破解3项世界难题!“陆相页岩油技术”入选国内十项重大科技成果
日期:2023-06-07     来源:中国矿业网    浏览:195    

在不久前刚刚召开的2023中关村论坛开幕式上,发布了包括新一代256核区块链专用加速芯片、新一代量子计算云平台等在内的十项重大科技成果。其中,“陆相页岩油技术革命及战略突破”,作为油气行业的重要成果代表被纳入。
  中关村论坛由科技部、国家发展改革委、工业和信息化部、国务院国资委、中国科学院、中国工程院、中国科协、北京市政府共同主办,所选出的科技成果含金量很高。
  “陆相页岩油技术革命及战略突破”成果创新了中国陆相页岩油富集地质理论,解决了陆相页岩“生油”“储油”“产油”的世界科学难题;创建了中国陆相页岩油关键技术体系;形成了一批自主知识产权;建设了鄂尔多斯盆地陇东、准噶尔盆地吉木萨尔、松辽盆地古龙等国家级示范区与基地。
  中国石油勘探开发研究院致密油研究所副所长、中国石油“十四五”页岩油前瞻性基础性重大科技项目执行项目长杨智教授介绍,常规油藏储存岩石孔隙尺度比较大,尺度可以达到毫米级厘米级,但现在陆相页岩油相当于从70微米左右的头发丝尺度的页岩颗粒中找油产油,孔隙尺度是微米级纳米级,勘探开发难度极大。
  中国陆相页岩油有4个“美中不足”:一是油质偏重,流动难度大;二是甜点区偏小,预测难度大;三是黏土含量高,压开难度大;四是连续分布偏差,作业难度大。
  从勘探的角度来讲,在地下几千米深度范围,钻探找准几米十几米的薄富集层,这对于预测的精度是非常高的,经过非常艰难的探索,目前能达到90%以上的有利储层钻遇率。从开发的角度来讲,一般都是打一口直井下去,在自然能量条件下,石油就可以自己通过井筒流动到达地面,但页岩油没有自然流动的条件,需要人为干预、打碎铁板页岩,创造流动条件。
  开采难度大、成本高,为何还要开采页岩油?对此,杨智教授表示,我们国家一段时间以来一直是一个缺油少油的国家,每一份石油资源都非常珍贵。虽然目前我们实现了石油自给,但为了保障石油安全,我们仍需依靠科技自立自强进源找油。页岩层系石油是战略接替石油资源,其规模效益开发具有重要战略意义。十年来,陆相页岩油从无到有,2022年中国石油矿权区陆相页岩油产量已突破300万吨。
  02. 解决陆相页岩油3项世界难题
  近十年,中国石油在页岩油领域,先后经历了纳米孔发现、国家973研发、国家实验室建设、国际合作研究、勘探风险井部署、开发先导试验、国家示范区建设等一系列重大标志性事件,实现了“陆相页岩产油”革命性创新,形成了特色理论技术系列。
  杨智教授介绍,一方面,创新了中国陆相页岩油富集地质理论,解决了陆相页岩“生油”“储油”“产油”3项世界科学难题:创建陆相富有机质页岩沉积模式;发现了页岩纳米级孔喉储油系统;揭示了页岩油“连续型”甜点区、甜点段富集规律。
  另一方面,创建了中国陆相页岩油实验研究、勘探评价、开发工程和超前创新4项关键技术体系,形成了一批自主知识产权。其中数字岩石智能化评价技术实现了从米到纳米“9”个数量级融合。同时创建了页岩油开发工程技术系列,主要包括体积开发、大平台—井工厂开发等8项核心技术。此外还启动了中低成熟页岩油原位转化攻关,基本解决了资源评价与选区等关键技术难题,研发形成了一批具有自主知识产权的成果,包括国家标准3项、技术秘密35项等。
  03. 陆相页岩油开启新一轮“石油革命”
  理论技术创新,引领推动中国陆相页岩油实现3方面战略突破。第一方面:在鄂尔多斯、准噶尔、松辽、渤海湾、四川、柴达木等盆地获得了一批重大勘探发现。第二方面:建设了陇东、吉木萨尔、古龙国家级示范区与基地。中部鄂尔多斯盆地页岩油开发示范基地,建成了我国目前规模最大的页岩油整装油田;西部准噶尔盆地吉木萨尔,是我国第一个国家级陆相页岩油示范区;东部大庆古龙陆相页岩油国家级示范区,已取得具有战略意义的重大突破。第三方面:创新成果推动,陆相页岩油成为国家战略资源。
  不仅如此,页岩油开采出来后还需要在市场条件下尽可能控制成本,形成规模效益的开发。公开报道显示,中国石油大港油田公司旗下页岩油效益开发示范平台——沧东凹陷5号平台,已正式投入生产。平台内共有9口页岩油井,日产能稳定在280吨左右,形成了10万吨的年生产能力。这标志着我国首个10万吨级页岩油效益开发示范平台在大港油田正式建成投产。据测算,平台前期部署的4口井,合计日产油40余吨。新部署的5口井产量进一步提升,单井日产油稳定在40吨到50吨,预测单井首年产油可超1万吨,单井的最终采收量有望达到4.1万吨,实现陆相页岩油的效益开发。
  杨智教授说,沧东平台是其中的一个成功案例。长庆油田在黄土塬率先建成国内首个百万吨级整装油区,页岩油产量位居全国第一,去年的产量已突破200万吨。新疆油田在吉木萨尔戈壁,正在建设全国第一个国家级页岩油示范区,去年产量已突破50万吨。还有受广泛关注的大庆油田古龙页岩油,相对来说开发难度更大,去年产量也突破了10万吨油当量。

不难看到,中国石油陆相页岩油理论技术创新和实践,突破了“理论误区”,打破了“勘探禁区”,攻破了“开发无人区”,找到了从页岩中开采石油的“金钥匙”,正在掀起一场新的“石油革命”。 

 

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