“土行僧”高德利在渝“探气采气” 要让涪陵页岩气井降本增效
人物档案: 高德利，中国科学院院士，中国石油大学（北京）石油与天然气工程国家重点学科负责人、校学术委员会主任。1996年首批入选国家跨世纪“百千万人才工程”，2001年被教育部聘为“长江学者奖励计划”特聘教授。他是中国油气工程领域的领军人物之一。
解释: 什么是页岩气？
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气。泥页岩是一种以黏土矿物为主的沉积岩，有的容易分离成薄片，即为页岩；有的比较均一，不容易分离成薄片，即为泥岩。泥页岩颜色多样，有红、紫、褐黄、灰绿、灰黑、黑色等，其中灰黑、黑色泥页岩一般为富含有机质的泥页岩，能生成大量天然气，就是我们常说的页岩气，其成分以甲烷为主，是清洁、高效的优质能源。
所谓上天容易入地难。
同石油与天然气打了半辈子的交道，高德利为自己打上了“土行僧”的标签。
在高德利看来，21世纪就是天然气的时代。从全球能源结构变化来看，过去是“煤老大”，发展变化为“油老大”也持续近60年了，未来不久将会成为“气老大”的能源时代。
页岩气作为一种非常规天然气，其成分以甲烷为主，是清洁、高效的能源，其储量惊人，具有“量大、质差、难开采”的基本特征。
近日，在渝出席2019重庆市科协年会的高德利接受上游新闻·重庆晨报记者专访，讲述了“土行僧”探气采气那些事儿。
21世纪将是天然气为主的能源时代
人类的能源消费，从一开始的砍柴烧火，到发现煤炭比柴火热量高，再到发现了石油。现在虽然仍处于石油时代，但也是又一次能源革命的前夕。
“21世纪将会是天然气的时代。”
能源包括煤、石油、天然气及风能、太阳能、地热等等，高德利口中的“气老大”，指的是未来在整个能源消费结构里面天然气占的比例将会是最高。他分析认为，全球约20年后就有可能进入“气老大”的能源新时代。
高德利认为，以后我们方方面面的生产生活都可能对天然气的需求越来越大，因为它是一种清洁能源，比油和煤都要清洁得多，而且它可被利用的面也非常广泛。
比如，可以作为汽车燃料，工业上使用比煤更加高效，从节能减排的角度来看也更加清洁。过去我们用煤发电，现在有的已经用天然气发电，而且以后还会不断增加。
我们为什么要急需发展页岩气？高德利列举了两组数据来说明。
“我们国家这么多人口，2017年消费天然气也就2386亿立方米，而美国的数字7395亿立方米，显然比我们多得多。”高德利说，易开采的常规天然气有限，供给更有限，所以我们必须推进页岩气这种非常规天然气的开发利用，否则难以满足人民的需求。
另一组数字是，2018年在我国消费的约2768亿立方米天然气中，超过45%依赖进口。高德利说，所以我们要推进页岩革命，加大勘探开发力度，要让页岩气的探明储量和产量逐年大幅度增长。
重庆页岩气地质资源位列全国第3位
高德利已经是重庆页岩气的老朋友了，近年来他和他的团队成员常来重庆。他也是涪陵页岩气公司“院士工作站”的成员之一。
在高德利眼中，四川盆地（特别是川渝地区）“就是一个大气盆”，这里的天然气资源量特别大。他认为，中国的页岩革命应该首先从这里开始并取得成功。
重庆页岩气的资源禀赋如何呢？来自重庆市石油与天然气学会的数据显示，重庆页岩气地质资源潜力达到12.75万亿立方米，可采资源潜力2.05万亿立方米，总面积约4.5万平方千米，位列全国第3位。气田分布在涪陵、南川、武隆等区县境内。
涪陵页岩气田是迄今全球除北美之外有效开发的大型页岩气田，同时也是我国首个实现商业化开发的页岩气田。涪陵页岩气已建成100亿方年产能，60亿方的年产量。
高德利说，页岩气是典型的难开采的油气资源，必须靠技术突破。
涪陵就是在我国页岩气开采率先实现技术突破的典型地区。
“定向钻井与压裂完井及井工厂作业是页岩气高效开采的核心技术。” 可以说，我国现在把页岩气开采出来是没有问题的，问题是如何不断提高“降本增效”和安全环保的技术和管理水平。
说起涪陵页岩气乃至全国页岩气的发展前景，高德利说到了两个关键词：降本增效、保护环境。
也就是要实现页岩气田的高效绿色开发。
高德利解释说，比如我们在一个山清水秀的山区，老百姓祖祖辈辈生活的地方发现了油气资源，既想开发这里的宝贵资源又不想破坏环境，怎么办？ 大型丛式水平井工程就是这里需要的关键核心技术。通俗来讲，就是原来需要一百个平台，现在我们想用十个平台去解决问题，那就需要每个平台必须控制更大的油气储层面积。
未来一个平台的开发控制半径可望达到5000米
高德利理解的页岩革命，就是要用高技术把页岩气弄出来，不断提高“降本增效”的综合能力和水平，使页岩气价格降低的同时，还能够让页岩气开采企业赚钱。
“我这一辈子就做这件事，从打得近到打得远，就这么一个目标—不断往前推进。现在一个很重要的研究就是我的大位移定向钻井到底能打多远，这方面的延伸极限预测和控制理论研究，可以说我们已经处于国际领先了。”
高德利的理论研究也即将应用于涪陵页岩气开采的工程项目之中。他说，这就是从打得近到打得远，现在一个平台开发控制半径是3000米以内，将来可望是5000米。一口水平井打得远，就不再需要一个页岩气区块建好多井场了，这样不仅减少土地征用，而且有利于“降本增效”、安全环保。
高德利透露，项目将逐步推进，有些内容处于设计论证阶段，有些已经在开始应用了。
一口水平井一方面要打得远，以获得更大的开发控制范围，另一方面还要打得准、打得快，优质高效，难点在哪里？高德利解释说，关键是“一趟钻”定向钻井系统，可通过钻头、导向钻具、钻井液、钻井参数等优化组合而成，用来精确控制井眼沿页岩气储层大位移延伸，以便有利于大幅度提高页岩气田的单井产量及最终采收率。这种钻小井眼的定向钻井系统，其研发的技术难度要比钻掘特大孔眼的“‘国之重器’盾构机”还要大得多。
基于同一个井场，通过应用高技术有效扩大地下页岩气储层的开发控制半径，既节约了土地、保护了周围环境，又降低了后续生产管理的运营成本，而且使这个井场的整体产量和最终采收率还会大幅度增加。这就是实现了山区页岩气的高效绿色开发目标。
对话>>
上游新闻·重庆晨报：对重庆页岩气的发展您有什么建议？
高德利：一方面就是要增加投入，加大勘探开发力度，另一方面还要加强科技创新，包括管理创新等，全方位推进。这样才能使探明储量不断增加，产量不断上升。
涪陵页岩气田的年产能已经达到了100亿立方米，实际的年产量也达到了60亿立方米。可以说，这里目前的页岩气开发模式及其技术支撑体系已经是国内领先水平了。同时，还要解决好页岩气运销的相关问题，包括页岩气管网的建设等。
上游新闻·重庆晨报：我们如何认识即将进入“气老大”的能源时代？
高德利：从全球视角，这是一个很自然的过程，是能源清洁与绿色发展的客观要求。
从能源消费的角度来讲，人类一路走过了砍柴生火，再到热量更高的煤炭，现在正处于石油时代。未来也会走向更加清洁高效的能源时代。
另一方面，我们对生态环境保护的认识越来越高，环保制度也越来越严，我们的能源消费结构也必须往清洁、绿色的方向发展变化，所以天然气的需求必将大幅度增长。
我国油气自我供给不足，但我国页岩气资源很丰富，所以我们要全面、大力、持续推进我国的页岩革命，力求不断取得新进展，以“增储上产”的更大成效迎接天然气时代的到来。
上游新闻·重庆晨报记者 陈翔
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