探秘页岩气

2022年11月，綦江页岩气田探明地质储量1459.68亿立方米，这是我国盆缘复杂构造区发现的首个中深层—深层页岩气大气田，标志着我国又一个超千亿立方米的大型整装页岩气田诞生。

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有机质泥页岩，能生成大量天然气，就是我们常说的页岩气，它是一种清洁、高效的新型能源资源，成分以甲烷为主，含量一般在85%以上，最高可达到99.8%，燃烧产生的污染物较少，对减少大气污染有重要意义。与常规油气资源相比，页岩气不仅储量丰富，而且清洁高效。在同等条件下，页岩气燃烧所产生的二氧化碳仅为石油的67%、煤炭的44%，主要用于居民燃气、发电、汽车燃料和化工生产等领域，应用范围广泛。

初步勘探显示，截至2021年，我国页岩气可采资源量达21.8万亿立方米，高居全球第一。但其埋藏深、地质条件复杂，勘探开发难度大，一是富有机质页岩类型多，既有海相页岩，又有陆相和海陆过渡相页岩；二是海相页岩时代老、热演化程度高，陆相时代新、热演化程度低；三是海相页岩分布区构造活动强烈，且具多阶段性；四是陆相页岩黏土矿物含量高，分布相对局限，勘探开发效果较差；五是地形地貌复杂，页岩气钻井井场选择难度大；六是有些地区严重缺水、交通不便，给水力压裂（一种油气井增产措施）造成困难。

尽管如此，我国科研人员坚持攻坚克难、勇攀高峰，我国页岩气的勘探和利用取得了重大进步。如自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心创新形成了：1）复杂构造区选区选层评价技术、2）水平井优快钻探技术、3）复杂储层压裂返排试气工艺技术“三大技术体系”，助力页岩气调查取得重大突破。

2017年，建成我国首个百亿方大型页岩气田——涪陵页岩气田，到2021年，气田已累计产气超400亿立方米，累计探明储量近9000亿立方米，占全国页岩气探明储量的34%。

2018年，探明发现我国首个深层页岩气田——威荣页岩气田，并于2020年建成10亿立方米年产能。

2020年12月，湖北省累计产气最高的页岩气井——红页1HF井试获日产气8.9万立方米，填补了我国二叠系页岩气勘探开发空白。

2021年，部署在重庆的重点超深探井——东页深2井在埋深4300米气层试获日产页岩气41.2万方，标志着我国在埋深4000米以上的深层页岩气勘探领域取得新的重大进展。

2022年，发现我国盆缘复杂构造区的首个中深层—深层页岩气大气田——綦江页岩气田。

随着页岩气开采捷报的频频传来，我国页岩气开采，正不断向大地更深、更广处进发。加快页岩气的勘探开发，对改善我国能源结构、保障能源安全、降碳减污等具有十分重要的意义。

审核专家：韩鹏飞 中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心副研究员

中国科协科普部

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