代军
中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司西南物探分公司 四川遂宁 610213
摘要：中国页岩气和页岩油储存量巨大，具有非常大的的勘探潜力。这些资源主要分布在我国的南方地区和内蒙古鄂尔多斯地区、渤海湾、松辽盆地、新疆的盆地、四川盆地等地区，其中又以四川盆地及周边地区的页岩气储存资源最为富集，也是当前中国页岩气勘探技术实现突破的最主要勘探地点。
关键词：四川盆地；页岩气；勘探技术
引言：2019年，我国石油和页岩气勘探开发相关企业公布，四川盆地页岩气勘探成果获得重大进展，川南页岩气试验区本年内新增探测查明页岩气7409.71亿立方米。截止目前，四川盆地页岩气储存量累计勘探显示达1.19万亿立方米。这是我国在页岩气勘探技术和勘探成果方面的一大重要进展，四川盆地地区页岩气探明储量占据了全国目前探明储量的66%。然而目前我国探明的页岩气仅仅是页岩气储量的很小一部分，页岩气的勘探和开采工作还处于初级阶段。
1.页岩气资源勘探对于实现开采和利用的重要性
中国石油储量不足，而石油消费却在日益增长。在石油作为重要战略物资的今天，亟需勘探开发可替代能源。根据实际钻井勘探资料和相关研究成果，四川盆地南部页岩气，是我国页岩气资源储备最为丰富的地区之一。其中优质页岩储层分布稳定、储藏较厚、品质相对较好。我国页岩气资源状况相较于北美地区页岩气储备，其地质年代更为古老，开采地层以深层为主。根据地质学研究显示，深层页岩气随着压力升高，页岩气储量越丰富。深层页岩气以块状储层为主，要优于中浅层页岩气。以四川盆地南部为例的页岩气与深水区重合，这对推进我国改善能源消费结构、推进工业持续发展、保障国家能源安全具有重要的战略意义，也因为这样，它还对勘探和采矿提出了更高的要求。
2.四川盆地页岩气勘探获得的成果及待解决问题
2.1 非均质性导致勘探、开采难度较大
页岩气在地质中的分布十分不均匀，这导致了其开采的复杂性。即便是同一区块中相邻井的产量也可以有很大差异，同一位置的不同层的产量也可以不同，同一层中不同深度的产量还可以不同。为了预测该区块的页岩油气产量，需要更多的投资来钻更多的油井。这导致了页岩气储量勘探难度的增大以及成本的增高。
目前，中国页岩气勘探和生产的主要技术是水平井采油工艺和水压致裂法。页岩分布在水平层，开采周期短，需要连续钻井，并且资金投入大，利润低。通过将尽可能多的页岩连接到一个井中，水平井技术可以显着降低采矿成本。这就是水平井技术。页岩气呈现低孔隙度、低渗透率的储藏特点，需要足够的外部压力才能排出页岩油和页岩气。水力压裂技术通过增加外部压力，而细裂缝可以作为碳氢化合物的排放通道，以提高开采率。
2.2我国页岩气储藏位置导致勘探、开采困难
我国的页岩气地址储藏位置普遍位于深层，使得开发更加困难。例如，四川盆地的下寒武统页岩气层埋藏在地下二千米至三千五百米的深度，对比之下美国五个最大的页岩气系统埋藏在地下八百米至二千六百米的深度。目前，中国还需要从整体具备页岩气用于商业化开发的关键性能力，特别是在较长一段距离中安插设置多个水平油井的超密储藏阶段技术，成为了制约页岩气产业勘探和生产的发展的最主要因素。
目前我国四川盆地页岩气勘探方面的最主要进展，主要是通过对北美有利的页岩气地区的研究，结合地质与工程、技术与经济、地基、页岩厚度、埋藏深度、有机质丰度和热演化程度等因素，并根据一系列评估指标包括矿物成分、物理和机械性能等，形成了页岩测井参数评估基本流程，探索出了适合四川盆地的页岩气最佳位置的评估方法，并提供综合的分析和选择技术。这些技术可以从众多储藏有页岩气资源的地区中选取出页岩气勘探和开发的最有利地层和区域。专家认为，四川盆地的出四川盆地志留系龙马溪组、寒武系筇竹寺组黑色页岩是有利的勘探地层。
2.3页岩气勘探在四川盆地页岩气区取得了较大成果
基于页岩气勘探成果，目前我国已在四川盆地建立了两个示范区，并创造了国内第一个页岩气垂直井和第一个商业页岩井。页岩气勘探、开采规模不断扩大，达到目前现有16个探矿权、4个采矿权的规模。逐步形成了包括水平气井和首个页岩气“工厂”作业平台在内的十多项国内首创，这对于四川盆地地区十分复杂的地质条件和地形环境，提供了十分有利的页岩气勘探开发技术，这对于中国大规模有效开发至关重要。通过近些年来大面积多次数的页岩气储量勘探、油气开发和相关数据试验测试工作，我国已探明四川盆地地区具备形成万亿方规模的页岩气大气区储藏条件，这将成为我国实现新能源和可持续能源进一步发展的先决因素。
3.四川盆地资源勘探技术持续发展路径选择
3.1政策和管理体制的支持
因为页岩气独特的物理特性，是一种比较难开采勘探的天然气资源。为支持和鼓励页岩气勘探开发产业的良性发展，还需要相对较高的开发投资，高风险以及积极有效的政策扶持。
中国现有的油气资源管理部门和相关政策法规不能满足当前页岩气勘探和开发的实际需求，特别是在油气资源产业中，过多的监管部门职能重合也限制了页岩气产业发展。从长远来看，页岩气勘探及开采技术的持续发展有赖于政策和管理体系能够营造出适合的发展环境。
3.2页岩气勘探基础性调查工作的技术提升
论页岩气产业的发展道路，我国才刚刚起步。勘探项目迫切需要克服页岩气地球物理勘探技术的难关，以适应四川盆地页岩气勘探的发展特点，特别是重点完成以下任务：一是探测地质、地震、钻探、油井测井、岩心和其他数据用于详细描述构造形态。二是加深地质认识，分析页岩气成藏机理和保护条件，确定页岩气最佳位置的最佳参数和指标。三是尽快进行系统、科学预测储量的方法建立。国外已经进行了许多基本的页岩气调查，包括资源评估和基础研究，极大地促进了美国页岩气勘探开采的发展。由于中国页岩气资源的潜力和分布特征尚不明确，中国的基本页岩气资源调查和评估工作相对稀缺，明显滞后于页岩气开发的实际需求，在一定程度上限制了页岩气的发展。
结束语：
我国页岩气勘探开发行业已于四川盆地地区开展了一系列研究和实验，并集中在页岩和页岩气形成的地质特性、地质条件和有利地区的优化选择方面取得了重大进展，但是核心技能和自主研发力量尚还在追赶中。我国将继续加大勘探开发力度，加强科技建设，以缓解国内油气供需紧张现状，努力开辟国家能源非常规资源勘探开发新环境，以为我国提供重要的战略能源建设可行性基础。
参考文献：
[1]魏静. 我国页岩气产业发展问题与对策研究[D].中国地质大学(北京),2019.
[2]黄开展. 四川盆地东南部志留系龙马溪组页岩气富集高产主控因素分析[D].中国石油大学(华东),2018.
[3]叶玥豪. 四川盆地五峰—龙马溪组页岩储层形成机理[D].成都理工大学,2018.
作者简介：代军 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司西南物探分公司 610213