3月19-21日，第十二屆中國(guó)國(guó)際石油石化技術(shù)裝備展覽會(huì)舉辦，
頁(yè)巖氣成為石油石化界人士關(guān)注的焦點(diǎn)。2005年以前，頁(yè)巖氣在美國(guó)能源構(gòu)成中比例相對(duì)較小，10年以前更是微乎其微。2005年，美國(guó)頁(yè)巖氣革命使其能源構(gòu)成發(fā)生巨大變化，也使美國(guó)逐漸擺脫對(duì)國(guó)外油氣資源的依賴。
美國(guó)頁(yè)巖氣的成功開發(fā)，主要源自技術(shù)的發(fā)展。
非常規(guī)油氣資源與常規(guī)油氣資源的生成條件和特性不同，這就決定了非常規(guī)油氣資源不能夠通過(guò)常規(guī)手段進(jìn)行勘探開發(fā)，而需要新的突破性技術(shù)做支撐。
非常規(guī)資源需要非常規(guī)技術(shù)
“頁(yè)巖氣的開發(fā)有兩個(gè)關(guān)鍵，一是必須應(yīng)用
水平井，二是必須進(jìn)行
壓裂，人工形成一個(gè)新的空間。”貝克休斯北亞區(qū)銷售總經(jīng)理胡泊總結(jié)道，美國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)進(jìn)行了30年，經(jīng)驗(yàn)就是這么兩條。
對(duì)于頁(yè)巖油氣勘探開發(fā)，常規(guī)的評(píng)價(jià)方法已經(jīng)難以擔(dān)負(fù)使命。頁(yè)巖氣要想真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)開采，還需要一定的指標(biāo)，而數(shù)據(jù)的確定，有賴于新型的
測(cè)井裝置。
頁(yè)巖油氣開采要鉆出高難度的水平井，這對(duì)新型鉆機(jī)的要求大大提高。常規(guī)油氣資源的水平井鉆井可以通過(guò)定向馬達(dá)或螺桿實(shí)現(xiàn)，如果要開發(fā)頁(yè)巖
油氣藏，這些常規(guī)裝置雖然能夠起到一定作用，但效率太低，而頁(yè)巖油氣藏要實(shí)現(xiàn)商業(yè)開發(fā)，必須達(dá)到兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：低成本與大規(guī)模。
為了提高定向鉆井的速度，需要有新的或者革命性的工具。目前，頁(yè)巖氣開發(fā)用得最多或者用得最好的是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具能夠連續(xù)不停旋轉(zhuǎn)并且鉆出來(lái)的井平滑、完整。
除了對(duì)測(cè)井裝置和鉆井工具很挑剔外，頁(yè)巖氣開發(fā)對(duì)
完井技術(shù)的要求也很苛刻。壓裂改造是頁(yè)巖氣開發(fā)的核心。頁(yè)巖油氣田在沒(méi)有進(jìn)行壓裂改造之前，沒(méi)有任何商業(yè)開采價(jià)值。
2003年，在美國(guó)油田服務(wù)市場(chǎng)中，壓裂作業(yè)的市場(chǎng)份額很小，大概只有200億美元左右。到了2010年的時(shí)候，這個(gè)數(shù)字增加到400億美元，2011年達(dá)520億美元左右。
壓裂技術(shù)特別是大型壓裂技術(shù)是頁(yè)巖油氣田開發(fā)或者商業(yè)開采關(guān)鍵中的關(guān)鍵。頁(yè)巖油氣壓裂對(duì)設(shè)備的要求非常苛刻。設(shè)備首先必須要能夠承受大排量高泵壓帶來(lái)的壓力，其次要能夠精確評(píng)價(jià)壓裂效果，這就需要更精準(zhǔn)的壓裂檢測(cè)技術(shù)。
壓裂檢測(cè)有兩種：第一種是常用的微地震檢測(cè)，通過(guò)壓裂檢測(cè)過(guò)程中間巖石錯(cuò)列；第二種是光線一體化溫度壓裂檢測(cè)技術(shù)。采用后一種新技術(shù)，除了可以獲知壓裂發(fā)生的空間位置外，還能判斷壓裂液到了什么地方、出氣還是出油。
規(guī)模決定經(jīng)濟(jì)性
頁(yè)巖氣要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性開發(fā)，規(guī)模也是關(guān)鍵因素之一。頁(yè)巖氣開發(fā)初期的產(chǎn)量比較高，但遞減速度非�？�。想要進(jìn)行有規(guī)模的開采，就需要大量階梯井對(duì)整個(gè)油田進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開發(fā)。
另外，由于頁(yè)巖油氣藏需要人工進(jìn)行改造，不成規(guī)模的開發(fā)難以最大限度地把油氣開發(fā)出來(lái)，這時(shí)候就需要一種和傳統(tǒng)叢式井不同的新型開發(fā)方式，通過(guò)成規(guī)模的井來(lái)對(duì)地下油氣藏進(jìn)行有規(guī)模、有體積的改造。
“規(guī)模是美國(guó)頁(yè)巖氣能夠成功進(jìn)行商業(yè)開發(fā)的關(guān)鍵因素，通過(guò)升級(jí)裝備來(lái)提高技術(shù)效率尤為關(guān)鍵。”胡泊介紹說(shuō)，按照規(guī)�；囊�，中國(guó)的頁(yè)巖氣開發(fā)對(duì)成套鉆井裝備需求急迫且數(shù)量巨大，這些裝備包括高端電測(cè)和水鉆鉆井工具、電測(cè)過(guò)程中間核磁和礦物測(cè)井工具、高造斜率旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井裝置、套管井及裸眼井分段壓裂完井工具以及大型的壓裂設(shè)備。
美國(guó)頁(yè)巖氣的技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)化主要由中小公司推動(dòng)，大公司在相對(duì)成熟階段則推動(dòng)頁(yè)巖氣向規(guī)�；较虬l(fā)展。美國(guó)主要頁(yè)巖氣開采技術(shù)都源自中小型能源、技術(shù)公司，一項(xiàng)技術(shù)從研發(fā)到商業(yè)化應(yīng)用甚至?xí)?jīng)歷數(shù)個(gè)公司間的更替。中小公司實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和商業(yè)化應(yīng)用后，大公司在長(zhǎng)期性和投資能力上更有優(yōu)勢(shì)，其后期介入能夠?qū)㈨?yè)巖氣市場(chǎng)迅速規(guī)�；�。
目前，我國(guó)頁(yè)巖氣開采的技術(shù)裝備已有一定基礎(chǔ)，在鉆機(jī)、壓裂車組、井下設(shè)備等裝備制造方面已有較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力和生產(chǎn)能力，國(guó)內(nèi)公司的鉆井設(shè)備已批量出口到美國(guó)用于頁(yè)巖氣開發(fā)。國(guó)產(chǎn)大馬力壓裂泵機(jī)組也有效解決了效率低和成本高的難題。同美國(guó)的差距主要表現(xiàn)在系統(tǒng)成套技術(shù)和一些單項(xiàng)配套技術(shù)設(shè)備方面。
對(duì)外合作與自主創(chuàng)新兩條腿發(fā)力
頁(yè)巖氣作為新的能源領(lǐng)域，研究和開發(fā)并非易事。受勘探開發(fā)理論和技術(shù)等瓶頸的制約，目前，國(guó)際上除了美國(guó)對(duì)頁(yè)巖氣大量商業(yè)化開發(fā)利用外，其他國(guó)家仍處于研究開發(fā)階段。
美國(guó)已掌握了從氣藏分析、數(shù)據(jù)收集和地層評(píng)價(jià)、鉆井、壓裂到完井和生產(chǎn)的系統(tǒng)集成技術(shù)，圍繞頁(yè)巖氣開采形成了一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新特征明顯的新興產(chǎn)業(yè)，并已開始向全球進(jìn)行技術(shù)和裝備輸出，也催生了一批國(guó)際領(lǐng)先的專業(yè)服務(wù)公司，如
哈里伯頓、
斯倫貝謝、貝克休斯等。
在我國(guó)，國(guó)家已將頁(yè)巖氣擺到能源勘查開發(fā)的重要位置，國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃明確要求“推進(jìn)頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源開發(fā)利用”。我國(guó)頁(yè)巖氣資源豐富、分布范圍廣，適合于規(guī)模化勘探開發(fā)，但地質(zhì)條件復(fù)雜、類型多樣，在勘探開發(fā)技術(shù)上與先進(jìn)國(guó)家還有很大差距，需要加快攻關(guān)和創(chuàng)新。目前勘查開發(fā)剛剛起步，進(jìn)入快速發(fā)展階段還需要時(shí)間。
專家建議，眼下應(yīng)當(dāng)抓緊做的事情是，加強(qiáng)頁(yè)巖氣領(lǐng)域的國(guó)際交流，加強(qiáng)與國(guó)外有實(shí)力公司的合作開發(fā)，引進(jìn)先進(jìn)理念與開發(fā)技術(shù)，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，建立適合中國(guó)特點(diǎn)的頁(yè)巖氣基礎(chǔ)地質(zhì)理論體系，研發(fā)適合中國(guó)頁(yè)巖氣地質(zhì)特征的水平井、多段壓裂技術(shù)等。
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