億立方米/天提高到規模上產階段的1.05億立方米/天。

 

 

通過深化地質認識，加強資源評價，進一步落實了川南地區頁巖氣有利區面積為1.86萬平方千米，地質資源量達7.64萬億立方米，累計探明頁巖氣地質儲量超過1萬億立方米（截止2019年底）。

 

 

長寧、川慶、長城及昭通4個頁巖氣項目累計投資2013-2018年累計投資313.1億元，稅后利潤50.87億元，財務內部收益率都在8.0%以上（在國家財政補貼條件下）；向地方繳納稅費8億余元，投資7000余萬元惠民工程，強有力支持了資源地經濟社會的發展。

 

 

二、主要認識與啟示

1.非常規油氣需要非常規理念、非常規管理和非常規技術

頁巖氣與常規天然氣相比，開發效果較差，投資回報率低，需要降低投資效益期望值，正因為如此，在頁巖氣等非常規開發初期，美國也通過采取扶持政策，推動頁巖氣發展，至技術成熟，實現規模效益發展目標后才取消扶持政策。我國頁巖氣起步較晚，目前正處于發展初期，需要國家在稅費和補貼上給與合理的扶持。

 

 

采用常規油氣勘探-評價-開發等條塊管理模式難以實現頁巖氣規模有效開發，需要建立全生命周期一體化的項目制管理模式和油公司與油服的利益共同體，使降本增效成為雙方始終追求的唯一目標。

 

 

非常規技術就是在不斷追求降本增效目標過程中，形成有效配套適用技術。

 

 

2.川南五峰組~龍馬溪組海相頁巖儲層分布穩定，但存在一定非均質性，建產前需要扎實的前期研究和評價工作。不同井區儲層品質、I類儲層厚度、含氣性等存在差異，雖然各家開展了大量地震和鉆井評價工作，但在一些新區的建產工作中，評價工作量和綜合研究仍不能滿足快速上產的需求，導致一些新區塊建產效果未達預期。

 

 

三、加快發展的建議

 

 

（一）問題與挑戰

1.頁巖氣有效開發 “甜點”準備尚顯不足。目前頁巖氣開發層系單一，開發層系主要圍繞五峰組—龍馬溪組開展工作，寒武系筇竹寺組等其它有利頁巖儲層及區塊資源的可動性有待深化評價。隨著上產節奏的加快和建產規模的不斷加大，需要彌補頁巖氣快速遞減的新井和“甜點”接替區塊不斷增多，但可有效動用的區塊及其它有利層系的前期準備尚顯不足。

 

 

2.頁巖氣規模有效開發仍存在技術瓶頸。低壓（壓力系數<1.4）、薄儲層(<4米)的頁巖氣區域豐度低、工程改造實施難度大、有效動用程度低。深層（>3500米）頁巖氣資源占比>80%，是未來持續上產的主要領域，深層頁巖氣地質條件復雜、工程難度大，高溫旋轉導向工具易失效，壓裂液及分段工藝等配套技術有待進一步攻關；效益開發面臨挑戰。套管變形、壓裂壓串等開發瓶頸問題未得到有效解決。鉆機設備故障頻發，非生產時效高；鉆頭、鉆具、井下儀器等工具的失效導致無效起下鉆次數多；鉆機及旋轉導向和部分壓裂設備需要進口，數量上也有一定缺口。

 

 

目前，中國石油頁巖氣勘探開發關鍵技術與美國相比還有一定差距。北美機械鉆速快、普遍實現了水平段一趟鉆完成，鉆完井周期短、成本低，而中國石油頁巖氣鉆完井周期較高，差距明顯；美國廣泛采用高密度完井、高強度加砂、暫堵轉向等新一代壓裂工藝，井均EUR提高到3.0億立方米以上，川南地區正在攻關試驗，井均EUR1-1.5億立方米。

 

 

3.實現頁巖氣可持續有效增產，體制機制尚需進一步完善，政策需進一步明確。與殼牌、BP等對外合作區（均已推出）和四川、重慶對內合作區以及西南油氣田的其它自營區，面積2萬平方千米以上，頁巖氣資源量大于7萬億立方米，是下一步規模上產的資源基礎。然而，上述地區頁巖氣重點目的層龍馬溪組埋深多大于3500米，勘探開發和認識程度較低，規模有效減產難度較大需要創新體制機制，凝聚多方力量推進頁巖氣勘探開發。

 

 

4. 國家政策具有不確定性，頁巖氣開發社會阻力和環保壓力大。雖然國家政策規定頁巖氣可以采用市場定價，但規劃期能否實現現有天然氣門站價格基礎上上浮20%仍受多種因素影響；同時2019年6月國家財政部等下發文件，從2019年開始，國家對頁巖氣的補貼政策由總量補貼變為增量補貼（至2023年），對頁巖氣建產節奏和效益產生較大影響；初步估算，在沒有政策補貼的條件下，中石油四家頁巖氣企業財務內部收益率很難達到8%的經濟下限。近年來地方政府“留GDP、留利、留稅、分紅和參與開發頁巖氣就地轉化”等訴求及當地居民訴求日益激烈，訴求不滿足就以頁巖氣引發地震和噪聲污染等為由阻工。頁巖氣專項環保政策不完善，各類評價和建設許可審批周期長，單項環評批準需要5個月，單宗臨時用地辦理需要6個月，嚴重制約了頁巖氣開發順利實施。地方政府要求就地低價銷售天然氣，不允許頁巖氣出縣、出省，影響天然氣最終效益目標的實現。

 

 

（二）對策建議

1.加強頁巖氣評價工作，加快有效儲量探明和“甜點”準備

一是針對探明儲量滯后問題，加強建產期前的評價工作，及時提交探明儲量，同時推動國家出臺頁巖氣等非常規油氣“探采一體化”或延長試采期等有效礦權管理辦法；二是加快五峰組和龍一13-4等甜點層的評價和開發試驗，優選充足的“甜點”，進一步提高探明儲量的動用率；三是加強龍馬溪組及寒武系筇竹寺組等有利層位的評價優選和開發試驗，尋找新的有效開發目的層；四是不斷探索新層系、新領域，夯實加快產能建設的資源基礎。

 

 

2.加強關鍵技術攻關，進一步提高頁巖氣開發效益

一是完善三維地震地質建模，突出“兩寬一高”、深度偏移、巖石物理、疊前儲層預測等關鍵技術攻關與應用，進一步提高甜點區及有效儲層預測、壓裂微地震監測的精度。二是全面推廣鉆井提速模板，升級鉆井裝備，強化參數，在2018年實現1500米水平段一趟鉆的基礎上，2020年實現2000-2500米水平段一趟鉆；試驗推廣“小簇間距射孔+大排量造縫+高強度加砂”等水平井壓裂提產及石英砂替代陶粒等降本工藝，努力提高單井EUR和效益；在長寧、威遠開展小井距水平井、勺形井試驗，在瀘州區塊開展龍一11小層和龍一14小層分層開采試驗，提高儲量動用率；做好長寧區塊羅場-雙龍向斜、瀘州、渝西區塊深層頁巖氣的攻關試驗，力爭在壓裂成效上取得突破。三是加大技術攻關，努力實現深層頁巖氣開發關鍵工具的國產化，降低作業成本。

 

 

3.完善管理體制機制，凝聚多方力量，加快頁巖氣勘探開發。中國石油凝聚多方力量，創新頁巖氣項目管理體制機制，建立多種管理模式，初步實現了頁巖氣的規模有效開發，但要實現頁巖氣的可持續有效增產，還需要進一步完善頁巖氣管理體制機制。一是在自營區建立油公司與油服風險共擔、利益共享機制（如油服享有油公司一定比例的利潤分成）；二是在油公司自營區和其它合作區，可通過項目制全生命周期管理、“1+N”合作風險模式或礦權內部流轉等方式，凝聚多方力量，加快頁巖氣勘探開發，保持政策的穩定性，凝聚多方力量，推進頁巖氣勘探開發。

 

 

4.進一步加強內外部溝通和協調工作，保障頁巖氣可持續有效發展。高度重視地方關系協調工作，建立“政策統一、標準統一、步調統一、點面全覆蓋”的“大外協”模式，降低阻工影響，進一步加強地方政府溝通和協調工作，推動國家部委出臺的“放管服”政策落實，與地方政府建立高效協調機制；重視環境保護。在淺層地下水保護、鉆完井及壓裂返排液回收、鉆井巖屑處理、測試排采天然氣放空等方面按照相關規定嚴格執行到位，對全部含油巖屑合規達標儲存及處理；根據國家對頁巖氣價格和補貼政策的變化，及時采取應對措施，進一步提高頁巖氣開發效益。

 

 

好，我的匯報就到這兒，謝謝！

 

 

（本文系第九屆中國頁巖氣發展論壇系列系列報道）