我国非常规油气资源开发现状及未来趋势如何？看专家解读
核心提示
党的二十大报告指出，“加大油气资源勘探开发和增储上产力度，加快规划建设新型能源体系”“确保能源安全”。今年全国两会上，政府工作报告中也强调要加强重要能源、矿产资源国内勘探开发和增储上产。
能源是工业的粮食、国民经济的命脉、民生改善的保障，是支撑经济社会高质量发展的源动力和物质基础。我国非常规油气资源丰富，近年来随着勘探开发技术不断取得突破，页岩油气、致密油气、煤层气等非常规油气资源已成为常规油气资源的有效补充。然而，如何进一步挖掘非常规油气资源潜力，提升技术水平，推进规模效益开发，实现增储上产，仍面临诸多难点和挑战。
近日，中国自然资源报社记者就此采访了中国地质调查局油气资源调查中心的相关专家，就我国非常规油气资源的分布、特点、勘探开发现状和产业前景进行了深入解读。
页岩气
打好“规模效益开发”攻坚战
近日，中国石油化工股份有限公司、宜昌城市更新投资开发有限公司竞得湖北宜昌东、荆门北、荆门西Ⅰ、荆门西Ⅱ等4个页岩气勘查区块探矿权，以总价3862万元成交。这是中国地质调查局油气资源调查中心（以下简称油气调查中心）支撑自然资源部挂牌出让的第4批页岩气区块。
页岩气开发是我国天然气增产的重头戏。“近10年来，我国页岩气勘探开发进入快速发展阶段，页岩气调查接连在多个地区、多个层系获得重大突破和重要发现。”油气调查中心页岩气室主任李世臻说，“中国地质调查局组织实施的长江经济带页岩气地质调查和资源评价工作，在长江中游部署开展鄂西宜昌页岩气科技攻坚战，在震旦系、寒武系和奥陶系—志留系三套层系均获得高产工业气流，取得页岩气调查战略性突破。这次出让的4个勘查区块就是基于这些调查成果优选出来的。”
长江经济带近年来一直是我国页岩气勘探开发的主战场。据油气调查中心战略规划室主任包书景介绍，中国地质调查局高度重视长江经济带油气调查，在南方复杂地质构造区持续加大投入，相继在贵州遵义、湖北宜昌、安徽宣城等地区取得重大突破或重要进展，初步形成了贵州正安、湖北宜昌两大页岩气资源基地，实现了我国页岩气勘查开发向长江中下游的战略拓展。在贵州省正安县实现栖霞组、石牛栏组、五峰—龙马溪组和宝塔组“四层楼式”油气页岩气重大突破，其中志留系石牛栏组获得日产超过10万立方米的高产工业气流，实现了由盆内找油气向盆外找油气的重大转变。2019年，油气调查中心在贵州六盘水地区首次获得了我国南方石炭系工业页岩气流，初步解决了垭紫罗裂陷槽构造形态和石炭系富有机质页岩展布两大关键基础地质问题。
贵州六盘水地区黔水地1井压裂测试现场
国家能源局公布的数据显示，2022年国内页岩气产量达到240亿立方米，较2018年增加120%。据介绍，目前我国已实现中浅层页岩气高效规模开发，在四川盆地发现并探明了涪陵、威远、长宁、太阳4个大型页岩气田，形成了年产300亿立方米的产能规模，成为我国页岩气产量的主阵地。此外，深层页岩气勘探也不断获得突破并形成新产能，如泸州、永川、威荣等深层页岩气田。
“截至2021年底，我国页岩气累计探明地质储量超2.75万亿立方米，探明率不到3%，大有潜力可挖。”李世臻同时也表示，复杂的资源禀赋条件和突出的技术瓶颈，令我国页岩气开发充满挑战。一是在深层页岩气规模效益开发上要不断攻坚克难。我国深层页岩气资源前景可观，但储层埋藏深、施工压力高、改造难度大，施工排量和改造规模受限，对长水平井压裂技术和装备的要求更高。
二是对常压页岩气富集保存规律的认识有待深化。我国南方地区地质历史时期受多次构造改造影响，大部分地层为常压含气页岩地层，其蕴藏的页岩气资源总量和储量规模较为可观，但具有中—低丰度和中—低品位的特征，目前对其生气、富集、散失、保存的演化过程及差异性的认识仍不十分清楚。
三是新区、新层系、新类型页岩气成藏机理和富集规律尚不明确。由于新区新层系的勘探程度较低，不同类型页岩气成藏机理、富集规律认识不清，导致优质资源分布区与资源富集“甜点段”并不十分明确。
四是页岩基础地质问题仍需攻关研究。如富有机质页岩形成与重大地质事件的关系、页岩微孔隙微裂缝的发育演化与表征、页岩储层中各种流体的竞争赋存机理、区域热演化及其对页岩含气性的控制、页岩气散失过程及其动力机制等。
五是页岩气开发降本增效还大有空间。无论是深层、常压还是新区新层系页岩气，要想提高页岩气采收率，实现效益开发，还要在低成本优快钻井技术、高效压裂技术、立体开发技术、大数据智能化管理技术等方面持续攻关。
页岩油
在挑战中探出发展之路
除了富含天然气，有的页岩层系还富含大量石油资源，也就是页岩油。
尽管同为石油，但页岩油与常规石油资源不同，具有自生自储、储层致密、自然产能低等特点，需要采用水平井和大规模水力压裂等特殊技术措施才能获得工业产量。美国是世界上最早实现页岩油商业开发的国家，页岩油的成功开发为美国能源独立奠定了坚实基础。资料显示，2021年美国页岩油年产量达3.77亿吨，占其全国石油产量的65%。
“就我国而言，陆相沉积盆地中富有机质泥页岩分布层系多、范围广，赋存的页岩油资源潜力巨大。”油气调查中心非常规室副主任徐兴友介绍说。
数据显示，我国页岩油地质资源量约650亿吨，占全球页岩油资源总量的7%，位居全球前三位。根据中国工程院院士赵文智团队统计成果，截至2020年底，我国页岩油已累计提交探明地质储量13.06亿吨，地质储量达39.15亿吨。2021年，我国陆相页岩油产量达272.6万吨，成为原油稳产的重要接替资源。这得益于近年来我国各大科研机构和油田企业加大了对页岩油的科技攻关，相继在鄂尔多斯、松辽、准噶尔、渤海湾、四川等盆地取得重大突破。
中国地质调查局在“十三五”期间实施的松辽盆地页岩油科技攻坚战，针对青山口组部署实施的7口钻井均获工业油气流，引领带动了松辽盆地的页岩油勘查开发。在此基础上，中国石油天然气集团有限公司进一步加强页岩油的勘探开发，在松辽盆地古龙凹陷青山口组实现新增页岩油预测地质储量12.68亿吨，2021年生产页岩油2万吨，目前正在推进建设百万吨以上级国家陆相页岩油示范区。
“尽管国内页岩油勘探开发正值热潮，但我国陆相页岩不同于美国海相页岩，具有黏土含量偏高、热演化偏低、储层非均质性强等地质特征，无法照搬美国模式，一些关键地质和工程问题尚待解决。”徐兴友表示，当前，我国大型盆地陆相页岩油富集规律，尤其是深湖相页岩油的形成富集机理研究尚处于初级阶段，不同类型页岩岩相组合及成因机制、富有机质页岩分布模式、页岩油渗流规律与产能主控因素等不明，温度场、压力场和应力场演化条件下的烃类流体与孔缝介质耦合动态成藏聚集机制不清，制约了页岩油有利区优选和“甜点区”预测。而且，页岩油高效勘探开发关键核心技术仍处于“卡脖子”阶段。尤其是黏土矿物含量高的深湖相页岩油开发利用面临“钻不成、压不开、撑不住、见油慢、稳产难”的挑战。
徐兴友同时强调，页岩油成藏要素有别于常规油气，突破了经典石油地质学圈闭概念，以烃源岩层中大规模连续成藏为主要特征。值得关注的是，大型盆地周缘广泛分布的中小型盆地群大多发育生烃能力好的烃源岩层，由于构造运动复杂，缺乏有效的运移通道和富集圈闭，常规油气勘探效果不佳。建议可按照页岩油的思路，加快对大型盆地外围矿业权空白区的调查评价，有望形成一批页岩油资源接替基地。
煤系气
亟待摸清资源家底
煤系气是近年来颇受关注的另一种非常规天然气资源，包括含煤岩系中蕴藏的煤层气、页岩气、致密砂岩气（通常被称为煤系“三气”或“煤系气”）。我国是煤炭资源大国，聚煤时期跨度长、聚煤盆地面积大、煤系层数多且分布范围广，多数煤系不仅赋存有大量的煤炭资源，还共伴生有丰富的天然气资源，值得进一步研究和探索。
自2014年以来，瞄准煤层气矿业权空白区、低勘探程度区，中国地质调查局开展了煤系气资源综合调查评价，在黔西—川南1000米以浅发现二叠系海陆过渡相中高煤阶、多薄煤层煤系气，在鸡西盆地1000～1500米及1500米以深发现了中生界陆相中低煤阶薄互层煤系气。
黑龙江鸡西地区黑鸡地1井排采现场
随着基础地质理论研究和勘探开发技术的突破与进步，近年来，煤层气勘查由浅层（<1000米）向中深层—深层（>1000米）拓展，由单—煤层气向煤系“三气”拓展，带动延川南、大宁—吉县、五彩湾等1500米以深煤层气及煤系致密气直井产量突破3万立方米/日、水平井产量突破10万立方米/日。
“这标志着我国煤层气产业发展步入一个新阶段——向深部进军。深层不再是煤层气、煤系气的勘探禁区，而是增储上产的重要领域。”油气调查中心非常规室主任张家强强调，当前深部煤层气、煤系气勘探开发还面临资源家底不清、适配性技术缺乏、难以实现效益开发等问题。据介绍，我国历次煤层气资源评价仅针对埋深2000米以浅地层，而2000米以深煤层气资源评价还尚未开展，也未对煤系“三气”资源进行综合评价。“而且，由于不同地区、不同煤阶、不同深度的煤系储层所处围岩环境差异较大，已有的储层改造技术并不通用。因此，中深层煤系气资源要实现开发利用，仍需进一步攻关煤系储层改造适配性技术。”张家强说。
增储上产
油气基础调查要全面发力
推动油气增储上产是保障国家能源安全的战略选择。页岩气、页岩油、煤系气，作为常规油气资源的有益补充，如何进一步挖掘资源潜力，破解当前面临的问题？
包书景建议，四川盆地五峰组—龙马溪组深层（＞3500米）页岩气是增储上产的主力军，要不断提高深层页岩气富集规律认识水平和深层储层压裂改造工程技术能力。对于分布在重庆彭水、武隆，贵州道真、正安，云南永善—大关，陕南汉中，湖北宜昌、恩施等四川盆缘及盆外复杂构造区的五峰组—龙马溪组常压页岩气，要精细研究页岩气赋存机理和配套技术，支撑“提产”实现效益开发。此外，四川盆地陆相侏罗系、南方复杂构造区寒武系和二叠系、滇黔桂地区石炭系、鄂尔多斯盆地二叠系和三叠系、松辽盆地白垩系等，是有望实现页岩气增储上产的战略接替领域，要深化成藏机理和富集规律的认识，尽快落实“甜点区”和“甜点段”。
吉页油1HF井压裂现场
徐兴友表示，我国页岩油开发尚处初级阶段，其聚集成藏的一些关键问题尚不明确，当下要加快对页岩油有效储层形成条件、成岩演化改造、油气充注过程、相态转化及赋存形式等科学问题进行攻关，进一步深化页岩油富集规律认识。同时，针对中高成熟度页岩油，加快开展页岩油甜点直接检测、超临界二氧化碳复合体积压裂、页岩油提高采收率与碳封存一体化等技术和设备研发；针对中低熟页岩油，要尽快形成一批有效、绿色、经济的页岩油勘探开发配套技术体系。
“推进页岩油勘探开发，还要尽快建立全国统一的地质条件、技术经济和环境影响‘三位一体’页岩油资源评价方法体系，分盆地、分级别、分类型评价全国陆相页岩油气资源潜力。”徐兴友同时建议，在我国大型含油气盆地外围矿业权空白区开展页岩油调查评价工作，力争发现一批油气资源接替基地；探索构建公益性与商业性油气工作新机制，有效服务我国油气资源增储上产。
针对煤系气资源勘探开发，张家强表示，下一步将开展全国煤系气资源潜力评价，在此基础上，优选大型含煤盆地，聚焦资源潜力大的中深层—深层煤系气，通过实施新一轮找矿突破战略行动，实现找大矿、找好矿，探索地质理论与高效勘查技术，建成一批勘查开采示范工程，从而引导和拉动全国煤系气勘查开发。
非常规油气资源的潜力无疑是巨大的，但其勘探开发难度也较大。开发利用非常规油气资源，既是国家能源安全需要，也是基于我国油气资源禀赋的现实目标。
“推进非常规油气资源勘探开发，责任重大、使命光荣。”油气资源调查中心主任吴登定表示。下一步，油气资源调查中心将继续坚持“基础性、公益性、战略性”基本定位，加强基础地质调查和研究，大力开拓页岩油气和煤系气等战略接替资源领域，努力培育新的能源增长点、新的勘探方向、新的资源类型，与油气企业、科研院所、大专院校加强合作，实现优势互补，攻坚克难，为保障国家能源资源安全作出积极贡献。
作者：高慧丽 袁伶俐
文字编辑：王希
新媒体编辑：陈平