我国深层页岩气资源丰富、类型多样、分布广泛， 具有良好的资源前景和重大的勘探意义，是我国页岩气产业发展的基本方向。为此，第十一届中国页岩气发展大会特别邀请重庆地质矿产研究院张烨院长现场分享《深层页岩气开发工作进展及下步攻关方向》，深入探讨中国深层页岩气的勘探技术及发展方向。

图为张烨院长现场演讲画面

演讲嘉宾：张烨

重庆地质矿产研究院页岩气分院院长

张烨，现任重庆地质矿产研究院页岩气分院院长、党支部书记。该同志系统建立了页岩气勘探开发选层关键技术，开展了页岩气分析测试关键技术和综合地质评价体系，建设国内第一个专门用于页岩气勘探开发的固定地震监测台网，推进页岩气产业绿色安全可持续发展，多项成果在实际应用中累积创造了良好的经济效益。带领团队成功申报页岩气勘探开发国家地方联合工程研究中心，建立国土部首批页岩气勘查开发关键技术团队，2021年团队被四部委联合表彰为“第六届全国杰出专业技术人才先进集体”，个人2017年中国石油大学（北京）、2019年中国地质大学（武汉）被聘为兼职教授，培养硕士研究生12名。

以下为张烨院长演讲内容

深层页岩气开发工作进展及下步攻关方向

各位领导，各位同事：

下午好！

很高兴能参加页岩气发展大会，深层的问题可能是目前页岩气领域大家比较困惑的。我本人的工作来讲，刚开始我做的油气田就是最深的，5000多米的时候基本上见不着，基本上6000m、7000m，现在已经到8000多米了。目前页岩气来讲，从重庆的700多米到800米，现在进入4000多米，前面同志已经讲了页岩气已经进入到6000m了。

我从四个方面跟大家分享：

一、勘探开发现状

深层的问题如果不考虑温度的问题，基本上就是按照4500m在分，实际上中国有特点，东部的油气温度跟西部来讲有差异，所以对于东部来讲基本上以4500m以下作为深层，超过4500m是超深层，西部地区是6000m，主要是跟温度、气温梯度做了一个结合。

全球深层储量情况

储量的情况，从全球来看，近10年来，新增探明储量的54%是来源于4000m-6000m，这块应该说是占了资源量的半壁江山以上。从重庆目前整个深层资源评价来看，占的量比较大，重庆主要集中在渝西地区，埋深基本上是在4000m以深，差不多已经做了10年的工作，早期在为1亿（方）、2亿（方）努力，现在是按照15个亿（方），30个亿（方）在做方案。

这是我们重庆资源量的情况，埋深超过3500m-4500m的资源量占了整个资源量的40%，李阳院士统计全国的情况来讲，超过3500m以下的资源量超过了60%，前面我们讲到七大层系，也要基于这一块，如果这一块的资源量不能得到很好的贡献的话，页岩气大气还是有很大的压力的。

从钻井形成来看，2020年，我们钻井行业，国外做得最好的是能钻到14公里。国内的情况来讲，主要是在新疆地区，8800m，离亚洲第一深井又有了一个大的进步。

这是我们常规油气井，常规油气井，我们从7000m、8000m，包括现在的顺北基本上8400m直井的深度。对我们钻井工程的挑战也是极大的，地质温度在200度以上。

基于页岩气情况来看，我们页岩气井深的情况，我们钻井从南页1井5800m，到了现在7300m，就是井的深度。垂深基本上就是4500m左右，这块确实有了大幅的进步。

压裂的情况，我最早，大概是2006年、2008年的时候，单井单段6008方，那是我最早做的，现在我们页岩气受个人因素的制约，我们基本上早期1段2000方，我们不太敢给压裂车组做连续加油的问题。目前来讲，一个是我们在线连续加油的问题；二是电泵压裂的问题。所以从我们水平井，焦页1井的3万方，到我们的黄202井6万方，到足203井目前做到12万方以上，这都是来自于工程手段、装备的进步，后面还有其他的因素，包括今天罗院士讲到的，是不是排量越大越好？当然是不是我们的液体能做到梦一样的液体，什么功能都有，都是很难做到的，包括我们的加砂量能够做到9500吨，排量到20方左右，这都是整个工程技术集体进步的结果。

这是我们近10年在页岩气领域里面取得指标性的进展情况。

二、开发面临难题

实际上我们在整个页岩气深层问题面临的问题还是比较多，主要有以下几个难题需要攻关：1.深层页岩气勘探开发难度较浅层更大；

2.深层页岩气开发技术和装备能力不足；

3.勘探开发成本较高而降低增效难度大；

4.工程地质环境社会关注需要安全开发。

地质的问题，说实在的，我们应该已经做得很好了，今天领导也提出了，不管是怀疑论也好，阴谋论也好，我们现在都没有什么论了，都拿出来了，摆在桌面上了，埋藏深的问题，处置薄的问题等等都不是问题，我的个人观点。但是要把“指哪儿打哪儿”的问题要解决，以前我们都是用国外的宣传导向，最近我看咱们中石油跟航天合作的定向钻井工具已经在页岩油里面进行试验，我想下一步应该会有一些大的进步。

压裂问题可能是最难的，第一个就是地层问题解决不了，它就摆在那儿；致密，我们跟3500m浅相比，我们塑性变强了，层力不发育；第二个是我们的应力差，一般3500m，一般5MPa，不超过10MPa，基本上我们15-20MPa，这块是客观存在的，涉及到微微压增加了以后，后面做的试验，大家看一下这个试验。微压增加以后保持高导流能力变差了。最后是举的一个例子，2017年地震研究快报上，引用国外的资料，北美，他们在整个开发过程期间，大家比较关注的地震的安全问题，从国际上研究来讲到底是谁的问题，有采矿的，有大坝的，还有其他因素，说不清楚，大家的争论很多，这块也是需要去解决的问题。

三、目前取得进展

目前我们做了什么东西？进展方面：从早期勘探突破，到现在200个亿，今年再增加20个亿，相对于2000万吨的大油田，这是来之不易的成果。储量的问题，储量提交也是很难的，我们也是刚好2021年给国家献礼，储量今年有大幅度的提升。产量，重庆常规天然气产量50个亿，页岩气产量已经超过了常规的，今年估计能够达到90个亿的页岩气产量。

还有一个，页岩气来到了四川盆地，应该讲给地方经济是作出了卓越贡献的，每年投资，我们从20个亿、70个亿、90个亿，今年接近100个亿，对地方经济的拉动和发展作出了卓越的贡献，我想可以大胆的提这个事情。

这是我们重庆的情况，累计投资712亿，今年到11月底，89个亿，到年底应该是100个亿的投资，一年就实现了。形成的产能建设170亿，累计产量496亿方。

为什么能取得这些业绩？认识的转变与技术的进步推动了我们页岩气的发展，这是功不可没的，我总结了六个方面，跟大家一起分享：

1.钻井提质提速提升优质储层钻遇率。我想在这块还有更大的空间，中石油、中石化受央企的责任，有些事不好办，但是我们在重庆的纯市场化的模式在进行推进。我们按照甲方做设计，乙方施工，提质提效，双赢的模式，不能最后弄完了一分钱也挣不着，不能这样。我们要进一步提升深井里面钻完井的时效性，还能够进一步提升，现在能够做到80天以内，下一步我们争取70天以内。通过这块节省投资。还有一个，我们时效增加以后，我们也为后期的开发抢时间，这里面有很多技术方面的问题，都是来自于国产的问题。我们国产化以后，能够进一步针对我们区块的一些工具的设计。核心我们要算得过来账，我们为什么要提速提效？前一段时间金院士写了一篇文章，我们页岩气的开发还有进一步降低成本的空间，我最开始不太理解，因为我搞工程的，老觉得钱越少越不好干。

2.认识的转变推动复杂缝网技术革新。前面各位专家讲得比较多一点，深井、前井，在它的孔隙度、含气性、石英的含量等等方面总体来看差别不大，所以我想我们对于地质上有没有都要怀疑的问题可以放到一边，我想地质家已经把这个问题解决了，还有剩下的是怎么样快速、有效、经济的拿出来，这是我们下一步要做的工作。这是金洲校长一直在提倡的，我们页岩气要解决缝网的问题，我想早期大家比较迷盲我们生存的目标在哪儿，现在我想大家认识基本一致，基本观点是相通的，所以我们现在压裂设计的方案、单段的作业，都跟这个认知有很大关系。这是何主任弄的材料，从我们早期变排量也好，小粒径也好，包括把石英砂陶离进行混用也好，目标只有一个，形成有效的裂缝缝网才能够实现高质量生产发展的问题，我们少打井，单井产量大幅度提升，这是我们的梦想。另外一个深层的问题，就是因为我们在压裂形成主裂缝，主要是以拉张为主，这块要求有高的静压力，就需要泵压和排量更高。这是相关学者做的试验，很有意义，我们不同埋深的岩心在相同微压条件下做都是一样的。但是我们讲微压加上以后，从0MPa到90MPa，那就是我们的埋深从1000m、2000m到4000m，甚至6000m，带来的一个结果，就是如果按照同样一个工艺，我们井越深，微压越大的时候形成的缝都是单缝，但是我们希望它形成一个复杂的缝网，这需要我们在工艺上、手段上要进行宏观上的改革和调整，要有翻天覆地的变化。

3.工具与材料自主化降低了开发成本。我们现在的石英砂都是从蒙古，其他地方运过来的，最近我们也在跟行业的几个团队在联系，四川盆地有没有能够给我们提供石英砂的地方？能够生产的话，我们能够让当地的经济受益；第二，我们能够节省不少的运费，感兴趣的朋友可以在这上面做一些投资。

压裂液的问题，我想从早期我们全部用北美的技术，然后我们做模仿，最后我们自己做研究，现在我们在做创新型的研究，就像今天罗院士说我要求的设计必须达到什么样的，按照这个要求去做设计，我想这项技术掌握在我们国人手上以后，这个价格下来的原因都是因为是我们自己研发的，这也是我们为什么能够到早期1万方、2万方，现在敢做到10万方以上了，算得过来账。我早期在大古1井1方加重压裂液体1万多块钱，掏不起这个钱，太贵了。陶粒的价格也有比较大的下降，特别是井下工具的价格，早期我们用北美的工具，很贵，现在我们服务费加到一起也就2、3万块钱，我们的成本价，我们自己加工的工钱也就几千块钱，所以这确实能够推动我们在整个产业链上技术的进步。我们现在跟北美比，我们现在的成本不比它高，我们条件比它还差，地面条件比它差。

4.供液能力提升确保压裂工艺实时调整可能。我们工业能力大大提升，以前6000方井是3层罐摆得满满的，现在我在四川盆地看我们同行们这块做得很好，特别是把我们联合站的东西搬到现场了，所有的阀门，所有的计量全是自动化计量，早期的同志都是用眼睛瞅到底还剩多少液体，现在直接很精细化了，这块减轻了我们现场作业指挥的压力，确实不错。另外大砂量加的话，跟传统比，有了大幅提升，施工效率能提高3倍以上；另外就是如何来进一步提升我们静压力问题，这块确实我们通过地面装备泵压的提升，能够有了比较大幅的提升，静压的提升能够带来复杂缝网的提升，这是保障，因为常规2000m不需要这么大的静压力，深层是必须的。

5.压裂施工参数大幅提升。我们现在装备的提升，一个是车组少了，压裂车组，费用也没有增加。这里面我们从1500的，2000的，现在3000以上的，压裂车组105的变成140的，确实这块能够带来技术上的一个大的进步，这是装备上的，也是我们国产的，国外有时候还不愿意卖给我们。通过装备的进步，还有电泵问题，一是用量减少，噪声降低，在川渝地区来讲更有优势。最终我们通过装备、材料自主研发以后，我们得到的结果，我们单段的思路的变化带来设计变化以后，最终我们现在单井追求的是从1.0，现在我们要争取提到2.0，这样我们的投资增加了，如果产量能增加，我也会算账，我想这是我们渝西或者川南地区同行们共同追求的，这样我们的价格就可以控制下来。

6.智能化信息化管理提升管理水平。这对我们井厂进行优选，地上地下的信息结合以后，减少了人力物力，提高效率还是不错的。另外就是我们实时监测，调整我们的施工参数这一块的工作，还有一个大家比较关注的水的问题，我们通过仪器设备在线监测、调控，可以对我们平台进行无缝的管控。这个是地震台网的问题，通过我们的施工、处理，到最后分析、预警，给我们企业提供一个安全的保障，我们有自己的“眼睛”。另外，我们在全市建立了数据信息系统、水系统，对整个平台进行安全管控，让市政府也感觉到放心。

四、下步攻关方向

常规油气来讲，我们可能3万方、4万方就差不多了，深层来讲，我们的规模更大，排量更高，单段用量增加以后，特别是我们在面临复杂区域的时候，对地质安全性的问题要进一步关注。要从管控的角度、科研的角度、实时动态分析跟踪的角度着手。最后我们要做到安全预警、安全可控，这就达到我们的目的了。第二个是“双碳”目标的问题，我们提高采收率的问题，对二氧化碳的峰值，上午李阳院士专门做了一个发言，我们比较关注常压区的问题。西南地区，我们作为产气大户，我们存气不多，我们要建17座储气库，这是我们下一步需要关注的领域，希望能够把气留到关键时候能够拿得出来，这是下一步要做的。

最后打一个广告，敏尔书记提了一个新的要求，在重庆要借助页岩油气的推动拉动地方经济的发展，我们按照领导的要求在推进国家页岩油气与新能源产业园建设的工作，涉及到生产，涉及到页岩气的产业、化工、新材料，还涉及到这块的一些金融产品，咱们各位同行方便的时候也欢迎大家到重庆去关心指导重庆的发展，川渝不分家，是一体的。按照总书记的要求，我们现在面临的国际形势不是太乐观，所以还是要把能源的饭碗端在我们自己手上。能源是碳，但是我们是碳中的低碳，特别是天然气跟煤比，我们也是清洁能源。所以借助今天这个大会，我觉得也很有意义，下一步的工作，大家应该是有信心，千万级的大气田在西南地区的实现指日可待，但是确实还有很多工作值得大家一起去推动。谢谢大家！