中国页岩油储量世界第三

未来5-8年将实现工业开发

  近期,伊朗国家石油公司证实,在伊朗西部洛雷斯坦省发现约20亿桶的页岩油储量。页岩油是一种什么样的资源?页岩油和石油有何区别?页岩油是否可以取代石油?针对这些问题,记者采访了中国地质调查局油气资源中心教授级高工、中国科学技术协会页岩气首席科学传播专家包书景。

  包书景告诉记者,我国页岩油的技术可采资源量位居世界第三位,但是我国页岩油还处于勘查初期,还没有成熟的页岩油开采技术,亟需加强科研攻关,形成适合我国地质特点的页岩油开发技术。

  光明网:页岩油是一种什么样的资源?

  包书景:页岩油是指主要富存在富有机质页岩层系(可以有砂岩或碳酸盐岩夹层)中的液态烃,是有机质热分解后生成的产物,成分与常规石油类似。

  页岩油在温度和压力的作用下运移出富有机质页岩进入碎屑岩或碳酸盐岩储层,在一定的圈闭条件下形成常规石油或致密油。

  页岩油工业是能源工业的一个重要组成部分,页岩油也是天然石油的一种补充能源。

  中国页岩油气分布图

  光明网:页岩油存在于哪些地方?页岩油中是什么成分?

  包书景:沉积盆地具备页岩油形成、富集和保存条件。有机地化研究结果表明:偏Ⅰ型的腐泥质干酪根在热解阶段(镜煤反射率Ro=0.5~1.2%)才能形成页岩油,在生物气阶段(镜煤反射率Ro<0.5%)和裂解阶段(镜煤反射率Ro>1.2%)以生气为主,偏Ⅲ型的腐殖质干酪根生物气、热解和裂解阶段均以生气为主,因此,相对于页岩气页岩油的形成条件较为苛刻。

  页岩油往往分布于沉积盆地中,资源评价结果表明:我国的页岩油资源主要分布于中新生界陆相沉积盆地中,如松辽盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、四川盆地等。

  我国的页岩油资源丰富,技术可采资源量43.52亿吨(EIA .Sep 24, 2015),居世界第三位。由于勘查开发工作起步较晚,陆相盆地富有机质页岩粘土含量高,开采难度较大,因此目前我国页岩油还处于勘查初期,尚未进入工业性开发,还没有应用到工业生产和老百姓生活中。我们比美国开展这个工作要晚,从2010年才开始,比美国大概晚30~40年。

  目前开采的页岩油成分相当于轻质的石油,所以运用到生活中是跟石油的作用是一样的,可以作为:燃料、化工原料等。

  光明网:页岩油与石油之间有什么区别?页岩油是否可以取代石油成为人类新的主要能源?

  包书景:为了更好理解这一问题,先介绍油页岩油这一概念,油页岩油是指富含Ⅰ型腐泥质干酪根页岩在地下或地面经过人工加热热解形成的液态烃。常规石油是页岩油运移出页岩,并在碎屑岩或碳酸盐岩储层中富集成藏的结果。

  页岩油可以作为常规石油的补充能源。美国2016年的页岩油产量已经突破了2.0亿吨,占到石油总产量的50%以上,对常规石油形成了有效补充,发挥了替代作用。但在中国,受制于陆相页岩油资源类型以及相适应的开采技术水平,实现我国页岩油的工业化开采,未来还有很长一段路要走。从能源角度说,页岩油可以对常规石油形成有效的补充,但目前还不会完全取代石油。

  美国本土主要页岩油气区带分布图

  光明网:页岩油如何进行开采?开采成本有多少?您认为应如何降低页岩油的开采成本?

  包书景:页岩油的有效开采技术:水平井和分段水力压裂技术,以及采用“井工厂”的开发方式(一个平台上部署多口水平井)。采取水平井技术钻遇更多的“甜点”层段并控制更大的面积,采取分段水力压裂技术有效提高页岩的渗透性,采用“井工厂”的开发方式实施批量化施工降低开发成本。目前美国开采的页岩油是密度和粘度较小的轻质油。

  从美国的开采成本来看,美国大概是一桶45美元,1吨是7桶,所以1吨大概315美元,这个成本相对较好。

  要想降低页岩油的开采成本,主要有三个方面:第一,井工厂化,工厂化钻井即在充分考虑地理条件、降低钻井施工和井眼控制难度情况下,集中在单个井场实现井组的钻探及后续作业。第二,钻井技术的进步,比如钻头适用性更强,那么自然会提升作业效率。第三,经验的的不断积累和管理水平不断提高。

  光明网:您认为中国在页岩油的开采方面面临哪些问题?应如何解决?

  包书景:第一个问题是我国的富有机质页岩以陆相的湖泊沉积为主,这些页岩的粘度矿物含量比较大,脆性差一点,给水平井施工和分段压裂造成难度,井壁容易垮塌。

  第二就是我国的页岩油资源主要分布于中新生界盆地,盆地形成时间晚,热演化程度偏低,页岩油油质偏稠,流动性差,因此,这对开发也造成了难度。

  第三,页岩油的勘探开发工作起步晚,时间比较短,技术层面还没有找到适合我国特点的页岩油开发技术,同时相对缺乏开采经验。

  因此,目前我国还没有成熟的页岩油开采技术。后续需要加强对页岩油的赋存特征研究,攻关形成适合我国地质特点的页岩油开发技术。

  光明网:目前国际上有哪些页岩油资源丰富的国家,他们的开采现状如何?中国是否可以借鉴他们的产业化方式,还是需要另辟蹊径?

  包书景:目前世界上美国和加拿大的资源比较丰富,这两个国家已经进入大规模工业开发了,储量和产量都很大。他们的勘查开发、管理运营方式和经验等都需要我们学习。但同时我们也要针对我国页岩油资源以陆相为主、热演化程度低的特点开发适合我们自己的技术,找到适合自己的技术路线。

  我认为,中国在5到8年内能够实现页岩油工业开发,但总体难度还是比较大的。

  【专家介绍】

  包书景,中国地质调查局油气资源调查中心教授级高工、《国油气资源战略选区调查与评价》全工程首席、中国科学技术协会页岩气首席科学传播专家、中国地质学会页岩气科学传播专家团队团长、国土资源部页岩气资源勘查重点实验室专家委员。2001年被评为河南油田新长征突击手;2011年获得中国石化“十一五”油气勘探开发规划突出贡献奖;2012年国家发展改革委《国家综合评标专家库》首批专家,2013年获得中国非常规油气产业联盟专家、中国科学院上海光源线站纳米三维成像线站专家,2015年获得油气储量评审专家、入选国土资源部科技领军人才开发和培养计划,2016年被评为中国地质调查局卓越地质人才、获得李四光学者称号。

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