頁岩氣革命的成功不僅實現了自身的能源獨立的金鑰匙,也極大地改變了世界油氣貿易的版圖。近十年,石油地質學家、中國科學院院士金之鈞聚焦頁岩油氣研究,他表示,中國頁岩氣資源量豐富,未來還將着手開採四千多米深的頁岩氣。而頁岩氣一般儲藏在納米孔隙裏,埋藏越深開採難度越大。目前中國已製造出世界最先進的三千馬力壓裂車,通過鑽井工藝和壓裂方法的革新,中國的頁岩氣開採潛力不可限量。
《科學》(Science)雜誌在創刊一百二十五周年之際公布了一百二十五個最具挑戰性的科學問題,其中第二十四個問題是「什麼時間用什麼能源能夠替代石油?」面對世紀之問,金之鈞表示,在二○四五年前後天然氣將超過原油,並在一次能源結構中成為第一大能源,人類將迎來天然氣時代。
二○三○叩關千億立方產量
金之鈞是較早將美國頁岩革命介紹到中國的學者之一。他曾致力於成藏機理與海相油氣地質理論研究及勘探實踐,為中國海相油氣的發現做出貢獻。據介紹,二○一八年中國頁岩氣的開採量是一百零九億立方,二○二○年可以確保二百億立方,到二○三○年中國將有能力實現八百至一千億立方的頁岩氣產量。據悉,中國在四川省和重慶市發現了一連串的頁岩氣田,如重慶涪陵頁岩氣田,四川威遠頁岩氣田。
雖然中國頁岩氣資源量豐富,但中國正面臨低成本開採頁岩氣的挑戰。頁岩氣一般儲藏在納米孔隙裏,開採需先把岩石壓開,讓頁岩氣滲流到井筒中,依靠常規的天然氣開採技術無法實現頁岩氣的開採。金之鈞院士表示,中國早期及現階段所開採的頁岩氣埋藏深度是二千至三千五百米,而將來面臨的是埋藏四千多米深的頁岩氣。
「通過鑽井工藝的革新,壓裂方法的創新,中國的頁岩氣開採將大有希望。」金之鈞院士表示,高水平的裝備與設備決定了油氣開發與能源利用的效率,也決定了未來的低碳時代。據悉,中國已製造出三千馬力的壓裂車,這是世界上最先進的壓裂車。
採「陸相」頁岩油 技術自主
中國國民經濟快速發展的同時,石油對外依存度在二○一八年亦上升至百分之七十,石油安全問題日趨嚴重。金之鈞表示,中國科學院地學部和技術學部聯合承擔的《中國頁岩油的發展戰略》研究項目,歷時兩年調研了中國九家油田,美國三家油田,十家國際研究機構、諮詢機構、油氣服務公司。研究結果肯定了中國頁岩油的發展潛力,也指出中國的陸相(古湖泊河流環境)頁岩油與美國的海相(古海洋環境)頁岩油有很大不同。
金之鈞介紹,美國所生產的頁岩油主要是輕質原油,具有成熟度比較高、地下流動性好、地層能量充足、易於開採的特性。而中國的陸相頁岩油主要在陸相盆地,三分之二的資源成熟度比較低,流動性較差,開採難度大。借鑒美國頁岩油開採技術,在中國只能開採三分之一的輕質原油,大部分頁岩油的開採還需要靠中國自己的理論、技術、裝備。
「目前我們的科研工作正處於爬坡階段,我期待在十年內頁岩油的開採技術能夠成熟,到二○三○年左右中國頁岩油實現規模商業開發。」金之鈞院士表示。