科技丨“软件+硬件”为非常规油气开发添翼

　　砥砺奋进的五年丨“软件+硬件”为非常规油气开发添翼

　　我国页岩气、致密砂岩气、天然气水合物等领域创新成果捷报频传

　　中国电力报 中电新闻网记者 曲艺

　　开栏的话  科技决定能源的未来，科技创造未来的能源。当前，世界主要国家均把能源技术视为新一轮科技革命和产业革命的突破口。这方战场之上，虽无刀光剑影，却有暗流涌动。惟其艰难，方显勇毅。放眼国内，特别是党的十八大以来，能源人在科技创新的征途中孜孜求索、闯关夺隘、勇攀巅峰。即日起，本版推出“砥砺奋进的五年・科技成果篇”系列报道，通过梳理累累硕果，以期呈现五年来能源技术创新的发展脉络，敬请关注。

　　一场发轫于美国的页岩气革命，引得以页岩气为代表的非常规油气高歌猛进，世界能源供给格局也随之悄然生变。

　　“目前，虽然全球剩余常规油气资源还比较丰富，但随着国际原油价格的走高和地区油气供需不平衡矛盾的加剧，非常规油气资源的勘探开发价值凸显。”在中国石油大学中国油气产业发展研究中心主任董秀成看来，非常规油气资源必将成为未来油气产业发展的重点，其市场角色和地位也将更加突出。

　　7月4日，国家发展改革委等13个部门联合发布《加快推进天然气利用的意见》，明确要着力提高资源保障能力，立足国内加大常规、深海深层以及非常规天然气勘探开发投入。

　　显然，加强国内非常规油气的勘探开发，对于缓解国内油气供需矛盾，优化能源结构，保障能源安全具有重大战略意义。可见，非常规油气肩负“非同寻常”之重任。

　　然而，我国非常规油气藏类型多、地质条件复杂、开发难度大。面对如此困境，突破制约储层认识和有效开发的关键技术瓶颈，增强我国在该领域的核心竞争力，打破国外技术垄断，成为863计划非常规油气勘探开发相关项目的意义所在。

　　“软硬兼施”抢占非常规油气藏开发技术制高点

　　　  来自科技部的消息显示，近日，863计划资源环境技术领域“典型非常规油气藏数值模拟关键技术与软件开发”和“页岩气勘探开发新技术”两个主题项目在北京顺利通过技术验收。

　　“典型非常规油气藏数值模拟关键技术与软件开发”项目紧密围绕致密砂岩气、煤层气和页岩气等非常规油气藏的储层地质建模和数值模拟关键问题，开展了储层精细描述、地质建模、数值模拟的理论研究，研发出具有自主知识产权的建模与数值模拟一体化软件平台。

　　据悉，该项目成果已在国内多个致密油气、煤层气、页岩气区块进行了推广应用，在非常规油气开发的储层描述、地质建模、产能评价、优化设计、动态预测过程中发挥了重要的技术支撑作用。

　　这厢软件开发如火如荼，那厢硬件攻关不甘落后。

　　“页岩气勘探开发新技术”项目瞄准国际前沿方向，以陕西延长页岩气高效开发示范基地为依托，开展了陆相页岩气储层评价、钻完井、储层改造工艺及产能预测等关键技术攻关，形成了适合陆相页岩气勘探开发的新技术和装备。

　　具体来说，该项目建立了针对陆相延长组页岩气的测井解释方法，开发出强抑制、强封堵、环保型水基钻井液体系，实现了陆相页岩气水平井水基钻井液全面替代油基钻井液的目标；研发了以金属丝电爆炸等离子体驱动含能材料产生冲击波的新技术，研制了低伤害、高减阻水基压裂液和生物酶可降解压裂液。据统计，该项目所取得的技术成果已应用12井次，具有良好的推广应用前景。随着非常规油气资源战略地位的提升，能源生产国无疑将在勘探开发领域展开激烈角逐。可以预见，上述两项技术将在我国非常规油气藏的开发工作中发挥重要作用，为我国抢占相关领域技术制高点、提高核心竞争力提供有力支撑。

　　致密砂岩气开发有了“新式武器”

　　硕果不断。近日，863计划资源环境技术领域的另一项关键技术―――“致密砂岩气高效钻井与压裂改造关键技术”项目亦通过了专家组的技术验收，这也意味着致密砂岩气开发再添“新式武器”。

　　据了解，该项目通过高校与企业的紧密协作，针对致密砂岩气藏开发过程中存在的摩阻磨损大、钻速慢、井壁失稳和井漏严重、压裂改造难度大、储层易损害等问题，经过四年的攻关，实现了致密砂岩气高效钻井与压裂改造的理论、方法和技术突破。

　　攻关过程中，项目形成了致密砂岩气藏钻井提速、仿生水基和无土相油基钻井液、可回收再利用低浓度植物胶速溶压裂液等一系列关键技术和产品。其中，在钻井液研制方面，项目引入仿生学原理和超分子化学，研发了仿生水基钻井液、超分子提切剂等钻井液相关产品，为我国钻井液技术寻求突破提供了新思路。

　　资料显示，该项目研究成果在苏里格、建南、四川、新疆等油田开展了现场应用，有效提高了钻井效率、降低了钻井成本，有利于我国致密砂岩气开发实现“提速、提效、环保”的综合目标。

　　依托“黑科技”冻土有望变“沃土”

　　天然气水合物作为一种新型能源，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，比煤、石油、天然气污染小很多，但能量高于煤、石油、天然气10倍。储量巨大、高效清洁、燃烧值高等特点使得天然气水合物被誉为“21世纪最具商业开发前景的绿色清洁战略能源”，为各国竞相研究开发的热点。

　　在这方面，我国已捷足先登。记者从科技部获悉，5月25日，863计划资源环境技术领域办公室在北京组织召开了“冻土带天然气水合物综合勘查技术”主题项目的技术验收会议。会上，“冻土带天然气水合物综合勘查技术”主题项目首席专家详细汇报了项目研究内容和取得的科技成果。

　　据介绍，该项目主要目标是围绕冻土带天然气水合物在地球物理和微生物地球化学调查工作中的关键技术问题进行攻关，建立适合我国陆域永久冻土带天然气水合物的勘查技术方法。

　　该项目首席专家表示，五年来，项目在高分辨率地震方法技术、音频大地电磁测深技术、超深探地雷达技术和微生物地球化学勘探技术等方面开展了攻关，提出了冻土区天然气水合物地震学和电磁学识别标志，探索了天然气水合物勘探的低频探地雷达技术，开发了水合物生成与同位测量密度参数的物理实验装置。同时，筛选出了一批具有指示意义的微生物和地球化学指标，实现了从微生物角度对水合物富集区、油气富集区及背景区的初步辨别。

　　不难想象，该技术的应用预示着千年来“深藏功与名”的冻土将摇身一变，化为源源不断输送清洁能量的“沃土”。

　　“综合来看，随着技术的不断进步，非常规油气资源已经开始突破经济和技术界限，成为重要的油气资源接替。”董秀成分析称。

王萍