——我国页岩气资源的潜力分析
郑和荣
伴随勘探理论的发展和技术进步，油气勘探实现了由构造油气藏向地层岩性油气藏、由地层岩性油气藏向非常规油气藏的两次转变，页岩气革命是第二次转变的典型代表。
近年来，随着水平井分段压裂技术的进步及成功应用，美国页岩气产量逐年增长，2010年页岩气年产量达到1378亿立方米，2011年产量达到1800亿立方米。美国页岩气革命的巨大成功，在世界范围内掀起了页岩气勘探开发的热潮。现在，我国页岩气勘探开发面临良好的发展机遇。国家高度重视页岩气的勘探开发工作，目前已出台相关政策，为页岩气的发展奠定了基础。
我国页岩气资源丰富、勘探潜力大
页岩气是指主要以游离和吸附方式赋存于富有机质泥页岩及其他岩性夹层中的天然气。与常规油气藏相比，页岩气一般具有大面积连续分布、自生自储、低孔特低渗、单井产量低、资源量大但资源丰度低等特点。按成因类型，页岩气可分为生物成因气、热成因气，以及二者的混合气。
影响页岩含气性的因素较多。其中，页岩的含气性与有机碳含量具有较好的正相关性，与硅质矿物的含量也具有较好的正相关关系。更重要的是，硅质等脆性矿物含量高会增加页岩的可压裂性。页岩的天然裂缝多为方解石等矿物充填，在压裂后有利于形成缝网，从而提高页岩气产能。
在多旋回构造与沉积演化过程中，我国发育了海相、陆相和过渡相多种类型富有机质泥页岩。其中，海相页岩主要发育于扬子地区和塔里木盆地的下古生界，海陆过渡相页岩气主要发育于南方和华北地区石炭系—二叠系，陆相页岩主要发育在东部断陷盆地的古近系、松辽盆地的白垩系、四川盆地和西北地区侏罗系、鄂尔多斯盆地上三叠统、准噶尔和三塘湖盆地二叠系。
尽管不同单位或个人采用体积法和类比法对我国页岩气资源量进行的估算结果差异较大，但普遍认为我国页岩气资源较为丰富，勘探潜力较大。根据国土资源部2012年3月发布的数据，全国（不含青藏）页岩气地质资源量134.42万亿立方米，可采资源量25.08万亿立方米，其中四川盆地及其周缘页岩气可采资源量达到6.44万亿立方米，占全国页岩气可采资源量的25.7%。
四川盆地及其近缘将是近期我国页岩气勘探开发的主战场
中国石化现有宣城—桐庐、彭水和南川三个页岩气矿权区块，面积1.63万平方公里。此外，通过初步研究，在常规油气勘察区块中，还有42个油气矿权区块可开展页岩气勘探，勘探总面积达17.5万平方公里。勘探领域包括：扬子地区下寒武统和上奥陶统—下志留统、南盘江—桂中坳陷泥盆系和石炭系海相页岩层系，扬子地区上二叠统和华北地区石炭系—二叠系海陆过渡相页岩层系，四川盆地中生界陆相和西北地区侏罗系等陆相页岩层系。
页岩气选区评价及勘探实践表明，南方地区下古生界是最有利的页岩气勘探领域。其中，下寒武统页岩气有利区主要分布于川南、黔北、黔南及湘鄂西地区，下志留统页岩气有利区主要分布于川南、川东南及鄂西渝东地区。目前，中国石化已经在川北及渝东地区侏罗系、川西上三叠统、渝东下志留统、川南寒武系获得页岩气多点突破和积极进展，涪陵页岩气产能建设已经正式启动，相关工作进展顺利。中国石油在蜀南志留系和寒武系页岩气获得多点突破，长宁—威远国家级页岩气示范区已获国家发改委批准，标志着四川盆地及其近缘将是近期我国页岩气勘探开发的主战场，有望成为最早实现页岩气商业性开发的地区。
目前，在地球物理技术方面，已经初步形成基于有机碳含量（TOC）的随机模拟反演技术、微裂缝预测技术、脆性预测技术和应力预测技术。在钻完井及压裂工艺方面，初步形成了以水平井分段压裂为主体、具有自主知识产权的页岩油气开采配套技术，具备了水平段长1500米、压裂20段的大型水平井压裂技术支持与服务能力。在配套装备方面，成功研制了具有自主知识产权的3000型压裂车。
我国页岩气开发处于起步阶段，页岩气发展面临诸多挑战
应当看到，我国与北美在页岩气地表地貌及地质条件方面具有较大的差异，页岩气发展还面临诸多挑战。就海相富有机质页岩而言，我国海相层系主要发育于下古生界，热演化程度高，经历了多期次的构造叠加与改造，保存条件是页岩气能否有效聚集的关键。并且，我国海相页岩气主要分布于中西部地区，多为复杂山地，管网不发达，部分地区缺水。另外，我国的陆相地层十分发育，与海相页岩不同，陆相页岩横向相变快，纵向上与碳酸盐岩或粉砂岩夹层频繁互层，尽管热演化程度适中，但有机碳含量相对较低，地层可压裂性较差。这些因素导致目前我国页岩气勘探开发成本居高不下，成为限制页岩气开发的瓶颈。
总之，我国页岩气开发还处于起步阶段，相信随着国家政策的扶持、勘探开发力度的加大、地质认识的深入和工程工艺技术的进步，我国页岩气产业一定能取得突破，成为能源接替的主力军。
（作者系石油勘探开发研究院副院长、总地质师，本文由高波根据其在第五届中国石油地质年会上所作报告整理）
