大慶古龍頁(yè)巖油勘探取得重大突破
12.68億噸：又將誕生一個(gè)“新大慶”
8月25日，從中國(guó)石油大慶油田召開的新聞發(fā)布會(huì)上傳來振奮人心的消息：大慶油田古龍頁(yè)巖油勘探取得重大戰(zhàn)略性突破，探區(qū)面積達(dá)1.46萬平方千米，2021年落實(shí)含油面積1413平方千米，新增石油預(yù)測(cè)地質(zhì)儲(chǔ)量12.68億噸，相當(dāng)于大慶底下又找到一個(gè)“新大慶”。
此次大慶油田頁(yè)巖油勘探的重大戰(zhàn)略突破意義何在？對(duì)國(guó)內(nèi)其他油田開發(fā)及我國(guó)能源安全有哪些深遠(yuǎn)影響？記者就此采訪了相關(guān)專家。
理論突破——
實(shí)現(xiàn)從陸相頁(yè)巖“生”油到陸相頁(yè)巖“產(chǎn)”油
在距離大慶市區(qū)兩個(gè)多小時(shí)車程的杜爾伯特蒙古族自治縣腰新鄉(xiāng)，大慶油田古頁(yè)油平1井高高矗立，從2020年2月21日見油至今，已連續(xù)排采500天，累產(chǎn)原油6000噸，累產(chǎn)油氣當(dāng)量近萬噸，單井產(chǎn)量是大慶油田單井平均產(chǎn)量的10倍�！斑@充分證明了，陸相頁(yè)巖不僅能夠生油，而且能夠產(chǎn)油，產(chǎn)量不僅可觀，還能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)�！贝髴c油田頁(yè)巖油勘探開發(fā)會(huì)戰(zhàn)前線指揮部研究部署組組長(zhǎng)林旭東表示。
對(duì)于頁(yè)巖油，很多人并不陌生。美國(guó)正是依靠頁(yè)巖油氣的革命，實(shí)現(xiàn)了能源獨(dú)立。不同于國(guó)外已經(jīng)成功開發(fā)的海相頁(yè)巖油，我國(guó)頁(yè)巖油主要為陸相頁(yè)巖油。西方地質(zhì)學(xué)家曾斷言：“海相頁(yè)巖能生油，陸相頁(yè)巖不能生油。”事實(shí)上，世界上已發(fā)現(xiàn)的石油資源大都處在海相地層，故陸相地層的潛力不被看好。
早在20世紀(jì)80年代，大慶油田就曾對(duì)頁(yè)巖油進(jìn)行研究勘探，但受理論認(rèn)識(shí)和技術(shù)局限，單井出油有限，一直未能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。
大慶油田還曾邀請(qǐng)殼牌、BP等國(guó)際大公司對(duì)古龍頁(yè)巖油開展前期評(píng)價(jià)研究，他們給出的答案是：尚未在全球范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)類似具有商業(yè)開發(fā)價(jià)值的頁(yè)巖油，勘探開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)非常高。
“以往的地質(zhì)理論認(rèn)為，頁(yè)巖層只生油，隨著運(yùn)移石油流到別處形成常規(guī)可開采油層，而頁(yè)巖本身石油含量非常少。通俗講就是，泥巖里有油也沒多少，有油也采不出來，即便采出來也不能高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，更談不上效益開發(fā)。”大慶油田勘探開發(fā)研究院頁(yè)巖油項(xiàng)目部經(jīng)理張金友解釋道，因此頁(yè)巖油在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)并沒有被列為勘探開采對(duì)象。
作為勘探開發(fā)60余年的老油田，近年來，大慶油田面臨儲(chǔ)采失衡和穩(wěn)產(chǎn)難的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。“大慶常規(guī)油資源的探明率達(dá)到62.7%，油田開發(fā)已進(jìn)入后期，可采儲(chǔ)量不斷減少。作為全國(guó)工業(yè)戰(zhàn)線的標(biāo)桿和旗幟，大慶油田必須勇挑重?fù)?dān)，尋求新的突破�！敝袊�(guó)石油天然氣股份有限公司副總裁、大慶油田黨委書記、大慶油田有限責(zé)任公司執(zhí)行董事朱國(guó)文表示。
而對(duì)于頁(yè)巖油的勘探，大慶油田人一直不死心。2018年，油田科研人員通過對(duì)50年前古龍地區(qū)提取的巖心進(jìn)行分析研究，提出了一個(gè)大膽的理論設(shè)想：頁(yè)巖中生成的石油一部分運(yùn)移到薩爾圖等油層，形成大慶長(zhǎng)垣常規(guī)油，應(yīng)該還有很多滯留在了生油的頁(yè)巖中�！皠e家采的頁(yè)巖油都是經(jīng)過了運(yùn)移，藏到了被頁(yè)巖夾著的砂巖或者碳酸鹽巖這種可開采巖層中的‘嫁出去的女兒’，我們是‘大胖小子’生在了家里�！贝髴c油田副總經(jīng)理、總地質(zhì)師、頁(yè)巖油勘探開發(fā)指揮部總指揮何文淵形象地比喻，“我們要把待在頁(yè)巖里面的這部分油找到并開采出來�！�
2018年，大慶油田向源內(nèi)青山口組頁(yè)巖油進(jìn)軍，開鉆古頁(yè)油平1井進(jìn)行試驗(yàn)試采，獲得成功。古頁(yè)油平1井用日產(chǎn)油30.5噸、日產(chǎn)氣1.3萬方的高產(chǎn)工業(yè)油氣流，展現(xiàn)了陸相頁(yè)巖油廣闊的資源前景。
“古龍頁(yè)巖油打破了傳統(tǒng)石油勘探開發(fā)的理念和認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)了從陸相頁(yè)巖‘生’油到陸相頁(yè)巖‘產(chǎn)’油；從經(jīng)典石油地質(zhì)學(xué)運(yùn)移成藏到高有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖原位成藏的跨越，豐富發(fā)展了石油地質(zhì)學(xué)理論�！焙挝臏Y說。
技術(shù)創(chuàng)新——
打響一場(chǎng)新會(huì)戰(zhàn)
古頁(yè)油平1井的試驗(yàn)成功極大堅(jiān)定了大慶油田人開發(fā)頁(yè)巖油的信心和決心。但問題隨之而來，古龍頁(yè)巖油的儲(chǔ)量有多少？可勘探開采量有多少？如何實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)？
2020年，大慶油田圍繞獲得重大突破的古頁(yè)油平1井，開辟高氣油比區(qū)開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)，成立“古龍頁(yè)巖油1號(hào)試驗(yàn)區(qū)”，打響了一場(chǎng)古龍頁(yè)巖油勘探開發(fā)的新會(huì)戰(zhàn)�！芭c20世紀(jì)60年代石油大會(huì)戰(zhàn)不同，新會(huì)戰(zhàn)是在新發(fā)展理念指導(dǎo)下的科技攻堅(jiān)戰(zhàn)，重點(diǎn)在認(rèn)識(shí)未知、攻關(guān)試驗(yàn)。”對(duì)于新會(huì)戰(zhàn)，大慶油田總經(jīng)理方慶這樣解讀。
不同于國(guó)內(nèi)外已開發(fā)的夾層型和混積型頁(yè)巖油，大慶頁(yè)巖油是泥級(jí)頁(yè)巖，孔隙更小、密度更高，工程技術(shù)難度極大。
會(huì)戰(zhàn)剛開始時(shí)，第一口井因?yàn)榫谑Х�(wěn)，大塊剝落，沒有打成。企業(yè)首席技術(shù)專家、大慶頁(yè)巖油指揮部副總指揮楊智光和工作組的成員們幾天幾夜不眠不休，反復(fù)研究對(duì)策，終于從提高泥漿密度、增強(qiáng)封堵性上找到了辦法。
要想出油，必須通過壓力使地層裂開，因此，壓裂技術(shù)在油田開采中被稱為“臨門一腳”，至關(guān)重要。大慶油田采油工程研究院企業(yè)首席技術(shù)專家張永平作為壓裂專家，有著30余年的工作經(jīng)驗(yàn)，但此次還是碰到了很大難題。“常規(guī)油類似一個(gè)油包，采油是通過在地下建高速通道，讓油順著通道流到井底，通過抽油泵采上來。而頁(yè)巖油分布在很多微小的孔隙面上，大小相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的1/500，而且孔隙之間是封閉的，平面流動(dòng)差，縱向不流動(dòng)，壓裂難度非常大�！苯�(jīng)過多次科研攻關(guān)，他帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)探索出“逆混合、限流射孔、復(fù)合提產(chǎn)”壓裂主體工藝。
從頁(yè)巖油鉆井方案設(shè)計(jì)到壓裂液等關(guān)鍵原材料、工具研發(fā)，從采油工程研究到增產(chǎn)改造科技攻關(guān)，面對(duì)頁(yè)巖油開發(fā)這個(gè)“新大陸”，科研工作者不斷進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)。
“目前，配套優(yōu)快水平井鉆井技術(shù)和復(fù)合壓裂技術(shù)已成為支撐古龍頁(yè)巖油勘探開發(fā)的核心技術(shù)體系，是關(guān)鍵工程技術(shù)的重大突破。此外，地球物理識(shí)別預(yù)測(cè)技術(shù)、富集層和富集區(qū)綜合評(píng)價(jià)技術(shù)在國(guó)際上也有領(lǐng)先性。同時(shí)，在地面建設(shè)過程中，正按‘多能互補(bǔ)、全程密閉、分質(zhì)處理、清潔生產(chǎn)’思路進(jìn)行創(chuàng)新攻關(guān)，建立具有大慶特色的綠色低碳生產(chǎn)技術(shù)�！焙挝臏Y表示。
儲(chǔ)量豐富——
帶來了石油勘探思路的新變化
據(jù)介紹，大慶古龍頁(yè)巖油有利區(qū)范圍1.46萬平方千米，是大慶主力油田的5倍多�！敖�(jīng)過不懈努力，我們終于實(shí)現(xiàn)了‘大慶底下找大慶’的夢(mèng)想，這有望根本性改善整體處于后油藏開發(fā)階段的老油田儲(chǔ)采失衡狀況和產(chǎn)能接替不足的矛盾，增強(qiáng)持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的后勁、底氣和實(shí)力，保障國(guó)家能源安全。”方慶表示。
大慶油田的發(fā)現(xiàn)者之一、中國(guó)工程院院士邱中建，中國(guó)科學(xué)院院士鄒才能等專家這樣評(píng)價(jià)：“大慶油田在古龍凹陷發(fā)現(xiàn)的頁(yè)巖油，是在一個(gè)十分重要的歷史時(shí)期獲得的一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)意義的重大發(fā)現(xiàn)。這是工業(yè)性的、科學(xué)性的發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前有這樣的大發(fā)現(xiàn)，是雪中送炭，是及時(shí)雨，是戰(zhàn)略性的資源�！�
“古龍頁(yè)巖油不僅高產(chǎn)而且油的品質(zhì)好，一噸油可以‘拔’出27%的輕烴，天然氣里還有大量乙烷，價(jià)值更高。按照油價(jià)每桶45美元測(cè)算，每噸油要比大慶的原油增值490元。而如果采用一些合適的地面工藝，形成上下游一體化乙烯產(chǎn)業(yè)鏈，則價(jià)值更大�！睆埥鹩颜f。
朱國(guó)文從科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、社會(huì)和示范引領(lǐng)五方面具體闡釋了大慶古龍頁(yè)巖油勘探開發(fā)的重要意義：“將實(shí)現(xiàn)從陸相頁(yè)巖‘生’油到陸相頁(yè)巖‘產(chǎn)’油的理論突破；將甩掉老油田儲(chǔ)采失衡的帽子，實(shí)現(xiàn)油氣規(guī)�？偭吭鲩L(zhǎng)；將帶動(dòng)大慶上下游一體化乙烯產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈跨越發(fā)展；將助力大慶爭(zhēng)當(dāng)全國(guó)資源型城市轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展排頭兵；將推動(dòng)我國(guó)陸相頁(yè)巖油氣革命，影響全球頁(yè)巖油氣發(fā)展。”
大慶油田古龍頁(yè)巖油的勘探突破，帶來了勘探思路的新變化，展現(xiàn)了我國(guó)陸相頁(yè)巖油巨大的發(fā)展空間和潛力，對(duì)國(guó)內(nèi)同類資源開發(fā)具有示范指導(dǎo)意義。但同時(shí)，多位專家也表示，陸相頁(yè)巖油作為一種非常規(guī)資源類型，勘探開發(fā)還面臨理論、技術(shù)、成本、效益等多方面挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)科技攻關(guān)和管理創(chuàng)新，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)規(guī)模有效開發(fā)。
(本報(bào)記者 張士英)
