新疆吉木薩爾國家級陸相頁巖油示范區(qū)作業(yè)現場。（資料圖片）
近日，中國石油宣布頁巖油年產量突破700萬噸，標志著我國陸相頁巖油正式邁入規(guī)模效益開發(fā)新階段。當前，以頁巖油氣為代表的非常規(guī)油氣對“穩(wěn)油增氣”大盤的貢獻持續(xù)放大，正從“潛力資源”加速轉變?yōu)?ldquo;現實產能”，成為筑牢國家能源安全的關鍵增量。
面對全球能源格局深刻調整、常規(guī)油氣資源接替難度加大等挑戰(zhàn)，如何端牢能源飯碗，筑牢安全底線？中國石油以實際行動作答：向非常規(guī)要資源，向創(chuàng)新要動力，向綠色要未來。“十四五”以來，中國石油將頁巖油、頁巖氣、煤巖氣等非常規(guī)油氣作為戰(zhàn)略性接替領域，以科技自立自強破解開發(fā)難題，以綠色低碳理念重塑生產方式，不僅實現非常規(guī)油氣產量跨越式增長，更探索出一條具有中國特色的非常規(guī)油氣發(fā)展之路。
多點開花
非常規(guī)油氣，何為“非”？
有別于常規(guī)油氣，非常規(guī)油氣僅用傳統(tǒng)技術無法獲得自然工業(yè)產量，需用新技術改變儲集層滲透率才能實現經濟開采，包括頁巖油氣、致密油氣、煤巖氣等。
資源稟賦支撐戰(zhàn)略選擇。數據顯示，全球頁巖油儲量在11萬億噸至13萬億噸之間，頁巖氣資源量約為456萬億立方米，是當前世界常規(guī)天然氣探明總儲量的2倍以上。我國頁巖油可采儲量居世界第三位，頁巖氣儲量位居世界前列，埋深大于2000米的煤巖氣資源量預測超40萬億立方米。
早在2021年，在國家能源局召開的頁巖油勘探開發(fā)推進會上，加強頁巖油勘探開發(fā)就已被列入“十四五”能源、油氣發(fā)展規(guī)劃。隨著陸上主力油田逐漸進入開發(fā)中后期，穩(wěn)產壓力加大，非常規(guī)油氣的戰(zhàn)略價值日益凸顯。
“十四五”以來，中國石油加大非常規(guī)油氣勘探開發(fā)力度，堅持原創(chuàng)技術攻關，鄂爾多斯、準噶爾、松遼、四川等多個含油氣盆地捷報頻傳，頁巖油、頁巖氣、煤巖氣等非常規(guī)油氣協(xié)同上產，不斷重塑我國能源安全版圖。
頁巖油呈現出燎原之勢。在鄂爾多斯盆地，長慶油田頁巖油累計產量突破2000萬噸，僅用3年時間就實現從1000萬噸到2000萬噸的跨越，成為全球首個實現規(guī)模效益開發(fā)的陸相頁巖油田。在準噶爾盆地，吉木薩爾國家級陸相頁巖油示范區(qū)年產頁巖油超170萬噸，解決了“甜點識別難、儲層改造難、效益開發(fā)難”三大世界級難題。在松遼盆地，大慶古龍陸相頁巖油國家級示范區(qū)2025年產量突破100萬噸，為百年油田建設找到了“新糧倉”。
頁巖氣持續(xù)穩(wěn)產上產。中國石油川南頁巖氣田年產頁巖氣突破160億立方米，約占我國頁巖氣年產量的60%，累計產氣量突破1000億立方米，成為我國首個累計產氣量跨越千億立方米大關的頁巖氣田。“經過近20年探索，我們把難采資源逐步轉化為穩(wěn)定產量。”中國石油西南油氣田川渝頁巖氣前線指揮部生產運行部主任劉巍說。
煤巖氣開發(fā)駛入“快車道”。2025年，一種新型非常規(guī)天然氣資源——煤巖氣，正式進入國際能源視野，并獲得高度認可。中國石油煤巖氣重點實驗室的最新研究成果顯示，我國煤巖氣地質資源量可達50萬億立方米。在鄂爾多斯盆地，中國石油已探明3個千億立方米級大氣田，地質儲量突破5000億立方米，建成首個百萬噸級深層煤巖氣田——大吉煤巖氣田。中國科學院院士鄒才能認為，2035年我國有望建成300億立方米以上的煤巖氣生產能力，對保障國家能源安全具有重要意義。
技術突圍
2025年，大吉煤巖氣田煤巖氣日產量實現穩(wěn)步跨越。其背后是中石油煤層氣公司創(chuàng)新構建煤巖氣富集理論體系，其自主研發(fā)的“黑金靶體織密縫網壓裂”“地質工程一體化導向”等關鍵核心技術，為氣田規(guī)模開發(fā)注入科技動力。
我國非常規(guī)油氣起步階段曾借鑒北美相關經驗，卻因地質條件迥異頻頻碰壁。“我國頁巖油以陸相沉積為主，非均質性強，簡單照搬難以奏效。”中國石油勘探開發(fā)研究院致密油研究所所長肖毓祥說。
起初，長慶油田在壓裂作業(yè)中選擇的是北美通用的“大段多簇”布縫方式，但經過2年探索，效果不盡如人意。“2020年至2021年，慶城油田規(guī)模應用后，單井產量比前期還要低。”長慶油田油氣工藝研究院一級工程師薛小佳說。
是繼續(xù)修補外來模式，還是自主創(chuàng)新闖出新路？長慶油田勘探開發(fā)研究院院長屈雪峰表示，當時業(yè)內不少人傾向于“站在巨人肩上”研究創(chuàng)新，因為自主創(chuàng)新挑戰(zhàn)大、試錯成本高。
經過反復論證、試驗，長慶油田決定大膽破局，嘗試將自主開發(fā)的“多段少簇”式開采方式應用于實踐中。這種完全不同于北美的布縫方式，竟非常契合長慶油田的地質條件，讓地層能量顯著提升，油井產量也相應提高。
長慶油田的自主破局增添了中國石油人在頁巖油領域的信心。地處東北的大慶古龍頁巖油是典型的陸相泥紋型頁巖油，儲層孔隙以納米級為主，只有頭發(fā)絲直徑的1/500，相對開發(fā)難度更大，國際知名石油公司直接斷言“不具有商業(yè)開發(fā)價值”。
大慶油田勘探開發(fā)研究院副院長張金友不相信所謂的“論斷”，率領團隊闖入這塊勘探“禁區(qū)”。為探明古龍頁巖油從“生”到“儲”的來龍去脈，他帶領團隊在古龍地區(qū)部署了39口取芯井，取了8000多米巖芯，采集了640多萬個數據，用放大6萬倍的顯微鏡觀察。通過反復模擬地質歷史、分析有機質演化，團隊終于破解了古龍頁巖油富集高產“密碼”，創(chuàng)建了原位成藏理論，證明古龍頁巖油是在原地生成、原地儲存，不需要長途運移，且含油性好、分布連續(xù)。在此基礎上，大慶油田部署了十幾口水平井，每口井都實現立體高產。
找到油氣并非終點。中國石油作為國有重要骨干企業(yè)，國有資產保值增值與保障國家能源安全的責任決定了企業(yè)要最大程度且低成本地拿出可采儲量。
在這一問題上，吉木薩爾國家級陸相頁巖油示范區(qū)作出了示范。2024年初，新疆油田成立吉木薩爾頁巖油產能建設工作專班。作為示范區(qū)產建與生產主體，專班由主要領導掛帥，下設10個專業(yè)組，變以往“各管一段”的組織形式為“建管一體”，分工明確、責任共擔。
“吉木薩爾的開發(fā)思路是以全生命周期管理理念保障經濟效益，再通過‘六化’落實，即一體化統(tǒng)籌、專業(yè)化協(xié)同、市場化運作、社會化支持、數智化管理和綠色化發(fā)展，最終使桶油成本顯著下降，實現規(guī)模效益開發(fā)。”新疆油田勘探開發(fā)研究院院長齊洪巖介紹。
“非常規(guī)資源開發(fā)必須走與地質條件深度適配的自主創(chuàng)新之路，以持續(xù)的技術進步撬動資源的有效動用與效益轉化。”大慶油田頁巖油勘探開發(fā)指揮部副總指揮代曉東說。
綠色引領
近日，中國石油宣布其新能源業(yè)務達成“清潔替代”階段性戰(zhàn)略目標。在非常規(guī)油氣領域，綠色低碳的理念同樣貫穿始終。
新疆吉木薩爾國家級陸相頁巖油示范區(qū)通過“平臺式立體部署”，將單井占地面積壓縮至原來的一半，實現用地集約化、生產潔凈化。在西北黃土塬，長慶油田除了集約布井外，還有針對性地打造節(jié)水減排立體防控體系，采用鉆井“泥漿不落地”處理系統(tǒng)，所有鉆井廢液經無害化處理后循環(huán)利用，同步攻堅二氧化碳泡沫壓裂、液氮無水壓裂等前沿替代技術，在提升壓裂效果的同時擺脫對清水的依賴，年節(jié)水超80萬立方米。
更深層次的綠色轉型，體現在技術路徑上。在新疆吉慶油田作業(yè)區(qū)，二氧化碳不再是單純的溫室氣體，而是成為頁巖油開發(fā)的“綠色功臣”。通過二氧化碳前置壓裂技術，超臨界態(tài)的二氧化碳如同“溫柔手術刀”，既能降低巖石破裂壓力、擴大裂縫網絡，又能溶解原油、降低黏度，讓深埋地下的頁巖油流動起來，同時將90%以上的二氧化碳永久封存于地下，實現油藏提產與“碳庫”擴容的“雙向奔赴”。
新能源替代與碳匯補償讓綠色底色更濃。近年來，長慶油田充分利用大平臺集約布井所創(chuàng)造的空間資源，“見縫插針”布局光伏發(fā)電系統(tǒng)，僅在合H9平臺，就建設了200多塊光伏板，日發(fā)電量達8000千瓦時，可完全滿足平臺生產用電，年減排二氧化碳約2900噸。全油田累計建成2780座光伏發(fā)電站，累計發(fā)電量突破10億千瓦時，光伏矩陣正成為油田綠色轉型的亮麗名片。長慶油田還與地方政府合作打造500畝碳匯林，預計可固碳9217噸，與6.2萬噸二氧化碳驅油項目形成“減排固碳”雙向呼應。
加快頁巖氣、煤巖氣等天然氣開發(fā)，是能源低碳轉型的題中應有之義。2024年，我國天然氣表觀消費量4260.5億立方米，同比增長8%。非常規(guī)天然氣快速上產，為優(yōu)化能源結構、落實“雙碳”目標提供了堅實支撐。同時，天然氣的規(guī)?；铀倭水數毓I(yè)與民用領域的“氣代油”等進程，助力污染防治與低碳轉型。
當前，西南油氣田正全力以赴開發(fā)頁巖氣。“我們力爭第一階段實現技術革命，第二階段完成數字化革命，到2030年底全面達成頁巖革命目標。”西南油氣田公司氣田開發(fā)管理部高級主管聶舟告訴記者。
據介紹，站在“十五五”新起點上，中國石油將進一步突出創(chuàng)新驅動，深化非常規(guī)領域賦存規(guī)律等科學問題研究，全面提升管理科學化、規(guī)范化、精益化水平，以數智化轉型構建智能化應用場景。（記者 齊慧）
