专稿｜对话中国石化首席工程技术大师郭彤楼：中国如何实现页岩气大发展？

虽然我国天然气产量稳步提高，但天然气对外依存度依然较高。国家能源局7月23日发布的《中国天然气发展报告（2024）》显示，2023年，全国天然气产量2324亿立方米，同比增长5.6%，增量123亿立方米，连续7年年增产超百亿立方米。《中国天然气行业年度运行报告蓝皮书（2023-2024）》显示，2023年，我国天然气总进口量为1656亿立方米，增速为9.5%；天然气对外依存度为42.3%，较上年上涨1.1个百分点。

另一方面，我国有着丰富的页岩气资源。中国石油经济技术研究院发布的《2018年国内外油气行业发展报告》显示，我国页岩气可采资源量达21.8万亿立方米，高居世界第一；美国能源信息署（EIA）2015年发布的页岩气资源评估报告显示，中国页岩气技术可采资源量约为36万亿立方米，居世界第一位。

中国具有“富煤、贫油、少气”的资源特点，页岩气发展对于中国能源格局具有举足轻重的战略意义。

近年来，包括页岩气、致密气在内的非常规天然气，已经成为我国天然气增储上产的重要增长极，2023年产量突破960亿立方米，占我国天然气总产量的43%。

中国石化积极承担起为国找气的责任，在2012年底发现了涪陵页岩气田，2014年，拉开了中国页岩气商业化开发的序幕，使我国成为除美国、加拿大之外第三个实现页岩气商业化开发的国家。

中国石化威荣页岩气田中国石化西南石油局

2017年，中国石化建成我国首个百亿方产能页岩气田——涪陵页岩气田；2020年，建成我国首个探明储量超千亿立方米的深层页岩气田——威荣页岩气田，非常规的勘探开发具有里程碑意义，持续为清洁能源发展不断注入新动力。

自2012年涪陵页岩气田取得重大勘探突破以来，经过十几年的探索，四川盆地页岩气成为我国天然气产量增长的重要阵地，已提交探明储量近3万亿立方米、年产超过250亿立方米。

不过，尽管中国页岩气资源丰富，勘探技术迅速发展，但仍难以像北美那样大规模开采利用。郭彤楼坦言，目前国内在页岩气勘探开发方面真正取得重大突破的仅在四川盆地及其周缘。

剑指“更深、更古老”页岩气勘探开发新领域

相较于常规天然气，页岩气储层具有低孔隙度、低渗透率的特征。“以孔隙度来说，储存常规天然气的岩石，如碳酸盐岩、砂岩等，其孔隙一般用肉眼可见，而页岩的孔隙都是纳米级的，要放大上千、上万倍才能看到。”郭彤楼说。

他进一步介绍，这样的特性导致储存在页岩孔隙中的天然气很难被排出，因此页岩气需要通过打水平井和水力压裂才能被开采出来。即通过高压泵向地层打入压裂液，把页岩层撑开，这样就“打通”了原有的细小孔隙，人工制造出裂缝，压裂液携带的石英砂等物质进入裂缝后起到支撑作用。随着压裂液被抽回地表，页岩气也就从裂缝中被释放出来。

页岩气开采示意图欧洲环境署网站截图（观察者网汉化）

谈及我国页岩气开采，郭彤楼用“螺狮壳里做道场”来形容。他表示，中国地下资源禀赋远不如美国，地质条件更为复杂，一些曾经规模很大的古油气藏在后期构造活动过程中遭到破坏，或分割成规模更小的油气藏。

“就四川盆地来说，去掉周边的山区，有大约18万平方公里，而真正能开采页岩气的区域也就三分之一左右，即5、6万平方公里。如果页岩储层连续分布、埋在地下2、3千米的深度，就能形成一个很大规模的页岩气田。但现实是，一亿多年来，由于多期地壳运动和改造，页岩被断层切割成众多块体。现在能找到一块2、3千平方米大小的页岩气连续分布且稳定的区域，已经很难得了。”郭彤楼说。

2019年4月20日，重庆，中国石化涪陵页岩气公司施工队伍在进行新井投产前的作业施工视觉中国

“因此，虽然我们是页岩气资源大国，但我国页岩气开采难度大，成本高。这就意味着，我们不可能采取美国那样的开发方式。作为央企，我们考虑的是如何把已经发现的页岩气尽可能多地开采出来，尽可能延长页岩气井的稳产时间。”

为了最大化开发资源，中国石化积极探索立体开发模式。截至目前，涪陵气田焦石坝区块整体采收率提高到23.3%，相比2013年开发初期翻了一番。涪陵页岩气田三层立体开发井组采收率更是达到44.6%，达到国际先进水平。

在开发页岩气资源潜力的道路上，我国地质工作者的脚步从未停歇。

据了解，四川盆地主要有龙马溪组和寒武系筇竹寺组两套主力海相页岩层系，其中龙马溪组已实现规模开发。近年来，中国石化和中国石油都把目标瞄准了寒武系筇竹寺组，其储层分布范围广、厚度大、含气量高，总资源量超过15万亿立方米。但受地层时代老、埋藏深度大、构造演化期次多等复杂地质工程条件影响，实现商业性规模开发难度极大。

中国石化綦江页岩气田中国石化西南石油局

2022年10月，中国石化部署在四川盆地乐山地区的金石103井测试获日产25.86万立方米高产页岩气，这是我国首次在寒武系筇竹寺组地层取得页岩气勘探的重大突破，开辟了页岩气规模增储新阵地。2023年4月，中国石油部署在四川内江的页岩气井——资201井测试获稳定日产气量73.88万立方米，这是全球首次在距今5.4亿年的寒武系页岩地层中钻获具有商业开发价值的高产工业气流。

2024年6月，中国石化部署在四川盆地的两口页岩气探测井——金页3井和资阳2井接连获高产工业气流，测试日产量分别为82.6万立方米和125.7万立方米。两口页岩气探测井完成钻井深度分别达到5850米和6666米，目标储层均为寒武系。其中，资阳2井在超深层寒武系，成为全球时代最古老、页岩气产量最高井。多井多地取得突破，证实了寒武系页岩气具备规模增储潜力。

“油气勘探是不断自我突破的过程”

“敢于质疑现有理论，勇于开拓新的方向”，四川盆地页岩气勘探的重大突破，就是贯彻落实习近平总书记“创新是第一动力”的实践成果。

眼下，川渝地区正联手打造天然气千亿立方米级国家产能基地，力争到2035年建成中国第一个千亿级天然气生产基地。

郭彤楼预计，2025年整个四川盆地天然气产量可以达到700亿立方米左右，若要在2035年建成千亿级天然气生产基地，很大程度上要靠页岩气来填补这300亿立方米的空缺。

“我记得在一次会议上，有专家提出，如果（川渝地区）天然气年产量达到1000亿立方米，页岩气需要贡献40%以上的产量。”郭彤楼表示。

要达成这一目标并不容易。除了开采难度大，页岩气还具有“初产高、递减快，长期低产”的特点，如何保证其稳定持续性开采是重点也是难点。

“虽然我国页岩气的勘探开发还面临诸多挑战，但对于页岩气的前景，我始终持乐观态度。”郭彤楼说。