邹才能:论非常规油气革命及影响

编者按：2018年11月28日，由国际能源署、中国能源研究会主办，中国能源网承办的2018油气创新发展国际论坛在北京召开。会上，众多专家讨论了当前我国油气发展面临的挑战，探寻未来油气产业发展的路径。除发言嘉宾的上述观点引发与会者强烈共鸣外，新形势下油气产业上下游创新模式探索也成为嘉宾的热议话题。中科院院士、中石油勘探院副院长、国家能源页岩气研发(实验)中心主任邹才能在会上发表了《论非常规油气革命及影响》的主旨演讲。以下内容为中能网根据大会发言实录整理而成。

邹才能：尊敬的张局长，各位领导、各位代表，按照会议的安排，我做这么一个报告。

一、非常规的进展

世界石油工业从1859年，美国的第一口油井开始，过去150年主要是常规油气的快速发展。最近十年是美国的非常规油气革命全新开启。

如果把石油工业分为两个体系的话，一个是常规油气工业，我们所有的勘探开发都在找，圈闭型油气藏，而非常规油气在找连续型甜点区。常规油气地质学，非常规油气地质学，这两个有本质的区别。尤其是进入新世纪，全球非常规油气的发现进入了非常活跃的时期，这个是油，这个是气，这个是非常规，在最近十年进展很大。去年全球石油产量44亿吨里面，非常规占14%，天然气在7.3万亿立方里，非常规占25%，并且在不断的攀升。

应该说，煤层气是非常规里面最典型的，煤层气的发展起的比较早，包括中国，美国的煤层气从556亿方降到280亿方，加拿大高峰产能接近100亿，也减了一半，现在澳大利亚是全球煤层气产量最大的国家。因为煤层气产业在我们国家也起的比较早，有近三十年的历史，但产量总体比较低，这是出乎我们很多人的意料，现在美国煤层气产量在逐渐降低。

页岩气起来很晚，但发展很快，全球页岩气产量大概在5000亿方，美国4772亿方，中国排在了第二位，加拿大排到了第三位，阿根廷排到了第四位，但真正加拿大和阿根廷都是各占一半，主体绝大部分还是来自于美国。

美国非常规占82%左右，另外，它现在对外依存度基本都是可以自给，实际上美国的天然气第一次高峰是6000亿，第二次高峰达到历史新高，按照美国生产天然气去年，大概在9300亿，真正实际生产的天然气超过9000亿，大概1200亿用来提高油气采出率，所以美国LNG如果要出口的话非常富存，美国天然气工业发展的非常快。现在发现最大的全球页岩气就是Marcel lus页岩气，去年产量达到了接近2000亿立方米。每年的增幅页岩气大概30%-40%，每年增幅200到300亿立方米，这是最大的页岩气田。

现在这个气田里面，从09年到现在，特别是最近几年，产量上的非常快，这也是美国为什么说页岩气快速发展的其中一个主要气田。最近还发现了一个页岩气田，含气面积15.5万平方公里，这个产量接近500亿立方米。2014年只有100亿，去年达到了500亿左右，现在有一个问题，成份和我们差不多，我们能不能在短短几年，未来三到五年、五到六年达到500亿，这是我们大家很关心的一个重大问题。我的观点是，它地面很平，它可以钻机和地下压力系统进行全面的加快工作，我们国家正好在这两点上，我们地表条件不好，同时，我们地下受制于钻机和压力系统，所以我们发展速度和它有很大的区别。

美国页岩气革命有三条经验，理论革命、技术革命和国家政策的扶持。理论做了22年，真正技术创新走了接近16年，真正大规模工程化生产也是最近十年左右，我们做了一个总结。美国高速页岩气发展有几个启示，第一次是科技革命，第二次革命是成本革命，从页岩气快速发展以后，带来全球的天然气增加，页岩气的技术又转过来用到致密油领域，使得美国致密油产量增加，现在成本又降了一半。美国的海上页岩气在短期可以爆发式增长，这点和我们国家是不太一样的，我们国家产量可以上到500亿，但是短期地下条件和地下组织难度非常大。所以我们很难像美国这样短期冲上峰值，这是和它最大的不一样。包括美国有政府扶持，数据信息及时公开共享。给我们带来了非常大的启示。

我们国家非常规经过十年攻关，去年全国石油里面我们的产量是1.92亿吨，致密油大概是150万吨，页岩油70万吨，稠油1500万吨，油砂220万吨，天然气产量1476亿方，致密气360亿方，页岩气90亿方，煤层气49亿方。

这几类非常规里面我们有一个定位，煤层气是稳步发展，现在也在研究煤层气的峰值产量能搞到多少，大家意见不一致，原来说300、500，现在说还看不清楚。致密气，规模发展，致密气在俄罗斯盆地里面，俄罗斯盆地地面条件相对比较活跃，打起来也很快。页岩气属于提速发展时期，从中央到能源局，到各油公司，包括我们在座各中小企业和民营企业，都在进行页岩气的勘探开发。我们的致密油刚刚开始，处于工业化起步阶段，致密油跟页岩油是不一样的，致密油是我们生产的油要经过运营，比如把我们这里的人当成页岩油的话，致密油是人要走到上面的五层，下到下面的一二层。页岩油是我们这些人在里面不动，包括页岩气。所以致密油我们才刚刚起步。我们致密油的概念是2010年才到中国。而且，致密油和页岩油有很大的本质区别。

水合物我们认为在探索发展过程当中，去年中央也给予了肯定和鼓励。

我们重点介绍页岩气，从05年到现在，走过十几年的历史，真正我们的发展有比较好的收获是从最近的五年，如果跟美国比、跟世界比，中国的页岩气要点赞的，因为它起步很晚，我们都在努力，从区域调查一直到现在，中石油、中石化都取得了很重大的成果。目前已经探明的储量超过1万亿方，今年的产量可能超过100亿方。

这是主体的初步进展。

二、非常规革命

为什么大家都叫非常规革命，或者叫页岩油革命，为什么叫革命，理论革命、技术革命、管理革命、战略革命。我们常规油气分布在高部位，储存很好，受局部圈闭控制，可以打孔开采。非常规不是，大面积连续型甜点区，打孔不出气不出油，必须通过人工压裂开采，这是它们最本质的区别。

现在我们国家已经有三个国家标准，一个是致密气国家标准，2014年6月1号实施的，可以用这个来确定是不是常规气，是不是页岩气。致密气主体是从煤层里面的气运到上面。另外是页岩气国家标准，2015年10月1号实施，页岩里面没有排出来的部分，有裂解层气，这个叫页岩气。致密油，今年5月1号实施，核心是我们在里面制定夹层小于5米，在全球，包括美国，有三大国家标准的估计只有中国。另外是国家补贴有一个依据。

所谓常规油气，传统技术可开采的圈闭型油气藏，这是我们的圈闭，统一的，是油水界面，这是油气界面，在单一圈闭中具体的油气具有统一的压力系统，统一的油气水边界，我们学的时候就是这么学的，国内国外都是这样的。所有的工作都围绕着这个，包括资产的购买。生储盖圈运保，这是六要素，我们传统地质学里面最核心的。

传统认识，致密砂岩、黑色页岩是油气勘探禁区，常规砂岩孔隙直径是致密砂岩的10倍、页岩的1000倍。所谓非常规油气，传统技术不能开采的连续型甜点区，资源占20%，而非常规在前方部位资源占80%，这是致密油、页岩油、致密气、页岩气，但评价标准是不一样的。

这是四川盆地边界，这是涪陵气田，这是威远长宁、富顺永川，富顺甜点区大概在1000公里左右，我们中石油在这是3万平方公里。按照甜点区分布，就是我们工业勘探开发的平面分布，这是平面上的。另外是纵向上的，打直井再打水平井，我们叫甜点段，有页岩不一定有页岩气，有页岩气不一定形成工业堆积，现在我们开采上面的页岩没有气，这个气是含气的页岩，这个段只有20到40米左右，这个甜点段，447Ma到440Ma里面，可以形成30米左右的笔石段，笔石吃藻类，在海平面上，由于后面的硫化环境，和藻类一起死亡，掉到海里。

这是我们最新的一个成果，这个文章发表级别比较高，我们研究4.4亿年前发生了什么，有两次硫化氢事件，造成藻类大规模死亡，包括冰期，硫化和冰期一起造成藻类死亡，死亡以后埋藏，笔石和藻类放在一起，就构成了我们的TOC，由于埋下去以后，这是我们的纳米孔，气就在纳米孔隙里面。

根据我们的研究发现，一个页岩里面甲烷分子直径只有0.38nm，需要一个分子有多大的厚度才能开采，根据我们的研究是5nm，相当于我们人出去要开半扇门，一个甲烷分子也一样，它要进出需要5nm，头发的5万到7万分之一，不可想象，甲烷分子可以这么小，也不可想象它需要的活动也这么小。

同时，根据我们的研究发现，在我们整个四川盆地南部，页岩气70%是属于油里面，只有34%是吸附的，吸附多少呢？首先是有1层束缚水膜厚度，单层厚1.72nm，加2层吸附甲烷厚度0.38nm，必须最小活动5nm气才能出得来，同时，油气在里面占主要的，这是我们中石油勘探院做的研究，大概做了五年。我们就要研究这里面油是多少，吸附气是多少，来进行开采。

现在看，纵向压力高度大概是15米到20米，横向长度大概是100到150米，页理限制裂缝纵向扩展，因此我们提出人工气藏，这是我们说的理论革命。

现在技术革命，我们要打直井，再打水平井，这是我们的笔石，笔石死亡以后埋在下面的地上，所谓的页岩，这个页岩生成石油，页岩有顶板和底板，再裂解形成页岩气，现在地面打直井再打深井，形成缝网系统，缝网系统的气纳米孔内页岩气释放，沿着裂缝系统开采。这就是所谓的理论技术革命，过去我们不用这个。另外是管理革命，我们说2015年、2016年低油价以后，美国主体公司都亏本，最高油价到了113美元，2016年1月份到26美元，昨天是58美元。现在国际9家机构预测，今年的平均油价是59美元，现在看也很难说，现在油价又降下来了，这是管理成本带来的。油的平均成本降了一半，气也是，气的平均成本每方只有5毛钱左右，这是管理革命以后降低一倍成本。

另外，战略革命，美国可以依靠非常规油气实现它的能源独立，今年3月份，在休斯敦，3500名部长官员讲，依靠能源增长成为经济主力，特别是化石能源，现在看已经达到这个效果。根据我们的预测，2026年可能达到能源独立，他如果大规模开发煤炭、油气，就会实现大规模油的开采。

因此，全球只有两个国家在进行非常规大规模勘探开发，就是美国和中国，致密气、煤层气、页岩气、致密油，纯真的页岩油还没有开始。

这是我们从理论技术角度理解什么是理论技术革命。

三、挑战及潜力

中国页岩气资源潜力有待进一步落实，我们认为勘探程度很低，毕竟我们发展时间很短，这都是客观存在的。另外，3500到4500以深核心技术装备没有完全突破，我们3/4资源在深层，我们希望在座相关专家能够在深层的技术装备上发挥更大作用。比如现在卡脖子的技术就是地质导向钻井系统，目前中石油在四川最受制约的就是要等压力设备，这一点是过去没有想到的问题，钻机现在够了，但是压力设备不够，导向不够，如果这个技术你们能够进行低成本服务，市场会很大。另外是3500到4500的压裂设备，需要的量太大，2/3在这个资源里面，在座诸位如果能够在整个系统发挥作用的话，肯定会有很大的经济效益。另外，我们要地面工厂化的建立，美国大规模的勘探开发，因为它地表条件很好，我们现在的产量峰值可以达到很多，但是地面条件受制于我们的地质导向，不是我们不努力，确实天不帮忙，我们的技术受制于人。

我们其他的类型就不讲了，非常规油气定位，中国基本能源安全的砝码，还有页岩油气资源是很丰富的，我们页岩油资源是常规的3倍，现在我们正在做页岩油资源规划，我们认为这是继页岩气之后真正的非常规革命。另外是水合物，常规油气的20倍，2050年有没有可能实现规模化。

非常规革命可以助推世界石油工业可再发展150年以上，资源是有的。非常规革命回答三个问题，80%油气资源存在的理论问题，过去认为非常规不可通用，现在把不可能变成可能的技术问题，还有黑天鹅随时可出现的思维问题。因此，非常规油气革命的影响，增加产量延长石油工业生命周期，推动低油价引领低成本管理革命，中国油气供给多路径并更加安全，如果没有非常规革命，俄罗斯的气油不会这么容易给我们。另外，重构大国能源版图与政治新格局，非常规带来的影响太大，我们还要进一步思考它的影响还会多远，还会多大。

不对之处请张局长和各位专家批评指正，谢谢大家！