化石能源仍是主角
世界一次能源正在邁入石油、天然氣、煤炭、新能源“四分天下”的發展時代。據國際能源機構(IEA)2011年預測,2035年全球一次能源消費結構中,石油將占28%、天然氣占23%、煤炭占24%、核能及可再生能源占25%。油氣資源潛力很大,化石能源在未來仍是主角,全球常規與非常規油氣資源總量大約為50000×108噸,常規與非常規油氣資源比例約為2:8,目前常規油氣資源采出程度僅為25%,非常規油氣資源采出程度還微不足道。從資源角度,油氣完全可以在相當長時期內滿足人類社會發展需要,石油工業生命還可以延長150年以上。
全球常規油氣開發主要來自中東和中亞—俄羅斯地區,常規油氣勘探發現熱點在深水、突破難點在深層、爭奪焦點在北極。2000~2012年,全球共新增探明油氣儲量1100×108噸以上,其中來自海洋深水油氣儲量約占28%,主要分布在巴西、澳大利亞、西非、墨西哥灣四大深水區;來自陸地深層油氣儲量約占 16%,主要分布在中東、中亞—俄羅斯地區;北極地區新發現油氣田81個,主要分布在挪威巴倫支海,格陵蘭島西部巴芬灣首次獲得油氣發現。
兩大非常規突破區
全球正在形成美國、中國兩大非常規油氣戰略突破區,非常規油氣產量占總產量的比例快速升至10%以上。2012年,美國頁巖氣、致密氣、煤層氣等非常規天然氣產量已達4800×108立方米,約占美國天然氣總產量的70%;中國致密氣、煤層氣等非常規天然氣產量已超過320×108立方米,約占中國天然氣總產量的30%;近10年成為美國頁巖氣與致密油“革命性發展的黃金十年”,中國進入致密氣與致密油“開創性發展的探索十年”。
我國油氣資源比較豐富,約占全球油氣資源總量的3%,常規油氣資源采出程度僅為15%左右,非常規油氣勘探開發剛剛興起,石油產量將保持穩中有升、天然氣產量快速發展。常規油氣仍是增產主體,非常規油氣已成為戰略性接替資源,致密油和氣已成為非常規油氣發展第一重點,海相頁巖氣、煤層氣將實現規模化生產。 2012年,致密氣產量占全國總產量的30%,已成為天然氣增儲上產的重要領域;致密油在鄂爾多斯、準噶爾等盆地發現多個5×108~10×108噸級儲量規模區;煤層氣初步建成沁水盆地南部、鄂爾多斯盆地東緣兩個地面生產基地;四川盆地南部海相頁巖氣工業化試驗區建設取得了重大進展。
石油工業新科技革命
以“頁巖氣革命”為代表的非常規油氣理論技術創新,正在推動世界石油工業新的科技革命。我國油氣地質理論取得創新性進展,如非常規致密儲層納米級孔喉系統重大發現,揭示連續型油氣聚集機理,推動油氣勘探從盆地高部位向盆地斜坡或凹陷中心拓展,開辟致密油氣、頁巖油氣勘探新領域,突破“磨刀石”儲層不能形成工業性油氣流的傳統認識;揭示常規—非常規油氣“有序聚集、空間共生”的分布規律,需要勘探對常規與非常規油氣“一網打盡”、開發“吃干榨盡”。高分辨率三維地震、水平井體積壓裂已成為石油工業兩大“殺手锏”技術,平臺式“工廠化”作業將成為油氣低成本開采具有革命性的新模式。
非常規十大挑戰
常規石油工業體系基本成熟,但與之協同發展的非常規油氣工業化體系尚未建立,還面臨10個方面的挑戰:常規思維遇挑戰,需要有非常規哲學思想;傳統粗粒沉積學遇挑戰,需發展泥頁巖、碳酸鹽巖與粉細砂巖為核心的細粒沉積學;常規孔隙儲集層遇挑戰,需發展納米級孔隙為核心的非常規儲集層地質學;常規圈閉成藏理論遇挑戰,需發展連續型油氣聚集理論為核心的非常規油氣地質學;傳統地球物理學遇挑戰,需發展“六性”評價預測技術;直井鉆探技術遇挑戰,需發展水平井規模壓裂技術;開采方式遇挑戰,需發展多井平臺式“工廠化”生產;管理方式遇挑戰,需建立全過程低成本管理模式;政策引領遇挑戰,需建立市場競爭和財稅補貼機制;院校教育遇挑戰,需大力培養非常規創新型人才等,大力發展《非常規油氣地質學》。
突破挑戰的根本目的,是解決人類社會發展的能源需求,更重要的是培育非常規思維、引領非常規創新,使人類認識世界有非常規思想、改造世界有非常規方法、推動世界有非常規人才,形成“非常規哲學”。
常規與非常規并舉
美國進入非常規油氣發展新時代,中國也已跨入常規與非常規并重發展新時期,需要至少在四個方面“協同發展”石油工業新體系。一是勘探方式的協同:AAP同步研究、同步部署、同步勘探;二是開發方式的協同:不同層系、不同類型的同步采出;三是地面建設的協同:整體研究、整體規劃、整體建設;四是作業模式的協同:不同資源類型的多井平臺“工廠化”同步作業;五是政策支持的協同:制定常規剩余難動用儲量與非常規油氣的開發補貼激勵機制;六是人才培養的協同:石油院校本科常規油氣人才與研究生非常規人才的連續培養,為常規與非常規油氣工業發展提供人才保障。
隨著非常規油氣資源大規模開發利用,美國油氣產量雙雙實現止跌回升,對外依存度大幅下降,2012年石油對外依存度已降至40%、天然氣對外依存度降至 6%,持續推動美國“能源獨立”戰略實施,有望實現本土化“能源獨立”。中國已進入常規與非常規油氣并重發展期,但油和氣的對外依存度將越來越高,需要把握世界能源格局重構新態勢、東半球油氣“自西向東”流動的新機遇,實現我國全球化“能源安全”供給的新戰略。(作者:鄒才能 中國石油勘探開發研究院副院長兼總地質師)