目前，我国油气资源已进入常规和非常规并重的开发阶段，非常规油气占全国累计探明油气储量41%；非常规油气产量6507万吨，占油气总产量20%，致密气成为非常规油气产量接替的重要组成部分。
一边是非常规资源占比不断提高，另一边是效益开发难度逐年增大，如何以科技创新推进致密气高效开发，加大国内油气勘探开发力度？围绕这个重要课题，7月23日至24日,来自全国的9名院士和近600名天然气开发专家齐聚一堂，在西安举办的致密气高效开发技术研讨会上进行思想碰撞，共同研讨。
致密气高效开发依然面临严峻挑战
根据全国第四次油气资源评价，我国致密气资源量为21.9万亿立方米，技术可采资源量为11.3万亿立方米。致密气资源主要分布在鄂尔多斯、四川、松辽、塔里木等盆地，占全国致密气总资源量的93%，勘探开发潜力巨大。
加快我国致密气的开发利用，对缓解我国天然气对外依存度不断攀升的不利局面、保障国家能源安全具有重要的战略意义。
中国工程院院士赵文智认为，现在致密气高效勘探开发最大的问题就是储量丰度较低、气层分布复杂，经济有效开发受到影响。
据统计，我国约1.5万亿立方米致密气探明储量处于高含水区和低丰度区，在现有经济技术条件下难以有效动用，提高采收率技术单一且受效益制约。目前，我国致密气开发区以克拉通盆地为主，其他类型盆地致密气主控因素和分布规律认识不足，新区新领域拓展面临挑战。赵文智指出可从三个方面实现低品位储量进一步开发：一是升级对气层描述技术的精度，把主力气层和甜点刻画得更为准确。二是用平台井的设计理念降低成本提升经济性。三是工程管理进一步加强，努力提高单井产量，相信未来国家致密气开发会有更为广阔的天地。
鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地，致密气资源量13.3万亿立方米，占盆地天然气资源量的82%，占全国致密气资源量58%。作为中国致密气田开发的最典型代表，长庆气区储量丰度约为1亿立方米/平方公里左右，明显低于国外同类含气盆地，而且70%以上的气井平均日产量低于1万立方米，累计产量2000万立方米左右。中国石油勘探开发研究院首席专家贾爱林介绍，面对现实，依靠科技，走低成本开发路子的开发策略是必然选择。在井型的选择上，要高度重视与地质条件的匹配，根据储层结构，差异化部署开发井组；控制单井综合投资，努力实现效益开发；与国际合作区的对比，直井EUR还有一定的提升潜力。
以我国最大的致密气田——苏里格气田为例，其单砂体规模小、储层非均质性强、连通性差、单井控制储量小，与北美致密气藏相比，具有埋藏深、低渗、有效厚度小、低丰度、低压特征。自2000年以来，长庆致密气开发先后经历了探索评价、快速上产、规模稳产、加快发展四个阶段，目前致密气年产量达330亿立方米，迈入高质量发展新阶段。
工程技术进步一小步，油气行业跨越一大步
在低成本战略下，如何实现高效开发致密气？中国工程院院士刘合指出，工程技术进步一小步，油气行业跨越一大步。要坚持工程地质一体化，不断突破传统技术瓶颈，才能推动油气资源高效开发。
致密气储量丰富，剩余可开发储量储层埋深更深，气层更薄，勘探开发难度更大，受制于内部收益率，很多储量难以效益开发。中国工程院院士邱爱慈分析，致密气井的技术难点主要是压裂投产工艺复杂，费用高；井筒复杂，后期作业难度大；气水层压裂无法控制，会造成产水严重。尤其是以低渗致密气为主，单井产量低，气井稳产期短，产量递减快，前3年平均递减率为22.7%，5至6年后即降低为低产井。因此，一方面要依靠技术进步降低产建投资并提高单井产量，另一方面要依靠管理创新进一步提质增效提高内部收益率。只有管理创新与技术创新双轨驱动，才能推动油气资源的高效开发。
作为我国的主要气藏类型之一，致密气2020年产量达到470亿立方米，成为单个气藏类型产量最高的气藏。经过20多年的不断创新和突破，我国形成了以鄂尔多斯盆地为核心区、多盆地多开发主体的开发格局，建成了我国最大致密气田——苏里格气田。赵文智对苏里格大气田的开发这样评价：实现了低品位储量的效益开发，让国家致密气上产进入快车道。贾爱林认为，苏里格气田是目前国内规模最大，也是开发最成功的致密气田。
苏里格、神木气田多层系含气，直井多层高排量压裂容易出现井下工具串复杂、施工排量受限等难题。通过连续油管、可溶桥塞等新型分压技术，2018年以来规模应用上千口井，单井产量较前期提升15%以上。采用适度加密段数、分段多簇射孔、动态暂堵转向为核心的致密气水平井密切割压裂技术，较常规桥塞压裂井日产量提高35%，预测EUR由6400万立方米提高到8000万立方米以上，增幅30%。近3年来，长庆致密气的工程技术指标屡创国内新纪录，创造亚太地区陆上最长水平段纪录（5256米），刷新国内压裂施工效率最高纪录（日改造30段），多次刷新气区最大平台（14口）、最高无阻流量（321万立方米/天）等纪录。
近年来，中国石油在鄂尔多斯盆地开发中以提高致密气单井产量，探索致密气高效开发模式，拓宽致密气有效开发下限为工作目标，结合世界先进工艺，充分发挥企业内部技术优势，采取多学科联合攻关、一体化项目运行等措施，有效提高了单井产量。截至目前，通过实施一井一工程一优化，直井定向井Ⅰ+Ⅱ类井比例、水平井有效储层钻遇率，分别较去年同期提高3.9和2.9个百分点。
双碳目标下，致密气开发将迎来黄金期
2020年9月22日，习近平主席在第七十五届联合国大会上向全球宣布：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
实现碳达峰、碳中和是一场硬仗。低碳发展已成为大趋势，能源转型既是中国的事情，也是全球的事情。碳达峰、碳中和目标的设立，将有效推动中国的能源结构转型。那么作为石油天然气行业，下一步的发展前景如何？刘合认为，对石油天然气来说，在碳达峰、碳中和条件下，油气资源是不可替代的。目前，致密气产量占中国石油天然气总产量的1/4以上。作为清洁能源，大家要共同加油，以致密气为主的天然气未来发展会有更广阔的前景。
从近20年化石能源行业发展的趋势来看，我国油气对外依存度是持续往上涨的，目前印度和中国对外依存度最大。刘合谈到一个重要观点：对油气行业来说，加大国内勘探开发力度，就是对碳中和最大的支持。以致密气为主的天然气更是必不可少的战略性资源，在这个阶段，天然气生产不但不能退，还要继续上产。因为在化石能源当中，天然气碳排放最小，大概占化石能源的7%，所以天然气在传统能源向清洁能源转化当中起着桥梁作用。
节能减排是根本出路。中国的能源结构决定着我国能耗大，中国单位GDP的能耗是美国的2~3倍，按照购买力计算是美国的1.8倍，是日本和德国的3~4倍，所以节能减排我们还有很大的空间，有很大的潜力可挖。石油工业既是产能大户也是消耗大户，当前要从机采系统等中尽力挖掘潜力，减少用电，就相当于做出了较大的减排贡献。
中国科学院院士金之钧院士指出，碳中和不是不排碳，是指排的碳和消纳的碳能够平衡。按照当前最新的观点，到2060年化石能源至少在能源结构总量中还要保持20%的比例。按照这样一个比例关系，他认为2060年我国原油需求量大致要在3亿吨以上，天然气大致要在5000亿立方米左右。他预测，2035年国内天然气的产量会达到一个高峰，产量预计在3500亿至3600亿立方米。而届时的用气量可能就要达到5000亿立方米，高峰期用气应该是在6000亿立方米左右。为了最大限度缩小对外依存度，满足经济社会发展需求，天然气未来的发展潜力巨大，可以说我国天然气进入了一个黄金时期，勘探开发和市场开拓都处在一个黄金时期。（记者 徐佳 薛涛）
专业声音
●金之钧（中国科学院院士）
致密气高效开发离不开科研人才。致密气未来的发展说到底是人才的竞争，是知识的竞争，是技术的竞争，是创新的竞争。我国石油工业走到今天，从国外学到了很多，但今后相当一段时间内，我们要不断加快培养科研人才，重奖有为者，最大限度释放创新的动力活力。
●刘合（中国工程院院士）
我们要充分发挥我们现有的政策，建议加强西部碳中和示范区的建设。区域性的指标重点放在东部是可行的，因为经济比较发达。但对西部我们要加快工艺优化，在指标上给予一定的补偿，促进西部更好地发展。关于碳中和区域性的问题，需要我们认真探索、认真琢磨。
●江同文（中国石油勘探与生产分公司副总经理）
致密气未来是整个天然气的主角之一。资源是有限的，但是我们的技术发展是无限的，我们能够通过技术获取资源的能力是在不断提升的。另外，加大国内油气开发力度是我国当下的政策要求，需要我们加速油气上产速度。
●付金华（长庆油田副总经理）
长庆天然气下一步将从规模区、战略突破区、战略准备区三个层次开展勘探，通过勘探开发一体化，深化大型低渗透致密气的成藏规律认识，同时加大非主力层系的开发技术发展。持续攻关拥有碳酸盐岩领域和鄂尔多斯盆地西部祁连海域的乌拉里克页岩气两个现实的万亿立方米气区。
●王香增（延长石油副总经理）
目前随着大数据人工智能新一代信息化技术的发展，有一些机构预测，如果应用大数据人工智能在非常规油气开发中得到应用，采收率可以提高5%。通过我们多年的研究，我认为CCS技术是解决碳减排问题最直接、最成熟、最关键的一项技术。
●郭建春（西南石油大学副校长）
致密油气水力压裂存在两个矛盾，一是当前国内各大油气公司降本增效和效益开发目标与当前水力压裂工程技术和技术创新之间存在的矛盾，二是当前中国不同类型油气藏和非常规油气藏技术的原始创新与我们工程实践飞速发展关联情况下，基础研究还相对薄弱的矛盾。
关键核心技术
近年来，经过不断探索实践，致密气高效开发已形成七大关键技术：
（1）富集区优选技术：以数字地震、测井与砂体分级构型解剖研究为核心手段，优选苏里格Ⅰ+Ⅱ类富集区面积1.5万平方公里、探明储量超过2万亿立方米，奠定上产基础。
（2）井型井网优化技术：基于多层透镜状的储层地质条件，优选直井为主、水平井为辅的混合井型部署方式，采用500×650米井网编制了苏里格气田300亿立方米开发规划调整方案，支撑其高质量稳产。
（3）提高单井产量技术：优快钻井、储层改造和排水采气技术，将直井产量提高至1万立方米/天、水平井产量至3万立方米/天以上，实现效益开发。
（4）开发指标评价技术：基于气井产能指标差异大的特点，建立加权平均得到不同类型区块的单井平均开发指标的方法，便于规模评价和方案设计。
（5）开发方案优化技术：首次开创了应用单井指标叠加制定开发方案的新方法，有效指导了大型致密气田开发方案编制与实施。
（6）提高采收率技术：提出以井网加密技术为核心，生产制度优化、重复压裂、老井侧钻、排水采气相结合的提高采收率配套技术系列，将致密气采收率提升至50%以上。
（7）低成本开发技术：以丛式大井组部署、液体循环利用、集约化地面建设及数字化智能管控技术为核心，将苏里格单井投资降至800万元以内。
它山之石
苏南项目是中国石油陆上上游对外合作首个中方担任作业者的项目，由中国石油和法国道达尔公司合作开发经营。通过近十年的全生命周期项目管理实践和探索开发试验，打破了致密气常规开发模式，形成了大井丛布井、滚动建产、井间接替、分区开发、放压生产、超大集气站集气、污水密闭输送的新型致密气田开发模式，并在这个开发模式的基础上创新形成了一批以工厂化压试配套、小井眼钻井、泥浆不落地为代表的致密气田经济、环保、高效开发引领型技术，建立了一套低人工成本的智能化、集约化地面系统设计，有效提升了生产运行管理效率。
长庆致密气项目组作为长庆油田致密气高效开发攻关试验的冲锋者，紧紧围绕提产量、重质量、控成本、增效益目标，将技术植根于现场生产，将精力集中于现场管理，高产井不断涌现，低效区接连突破，技术指标屡破纪录，亿立方米产建投资大幅下降，为我国致密气高效开发开辟了新途径。面对技术瓶颈，长庆致密气项目组坚持融合创新，多学科联合攻关，首创三维靶体追踪钻井技术，刷新亚洲最长水平井纪录，建立水平井三开优化新模式，攻克Ⅲ类储层提产技术，突破河道间湾建产禁区，取得多项技术有形化成果。面对成本瓶颈，项目组坚持先算后干、事前算赢、成本倒逼、效益优先，做好低成本开发顶层设计，在低品位储层、低成本战略的背景下，通过构建大平台、协同大兵团、采用总承包，大幅提高作业效率，开发成本进一步降低，推动致密气整体效益大幅提升。（武尚品 费世祥）
企业案例
长庆油田高质量建成我国最大致密气生产基地
7月22日，长庆油田致密气项目组在内蒙古乌审旗地区部署的一口水平井顺利完井，这口井完钻井深8528米、水平段长度5256米，刷新了亚洲陆上水平井最长水平段纪录。去年长庆油田致密气产量占全国七成，已建成我国最大致密气生产基地。
专家透露，鄂尔多斯盆地整体评价具有16.38万亿立方米天然气资源量，其中80%都属于致密气。目前，鄂尔多斯盆地致密气资源是全国最丰富的，长庆致密气产量占中国石油天然气总产量的1/4以上。作为中国致密气田开发的最典型代表，长庆致密气开发究竟有哪些成功经验，下一步需要重点攻关的方向在哪里？
中国工程院院士刘合指出，以苏里格气田为代表的长庆致密气开发取决于两点，管理创新和技术创新。这几年，苏里格气田在水平井体积压裂方面都有了巨大的突破，从井网部署到效益开发，进一步促进了整个油气田尤其是致密气的开发，对保障国家能源安全起到巨大作用。
由于鄂尔多斯盆地特殊的储层与地质条件，油井几乎是口口见油，口口不流，气井普遍单井产量低、递减快。长庆人不畏艰难，攻坚啃硬，经过几代人的努力，攻克了一个又一个技术难关，将一个年产百万吨的油田建成了全国最大的油气田。历经50年的艰辛探索，尤其是近20年来，长庆油田大力推动天然气开发，不断创新管理模式与组织模式，致密气勘探开发取得了突破性的进展，主要有4大标志性的成果：创新大型陆相致密气规模成藏理论，发现储量为4.5万亿立方米的我国最大的气田——苏里格气田；通过源内、源外和接触式3种模式，落实了神木米脂等鄂尔多斯盆地东部多层系万亿立方米大气田；创新风化壳天然气成藏地质理论，发现以靖边气田为代表的万亿立方米大气田；创新层系存储、致密气成藏的理论认识，推动庆阳、宜川、黄龙等鄂尔多斯盆地南部新万亿立方米大气田的发现。
长庆油田公司总经理、党委副书记石道涵介绍，长庆致密气以提高单井产量和降低开发成本为目标，依托国家、集团公司重大专项，攻关形成了6类30项开发主体技术，有力推动了致密气规模效益开发。十三五期间，长庆致密气产能建设亿立方米投资下降12.8%，内部收益率9.5%以上。
对长庆致密气的未来，中国工程院院士赵文智充满期待。他说：下一步长庆气区勘探布局与规划可在现有主力气藏之外，在丰度与产量更低、更复杂区域提高对气藏的精细描述，进一步靠技术进步降低成本、提高单井产量。对于已经开发的气田，通过技术提高采收率。目前长庆致密气的采收率为30%~40%左右，常规气田在70%左右，如果能提高10个百分点，对于长庆气田稳产、上产都意义非凡。
未来鄂尔多斯盆地上古生界致密气勘探开发潜力大。中国石油咨询中心常务副主任付锁堂指出，无论是资源储量、单井产量还是采收率等方面都有很大的提升空间。
中国石油勘探开发研究院首席专家贾爱林认为，致密气下一步要追求开发效果和水平，如何进一步提高采收率才是重点，如果能从目前的30%提高到50%，将为我国致密气效益开发开辟一片新天地。
