贵州省盘州地区页岩气研究进展
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摘 要
现如今随着我国社会与经济的迅猛发展，能源结构的转型也迫在眉睫，天然气资源的重要性日益凸显。而页岩气作为一种资源潜力非常大的非常规天然气能源，对我国的能源结构的转型和未来非常规天然气的发展有巨大作用。盘州市位于贵州省西北部，煤炭资源丰富，是西南地区重要的煤炭产区，该地区发育的大套海陆过渡相煤系地层，具有很大的页岩气资源勘探潜力，但海陆过渡相页岩的地质特点及盘州地区的地貌特点等，使得该地区的页岩气资源勘探仍处在探索階段。
关键词
贵州省;盘州市;页岩气勘探开发
中图分类号： F426.22;TE151 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 06 . 97
0 引言
中国的煤炭资源丰富但油气资源相对缺乏，这决定了我国以煤炭资源为主的传统能源结构，这样的能源结构给环境造成了较大的压力。而天然气作为一种较为清洁环保的重要能源类型，受到了全世界的关注，现全球天然气资源开发利用发展迅速，随着我国对天然气资源的勘探开发逐渐深入，天然气资源占总体能源消费的比例也逐渐增加（在2016年就占据了能源总消费的6.2%），但仍远低于世界平均值23.8%和美国的31.5%[1]。
参加2018年12月13日举行的“2019国际能源发展高峰论坛”的专家认为，当前，世界正迎来低碳、无碳的新一轮能源转型。从较为单一能源结构逐渐向多元化转型，这一转型一方面需要非化石能源的利用，另一方面化石能源如何清洁化利用。天然气作为一种低碳、清洁的能源，目前已经成为许多国家重要能源类型之一。就中国而言，中国传统天然气资源储量有限，其生产不能满足目前天然气消费的国内需求（中国传统天然气资源总量为56万亿立方米，居世界第六位）。
目前我国经济的快速发展导致天然气供需缺口逐渐增大[2]，加之我国天然气资源的匮乏，直接导致我国天然气对外依存度也在逐年攀升，至2017年，我国天然气产量为1479亿立方米左右，但总消费需求量则高达2407亿立方米，对外依存度达到39%。且天然气需求量仍在逐年上升，这将称为我国社会发展和国家安全的重大隐患[3]。
为推动天然气资源勘探开发，近年来，非常规天然气能源的勘探开发逐渐受到重视。页岩气是一种重要的非常规天然气资源，我国页岩气资源储量巨大，具有重要的勘探开发潜力。
1 页岩气勘探开发现状
1.1 国内外页岩气的勘探开发现状
页岩气是以吸附态和游离态为主要状态且主体赋存于页岩层系中，未发生大规模长距离运移的一种非常规天然气[4]。与常规天然气相比，页岩气具有分布面积广，富集厚度大的特点。美国在2000年左右，页岩气勘探开发尚未取得较大的突破时，美国的天然气资源主要靠进口，至07年左右北美地区页岩气现商业开采后，美国进口天然气量开始下降，至2014年美国基本摆脱天然气依靠进口的局面，在2018年时美国页岩气产量达到6122.亿立方米，这一改变深刻影响了世界政治经济格局，也使得世界各国开始重视页岩气的开发和利用。
根据美国能源信息署（EIA）评估，我国页岩气可采储量约为36万亿立方米，位列世界第一。根据国土资源部页岩气资源调查研究显示，我国页岩气主要分布在我国北方和西南地区，鄂尔多斯盆地和四川盆地实现了商业开发，2015年，我国页岩气产量约为45亿立方米。
1.2 贵州页岩气资源研究概况
根据2011年全国页岩气资源潜力与有利区优选成果，贵州省页岩气资源总量在全国排名第四位，发展潜力巨大。目前国内主力产气层下志留统龙马溪组页岩在黔北、黔西北有较大范围发育，且习页1井等页岩气探井揭示了龙马溪组在贵州具有较高的含气量。同时，黔西、黔西南地区广泛发育的海陆过渡相页岩层系也显示了很高的含气量，具有很大的资源潜力及研究价值。
贵州黔北习水丁山于2013年完钻了以龙马溪组为目的层系的丁页2HF探井1口，随后便进入试采阶段且试采之后平均其产气量达4.3万m3/d。位于正安县安场镇的安页岩气勘查区，含页岩气层系的面积高达695.11平方公里。从2015年下半年开钻，到2016年上半年完钻的安页一井，是该区的第一口页岩气勘探井，井深约2900米，该井一共有四个含气层，分别是五峰——龙马溪组、栖霞组、宝塔组、石牛栏组四个含气层。2018年，安页1井成功完成测试并使用一定的技术手段，使得大约5000居民使用上了天然气。
1.3 盘州页岩气资源研究概况
盘州市地处黔西地区，龙潭组等海陆过渡相煤系地层作为煤炭产层已经具有很长的开发历史，使煤炭勘探开发经验及地质资料的积累更为丰富，近年来，贵州省政府也加大了对页岩气资源的勘探力度，使盘州市成为贵州西部地区重点勘探地区之一。
2012年4月，贵州省建立了以页岩气和煤层气研究为主的研究中心，主要研究未来社会以页岩气和煤层气的开发利用等工作。项目中心经过两年多的研究开发，在盘县中山区松河实施了页岩气、煤层气勘探开发试验井，取得了技术突破和成果。2013年，在六盘水境内钻探了贵州省内旧司组第一口成功点火并获得工业气流的页岩气井“水页1井”。2013-2015年，在盘州市开发目的层为龙潭组的“三气”，共探共采的参数井9口、调查井5口，压裂排采井9口，开发压裂排采后，虽然单井日产气量高达两千米，但目前还并未其进行开发利用。
2 盘州页岩气勘探存在问题
2.1 理论基础薄弱
盘州地区主要的潜质页岩层系为海陆过渡相，而目前全球范围内成功勘探开发的绝大多数潜质页岩层系均为海相地层，这使得盘州市地页岩气资源的地质特征、富集机理与目前研究成熟的产气层系区别较大，能够借鉴的研究成果较少。 2.2 技术难度大
页岩属于“低孔低渗”，这种特点就使得大多数页岩气井必须实施压裂改造后才可能获得工业气流，海陆过渡相页岩层系黏土矿物含量高，岩层脆性低，压裂难度远高于海相地层。且盘州市地区属于山地地貌，地质条件复杂，埋深较大，开采的难度也随之增加。
2.3 基礎设施落后
盘州市虽然在煤炭资源勘探开发方面有很长的历史，但在油气勘探开发方面的经验却相对欠缺。当地公路运输网络、水电管道等基础设施覆盖率也并不高，给当地的山区钻探施工带来了一定的困难。在后期，要实现资源利用，天然气运输还需要大规模的基础设施支持。
3 盘州页岩气勘探开发建议
3.1 产学研紧密结合
盘州市煤炭企业众多，且相当一部分处于转型发展的关键阶段，页岩气资源研究应与当地煤炭企业紧密结合，依托煤炭开发资料，充分利用现有设备设施，并与企业共享勘探成果。这样的产学研紧密研究，既能够高效整合现有资源，加快推进地区页岩气资源勘探进展，又能够为当地企业提供转型发展新方向和新领域，带动盘州地区能源结构转型，促进经济发展。
3.2 政策性指导及支持
自2009年以后，页岩气便被国家能源战略置于了一个非常重要的位置，在页岩气产业政策（2013年底第5号通知）中也明确地指出，页岩气的勘探和开发应纳入国家战略性新兴产业。第三届中国油气资源发展战略高端研讨会在2018年底的时候于北京召开并且提出，要加大对石油和天然气的勘探开发力度，争取实现油气行业的可持续发展，要按照“东西并重，陆海并进，常非并举”的总体思路，就是围绕勘探开发的有利区进行开采，力争在2020年实现天然气总产量2000亿立方米左右，其中致密气、页岩气、煤层气等非常规天然气资源也成为天然气增储上产的重要领域。为响应国家资源开发建议及政策，贵州省也相继出台一系列相关指导性文件，鼓励页岩气资源勘探开发。目前，贵州省、六盘水市、盘州市相关政府部门大力支持页岩气资源研究项目，联合区域内外各高校，大力推动区域内页岩气资源勘探和开发进程。
4 结语
页岩气资源的开发利用对于未来缓解贵州省能源紧张的状况、改变现在贵州省以煤炭为主的能源结构、提高“清洁能源”比例、缓解环境压力，促进经济增长等。同时，页岩气资源的勘探开发有利于区域经济转型，为本地经济注入新动力，加快脱贫攻坚步伐。盘州市是目前贵州省内最有可能实现页岩气勘探突破的区域之一，该地区具有重大的页岩气资源潜力。充分利用盘州地区现有地质资料及煤炭开发经验，加强海陆过渡相页岩气资源富集机理研究，推动产学研合作，在国家和地方政府推动下，盘州地区页岩气资源实现勘探进程必将进一步加快。
参考文献
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