首个页岩油气国家重点实验室落户中国石化

作为国家科技部批复建设的重要创新平台之一，页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室落户中国石化。11月27日，该实验室建设实施运行方案研讨会暨第一届学术委员会会议在中国石化石油勘探开发研究院举行，这是中国石化上游首个进入“国家队”的重点实验室，标志着该实验室正式步入建设阶段。

近年来，随着非常规能源的迅猛发展，全球掀起了新一轮的能源革命。我国非常规油气资源非常丰富，评估数据显示，全国页岩气资源量20.58万亿方，这表明我国页岩油气具有大规模经济开发的资源基础和潜力，有望成为我国油气资源战略接替的重要领域。

科技部基础研究司司长马燕合说，祝贺页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室落户中国石化，该实验室要结合企业自身特点，建立以科技创新为核心、以管理创新为基础的全面创新体系，整合创新资源，营造创新环境，做出企业国家重点实验室特色，更好地服务于中国石化的发展目标和国家创新驱动发展的战略需求。

中国工程院院士、中国石化总地质师、该实验室学术委员会主任马永生说，页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室是中国石化在国家科技创新平台建设中的又一重要里程碑。实验室为中国石化页岩油气产业发展和科技创新搭建了更高端的支撑平台，将为实现国内页岩油气规模经济开发和分享国际页岩油气资源，提供有力的理论与技术支持，必将有力推动我国页岩油气资源的勘探开发。

中国科学院院士、中国石化副总地质师、石油勘探开发研究院院长、该实验室主任金之钧说，实验室将发挥中国石化的优势，紧紧围绕页岩油气形成理论与勘探技术、页岩油气流动机理与油气藏工程、优快钻完井与储层改造技术开展创新研究，以国家油气战略目标为己任、紧盯石油科技发展前沿，在海相页岩气和陆相页岩油富集理论和页岩油气勘探开发工程领域取得系列成果，为保障国家能源安全作出更大贡献。

据悉，企业国家重点实验室是国家技术创新体系的重要组成部分，主要任务是面向社会和行业未来发展的需求，开展应用基础研究和竞争前共性技术研究，研究制定国际标准、国家和行业标准，聚集和培养优秀人才，引领和带动行业技术进步。

此前，科技部公布了批准建设第三批企业国家重点实验室名单，共有75个实验室入选，由中国石化石油勘探开发研究院、石油工程技术研究院联合申报的页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室榜上有名。另有绿色化工与工业催化国家重点实验室落户中国石化上海石油化工研究院。

中国石化已率先取得页岩气勘探开发重大突破。2011年，围绕建设“世界一流”能源化工公司的发展目标，中国石化提出“页岩气勘探开发要走在中国前列”。2012年11月，中国石化在重庆涪陵钻探的焦页1HF井获高产工业气流，实现国内页岩气勘探开发重大突破。2014年3月，中国石化宣布涪陵页岩气田提前进入商业开发。一期产能50亿立方米，计划建设钻井平台63个，钻井253口，2015年底将建成。

国土资源部评审认定涪陵页岩气田是“两高、两好”优质海相页岩气田。2014年7月8日至10日，经国土资源部油气储量评审办公室评审专家组认定，涪陵页岩气田新增探明地质储量1067.5亿方，是典型的优质海相页岩气。地层压力高、天然气组分好。储气层平均埋深2645米，地层压力系数为1.55，气体甲烷含量高达98%，二氧化碳含量低，不含硫化氢，属于中深层、超高压、优质天然气田。气井产量高、试采效果好。试采单井产量高，稳产时间长。气田储层为海相深水陆棚相优质泥页岩，厚度大、丰度高、分布稳定、埋深适中，中间无夹层，与常规气藏明显不同，具有典型的页岩气特征，与北美典型海相页岩各项指标相当。

国际社会积极评价涪陵页岩气田的突破性进展。2014年11月5日在美国达拉斯举行的第五届世界页岩油气峰会，授予中国石化“页岩油气国际先锋奖”，以表彰北美以外世界首个页岩气重大商业发现，中国成为世界上第三个（继美国、加拿大之后）实现页岩气商业开发的国家。

清洁低碳的页岩气开发对我国能源变革具有战略意义。百亿方涪陵页岩大气田建成后，环境保护方面，可每年减排二氧化碳1200万吨，相当于植树近1.1亿棵、800万辆经济型轿车停开一年，同时减排二氧化硫30万吨、氮氧化物近10万吨。能源结构调整方面，目前我国天然气消费占一次能源消费比重仅为5.5%，远低于同期世界平均24%的水平，对外依存度也已超过30%。随着页岩气规模开发，我国天然气自给能力将进一步提高，能源结构也将进一步优化。

中国石化初步形成了页岩气勘探开发技术系列。一是在理论认识方面，形成了海相页岩气富集规律认识，总结了深水陆棚相优质页岩气关键参数选取原则。二是形成了以测井综合解释和地震综合解释为主的勘探评价技术。三是形成了页岩气开发关键技术。包括水平井优快钻井技术、长水平井段压裂试气工程工艺技术等，并实行以“井工厂”钻井和交叉压裂的高速高效施工模式。四是页岩气商业开发的装备和工具研发取得重要进展。自主研制成功的3000型压裂车，代表了压裂装备技术世界先进水平，已投入现场应用。五是重视环境保护。通过钻前水文勘测、表层清水钻井和废液回收处理等措施实现了零排放、零污染的绿色开发。这些实践，为加快我国页岩气实现规模商业开发提供了技术支撑，积累了宝贵经验。

中国石化倡导并践行绿色低碳开发。一是注重对水资源的利用和保护。保护地下水环境安全，建设前进行地下水文勘探，优选井位；地面修建污水池、放喷池、油基钻屑暂存池等环保设施，进行防渗承压试验后交付使用。钻井中1500米以内直井段一律采用清水钻工艺，不用任何添加剂；钻井设计上，采用四层套管固井，完全隔开井眼工作环境与浅层地下水系；1500米-2500米直井段一律采用无害水基钻井液工艺，下入技术套管，并用水泥固井封至地面，隔开上部地层和目的层段；2500米-4500米水平段时，下入生产套管，油基钻井液都在密闭循环系统工作，所钻井眼完全与环境水体、浅层岩体有效隔离。压裂用水取自乌江，不与民争水。注重施工全过程清洁生产，钻井压裂废水回用率100%；中国石化自主开发的压裂液无毒无害不含重金属并可重复利用。

二是注重温室气体的排放和处理。页岩气的主要成分是甲烷，既是一种清洁能源，也是一种主要的温室气体。积极使用清洁工艺，努力减少温室气体排放。优化试气测试流程实现“边测试、边生产”，最大限度控制测试时间。目前平均单井放空燃烧气量较2013年减少50%以上。“页岩气地面流程测试系统”已获国家专利授权。对返排液进行密闭式油气分离处理，分离后的页岩气进入管网输送。推广使用网电钻机替代柴油驱动钻机，降低能耗，相应减少温室气体等排放量。此外，还集中收集油基岩屑进行专业化治理等。

三是注重保护水土资源和节约用地。通过“丛式井”设计、“井工厂”模式施工、“标准化”场站设计及施工后复耕等措施，单井土地征用面积节约30%以上。通过优化选址，尽量避开生态环境敏感区域，尽量减少树木砍伐、植被破坏。施工后严格按照复垦方案恢复植被、保持水土和复耕土地。

页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态存在的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料;页岩油是指赋存于富有机质泥页岩及其粉砂岩、砂岩、碳酸盐夹层中的自生自储、连续分布的石油聚集。

中国石化在成功实现页岩气勘探开发的同时，及时启动页岩油的勘探和技术研发。2011年以来，在泌阳凹陷和济阳坳陷针已钻探多口页岩油专探井，通过水平井分段压裂测试获得页岩油流。同时，针对陆相页岩油勘探开发面临的科学问题与技术难点，相继开展了23项科技攻关研究，已在页岩油赋存机理与选区评价、地质地球物理与目标预测、优快钻井、储层改造工艺、开发设计优化等5个方面均取得阶段性成果，为进一步深入开展页岩油勘探开发奠定了良好基础。