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25万亿立方米够用300年:中国页岩气开发取得新突破
2019-01-21 20:22:23  出处:蝌蚪五线谱  作者:肖溪树 编辑:上方文Q   点击可以复制本篇文章的标题和链接

知道天然气,也听说过可燃冰,怎么就对页岩气有点陌生呢?近日,“2018年度中国石油行业十大新闻”揭晓,其中就有川渝地区页岩气的商业开发。

25万亿立方米够用300年:中国页岩气开发取得新突破
“2018年度中国石油行业十大新闻”揭晓(图片:中国石油新闻中心)

位于川渝地区的涪陵页岩气田是中国首个大型页岩气田,如期建成100亿立方米年产能,相当于建成了一个千万吨级的大油田。

页岩气真的来了……

人们自然会问,三九寒天,页岩气能跟天然气一样,用来供暖吗?回答是肯定的。

其实,页岩气与天然气一样,它们的主要成分同为甲烷,只不过它们居住的“房子”不同罢了。用作民用燃料是页岩气的一大应用方向,做饭、取暖自然也就不在话下了。

25万亿立方米够用300年:中国页岩气开发取得新突破
用页岩气做饭(资料图)

既然页岩气也是天然气,那么在天然气闹“气荒”的时候,为什么不让页岩气做替补呢?其根本原因就是页岩气的成藏机理更为复杂一些,开采难度更大。

天然气和页岩气都是古老生物遗体埋藏于沉积地层中,通过地质作用而形成的化石燃料。天然气主要分布在地下多孔隙岩层中,一般可采用排水式、自喷式采气。由于开采起来比较容易,因此被称为常规天然气。

而页岩气主要蕴藏在泥页岩及其夹层当中,由于页岩气居住的储集层非常致密,空隙比例和渗透性都特别小,因此开采难度很大。

难怪人们把页岩气称为非常规天然气,也就是说不能用常规的方法进行开采。

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页岩气依靠自身的力量很难逃逸(图片:CCTV10)

说起页岩气的开采,有专家是这样形容的。开发传统天然气就好比是在“静脉中抽血”,而开采页岩气则如同在“毛细血管抽血”。

这话一点不假,页岩气的“家”很小,甚至小到纳米量级,彼此隔离,在自然状态下很难流动。

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页岩气的“家”(图片:见水印)

而我国目前正在大力开采的涪陵页岩气田埋深大多在3000米以下,矿区又在丘陵地带,这些都会增加页岩气的开采难度和成本。

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沉睡在3000米以下的页岩气(图片:CCTV4)

涪陵页岩气的商业化开采,采用的核心技术为水平井分段压裂技术。

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水平井分段压裂技术示意图(资料图)

所谓水平井,是说在开采时需要先打竖井到含气层,然后再沿着页岩气层打水平井;分段,是指用桥塞把水平井分成若干段,从而集中力量进行各个击破;而压裂技术,则是利用水力作用把页岩气从岩层里“挤”出来。

25万亿立方米够用300年:中国页岩气开发取得新突破
水平井分段水沙混合物压裂示意图(图片:CCTV4)

具体操作起来,就是要先把储藏页岩气的岩石炸裂开来,然后把水和沙子等的混合物注入到井下进行压裂,从而把岩层撑开犹如毛细血管一样的裂缝。这样一来,页岩气才能沿着气体通道被开采出来。

25万亿立方米够用300年:中国页岩气开发取得新突破
页岩气的气体通道示意图(图片:CCTV4)

有资料称,我国页岩气储量多达25万亿立方米,按照目前的能源消费水平,足够我们使用300年的时间。

页岩气作为一种清洁能源,除了民用,还可应用于燃气发电、工业燃料、化工原料以及汽车燃料等。不仅关乎国家能源安全,还具有生态意义呢。

参考文献

【1】CCTV-10科教频道.《“生气”的石头》,2018-12-10。

【2】CCTV-4中文国际频道.《大国基业——加油中国(捕获蓝金)》,2018-09-20。

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