導(dǎo)語(yǔ)：鄂爾多斯盆地的長(zhǎng)慶油田頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)不久前取得了重大突破，日產(chǎn)原油達(dá)到3030噸，累計(jì)增產(chǎn)原油4.3萬(wàn)噸，這標(biāo)志著我國(guó)頁(yè)巖油大規(guī)模開(kāi)采的技術(shù)積累達(dá)到了成熟的階段。然而，是否有必要繼續(xù)跟進(jìn)在全球范圍內(nèi)轟轟烈烈的頁(yè)巖油革命，是中國(guó)面臨的一個(gè)更值得探討的新問(wèn)題……

一、重新認(rèn)識(shí)原油家族里的頁(yè)巖油

頁(yè)巖油，顧名思義，是指存儲(chǔ)在富含有機(jī)質(zhì)的泥頁(yè)巖層系或泥頁(yè)巖層系中的致密碳酸巖或碎屑巖夾層中的石油，仍然屬于廣義上的原油。

頁(yè)巖油存在于頁(yè)巖層中

新世紀(jì)以來(lái)，傳統(tǒng)的石油形成理論（即石油是從動(dòng)植物的尸骸形成）在學(xué)術(shù)上受到了極大的挑戰(zhàn)，原因是其無(wú)法解釋巨大的石油資源量。而頁(yè)巖油的發(fā)現(xiàn)則強(qiáng)化了這個(gè)判斷，全球頁(yè)巖油的儲(chǔ)量保守估計(jì)約在11-13萬(wàn)億噸之間，遠(yuǎn)超目前傳統(tǒng)石油的儲(chǔ)量（約2500億噸），且頁(yè)巖油廣泛存在于世界各地的頁(yè)巖層之中，相比油田的分布要均勻得多。

由于頁(yè)巖油和傳統(tǒng)石油在成分上并無(wú)明顯的不同，均包含豐富的烷烴、烯烴和芳香烴等，即頁(yè)巖油是“石頭縫里的石油”，在容易開(kāi)采的油田內(nèi)的傳統(tǒng)石油實(shí)際上是頁(yè)巖油長(zhǎng)期積聚的產(chǎn)物。如果這些油可以開(kāi)采出來(lái)，那么在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，都不需要擔(dān)心所謂的石油枯竭、能源危機(jī)問(wèn)題。

二、中國(guó)頁(yè)巖油資源稟賦出色

2010年左右，美國(guó)掀起了轟轟烈烈的頁(yè)巖油革命，意在通過(guò)頁(yè)巖油的開(kāi)發(fā)，降低對(duì)進(jìn)口原油的依賴(lài)，同時(shí)配合美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略。其效果也十分顯著，美國(guó)石油產(chǎn)量在近些年來(lái)的快速上升很大程度上源于頁(yè)巖油的開(kāi)采，技術(shù)的進(jìn)步也降低了開(kāi)采成本。美國(guó)在2019年超越沙特、俄羅斯成為世界第一大油氣生產(chǎn)國(guó)，是全球能源行業(yè)的重大事件，一舉改變了全球石油市場(chǎng)格局，使得美國(guó)重拾能源獨(dú)立，從油氣純進(jìn)口國(guó)變成了出口國(guó)，深刻地改變了世界的經(jīng)濟(jì)走勢(shì)。

美國(guó)掀起了頁(yè)巖油革命

頁(yè)巖油儲(chǔ)量大致與國(guó)土面積成正比，我國(guó)已探明的頁(yè)巖油儲(chǔ)量位居世界第三，主要儲(chǔ)集層為富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖，廣泛分布在松遼、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木等盆地和部分山脈之中，可開(kāi)采的資源量約3-6萬(wàn)億噸，僅依靠頁(yè)巖油就可以徹底摘掉貧油國(guó)的“帽子”。

對(duì)頁(yè)巖油開(kāi)采技術(shù)的探索有助于增強(qiáng)國(guó)內(nèi)原油供應(yīng)能力，是保障我國(guó)能源安全的重要部分。

中國(guó)頁(yè)巖油氣分布

三、頁(yè)巖油大規(guī)模開(kāi)采冶煉技術(shù)已被精準(zhǔn)拿捏

位于鄂爾多斯盆地的長(zhǎng)慶油田是典型的低滲、低壓、低豐度油氣田。

由于油氣儲(chǔ)層地質(zhì)結(jié)構(gòu)致密，將油、氣從地下以常規(guī)方式進(jìn)行開(kāi)采并非易事。作為最標(biāo)準(zhǔn)的頁(yè)巖油田，長(zhǎng)慶油田是我國(guó)大規(guī)模頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)技術(shù)的良好“試驗(yàn)田”。

水力壓裂技術(shù)

在此次頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)中，我國(guó)技術(shù)團(tuán)隊(duì)借鑒并因地制宜地優(yōu)化了國(guó)際上主流的水力壓裂技術(shù)。該技術(shù)的思路主要可以概括為：利用強(qiáng)大的壓力將巖石破碎，使得石油聚集，人為地“榨取”頁(yè)巖油，極大增加萃取原油的效率。

長(zhǎng)慶油田外景圖

在此項(xiàng)技術(shù)中對(duì)頁(yè)巖層施加壓力的媒介就是水，首先通過(guò)常規(guī)的豎直鉆井鉆入頁(yè)巖層，再進(jìn)行水平鉆井，之后再開(kāi)始水力壓裂步驟。水力壓裂利用地面高壓泵，通過(guò)井筒向油層快速注入具有較高粘度的壓裂液（為確保水盡量長(zhǎng)時(shí)間停留在巖層中），在井底油層上形成很高的壓力。

突破巖層耐受臨界點(diǎn)后，油層將被壓開(kāi)并產(chǎn)生裂縫，并繼續(xù)注入，讓裂縫向油層內(nèi)部擴(kuò)張。最后再通過(guò)交換液注入足量的石英砂，在油層中留下并維持住一系列尺寸較大的孔洞和裂縫，使頁(yè)巖油層中的原油和部分油頁(yè)巖能順著流出，并與井筒之間建立起一條新的流體通道。壓裂之后，地下油氣的積聚分布被徹底改變，產(chǎn)量一般會(huì)大幅度增長(zhǎng)。

除開(kāi)采外，對(duì)資源的回收也是頁(yè)巖油開(kāi)采中重要的一部分，頁(yè)巖油身處的油頁(yè)巖已經(jīng)基本可以做到100%的利用。開(kāi)采得到的產(chǎn)物除原油外，還有相當(dāng)一部分油頁(yè)巖碎片，這些油頁(yè)巖可以如同煤炭一般直接進(jìn)行燃燒，而燃燒形成的巖屑已經(jīng)完全去除了有機(jī)成分，可以作為建筑材料的原料。

油頁(yè)巖可以像煤炭一般燃燒

四、不急不急，先做技術(shù)積累

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)研究，此次長(zhǎng)慶的頁(yè)巖油田已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模效益開(kāi)發(fā)。但目前我國(guó)對(duì)頁(yè)巖油的興趣僅停留于比較積極的技術(shù)積累，實(shí)際上并無(wú)大規(guī)模的開(kāi)發(fā)意向，主要有幾方面的原因。

1.陸相油田開(kāi)采難度大

中國(guó)主要分布陸相頁(yè)巖油田。此次鄂爾多斯盆地的地勢(shì)較為平坦，是比較標(biāo)準(zhǔn)的頁(yè)巖油田，與美國(guó)主要的頁(yè)巖油產(chǎn)區(qū)德克薩斯州的地形類(lèi)似。但這并不能很好地代表我國(guó)的頁(yè)巖油田，我國(guó)剩余的主要頁(yè)巖油產(chǎn)區(qū)地質(zhì)條件不佳，斷層褶皺多，開(kāi)采難度很大。

2.技術(shù)復(fù)雜，成本高

頁(yè)巖油開(kāi)采的技術(shù)復(fù)雜，造成了其成本高昂。在全球原油價(jià)格總體平穩(wěn)的前提下，開(kāi)采頁(yè)巖油不如直接進(jìn)口國(guó)外的優(yōu)質(zhì)原油。即使是美國(guó)，也遇到了這樣的問(wèn)題，普遍認(rèn)為頁(yè)巖油在國(guó)際油價(jià)超過(guò)80美元一桶時(shí)才有利可圖，近些年受到較低油價(jià)的沖擊，相當(dāng)多的頁(yè)巖油田已經(jīng)荒廢。

3.性?xún)r(jià)比低，劃不來(lái)

相比于美國(guó)和加拿大，我國(guó)頁(yè)巖油的平均含油率只有5-10%，但平均每提煉出一噸頁(yè)巖油，便會(huì)附帶產(chǎn)生二三十倍的廢石渣，以及更多的水污染，嚴(yán)重影響周?chē)h(huán)境。

4.安全隱患，需謹(jǐn)慎

水力壓裂技術(shù)的運(yùn)用會(huì)造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)的徹底改變，巖層的空心化容易導(dǎo)致地質(zhì)沉陷，對(duì)未來(lái)該地區(qū)的安全開(kāi)發(fā)會(huì)產(chǎn)生較大影響。

5.長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，謀發(fā)展

頁(yè)巖油雖然儲(chǔ)量巨大，但依然屬于化石能源的一種。我國(guó)正在大力發(fā)展清潔能源，頁(yè)巖油的大舉開(kāi)采不利于我國(guó)實(shí)現(xiàn)“碳中和”承諾。在進(jìn)口原油更具經(jīng)濟(jì)性的前提下，暫時(shí)不開(kāi)采，選擇將深埋于我國(guó)地底的頁(yè)巖油留給后人在必要時(shí)刻啟用顯然更具長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。

美國(guó)頁(yè)巖油開(kāi)采制造了較大污染

結(jié)語(yǔ)：

能源是社會(huì)運(yùn)行不可或缺的支柱之一，即使我國(guó)由于諸多原因暫時(shí)不進(jìn)行全國(guó)范圍內(nèi)的頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)，但依然集合科研力量攻關(guān)頁(yè)巖油開(kāi)采核心技術(shù)，并進(jìn)行積極的資源勘探。頁(yè)巖油開(kāi)采理論和技術(shù)的不斷完善，能夠使我國(guó)在能源上做到“手中有糧，心中不慌”。