不同於常規油氣藏開發，頁岩油藏孔隙非常小，滲透率極低，油井打下去後幾乎不會自噴，須通過大體積壓裂，向地下注入石英砂、水等混合液體，像“切豆腐”一樣把地層切開

　　“吉木薩爾頁岩油開採形成的理論、技術和管理經驗，是我國‘陸相頁岩油革命’的重要標誌性成果，將在頁岩油產業中發揮引領示範作用。”

　　文 |《瞭望》新聞周刊記者 顧煜

　　早春時節，準噶爾盆地寒意未盡。位於準噶爾盆地東部的新疆吉木薩爾國家級陸相頁岩油示範區內，油氣生產仍熱火朝天。該示範區總面積達1278平方公里，目前資源量超過10億噸。

　　2020年，國家能源局、自然資源部復函同意設立我國首個國家級陸相頁岩油示範區——新疆吉木薩爾國家級陸相頁岩油示範區。此後，在中國石油新疆油田和吐哈油田的共同努力下，示範區不斷在頁岩油開採技術、管理模式等方面取得突破。2024年11月，示範區頁岩油累計年產量突破100萬噸，為我國頁岩油的規模效益開發積累了豐富的技術與管理經驗。

新疆油田吉慶油田作業區兩名工作人員正在觀察生產井壓力，保障頁岩油平穩生產（2024年11月24日攝）   顧煜攝 / 本刊

　　頁岩油加力“替補”

　　頁岩具有薄頁狀或薄層狀紋路肌理，頁岩油儲藏在頁岩中，滲透率低、流動性差，滲透率僅為0.1毫達西～1毫達西，被稱作“藏在石頭縫裡的石油”。由於開採難度大、成本高昂，頁岩油在過去很長一段時間內被認為沒有開採價值。直到21世紀初，受全球石油需求增長和常規油藏石油資源減少影響，頁岩油逐漸進入人們視野。

　　當前，已在全球21個國家的75個盆地發現頁岩油，可採資源量在700億～800億噸。美國是目前全球最大的頁岩油生產國，頁岩油產量佔全球總產量的35%。

　　中國石油新疆油田吉慶油田作業區（吉木薩爾頁岩油項目經理部）總地質師陳依偉介紹，我國頁岩油資源豐富，主要分佈在鄂爾多斯、松遼、準噶爾、四川、渤海灣5個大型盆地以及柴達木、江漢、蘇北等8個中小型盆地，頁岩油可採儲量居世界第三位。

　　目前，我國已建成3個國家級頁岩油示範區，即新疆吉木薩爾國家級陸相頁岩油示範區、大慶油田古龍陸相頁岩油國家級示範區、勝利濟陽頁岩油國家級示範區。2024年，我國頁岩油產量達600萬噸，同比增長超30%。

　　“美國通過頁岩油革命，從石油進口國轉變成出口國，改變了世界能源版圖。我國能源具有‘富煤貧油少氣’特點，為保障國家能源安全，頁岩油成為現階段石油資源最現實的接替補充。”懷柔國家實驗室新疆基地資深專家唐勇說。

　　尋找開採“金鑰匙”

　　不同於常規油氣藏開發，頁岩油藏孔隙非常小，滲透率極低，油井打下去後幾乎不會自噴，必須通過大體積壓裂，向地下注入石英砂、水等混合液體，像“切豆腐”一樣把地層切開。

　　中國石油新疆油田公司吉慶油田作業區（吉木薩爾頁岩油項目經理部）工藝研究中心負責人魯霖懋介紹，吉木薩爾的頁岩油儲層好比“夾心餅乾”，優質儲層是餅乾的“奶油層”。鑽井過程中需要控制鑽具橫向沿著“奶油層”鑽，增加與“奶油層”的接觸，才能產出更多頁岩油。

　　“在3000多米深的地層，穩定操控鑽頭穿越平均1.5米厚的‘奶油層’絕非易事，稍有不慎，鑽頭就可能跑偏。”魯霖懋說。

　　為提升優質儲層鑽遇率，示範區開創了“黃金靶體”跟蹤方法。地質工作人員充分利用從地下深處取來的岩屑，分析其所含的地質資訊，據此微調鑽頭導向，使鑽頭軌跡始終處於優質儲層區域內，鑽遇率從43%提升至87%。

　　鎖定優質儲層后，還要更好地讓地層“裂開”，才能高效“榨”油。對此，吉慶油田開發出一套“縫藏匹配+精準改造+全域支撐+二氧化碳前置”組合式的壓裂技術。

　　魯霖懋介紹，通過二氧化碳前置壓裂等工程技術手段“打碎”儲層，在形成多條主裂縫的同時，側向還會形成多條裂縫，諸多裂縫就像是由高速路、國道、省道等組成的“公路網路”。

　　“這樣油氣流出后能以最短距離進入‘公路網路’，大幅提升流動效率。此外，二氧化碳前置壓裂還能在有效驅油的同時實現碳埋存與利用。”魯霖懋說。

　　目前，吉木薩爾頁岩油壓裂效率平均達4.9級/天，比2023年提升9%，這一頁岩油水準井壓裂提效新水準，為頁岩油示範區高效建產樹立了新標杆。

　　“我們已獲得發明專利授權14項，發佈行業標準1項、企業標準1項，出版專著3部，發表論文40篇，軟體著作權3件。”陳依偉說。

　　引領效益開發示範

　　“所謂示範區，不僅要形成可複製技術經驗，還要推動降低成本、生態保護等，實現效益開採。”中國石油大學（北京）克拉瑪依校區石油學院教授趙雄虎說。

　　據瞭解，頁岩油開採的主要成本在打水準井和體積壓裂上，單井投資成本中，頁岩油鑽井和體積壓裂佔比達90%。近年來，新疆吉木薩爾國家級陸相頁岩油示範區引入市場機制，採用“專案制”管理降低單井投資成本，目前已實現單井投資下降40%。

　　此外，示範區還利用鑽井提速、壓裂提效等方式提升頁岩油開採效率。近五年平均完井周期縮短64%，一趟鑽（鑽井過程中不換鑽頭）完成率上升至58%。在提升傳統採油方式效率的同時，示範區採用二氧化碳驅動採油等舉措，不斷實現廢料無害化處置和迴圈再利用，讓頁岩油開採更具生態效益。

　　如今，我國頁岩油開採不斷提速：2024年10月，勝利濟陽頁岩油國家級示範區，單井峰值日產油262.8噸，刷新了國內頁岩油單井日產最高紀錄；長慶頁岩油連續6年保持30萬噸/年增幅，產量連創新高；松遼盆地古龍凹陷深湖純頁岩，實現了由“生油”到“產油”的革命性突破……

　　“吉木薩爾頁岩油開採形成的理論、技術和管理經驗，是我國‘陸相頁岩油革命’的重要標誌性成果，將在頁岩油產業中發揮引領示範作用。”唐勇說。■