传统油气资源面临“非常规”挑战

　　全球油气工业预测的生命周期为300年左右，目前已经历了近150年。随着世界经济对能源需求的持续增长、国际油价的持续高位震荡，全球常规油气向非常规油气快速跨越已成为必然选择。

　　这是一场正在进行的新的科技：传统油气资源面临“非常规”的新挑战，非常规油气资源正在转变成为“新常规”，不断延长石油工业的生命周期。

　　从技术和经济角度界定，常规油气是指应用现有技术方法能够经济有效开采的油气资源。非常规油气是指现今无法用常规技术方法进行经济性勘探开发的油气资源，资源规模大，储层物性差。常规油气资源比例一般占20%，非常规油气占80%。随着技术进步，非常规可以向常规转化。

　　统计表明，2008年全球非常规石油资源规模达4500×108吨，与常规石油资源基本相当；全球非常规天然气资源规模达4000×1012立方米，是常规天然气资源的8倍。近年来，非常规油气产量快速上升，2011年美国页岩气产量达到1700×108立方米、致密油产量达3000×104吨 ，由此引发了全球非常规油气发展浪潮。

　　目前，全球油气工业发展由陆地向超深水、由中浅层向万米超深层、由常规向非常规超致密油气延伸，海洋超深水的新区、陆地超深层的新层系、非常规超致密油气的新类型，是石油工业发展上述战略性“三超”的“三新”资源。

　　非常规油气突破主要有三大科技创新：纳米孔喉储层系统“连续型”油气聚集的地质理论创新；“人造渗透率”的水平井多级体积压裂的核心技术创新；平台式“工厂化”经济的开发模式创新。

　　非常规油气突破有重大科学意义，以页岩气突破“三个传统”的价值为例：第一是突破了传统资源禁区：增加资源类型与资源量，常规勘探开发中将页岩作为生气层，而非储层，没有把页岩气作为一种有效资源；第二是突破了传统成藏理论：挑战常规储层下限和传统圈闭成藏，证实页岩中发育纳米级孔喉系统，没有圈闭也能聚集天然气；第三是突破了传统开采技术：带动了全球整个常规与非常规技术的升级和换代。

　　石油地质学创新和技术发展推动非常规油气不断突破，改变了全球能源传统格局。北美以“海相”为主的非常规模式，引领了全球非常规油气勘探开发进程；中国以“陆相”为主的非常规模式创新，将为陆上非常规油气勘探开发提供理论依据。目前世界基本形成了以中东地区为主的东半球“常规油气版图”、以美洲地区为核心的西半球“非常规油气版图”。油砂、重油、致密气、煤层气等成为全球非常规油气发展的重点领域，其中页岩气成为全球非常规天然气中发展的热点方向，而致密油则成为全球非常规石油中发展的亮点类型。

　　笔者认为，全球非常规油气突破带来了以下几方面的重要启示：一是非常规油气发展要分层次展开并进行工业化试验，中国非常规油气近期优先发展的是致密气、致密油，特别是加强在鄂尔多斯、准噶尔、渤海湾、四川、松辽等地进行致密油和气的工业化开采，而煤层气、页岩气需要坚持基础研究和工业化试验建设，页岩油、油页岩、水合物等要坚持技术攻关和准备；二是需要技术突破与规模化应用，重点是三维地震、直井多级压裂、水平井分段压裂与微地震监测等核心技术的发展；三是建立了经济的开发模式，采用平台式“工厂化”低成本开发模式，实现工业化效益开采；四是较高油价与国家政策扶持，为非常规油气发展提供强劲动力；五是非常规油气重大突破，需要长期资金投入和基础研究持续创新。

　　我国的致密油、致密气、页岩气、煤层气、页岩油、油砂、油页岩、水合物等非常规油气资源很丰富，但还尚存重大科学问题和认识误区，需要突破。

　　国内外非常规油气发展实践证实，传统油气观点存在10 大误区，笔者将一一进行对比说明，其中括号内为正确的认识：烃源岩只能作为生油气层，不能作为储集层（页岩气已获突破）；致密储集层不能形成工业化产能（致密油和气已获工业化产能）；油气聚集必须有圈闭（非常规连续型油气聚集并无明显圈闭作用）；油气必须靠浮力二次运移才能成藏（非常规油气非浮力源内或近源聚集）；油气水分布只能是上气中油下水，具有统一界面（非常规油气无统一油气水界面）；油气聚集必须有盖层（非常规油气储集层具有盖层功能）；油气勘探深度有死亡线，超深层油气没有经济价值（6000米～8000 米超深层油气已获重大发现）；油气勘探存在勘探禁区（火山岩、变质岩、页岩储集层油气已获突破）；盆地斜坡中心负向构造单元以储集水为主，少有油气分布（负向构造单元已发现规模油气）；油气成藏指标存在严格的上下限标准（非常规油气没有严格的上下限）。

　　未来非常规油气的勘探开发须大力发展“杀手锏”技术，如水平井压裂、纳米油气等技术。笔者预测，纳米油气可能是未来重要方向。

　　伴随全球新科技浪潮的来临，生命科技、信息科技与纳米科技等交叉融合成为未来技术发展的主体，石油工业将进入纳米科技时代，形成的关键技术有：纳米油气透视观测镜，基于纳米CT重构三维储层模型、三维地震透视等；纳米油气驱替剂，最大限度提高油气采收率；纳米油气开采机器人，应用于油气勘探开发关键过程；纳米材料等，这些技术将广泛应用于石油工业整个系统中。

　　随着纳米、信息等新技术将成为石油工业的核心和常规技术之一，更加非常规化的油气智能化时代也将到来。