我国页岩气开采为何难

    【科普小博士】  

    页岩气是一种清洁、高效的新型能源资源，主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料、化工材料等，它是从黑色页岩层中开采出来的天然气，成分以甲烷为主，其含量一般在85%以上，最高可达到99.8%，燃烧产生的污染物较少，是一种能减少大气污染的清洁能源。

    页岩气是一种非常规天然气资源，开发利用前景广阔。随着对连续型油气赋存机理理论认识的深入，以及水平井钻完井和分段体积压裂技术的成功应用，美国自20世纪末掀起一场“页岩气革命”，页岩气产量由1999年的99亿方上升到2017年的4746亿方，占天然气总产量的63%，实现了能源独立。

    根据国际能源信息署（EIA）2015年发布页岩气资源评估报告显示，全球页岩气技术可采资源量为220.69万亿方，其中我国页岩气技术可采资源量为31.57万亿立方米，居世界第一位，占全球的15%左右，页岩气资源十分丰富。

    但目前，我国页岩气并未实现大规模开采利用。页岩气开采到底难在哪里？

    页岩气是以游离、吸附和溶解方式赋存于富有机质页岩中的天然气，也就是说页岩气是滞留在烃源岩层段中的天然气。它具有以下特点：一是自生自储，富有机质页岩既是烃源岩，又是储集层；二是连续大面积分布，有一定成熟度和保存条件的富有机质页岩连续含有页岩气；三是既有热成因气，也有生物成因气；四是“双甜点”，既要含气性好，还要可压裂性好；五是页岩致密坚硬，渗透性特别差；六页岩气钻井一般无自然产能，需要通过压裂改造，形成网络裂缝，才能形成页岩气产量。

    与构造稳定北美大陆相比，我国页岩气地质与地貌条件面临严峻挑战。一是富有机质页岩类型多，既有海相页岩，又有陆相和海陆过渡相页岩；二是海相页岩时代老、热演化程度高，陆相时代新、热演化程度低；三是海相页岩分布区构造活动强烈，且具多阶段性；四是陆相页岩黏土矿物含量高，分布相对局限，勘探开发效果较差；五是地形地貌复杂，页岩气钻井井场选择难度大；六是有些地区严重缺水、交通不便，给水力压裂造成困难。这造成了我国页岩气突破快，但是增储上产较慢。

    近年来，我国页岩气的勘探和利用取得了重大进步。比如，自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心创新形成复杂构造区选区选层评价技术、水平井优快钻探技术、复杂储层压裂返排试气工艺技术“三大技术体系”，支撑实现鄂西地区页岩气调查取得重大突破。

    截至2018年底，我国累计探明页岩气地质储量10455亿方，2018年页岩气产量达到109亿方。我国成为北美以外第一个实现页岩气商业开发的国家。相信随着技术进步，我国页岩气勘探和利用的前景将越来越广阔。

    （作者：包书景，系自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心页岩气调查室主任）