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浅析我国页岩油勘探开发前景

发表时间：2020/10/23 来源：《基层建设》2020年第19期作者：刘鹏飞

[导读] 摘要：2012年以来，美国原油产量快速增长，而推动原油产量增长的最重要动力是美国的“页岩油革命”。

        天津市大港油田第三采油厂 300280
        摘要：2012年以来，美国原油产量快速增长，而推动原油产量增长的最重要动力是美国的“页岩油革命”。页岩油的开发正在冲击着传统的原油市场。美国大力开发页岩油，与美国相比，我国在页岩油开发领域的技术装备相对匮乏，导致我国页岩油勘探开发工作还处于起步阶段；同时，也反映了我国页岩油勘探开发市场的潜力，还有许多问题和技术亟待解决。从我国常规油气勘探开发到非常规油气勘探开发，总结了页岩油的含义和基本特征，以及我国油气勘探开发的现状，最后分析了我国页岩油勘探开发的前景。
        关键词：页岩油；开发；前景展望
        一、页岩油的基本特征
        （一）页岩油的定义
        页岩油是一种储存在富含有机物和纳米孔的地层中的石油，是成熟有机质页岩石油的简称。页岩不仅是石油的源岩，还是石油的储层。页岩油以吸附状态和游离状态存在。一般而言，油是轻质且粘度低。储层主要存在于纳米级的孔喉和裂缝系统中，并且大部分沿层状层理平面或平行的微裂缝分布。富含有机质的页岩通常在盆地中部大规模聚集，通常含油，资源规模较大。页岩油“核心区”评价的重点是储层空间分布、储层脆性指数、页岩油粘度、地层能量和富有机质页岩规模。页岩气的成功开发为页岩油的生产提供了技术参考。水平井体积压裂、重复压裂等“人工渗透”转化技术是实现页岩油有效开发的关键技术。凝析油或轻质油可能是页岩油工业开发的主要类型。在高温高压条件下，页岩纳米孔喉更容易流动和开采。
        （二）有利页岩油分布区基本特征
        页岩油在储集空间、脆性特征、含油性特征以及地质资源量等方面明显不同于源储层分离的常规油和近源聚集的致密油（见表1-1至1-4），与页岩气的相似性更大。
        页岩油有利分布区的特点主要有以下几方面：
        1.源储一体，滞留聚集
        页岩油是一种典型的生储一体、滞留成藏、连续分布的油藏。页岩富含有机质，既是烃源岩又是储集层。与页岩气不同，页岩油主要形成于有机质演化过程中的液态烃生成阶段。在富含有机质的页岩中连续的石油生产阶段，油被保留并积累在页岩储层中。仅在页岩储层达到饱和时，油才会溢出或迁移。因此，页岩油气生成阶段可能是有机页岩富集阶段。目前，在北美海相地带和我国大陆地层均发现了页岩压裂油，但在基岩中未发现页岩油的报道。
        2.发育纳米级孔喉、裂缝系统
        一般来说，页岩中有毫米到厘米的薄层。纳米孔喉在页岩油气藏中得到了广泛的发展，其孔径在50-300 nm之间，并且局部存在微孔。孔类型包括粒间孔，粒内孔，有机孔和晶间孔。页岩油藏也发育得很好，有微裂缝，裂缝类型多样，主要是水平顺层裂缝，其次是收缩裂缝，以及断层附近的垂直或斜向构造裂缝。大多数页岩具有发达的片状结构，它包括粘土矿物层状构造、碳酸盐岩层状构造、有机质层状构造、黄铁矿等类型。页岩油广泛分布在这些层状面或平行微裂缝中。
        3.地层压力大、油质轻
        页岩油富生区位于有机质丰富的成熟页岩地层中，具有大量产油。地层能量一般较高，压力系数可达1.2-2.0。也有一些低压地层。如鄂尔多斯盆地延长组压力系数仅为0.7-0.9，油质普遍较轻，原油密度大多为0.70-0.85g / cm3，粘度多在0.7-20.0之间，高气油比使得纳米孔喉油藏体系更容易流动和生产。
        二、我国页岩油勘探开发现状
        受北美页岩油经济开发的启发，中国从2010年开始大力开展页岩油勘探。中石油和中石化均开展了页岩油资源评价和钻井勘探工作。研究表明，我国页岩油储量巨大，估计可采页岩油资源丰富，为（30～60）×108吨。

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中国石油天然气集团公司2月27日宣布，将在渤海湾盆地大陆页岩油产业化发展中起到带头作用。2019年2月，大港将增加1亿吨页岩油储量。到今年年底，页岩油产量将达到5万吨，实现中国渤海湾盆地页岩油产业发展零突破。2019年6月28日，在新疆昌吉地区举行了吉姆萨尔红旗农场吉姆萨尔页岩油联合站动工仪式，标志着中国最大的页岩油田已进入建设阶段。
        据长庆油田介绍，2018年8月初至2019年，东部页岩油示范区共钻水平井192口，已投产73口。当年累计原油产量已超过10万吨，成为我国最大的页岩油开发示范区。同时，这也标志着长庆油田国家示范基地的初步建成。不难看出，在中国页岩油革命的浪潮中，大量投资将流入页岩油勘探与开发领域。中国在涪陵、长宁渭源、山西沁水盆地、准噶尔盆地南缘地区勘探开发非常规油气块方面取得了理论和技术上的突破，为促进中国页岩油勘探开发奠定了良好的基础。
        三、我国页岩油开发过程所遇到的挑战
        （一）页岩油层地球物理测井方面的挑战
        随着时间的推移，页岩油测井评价方法不断更新，使现代页岩油测井评价工作逐渐朝着定性到半定量的方向发展。但由于页岩油勘探过程中产生的地球物理响应差异不大，对工作人员的页岩油气藏勘探工作有一定的影响，另一方面也对页岩油气藏的划分和相关参数的识别产生一定的影响。
        （二）页岩油工业化开采方面的挑战
        总体而言，我国在页岩油勘探开发过程中缺乏科学、先进的技术资料和相关设备，而且大部分需要从国外进口，这对我国页岩油的勘探开发产生了一定的影响，对我国石化产业的进一步发展具有一定的影响。
        （三）页岩油储层微观成分与结构的具体评价
        目前，在我国页岩油勘探过程中，对页岩油气藏基本特征和动态的评价对具体勘探过程的质量和效率有很大影响。为解决这些问题，相关工作和技术研究人员需要在日常工作过程中加强对页岩油勘探工作的认识，同时扩大自身研究思路的范围，加强相关数据模型的建立，为我国页岩油勘探提供了大量的数据和理论支持，促进了勘探质量和效率的提高。
        四、中国页岩油未来前景展望
        根据自然资源部发布的数据，我国的国内石油工业已经度过了衰退，工业发展的机会也随之来临。我国陆上页岩油资源规模巨大，勘探开发前景广阔。我国许多大陆湖盆地为页岩油的形成提供了有利条件。初步估计中国大陆的页岩油资源约为1500×108t，可采资源约为（30-60）×108t。
        四川盆地页岩气水平分布连续稳定，资源潜力大，勘探开发范围广。2019年8月8日，四川省遂宁市歙县田镇川钻探有限责任公司50652人钻探四川盆地第一口页岩油井南充2号井。水平井是横向钻进，钻头通过一个窗口直接进入新地层。这标志着川渝战略布局的第一场战役，也是中国石油“页岩油革命”的战略探索。据悉，川中页岩油井有利勘探面积4万多平方公里，勘探开发前景广阔。
        此外，中石油还在鄂尔多斯、松辽、准噶尔等地进行了试点，推动各地区加强勘探力度，加大风险勘探投入。大港、新疆、吐哈、长庆相继建成，被列为页岩油开发的重要示范区。此外，中石油将页岩油列为四大勘探领域之一。因此，开展页岩油专项研究对我国页岩油开发具有重要的示范和现实意义，对页岩油战略资源的开发也具有前所未有的战略意义。同时，参照美国页岩油革命周期，中国的“页岩油革命”无疑将带来巨大的业务量。未来十年，我国页岩油勘探开发前景广阔，页岩油将进入快速发展期。
        参考文献：
        [1]付茜.中国页岩油勘探开发现状、挑战及前景[J].石油钻采工艺，2015，37（04）：58-62.
        [2]陈方文，赵红琴，王淑萍，等.渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷沙一下亚段页岩油可动量评价[J].石油与天然气地质，2019，40（03）：593-601.
        [3]卢双舫，薛海涛，王民，等.页岩油评价中的若干关键问题及研究趋势[J].石油学报，2016，37（10）：1309-1322.