破解3項世界難題！“陸相頁巖油技術”入選國內(nèi)十項重大科技成果

 在不久前剛剛召開的2023中關村論壇開幕式上，發(fā)布了包括新一代256核區(qū)塊鏈專用加速芯片、新一代量子計算云平臺等在內(nèi)的十項重大科技成果。其中，“陸相頁巖油技術革命及戰(zhàn)略突破”，作為油氣行業(yè)的重要成果代表被納入。

中關村論壇由科技部、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國務院國資委、中國科學院、中國工程院、中國科協(xié)、北京市政府共同主辦，所選出的科技成果含金量很高。

“陸相頁巖油技術革命及戰(zhàn)略突破”成果創(chuàng)新了中國陸相頁巖油富集地質理論，解決了陸相頁巖“生油”“儲油”“產(chǎn)油”的世界科學難題；創(chuàng)建了中國陸相頁巖油關鍵技術體系；形成了一批自主知識產(chǎn)權；建設了鄂爾多斯盆地隴東、準噶爾盆地吉木薩爾、松遼盆地古龍等國家級示范區(qū)與基地。

01. 我國陸相頁巖油4個“美中不足”

中國石油勘探開發(fā)研究院致密油研究所副所長、中國石油“十四五”頁巖油前瞻性基礎性重大科技項目執(zhí)行項目長楊智教授介紹，常規(guī)油藏儲存巖石孔隙尺度比較大，尺度可以達到毫米級厘米級，但現(xiàn)在陸相頁巖油相當于從70微米左右的頭發(fā)絲尺度的頁巖顆粒中找油產(chǎn)油，孔隙尺度是微米級納米級，勘探開發(fā)難度極大。

中國陸相頁巖油有4個“美中不足”：一是油質偏重，流動難度大；二是甜點區(qū)偏小，預測難度大；三是黏土含量高，壓開難度大；四是連續(xù)分布偏差，作業(yè)難度大。

從勘探的角度來講，在地下幾千米深度范圍，鉆探找準幾米十幾米的薄富集層，這對于預測的精度是非常高的，經(jīng)過非常艱難的探索，目前能達到90%以上的有利儲層鉆遇率。從開發(fā)的角度來講，一般都是打一口直井下去，在自然能量條件下，石油就可以自己通過井筒流動到達地面，但頁巖油沒有自然流動的條件，需要人為干預、打碎鐵板頁巖，創(chuàng)造流動條件。

開采難度大、成本高，為何還要開采頁巖油？對此，楊智教授表示，我們國家一段時間以來一直是一個缺油少油的國家，每一份石油資源都非常珍貴。雖然目前我們實現(xiàn)了石油自給，但為了保障石油安全，我們?nèi)孕枰揽靠萍甲粤⒆詮娺M源找油。頁巖層系石油是戰(zhàn)略接替石油資源，其規(guī)模效益開發(fā)具有重要戰(zhàn)略意義。十年來，陸相頁巖油從無到有，2022年中國石油礦權區(qū)陸相頁巖油產(chǎn)量已突破300萬噸。

02. 解決陸相頁巖油3項世界難題

近十年，中國石油在頁巖油領域，先后經(jīng)歷了納米孔發(fā)現(xiàn)、國家973研發(fā)、國家實驗室建設、國際合作研究、勘探風險井部署、開發(fā)先導試驗、國家示范區(qū)建設等一系列重大標志性事件，實現(xiàn)了“陸相頁巖產(chǎn)油”革命性創(chuàng)新，形成了特色理論技術系列。

楊智教授介紹，一方面，創(chuàng)新了中國陸相頁巖油富集地質理論，解決了陸相頁巖“生油”“儲油”“產(chǎn)油”3項世界科學難題：創(chuàng)建陸相富有機質頁巖沉積模式；發(fā)現(xiàn)了頁巖納米級孔喉儲油系統(tǒng)；揭示了頁巖油“連續(xù)型”甜點區(qū)、甜點段富集規(guī)律。

另一方面，創(chuàng)建了中國陸相頁巖油實驗研究、勘探評價、開發(fā)工程和超前創(chuàng)新4項關鍵技術體系，形成了一批自主知識產(chǎn)權。其中數(shù)字巖石智能化評價技術實現(xiàn)了從米到納米“9”個數(shù)量級融合。同時創(chuàng)建了頁巖油開發(fā)工程技術系列，主要包括體積開發(fā)、大平臺—井工廠開發(fā)等8項核心技術。此外還啟動了中低成熟頁巖油原位轉化攻關，基本解決了資源評價與選區(qū)等關鍵技術難題,研發(fā)形成了一批具有自主知識產(chǎn)權的成果，包括國家標準3項、技術秘密35項等。

03. 陸相頁巖油開啟新一輪“石油革命”

理論技術創(chuàng)新，引領推動中國陸相頁巖油實現(xiàn)3方面戰(zhàn)略突破。第一方面：在鄂爾多斯、準噶爾、松遼、渤海灣、四川、柴達木等盆地獲得了一批重大勘探發(fā)現(xiàn)。第二方面：建設了隴東、吉木薩爾、古龍國家級示范區(qū)與基地。中部鄂爾多斯盆地頁巖油開發(fā)示范基地，建成了我國目前規(guī)模最大的頁巖油整裝油田；西部準噶爾盆地吉木薩爾，是我國第一個國家級陸相頁巖油示范區(qū)；東部大慶古龍陸相頁巖油國家級示范區(qū)，已取得具有戰(zhàn)略意義的重大突破。第三方面：創(chuàng)新成果推動，陸相頁巖油成為國家戰(zhàn)略資源。

不僅如此，頁巖油開采出來后還需要在市場條件下盡可能控制成本，形成規(guī)模效益的開發(fā)。公開報道顯示，中國石油大港油田公司旗下頁巖油效益開發(fā)示范平臺——滄東凹陷5號平臺，已正式投入生產(chǎn)。平臺內(nèi)共有9口頁巖油井，日產(chǎn)能穩(wěn)定在280噸左右，形成了10萬噸的年生產(chǎn)能力。這標志著我國首個10萬噸級頁巖油效益開發(fā)示范平臺在大港油田正式建成投產(chǎn)。據(jù)測算，平臺前期部署的4口井，合計日產(chǎn)油40余噸。新部署的5口井產(chǎn)量進一步提升，單井日產(chǎn)油穩(wěn)定在40噸到50噸，預測單井首年產(chǎn)油可超1萬噸，單井的最終采收量有望達到4.1萬噸，實現(xiàn)陸相頁巖油的效益開發(fā)。

楊智教授說，滄東平臺是其中的一個成功案例。長慶油田在黃土塬率先建成國內(nèi)首個百萬噸級整裝油區(qū)，頁巖油產(chǎn)量位居全國第一，去年的產(chǎn)量已突破200萬噸。新疆油田在吉木薩爾戈壁，正在建設全國第一個國家級頁巖油示范區(qū)，去年產(chǎn)量已突破50萬噸。還有受廣泛關注的大慶油田古龍頁巖油，相對來說開發(fā)難度更大，去年產(chǎn)量也突破了10萬噸油當量。

不難看到，中國石油陸相頁巖油理論技術創(chuàng)新和實踐，突破了“理論誤區(qū)”，打破了“勘探禁區(qū)”，攻破了“開發(fā)無人區(qū)”，找到了從頁巖中開采石油的“金鑰匙”，正在掀起一場新的“石油革命”。

（文章來源：北京青年報、中國石油報等）