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页岩气开发方兴未艾 破解瓶颈尚需科技助力

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2014-04-15  浏览次数:661
       不知从什么时候开始, 持续的雾霾开始不断袭击着我国大部分城市, 蓝天白云成了人们最渴盼的风景, 而口罩几乎成了生活的必需品,在雾霾的 “ 横行”下,甚至一度脱销。

记者去拜访中国石油大学(北京)非常规天然气研究院教授姜振学的那天,是北京难得的一个好天气。

“作为一种清洁能源,页岩气将有效帮助解决雾霾问题。”看着窗外的蓝天,姜振学讲道,“在呼唤绿色环保的21世纪,它将成为最好的能源。 ”

显然, 姜振学对页岩气的发展前景充满了信心。但同时令他担忧的是,目前我国的页岩气开发投入相对较少, 并存在诸多难题和挑战。

示范区建设火热

目前, 我国已经建立了多个国家级页岩气开发示范区, 其中一些示范区的气井已经实现稳产,并开始向周边地区供气。

不久前, 中国石油化工集团公司(以下简称“中石化”)与重庆市政府正式签署页岩气开发利用战略合作协议,将把重庆建设成我国新能源开发的重要基地,双方预计到2015年末,重庆页岩气产能将达到50亿立方米。

据了解, 重庆作为页岩气富集地区, 初步探明页岩气地质资源12.75万亿立方米,可采集资源2.05万亿立方米, 均列全国第三位。 2013年国家能源局批准设立的重庆涪陵国家级页岩气示范区(以下简称 “ 涪陵示范区”)目前产能已达5亿立方米。

“ 在我国, 涪陵示范区是开发条件较好的区块之一, 不但页岩气资源富集, 而且由于地下地层压力远远高于正常的地层压力, 有利于页岩气的采出。 ”姜振学表示。最新消息显示,目前涪陵示范区已搭建钻井平台32个,钻井130口,完钻90口,共计投入试采井18口, 示范区日产气量从此前的150万立方米猛增至220万立方米。

据姜振学介绍, 目前涪陵示范区单井无阻流量最高的可达120万立方米。其中一口井每天可以生产36万立方米的天然气。以3元/ 立方米计算,这口井每天可以创造100多万元的产值。

“从投资回报的角度来讲,在涪陵示范区, 页岩气开发已经开始实现盈利。 ”姜振学说。按照中石化的规划,2014年,涪陵示范区将新增页岩气井100口,搭建钻井平台达到42个。未来,该公司在涪陵将拥有170口日产超过10万立方米的页岩气井。除了涪陵示范区, 目前我国还有四川长宁—威远国家级页岩气示范区、 滇黔北昭通国家级页岩气示范区、 延长石油延安国家级陆相页岩气示范区等, 都取得了一定进展。如四川长宁—威远、滇黔北昭通两个国家级示范区和富顺—永川对外合作区, 已完钻页岩气评价井39口,累计实现商品气量7000万立方米。同时在勘探开发过程中发现, 部分区块前景远超预期。

        开发遭遇“拦路虎”毋庸置疑, 示范区在页岩气勘探开发中取得的成果不可小觑,但是,不得不承认的是我国页岩气开发仍处于初级阶段, 尚未开始大规模商业化开发, 从前期投入到气井开钻, 与国外相比依然相距甚远。

“ 目前美国的页岩气井大概有十几万口。 但是我国只有不到两百口,水平井就更少了。”姜振学表示。

他认为,一些在页岩气招标中拿到区块的企业在开发上持观望态度,勘探进展非常缓慢,一定程度上阻碍了页岩气开发的进度。 在他看来企业持观望态度由多种原因造成, 包括技术难题、 投资回报风险大、开发条件复杂等。而这其中经济效益成为最重要的因素。对此,姜振学认为,开发页岩气要进行思维方式的转变和创新。 如鼓励企业和地方政府共同投资开发页岩气, 将是值得推广的开发模式。在这种模式下,政府和企业双方可以实现优势互补,从而实现共赢。

此外在西北地区, 水资源缺乏成为页岩气开发面临的最大挑战。由于在页岩气开发中,压裂属于核心技术, 而其中比较成熟的水力压裂法的应用需要大量的水,这在水资源严重缺乏的西部,无疑是一道难题。

同时在页岩气开采所使用的压裂液中,98%是水,剩下2%的成分是化学添加剂。在压裂结束后,约有30%~ 70%的压裂液会被抽回地面,称之为“ 返排水”。 一些环境保护主义者认为水力压裂会造成压裂液中的化学物质和页岩气( 主要是甲烷)混入地下水中,而返排液处置不当还会污染地表水。

在可以预见的将来, 水力压裂法依然是主流。 对于如何破解该技术带来的一系列问题, 姜振学认为,关键是技术创新。只有核心技术取得突破, 才能带来页岩气勘探开发的大发展。同时他表示, 目前已经出现了无水压裂技术, 不仅可以解决缺水难题, 还能减少页岩气开发对环境造成的污染, 可谓一举两得。 虽然这些无水压裂技术大多仍处于试验状态, 运用范围还比较小,但亦取得了不少成果。如加拿大已经进行了相关的实验,发展了液化石油气LPG压裂技术,并将其成功应用在100余口气井的建设中。 虽然目前我国尚未拥有该技术, 但是已研发出CO2压裂技术, 即用液化的CO2代替水来压裂页岩气。


 
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