3月19-21日，第十二屆中國國際石油石化技術裝備展覽會舉辦，頁巖氣成為石油石化界人士關注的焦點。2005年以前，頁巖氣在美國能源構成中比例相對較小，10年以前更是微乎其微。2005年，美國頁巖氣革命使其能源構成發生巨大變化，也使美國逐漸擺脫對國外油氣資源的依賴。

    美國頁巖氣的成功開發，主要源自技術的發展。非常規油氣資源與常規油氣資源的生成條件和特性不同，這就決定了非常規油氣資源不能夠通過常規手段進行勘探開發，而需要新的突破性技術做支撐。

    非常規資源需要非常規技術

    “頁巖氣的開發有兩個關鍵，一是必須應用水平井，二是必須進行壓裂，人工形成一個新的空間。”貝克休斯北亞區銷售總經理胡泊總結道，美國頁巖氣勘探開發進行了30年，經驗就是這么兩條。

    對于頁巖油氣勘探開發，常規的評價方法已經難以擔負使命。頁巖氣要想真正實現商業開采，還需要一定的指標，而數據的確定，有賴于新型的測井裝置。

    頁巖油氣開采要鉆出高難度的水平井，這對新型鉆機的要求大大提高。常規油氣資源的水平井鉆井可以通過定向馬達或螺桿實現，如果要開發頁巖油氣藏，這些常規裝置雖然能夠起到一定作用，但效率太低，而頁巖油氣藏要實現商業開發，必須達到兩個標準：低成本與大規模。

    為了提高定向鉆井的速度，需要有新的或者革命性的工具。目前，頁巖氣開發用得最多或者用得最好的是旋轉導向工具。旋轉導向工具能夠連續不停旋轉并且鉆出來的井平滑、完整。

    除了對測井裝置和鉆井工具很挑剔外，頁巖氣開發對完井技術的要求也很苛刻。壓裂改造是頁巖氣開發的核心。頁巖油氣田在沒有進行壓裂改造之前，沒有任何商業開采價值。

    2003年，在美國油田服務市場中，壓裂作業的市場份額很小，大概只有200億美元左右。到了2010年的時候，這個數字增加到400億美元，2011年達520億美元左右。

    壓裂技術特別是大型壓裂技術是頁巖油氣田開發或者商業開采關鍵中的關鍵。頁巖油氣壓裂對設備的要求非常苛刻。設備首先必須要能夠承受大排量高泵壓帶來的壓力，其次要能夠精確評價壓裂效果，這就需要更精準的壓裂檢測技術。

    壓裂檢測有兩種：第一種是常用的微地震檢測，通過壓裂檢測過程中間巖石錯列；第二種是光線一體化溫度壓裂檢測技術。采用后一種新技術，除了可以獲知壓裂發生的空間位置外，還能判斷壓裂液到了什么地方、出氣還是出油。

    規模決定經濟性

    頁巖氣要進行經濟性開發，規模也是關鍵因素之一。頁巖氣開發初期的產量比較高，但遞減速度非常快。想要進行有規模的開采，就需要大量階梯井對整個油田進行經濟開發。

    另外，由于頁巖油氣藏需要人工進行改造，不成規模的開發難以最大限度地把油氣開發出來，這時候就需要一種和傳統叢式井不同的新型開發方式，通過成規模的井來對地下油氣藏進行有規模、有體積的改造。

    “規模是美國頁巖氣能夠成功進行商業開發的關鍵因素，通過升級裝備來提高技術效率尤為關鍵。”胡泊介紹說，按照規模化的要求，中國的頁巖氣開發對成套鉆井裝備需求急迫且數量巨大，這些裝備包括高端電測和水鉆鉆井工具、電測過程中間核磁和礦物測井工具、高造斜率旋轉導向鉆井裝置、套管井及裸眼井分段壓裂完井工具以及大型的壓裂設備。

    美國頁巖氣的技術創新和商業化主要由中小公司推動，大公司在相對成熟階段則推動頁巖氣向規模化方向發展。美國主要頁巖氣開采技術都源自中小型能源、技術公司，一項技術從研發到商業化應用甚至會經歷數個公司間的更替。中小公司實現技術突破和商業化應用后，大公司在長期性和投資能力上更有優勢，其后期介入能夠將頁巖氣市場迅速規模化。

    目前，我國頁巖氣開采的技術裝備已有一定基礎，在鉆機、壓裂車組、井下設備等裝備制造方面已有較強的技術實力和生產能力，國內公司的鉆井設備已批量出口到美國用于頁巖氣開發。國產大馬力壓裂泵機組也有效解決了效率低和成本高的難題。同美國的差距主要表現在系統成套技術和一些單項配套技術設備方面。

    對外合作與自主創新兩條腿發力

    頁巖氣作為新的能源領域，研究和開發并非易事。受勘探開發理論和技術等瓶頸的制約，目前，國際上除了美國對頁巖氣大量商業化開發利用外，其他國家仍處于研究開發階段。

    美國已掌握了從氣藏分析、數據收集和地層評價、鉆井、壓裂到完井和生產的系統集成技術，圍繞頁巖氣開采形成了一個技術創新特征明顯的新興產業，并已開始向全球進行技術和裝備輸出，也催生了一批國際領先的專業服務公司，如哈里伯頓、斯倫貝謝、貝克休斯等。

    在我國，國家已將頁巖氣擺到能源勘查開發的重要位置，國民經濟和社會發展“十二五”規劃明確要求“推進頁巖氣等非常規油氣資源開發利用”。我國頁巖氣資源豐富、分布范圍廣，適合于規模化勘探開發，但地質條件復雜、類型多樣，在勘探開發技術上與先進國家還有很大差距，需要加快攻關和創新。目前勘查開發剛剛起步，進入快速發展階段還需要時間。

    專家建議，眼下應當抓緊做的事情是，加強頁巖氣領域的國際交流，加強與國外有實力公司的合作開發，引進先進理念與開發技術，加強基礎理論和關鍵技術的研發，建立適合中國特點的頁巖氣基礎地質理論體系，研發適合中國頁巖氣地質特征的水平井、多段壓裂技術等。