在地下4600米深修建“高速公路”，还是条盘山路！

央视科教频道

《透视新科技》栏目播出了

深地取气

中国工程院院士、中国石化副总地质师

石勘院院长 郭旭升

中国石化江汉油田副总经理  路智勇

讲述中国石化

保障国家能源安全

探索深层页岩气奥秘的故事

我们为什么

要选择使用页岩气？

随着能源结构向低碳、环保、清洁化演变转型，我国对于天然气的需求量越来越大。

我国天然气对外依存度如何？

郭旭升：去年我们国家消费的天然气是3770亿方，我们自己生产的天然气是2075亿方，所以有近1700亿方的天然气是从国外进口的。

路智勇：现在大约45%需要进口，对外的依存程度还是很大的。我国页岩气资源量非常丰富，国内外专家进行评估，认为我国页岩气大有潜力。

2015年国土资源部曾经进行一次评估，认为我国页岩气的可采资源量大概是21万亿方，这个数据在全球也是排名前位。

页岩气与天然气有何区别？

郭旭升：页岩气和天然气都是由页岩生成的，一部分天然气从页岩里边跑出来了，进入地下孔隙度渗透率比较高的地层里边成藏了，这就是常规天然气，还有一部分留在页岩里边了，这就是页岩气。

我国对页岩气开采的研究有多长时间？

郭旭升：我们在早期油气勘探开发过程中打到页岩里也曾遇到过有气，但那时候往往都打的是裂缝性的气，产量很快就衰减了，所以大家都认为裂缝性气藏不成规模，从国家的角度来开始有意识的搞页岩气还是2000年以后。

真正的突破是在2012年，随着我们在涪陵气田焦页1井的突破，这是我们国家首次实现了页岩气的商业性开采。

路智勇：涪陵页岩气田现在累计探明了页岩气的储量大约将近9000亿方，占到了全国总探明储量的34%左右，资源量还是比较大的，后续开发的前景也比较大。

向深层突破的价值与意义在哪？

郭旭升：深层资源更加丰富。以四川盆地为例，我们通过测算认为埋深3500米以深的页岩气赋存的资源量是比它浅的资源量的两倍，所以我们要向深部进军，开采更多的气来满足国民经济生产的需要。

开采页岩气

到底难点出在哪了？

页岩气赋存在纳米级的孔隙里边，而且在地下是相互分离的，打完井以后不能自动出来。

页岩气打完井以后还要打水平井，就是顺着页岩地层要打2000米到3000米的水平段长度，然后再按照几十米一段，用水力压裂的方式把页岩压碎，还要把沙子带到地下，把压碎的那些空间用沙子填上。

郭旭升：就像在地下的页岩里我们修了条高速公路，这样页岩气才能开采出来，所以工程的技术难度很大。

美国的页岩气储量大多是在2000米左右的深度，而我们国家在3500以下比较多，从技术难度上差了多少？

郭旭升：地质条件我们比美国复杂得多，比如美国的页岩气形成后像一碗水在盘子里边是非常完整的。

我国的页岩气是把盘子摔碎了，有的在这一块碎片上，有的在那块碎片上，有的可能全都流光了。所以我们地质认识、物探技术、钻井技术等方面难度大很多。

另外地球向下深100米，温度要升2到3°C，所以温度高得多、压力大得多，对技术、工具提出更高要求。

路智勇：我们现在用的大型压裂设备，能够输出140兆帕高压力的水平，相当于指甲盖大小的面积上要承受1.4吨的重量，这样一个持续的高强度的力的应用，才能把那么深的地层压出通道来，让天然气冒出来。

另外北美的地面都是大平原，而四川盆地的涪陵地区山高、沟深、谷深，地质勘察受地形的影响非常大。

地质调查勘探就像是导航定位，确定地下页岩气的居住位置。水平钻井钻探能辐射到的面积，是直径的数十倍，就像是修建高速公路，链接地下各处分散的页岩气，把散居的页岩气联络起来。

如果说浅层页岩气开发，是将“羊肠小道”扩建为“高速公路”，那么深层页岩气开发，便是在青藏高原上开山架桥，修建复杂较粗的“盘山公路”，难度之大可想而知。

页岩气的开采

用了哪些突破性技术？

采到4000米以下的页岩气，技术上取得了哪些突破？

郭旭升：埋藏比较深，一是探测的仪器信号弱，识别难度很大，二是钻井过程中打得准难度很大，三是周围地层的压力很大，把地层压碎难度大。

路智勇：通过技术的突破，对于优质的页岩气地质体，我们创新技术实行了立体开发，在将近100米的集中页岩段打三层楼进行立体开发，大幅度提高我们的储量动用率和老区井组采收率。

这种技术一旦形成，可以做到举一反三吗？

涪陵页岩气田目前形成的理论技术和研发装置，在页岩油勘探、致密油气开采、煤层气开采上都得到了广泛的应用。

路智勇：10年前打一口井将近一个亿，随着技术的进步，学习型曲线的迭代突破，现在打一口井大约五六千万，成本降了将近一半，实现了效益开发。

开采页岩气会不会影响环境，对地质造成间接影响？

路智勇：我们一直秉承着在开发中保护、在保护中开发这种理念，既开发好资源，也保护好环境，两手抓两不误。

郭旭升：我们在钻井过程中要下一层套管，把我们的井筒和淡水层隔开了，就不会形成污染。

在进行大规模水力压裂改造中，我们入井材料都是达到食品卫生级的，也不会对环境造成污染。

路智勇：涪陵气田设置了78个常态化的监测点，来监测我们的地表水、地下水、土壤、大气、噪声等指标并定期披露。

专业机构检验报告表明，近10年以来，页岩气的开发对当地的环境没有造成明显的影响和改变。

郭旭升：页岩气压裂工作能力波及的范围实际上是非常有限的，上下也就是二三十米，而且页岩气层上下都有很好的顶底板，地层强度硬度是很高的，所以对气层上面和下面的结构没有大的影响，不存在坍塌的问题。

页岩气的商业化开发

对日常生活有哪些影响？

郭旭升：去年生产了230亿方的页岩气，相当于每天生产大概6300万方气，能够满足我们每天1.2亿户家庭的日常所需。

另外页岩气是清洁能源，燃烧以后的二氧化碳排放相当于煤的50%，对我们的环境更加友好。

路智勇：以涪陵页岩气田为例，我们勘探开发10年累计生产了468亿方的天然气，相当于种了5.1亿棵树。同时，带动了涪陵周边几十家企业参与开发，也带动了5000多名当地居民的就业。

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