近年來，美國爆發的一場頁岩氣革命，在對世界產生深遠影響的同時，也對我國的能源戰略形成了明顯的影響。在美國即將重啟對伊朗油氣出口制裁等新地緣政治因素影響下，全球油氣價格已出現波動，油氣供給安全問題重新被提上日程。
如何開採出更多的非常規油氣，保障我國的油氣安全。如何推動我國能源結構轉型革命，保障我國能源戰略性長久性安全。在今年8月底召開的2018年能源大轉型高層論壇峰會上，記者專題採訪了中國科學院院士、中國石油勘探開發研究院副院長鄒才能博士。
我國海相頁岩氣資源豐富 開發潛力很大
石油商報：在我國油氣對外依存度逐年攀升和環境保護的壓力下，非常規油氣的開採將對緩解國內能源短缺問題起到重要作用，請您介紹一下非常規油氣發展史和我國頁岩氣開發現狀？
鄒才能：世界常規石油工業從1859年開始，已經發展了160年，非常規油氣在最近10年進入了一個革命性發展的新時代，石油和天然氣在非常規勘探開發領域都取得了全面的突破。在新的時期，非常規油氣革命成為全球石油工業的一個大亮點，去年全球生產的原油產量中，非常規石油約佔14%，非常規天然氣約佔25%，非常規的天然氣比石油的比例更大。
頁岩氣是全球天然氣產量增長的主體，預計2030年全球的頁岩氣產量將超過1萬億立方米，去年的產量近5000億立方米，美國生產的頁岩氣佔據主要地位。在去年生產的5000億立方米頁岩氣中，美國生產了4772億立方米，中國年產量90億立方米，成為世界第二大頁岩氣生產國，加拿大的頁岩氣產量是中國的一半，排在第三位，阿根廷是加拿大的一半，排在第四位，目前全球共有4個國家實現了頁岩氣的商業開發。
我國海相深層頁岩氣獲得重大突破
石油商報：美國的頁岩氣革命帶給我們怎樣的啟示？
鄒才能：從美國的頁岩氣革命中，我們總結出至少3條經驗，一是提出連續性聚集理論；二是創新水平井體積壓裂技術；三是國家的長期政策支持。美國66年來對整個油氣的財稅支持超過5000億美元。美國頁岩氣高速發展有3點啟示：一是重視科技創新；二是重視降低成本；三是產量可爆發式增長。
我國的頁岩氣從2007年開始進行工業性資源評價，美國能源署給我國的頁岩氣資源潛力評價，是排名全球第一位，而美國對自己的頁岩氣資源評價是全球排名第四位，實際上我國土資源部對國內的頁岩氣資源評價只有22萬億立方米，主體還是海相。
美國目前發現的頁岩氣資源也都是海相，但我們國家的頁岩氣有三類資源，不僅有海相，還有陸相、海陸過渡相。2017年我國頁岩氣產量是90億立方米，截至目前探明頁岩氣地質儲量達10456億立方米，頁岩氣工業化取得重大快速的進展。
四川盆地是唯一實現頁岩氣工業革命的地區，實現了3500米以淺的成功開發，目前已累計產出頁岩氣超230億立方米。最近中國石油在四川盆地部署實施的足202-H1井，在埋深近4000米的深層頁岩氣儲層獲得了高產工業產量，單井日產量達45.67萬立方米，海相深層頁岩氣獲得了戰略性的突破，對我國開發資源潛力更大的深層頁岩氣具有十分重大的意義。
石油商報：頁岩氣的開採不同於常規天然氣，請您介紹一下頁岩氣革命的內涵？頁岩氣生成與產出的理論是什麼？
鄒才能：頁岩氣革命內涵至少包括四個革命，第一是理論革命，第二是技術革命，第三是管理革命，第四是戰略革命。理論革命就是突破了烴源巖、突破了儲層、突破了圈閉的經典石油地質學概念。傳統頁岩只是一個生油的岩石、生氣的岩石，“鐵板一塊”像磨刀石，不可能有儲層，地層更不具有工業開採價值。
但實際上，頁岩氣發育豐富的、具有工業性的納米級孔隙，儲集空間只有5~100納米。頁岩氣在平面上發育大面積的富集“甜點區”，在縱向上發育厚層高產“甜點段”，頁岩氣富集新認識，顛覆了傳統經典圈閉成藏的理論。
在四川盆地頁岩氣“甜點段”，厚度有20~40米，氣體蘊藏在富含筆石地層裡。頁岩氣形成過程是在距今4.48億～4.40億年古老時代，廣大南方海相的深水陸棚缺氧和硫化事件，造成了筆石、藻類等古生物大量死亡，封閉在頁岩地層內，生成石油後，再原位裂解成天然氣，由此演變成為頁岩氣田。
在頁岩地層納米孔隙系統中，能夠形成超壓甲烷富集，這種甲烷分子直徑只有0.38納米。根據我們研究發現，一個甲烷分子的進出只需要5納米喉道門檻，相當於我們人進出門口需要大約半米大小左右。我們最新成果還表明，5納米喉道里，一側有1層的水膜和2層甲烷分子。通過水平井體積壓裂後，這種甲烷分子可以從頁岩地層釋放出來，實現工業化開發。
因此，藻類生物死亡以後先生成油，再裂解成氣，再通過水平井的壓裂，大規模甲烷分子可以釋放出來，這就是頁岩氣生成和產出的全過程。
中國頁岩氣的勘探開發大概經歷了十年的革命性發展，2009年中國石油在川南部署了頁岩氣威201直井，2010年發現了奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組、寒武系筇竹寺組兩大套頁岩氣目的層系，並獲得工業性頁岩氣流，威201井也成為中國第一口頁岩氣發現井，由此開啟了中國頁岩氣工業化進程。
在10年的工業化進程中，有三條成功經驗，第一是選準“甜點區”，第二是打進“甜點段”，第三是壓好“甜點體”。第一個選準“甜點區”早已成功，打進“甜點段”基本工業化，而壓好“甜點體”，我們目前仍在繼續實踐。
總體而言，中國頁岩氣與美國相比，南方頁岩氣地層總體時代古老、地層改造強、山地地表複雜等等，不可能照搬美國經驗和模式，我們已經形成中國頁岩氣革命的“理論技術、開發模式和成功經驗”，這些在未來我國頁岩氣大規模工業化進程中，將發揮不可替代的作用。
技術創新與政策扶持將推動我國能源結構轉型革命
石油商報：美國的非常規油氣革命改變了世界能源版圖，您認為美國的“能源獨立”目標何時能實現？
鄒才能：由於北美非常規油氣的過量生產，造成了前兩年的國際油價在很低位徘徊，迫使石油公司進行了油氣開採的“管理革命”。
由於油價的低迷，最近兩年，無論是國外油公司還是氣公司都在虧本，油氣價格的低迷倒逼原油和天然氣的開採成本降低了近一半。根據全球九個權威機構預測，2018布倫特原油價格在每桶60美元左右，目前來看，超出了機構預期，最近油價攀升到每桶79美元。
美國緻密油氣和頁岩油氣等非常規革命，重塑了全球能源新版圖，這也是非常規油氣開發帶來的“戰略革命”。目前來看，美國最早在1973年提出的能源獨立目標，根據預測，2026年前後最有可能實現。
今年3月7號，美國能源部長佩裡在第37屆“劍橋能源周”年會講話中，提到要通過技術創新來解決頁岩油氣生產，使能源成為美國經濟增長的主力，美國目前正在推動這個目標，而且取得良好效果，美國正在依靠頁岩油氣、緻密油氣等非常規資源大規模開發，使美國能源逐步獨立。
正是由於非常規油氣的革命，使得全球的油氣能源版圖發生了很大變化，目前已經形成了四大類非常規油氣生產的新版圖，其中包括西半球的美國和東半球的中國，我國非常規油氣正在進入快速發展階段。
世界範圍內的常規油氣工業已發展了150年，現在來看至少還可以延長150年以上。油氣不可再生，但非常規油氣革命可以延長油氣工業的生命週期。全球常規石油、天然氣已探明的儲量，都還可以開發利用50年。
頁岩革命的成功，帶來了更大的勘探開發潛力和動力，預計天然氣開發利用在2030年將超越煤炭，2040年超越石油，那時將迎來天然氣為主的清潔能源黃金髮展時期。到本世紀中葉，世界將進入天然氣時代。從全球來看，天然氣將成為化石能源向新能源跨越過程中的一座不可逾越的橋樑。
石油商報：根據中國能源潛力和工業基礎，您認為我國是否能實現“能源自主”？
鄒才能：從世界一次能源消費來看，世界油氣佔比是57%，中國煤炭是61%，世界處於油氣消費為主的時代，中國處於煤炭消費為主的時代。中國煤炭資源豐富但油氣相對不足的先天稟賦條件，決定了能源生產和消費具有中國能源特殊的生產與消費結構，構成“一大三小”的中國能源結構。
在2017年中國一次能源生產中，煤炭佔70%、石油佔8%、天然氣佔5%、新能源佔17%。中國常規天然氣進入持續增長期，非常規天然氣步入跨越發展期，頁岩氣在中國取得了跨越式的發展。中國天然氣的增長主要來自於頁岩氣，這需要我們技術創新和國家政策繼續支持與扶持。
從我國能源工業發展出發，需要實現3個更大更快跨越，一是常規油氣向非常規更大跨越。全力提升國內常規油氣生產能力，強力推進非常規油氣增產上產，保持石油長期基本穩定生產，加快天然氣快速生產。二是國內向國外跨越。打造“一帶一路”油氣合作升級版，加快國內油氣、管道油氣、儲庫油氣、LNG氣“四個產能”提前建設。三是油氣向新能源更大跨越。太陽能、風能增長最快，水電、核電佔比最高，氫能、儲能、新材料、可再生能源最具顛覆性，加快煤炭清潔化利用和新能源“兩個規模”提前到來，減少油氣在我國能源利用中的時間跨度和安全壓力。
從戰略性和長久性角度來看，我國需要謀劃加快實現常規—非常規油氣的“生產革命”，煤炭發展的“清潔革命”，新能源發展的“速度革命”，力爭2050年前後實現能源結構從“一大三小”向煤炭、油氣、新能源“三足鼎立”的能源結構轉型革命,屆時煤炭約佔一次能源消費比例40%，油氣佔30%，可再生與新能源佔30%。
2100年前後，可依靠可再生能源與新能源等實現國家“能源自主”，化石能源約佔一次能源消費比例30%，非化石能源佔70%，實現二者歷史地位轉換。
鄒才能
石油天然氣地質學家。1963年9月生於重慶，1987年畢業於西南石油學院，2004年獲中國石油勘探開發研究院博士學位，2017年當選為中國科學院院士。現任中國石油勘探開發研究院副院長，主持建立國家能源緻密油氣研發中心並任首任主任，國家能源頁岩氣研發（實驗）中心主任。
主要從事常規—非常規油氣地質理論研究與勘探實踐及能源發展戰略研究，推動了我國油氣勘探戰略轉變與重大發現，通過研判世界能源發展大勢提出我國能源發展策略建議。
聯繫方式：010-64523400
投稿郵箱：[email protected]
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