發(fā)展頁巖油氣要先筑根基 ——訪中國科學(xué)院院士、石油地質(zhì)學(xué)家李德生
發(fā)布時(shí)間：2013-08-15 新聞來源：中國石油報(bào)
編者按：近日，國家能源局同意成立能源行業(yè)頁巖氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的消息一經(jīng)公布，頁巖氣的發(fā)展問題再度被推上風(fēng)口浪尖。中國科學(xué)院院士李德生在接受中國石油報(bào)記者訪問時(shí)表示，基礎(chǔ)學(xué)科研究是油氣工業(yè)的根基，必須要重視和加大研究的力度。對于頁巖油氣的發(fā)展，李院士也認(rèn)為必須先做好扎實(shí)的基礎(chǔ)研究，摸清“家底”，做到心中有數(shù)，再著手后續(xù)工作。
記 者：基礎(chǔ)學(xué)科研究在油氣工業(yè)發(fā)展中占據(jù)什么地位？
李德生：若把油氣工業(yè)比作一棵大樹，基礎(chǔ)學(xué)科研究就是這棵大樹的根。樹欲參天根必固，只有把基礎(chǔ)打牢了，把根扎穩(wěn)了，油氣工業(yè)這棵大樹才能健康蓬勃地成長。油氣工業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科面很廣，包括地球物理學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、沉積學(xué)、巖石礦物學(xué)等。要把這些學(xué)科發(fā)展好、建設(shè)好，才能對頁巖油氣資源有一個(gè)正確的評估。
當(dāng)然，在研究這些基礎(chǔ)學(xué)科的同時(shí)，我們還要發(fā)展好工程技術(shù)。工程技術(shù)好比是油氣工業(yè)之樹的枝葉，通過它能吸取到陽光，油氣工業(yè)之樹才能開花結(jié)果。頁巖油氣勘探開發(fā)必須具備鉆叢式井、鉆水平井、多級水力壓裂和微地震探測頁巖裂縫等技術(shù)，才能使頁巖油氣成為可動用的油氣資源。
記 者：對于加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科研究的意義，您怎么理解？
李德生：以石油地質(zhì)學(xué)理論的創(chuàng)新為例，如背斜理論、陸相生油理論、復(fù)式油氣聚集（區(qū)）帶理論，古潛山新生古儲理論、煤成氣和煤層氣理論、多旋回疊合盆地理論、連續(xù)性油氣藏理論和斷層相關(guān)褶皺理論等，每一次石油地質(zhì)理論的進(jìn)步都促進(jìn)了勘探工作的進(jìn)展，每一次勘探工作大的突破都推動了我國石油工業(yè)的發(fā)展。理論來源于實(shí)踐，理論又進(jìn)一步指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。
以前，人們都認(rèn)為只有在儲集層里能找到油氣，生油巖只是提供“原料”，烴源巖生出的油氣運(yùn)移到儲集巖形成圈閉，才能被開采出來。現(xiàn)在用掃描電子顯微鏡和透鏡二次電子探測器等先進(jìn)儀器，觀測到生油巖內(nèi)一些毫米級的、微米級甚至納米級的孔隙和裂縫內(nèi)仍保留有很多原生油氣。也就是說，只要有技術(shù)，在生油巖里也可以找到油氣田。對頁巖油氣認(rèn)識的突破，開辟了油氣工業(yè)發(fā)展的另外一片天地。生油巖成為儲集巖，這是石油地質(zhì)學(xué)理論的又一個(gè)創(chuàng)新。
記 者：目前，我國頁巖油氣的開發(fā)步調(diào)問題爭論不斷，尤其是頁巖氣。您對構(gòu)建具有中國特色的頁巖油氣開發(fā)之路有何建議？
李德生：我有下面五條建議。第一，從老油田起步。有樹必有根，一個(gè)老油田在已開發(fā)的油層之下或外圍區(qū)域，必定有優(yōu)質(zhì)烴源巖。這些老油田的地質(zhì)條件、認(rèn)識程度都遠(yuǎn)比新區(qū)要成熟，本著先易后難的原則，優(yōu)先在老油田開發(fā)頁巖油氣比較合理。如大慶油田、吉林油田的青山口組頁巖；勝利、遼河、大港、中原、華北等油田的沙河街組沙三段頁巖；河南油田的核桃園組頁巖；江漢油田的潛江組頁巖；江蘇油田的阜寧組頁巖；百色盆地的那瀆組頁巖；四川盆地川中油氣田的自流井組頁巖和須家河組1、3、5段頁巖；鄂爾多斯盆地延長組長7段頁巖；玉門油田的下溝組頁巖；吐哈油田和新疆油田蘆草溝組頁巖；柴達(dá)木盆地干柴溝頁巖等。這些成熟度較為適中的烴源巖可以類比美國南部的鷹灘頁巖、中部的巴納特頁巖和北部的巴肯頁巖。而且這些烴源巖淺部集中產(chǎn)油，深部產(chǎn)凝析油和天然氣。此外，老油田開發(fā)了這么多年，管線、裝置等配套設(shè)施都十分齊全，開采出來的頁巖油氣利用現(xiàn)有管線就可運(yùn)走了，不像在荒野之地，必須新建集輸系統(tǒng)。老油田有許多老井場，改造擴(kuò)建一下就可以變成適用于頁巖油氣開采的叢式井場，可節(jié)省大量土地資源。
第二，新區(qū)頁巖油氣的勘探開發(fā)必須先做扎實(shí)的基礎(chǔ)研究。如：地質(zhì)調(diào)查、地震勘探、地球化學(xué)評價(jià)等，落實(shí)資源量再開始后續(xù)工作。我國南方有廣大的海相石炭系、志留系、寒武系和震旦系等富含有機(jī)質(zhì)的黑色頁巖層系分布，但由于經(jīng)歷的時(shí)代老，成熟度偏高，可能以產(chǎn)氣為主，勘探風(fēng)險(xiǎn)亦較大。對于建立新的勘探區(qū)或生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)，我主張“三結(jié)合”。一是與公路相結(jié)合。在荒山野嶺里修建井場，光修路就要?dú)У艉芏噢r(nóng)田，特別是南方的梯田區(qū)，我們何不利用已有的四通八達(dá)的交通線，在其近旁選擇井場和作業(yè)區(qū)。二是與城鎮(zhèn)化的發(fā)展相結(jié)合。頁巖氣產(chǎn)區(qū)離用戶近，可以直接供應(yīng)新城鎮(zhèn)居民使用。三是與加油、加氣站相結(jié)合。全國幾萬個(gè)加油站、加氣站，頁巖氣井場工廠化后，可就地制成壓縮天然氣，就近供應(yīng)加油站或加氣站。
第三，注重環(huán)境保護(hù)。頁巖油氣勘探在歐洲各國進(jìn)展困難，主要受阻于環(huán)境問題。我國也面臨著三個(gè)方面的環(huán)保壓力。一是水。我國水資源緊缺，但是發(fā)展頁巖油氣無論是鉆井也好，壓裂也好，都需要大量的水。如何做到不與民爭水，這個(gè)問題要好好解決。二是地面污染。我們現(xiàn)在打水平井段要用大量的泥漿鉆進(jìn)，壓裂液也要用化學(xué)劑調(diào)配，返出地面就會污染土地。三是空氣。頁巖氣如無接集輸管線，試氣時(shí)只能放空燒掉，污染空氣。要解決這些環(huán)境問題，頁巖氣井場必須實(shí)行工廠化管理。建污水處理裝置和泥漿、壓裂液處理站。打叢式井時(shí)循環(huán)利用，不讓廢水、廢液流到田地和河流中。
第四，做到資料共享。我國要發(fā)展頁巖油氣工業(yè)，不能光靠中國石油、中國石化、中海油等幾家大型國企。目前，我國常規(guī)油氣探明程度為：石油36%，天然氣16%，煤層氣僅2%，常規(guī)油氣（包括致密油氣）的資源潛力尚很大。作為大型國企，為保障國家能源供給，其主要資金、人才和技術(shù)裝備等應(yīng)投放在常規(guī)油氣（包括致密油氣）資源的勘探開發(fā)上，但也應(yīng)不失時(shí)機(jī)的在陸上各油田建立頁巖油氣生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)，吸取對外合作的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，為老油田增產(chǎn)和延伸礦區(qū)壽命開辟一條新的途徑。美國頁巖氣革命，中小石油公司功不可沒。我國不少中小企業(yè)對開發(fā)頁巖油氣的熱情很高，但受制于資料有限，很難作為。美國達(dá)拉斯市有一個(gè)資料圖書館，所有油公司都有義務(wù)將打完井的地質(zhì)資料拷貝，交由圖書館統(tǒng)一管理。我曾去參觀過這個(gè)資料圖書館，大約有70萬口井的資料。我們也應(yīng)該建立這種資料共享模式，避免中小企業(yè)盲目投資、盲目打井，推動我國頁巖油氣健康發(fā)展。
第五，做好人才培育工作。我國的中小企業(yè)雖對頁巖油氣有投資熱情，但普遍缺乏技術(shù)團(tuán)隊(duì)。我建議石油院校要設(shè)一個(gè)頁巖科學(xué)與工程學(xué)院，專門培養(yǎng)頁巖油氣勘探開發(fā)的專業(yè)人才。學(xué)生在校，前三年學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，最后一年到企業(yè)的頁巖油氣井場實(shí)踐，最后寫一個(gè)實(shí)踐報(bào)告代替畢業(yè)論文。這些人才將為頁巖科學(xué)和頁巖油氣工業(yè)的發(fā)展，為國企、中小企業(yè)注入源源不斷的發(fā)展動力。
我們必須要重視頁巖油氣的基礎(chǔ)研究。目前看來，頁巖油氣很可能是我國未來體積最龐大的化石能源，也將會是技術(shù)上最難開采的能源之一。攻克頁巖油氣的勘探開發(fā)可以使人類利用化石能源的時(shí)間延長幾個(gè)世紀(jì)，可以使得人類有充裕的時(shí)間來發(fā)展可再生能源和新能源。但是有一點(diǎn)也值得我們注意，燃料可以用新能源和可再生能源來代替，但是化工產(chǎn)品的原料離不開化石能源，像我們穿的衣服、用的塑料、化肥、合成橡膠、各種材料等。所以，我國應(yīng)從長遠(yuǎn)發(fā)展的道路來引領(lǐng)頁巖油氣工業(yè)，要依據(jù)本國的地質(zhì)條件，創(chuàng)造先進(jìn)、適用的技術(shù)和開發(fā)模式，走自己的道路。
（李德生，石油地質(zhì)學(xué)家，中國科學(xué)院院士，第三世界科學(xué)院院士。他長期致力于石油勘探開發(fā)和地質(zhì)研究工作，在中國陸相石油地質(zhì)理論、含油氣盆地構(gòu)造類型、儲油層對比、古潛山油氣藏、裂縫性儲層特征和油氣田開發(fā)研究等方面都做出了重要貢獻(xiàn)。他曾獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，被美國石油地質(zhì)家協(xié)會（AAPG）授予石油地質(zhì)學(xué)杰出成就獎(jiǎng)?wù)?/span>。）
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