近10個月來，四川威遠縣新場鎮老場村2800多米深的地下，縱橫交錯的管道和機器不斷收集著一種被稱為頁巖氣的新型天然氣。這個垂直挖了2823米又水平挖了1079米的頁巖氣井，被命名為威201-H1井，是中國第一口頁巖氣水平井。

    距這口頁巖氣井約200余公里的成都市新都區，正在為蓬勃興起的頁巖氣開發進行技術攻關，并已開建一個至少百億元年產值的裝備研發制造及服務基地。因為頁巖氣多蘊藏在地下數千米的巖層中，是名副其實的石頭縫中的天然氣，其開發需要新的技術和設備支撐。

    “要在幾千米地下把巖石壓裂開，需要打水平井，才能把其中更多的頁巖氣匯集，再開采上來。”西南石油大學教授張鵬說，水平鉆井和壓裂技術因此成為開采頁巖氣的兩個關鍵，目前成都市新都區和西南石油大學等有關方面正在合作，新都頁巖氣能源裝備研發制造及技術服務基地已開建，未來更多的頁巖氣開采設備有望是“成都造”。

數千米地下 石頭縫中藏天然氣

    頁巖氣與目前廣泛使用的天然氣一樣，主要成分都是甲烷。它們多是數百萬甚至上億年前，古生物死亡后的有機質，經過復雜的物理化學過程后形成的。不同的是，常規的天然氣成規模地蘊藏在氣田中。而頁巖氣則以吸附或游離狀態，存在于地下數千米處的頁巖層中。

    頁巖是由粒徑小于0.0039毫米的細粒碎屑、黏土、有機質等組成，具頁狀或薄片狀層理、易碎裂的一類沉積巖。由于頁巖氣的特殊性，中國已將其作為區別于煤、石油和天然氣的獨立礦種。

    早在1821年，美國東部泥盆系頁巖中便鉆成了第1口頁巖氣井。不過，人類對頁巖氣的勘探和開發，直到1980年代才在美國取得關鍵技術的突破，進入21世紀才開始大規模開發。目前，美國和加拿大等國家開采頁巖氣的技術已較成熟，但中國尚處于起步階段。

    據美國能源署2011年對32個國家的48個盆地首次進行的頁巖氣技術可采量評估，這些地區頁巖氣總儲量達187.5萬億立方米。其中，中國頁巖氣技術可采儲量達36.1萬億立方米，位居世界第一。

    多份研究資料稱，四川頁巖氣儲量居全國第一位。有專家預測，僅四川內江威遠地區的九老洞頁巖和瀘州地區下志留統龍馬溪頁巖的資源潛力，就有6.8萬億至8.4萬億立方米，相當于盆地常規天然氣資源總量。

鉆石取氣 全球興起頁巖氣革命

    由于頁巖氣“躲”在地下數千米的巖層中，要開采就需要打井到幾千米的地下，把儲存頁巖氣的頁巖層壓裂開，讓儲存其中的頁巖氣匯集，最終收集并輸送到地面。

    與常規氣田中的天然氣不同，頁巖氣在頁巖中并不能遠距離大規模的流動，如果只垂直挖一口井到地下，將只有該井附近少量的氣體溢出，開采出來的頁巖氣將非常有限。要大規模開采，需要打很多井，同時還需要打水平井———垂直打到幾千米后，再向水平方向掘進，保證更多的氣能匯集。

    西南石油大學教授張鵬預計，開采頁巖氣所需井的密度，大約是常規天然氣開采井密度的10倍以上，才能滿足正常開發需求。不僅如此，頁巖氣開采需要將頁巖層壓裂釋放出氣體實現開采，是在石頭縫中鉆井取氣，其鉆井的難度遠遠超過普通天然氣井。

    “要在幾千米地下壓裂頁巖層，至少需要100多個兆帕的壓力，有時達到兩三百兆帕才能壓裂開。”張鵬介紹說，1兆帕相當于9.8個大氣壓，兩百兆帕相當于近2000個大氣壓。對巖層的壓裂，是用以泥漿為主的液體即壓裂液注入井下，再采用專業技術將巖層壓裂開。

    盡管在幾千米地下巖層中開發頁巖氣的難度和成本，都遠遠高于常規天然氣的開采，但在能源緊張的背景和技術逐漸成熟的推動下，一場被稱為“頁巖氣革命”的開發活動正在全球興起。

    至2009年底，北美已發現頁巖氣盆地30個，開發井50000余口。2011年，美國頁巖氣產量達1800億立方米，占美國天然氣總產量的34%，改變了美國天然氣供應格局。

成都開建頁巖氣裝備制造基地

    “根據西南石油大學的研究，四川頁巖氣開發將帶來巨大商機，上下游產業在2015年到2020年間，每年將帶來至少萬億元以上的產值。”成都市新都區投資促進局局長張謹用手比劃著產業蛋糕之大。

    因有能源裝備制造基礎和西南石油大學的技術支撐，張謹對新都的頁巖氣產業發展非常樂觀。目前，斯倫貝謝、哈里伯頓、威德福已與新都展開合作，意味著全球油氣開發領域的四大巨頭已有三個落子新都。新都工業區已聚集了20多家石油裝備企業，該區也已規劃2000畝土地作為頁巖氣裝備研發制造及技術服務基地，其中600畝左右的起步區已開建。這個基地將包括三大板塊，其一為研發基地，其二為孵化園，其三為裝備制造及技術服務。張謹稱，基地預計五年內年產值將達百億元以上。

    與此同時，位于新都區的西南石油大學正與貝克休斯公司、廣漢宏華公司一起，籌劃在四川共建四川頁巖氣開發研究院。屆時，四川頁巖氣開發將獲得強有力的技術支撐，其相關產業發展也有望進入快車道。