中国制定页岩气国际标准

日前，“天然气－上游领域－滑溜水降阻性能测试方法”顺利通过立项投票，列入ISO国际标准制定计划并正式启动制定工作。这一测试方法是由中石油集团西南油气田公司天然气研究院牵头起草，也是国内页岩气领域确立的首个国际标准。

这一方法解决了哪些问题？页岩气领域发展状况又如何？

中国的新突破

据了解，滑溜水降阻性能测试通常采用室内小管径管道模拟测试。关于该测试方法的相关标准是由国家能源局在2015年10月发布的。此前，国际上一直没有统一的滑溜水降阻性能测试方法及配套标准。

中石油相关项目负责人表示，经过近8年的不懈攻关，西南油气田天然气研究院的科研人员在国际上首次提出有效管径改进模型，通过该模型的应用使室内降阻性能测试，准确率提高到90%以上，获得授权发明专利1件，发表SCI文章3篇。

该成果已写入国内能源行业页岩气标准化技术委员会制定发布的首批行业标准中，并于2018年被列入中国石油国际标准培育计划，形成了“天然气—上游领域—滑溜水降阻性能测试方法”国际标准草案。下一步，该标准工作组将与英国、德国、法国、俄罗斯等国际同行协同合作，力争于2023年年底正式发布这项国际标准。

“制定滑溜水降阻性能测试方法国际标准可以统一各国、各企业的标准，消除技术壁垒，促进中国压裂液技术水平迅速提高，提升中国压裂液产品质量。”中石油西南油气田公司天然气研究院相关负责人介绍。

随着这一页岩气领域首个国际标准的确立，标志着我国在页岩气领域迈出了国际化步伐。

关键8年

中国页岩气资源丰富，技术可采资源量为36 万亿立方米，是常规天然气的1.6 倍。虽然如此，但由于中国页岩气开采起步晚，同时也面临着地质条件复杂、勘探程度低、技术和管理存在短板等诸多方面的难题，致使我国页岩气的开采一度受阻。

直到2012年，国内页岩气勘探工作才取得突破。中石化在焦页1HF井钻获20.3万方/日的高产页岩气流。焦页1HF井因此被重庆市政府命名为“页岩气开发功勋井”。从2008年开始页岩气勘探，到2012年焦页1HF井试获日产20.3万方高产工业气流，再到次年的商业生产，中石化仅用时5年左右便创造了中国页岩气勘探开发的“涪陵”速度。

中国的页岩气科技工作者在面对国际质疑的同时，一边赴美参观、交流、学习、培训，一边结合国内实际，开展一系列地质调查研究工作，创新使用了页岩气勘探开发地球物理、钻完井、水平井压裂改造等技术，探索形成了具有中国特色的页岩气勘探开发理论体系和技术系列，实现了中国页岩气勘探开发的重大突破和迅速崛起。

至“十三五”期间，中国的页岩气产量已从之前的不到50亿立方米飞跃到150亿立方米。到2020年，中国的页岩气产量在疫情的冲击下依然达到了200.4亿立方米，同比增长高达30%。

未来，页岩气的大规模开发和利用必将改变中国油气资源的格局，进而改变整个能源结构。

他山之石

世界页岩气资源量为457万亿立方米，同常规天然气资源量相当，其中页岩气技术可采资源量为187 万亿立方米。全球页岩气技术可采资源量排名前5 位国家依次为：中国（36 万亿立方米，约占20%）、美国（24 万亿立方米，约占13%）、阿根廷、墨西哥和南非。

美国是世界上唯一实现页岩气大规模商业性开采的国家，也是世界上较早在页岩气领域展开勘探、开采的国家。美国页岩气开采大约有80多年历史。

据了解，美国本土有48个州广泛分布着有机页岩，具有丰富的页岩气资源，最为活跃的是得克萨斯州的Barnett页岩、路易斯安那州的Haynesville /Bossier页岩、密歇根州的Antrim页岩、阿肯色州的Fayetteville页岩、横跨纽约州和宾夕法尼亚州等东北部州的Marcellus页岩、跨伊利诺伊州与印第安纳州等中西部州的New Albany页岩，以及新近开发的俄克拉何马州的Woodford页岩。

Barnett页岩开发的成功，为之后的大规模开发起到了示范性作用。

很快，那些在Barnett开发成功的公司发现，北部的Fayetteville页岩在地质年龄和地质结构上与Barnett十分相近。于是在2000年，同样的水力压裂和水平钻井技术被运用于Fayetteville，取得了同样丰厚的收益。

2003年，Range Resources公司在Marcellus页岩使用与Barnett页岩相近的水力压裂和水平钻井技术，第一次在美国东北部实现了页岩气的商业性开采。此后，该地区的页岩气被大规模开发。

Woodford页岩在2003年和2004年刚刚被开采的时候，使用的完全是垂直钻井技术，因为Woodford页岩的结构比Barnett更为复杂，开采难也更高。但是随着其他地区纷纷效仿Barnett并获得巨大经济成功，水力压裂和水平钻井这两项技术也取得了进一步突破，因此，Woodford地区的天然气开发商也转而使用水平钻井技术。

Barnett页岩的开采在一定程度上奠定了该行业的技术标准：横管为2500英寸到3000英寸长、采取以水为主的泥灌、以溶于酸的水泥固定、裂压时横向油管上分布射孔。

根据油气服务公司Halliburton的介绍，现在全行业都会去关注Barnett页岩的最新开采动态，比如最新的横向油管有多长、是否会增加射孔的数目、是否研发新的环保技术、是否采取可循环的水处理技术、更多在农村开采还是在城市附近开采，等等。

即便如此，考虑到每个页岩气盆地地质构造的独特性，每个地区又都有着不同的开采条件和管理挑战。

因此，从开始的勘探评估阶段到后期的开采产气阶段，每个气井都要找到最为合适的技术，从而实现其经济效益的最大化。

美国能源信息署（EIA）数据显示，美国页岩气年产量由2007年的366亿立方米，快速增长到2020年的7330亿立方米，已经成为美国天然气的最重要来源。