文/黎茂稳 孙川翔 张海霞
 

　　美国的“页岩革命”业内人士并不陌生。在过去的20多年的时间里，美国原油产量实现快速增长，其速度之快超出整个石油行业的预期。其中，页岩油和页岩气这两大“功臣”的产量增幅大大超过了常规油气，产量占美国本土原油和天然气总产量的50%以上，被业界称之为一场“页岩革命”。

　　但很多人也许并不知道，美国“页岩革命”的功臣之一页岩油，可以分为海相页岩油和陆相页岩油，而美国在“页岩革命”中发挥巨大作用的正是海相页岩油。与美国大规模开发的海相页岩油相比，我国的陆相页岩油储量丰富，前景可期。

　　美国海相“生油” 中国陆相“生油”

　　页岩油，是指达到生油门限的泥页岩中“隐藏”的天然石油。地质学家在野外观察的泥页岩通常具有不同发育程度的页状层理，其厚度在1cm以下，看上去很像书页堆叠在一起的样子，顾名思义叫页岩。

　　页岩油作为非常规油气中的一种，它的“非常规”一方面体现在生成后没有发生大规模长距离的“迁移”，而是依旧赋存于生油母岩中。也就是说，泥页岩本身既作为烃源岩或者人们通常所说的生油母岩，同时也作为页岩油的储层，即所谓的“源储一体”。页岩油“非常规”的另一面则体现在页岩油储层的性质上。作为生油母岩的泥页岩具有在横向上呈连续分布、比表面积大、孔隙小、储层十分致密的特点。一方面泥页岩虽然致密，但其比表面积大，从有机质中生成的石油以类似“油膜”的形态大量吸附在泥页岩中矿物颗粒表面或者与生成它们的固体有机质“藕断丝连”;另一方面泥页岩虽然致密，但其内部结构就好比夹心饼干的上下薄脆，其不仅孔隙度相对高，而且脆性大、容易发育有天然裂缝，而裂缝中的页岩油主要以游离态的方式存在。

　　与常规油气相同，页岩油既可以生长在海相地层，也可生长在陆相地层中。然而，上世纪二三十年代，由于世界上发现的石油资源绝大部分都是在海相地层，美国“页岩革命”中的“功臣”页岩油同样也生于海相地层，西方地质学家基于大量的勘探实践经验，曾提出“海相生油陆相不能生油”的观点。

　　事实是否如此呢?早年间，中国第一位石油地质学教授潘钟祥先生在美国石油地质学家协会上做了“中国陕北和四川白垩系陆相生油”的论文报告，首次提出“中国陆相生油”。由此，50年代末期，中国第一个陆相生油的大油田——大庆油田诞生于松辽盆地。此后，在中国中东部相继开发了渤海湾、江汉、南襄、苏北等油气盆地和地区，在中西部开发了鄂尔多斯、准噶尔、吐哈等盆地，它们都是在陆相含油气盆地中形成的油气藏。这些盆地不仅含有丰富的常规油气，同时也是中国陆相页岩油勘探开发潜力最大的地区。

　　海相和陆相页岩油“各有千秋”

　　Permian(二叠纪)盆地位于美国德州西部和新墨西哥州东南部，归功于海相沉积的独特地貌，为美国页岩油的“皇冠明珠”，储量位列世界第二。目前，该盆地日产量占美国页岩油产量的43%，是美国页岩油当之无愧的核心产区。

　　那么，中国的陆相页岩油与美国等国大规模开发的海相页岩油有什么差异呢?总体来说，陆相环境中沉积的页岩比海相的厚度大，页岩储层具有很强的非均质性，与此同时，陆相页岩油热演化程度整体偏低、原油密度大、含蜡量高，造成其可流动性变差，这些差异的根源在于海相和陆相两种油气生长环境的差别。

　　首先，海相盆地具有优越的、比较稳定的水下环境。相比陆相湖泊，海洋水体是咸水，为页岩油藏沉积物中的有机质提供了大面积缺氧的还原环境;同时海洋水体规模大、受气候影响小的特点，因此形成了有利于有机质保存的稳定的水下还原环境。当然，当陆相湖泊达到半深水—深水湖泊环境时，同样也有利于有机质的堆积与保存，但一般情况下总体规模不如海相盆地，而且对气候变化更为敏感。其次，海相生油岩中的有机质更有利于页岩油的生成，而以陆源高等植物为主的陆相沉积地层中的有机质以木质类纤维素为主，含类脂物少。最后，海相盆地规模大，构造活动相对稳定，构造简单。而陆相沉积盆地多分布在山前、山间活动区域，规模相对较小，并常受造山活动、断裂活动影响，很大程度上影响了页岩油的形成、分布和保存。

　　基于以上海相页岩油的种种优势，美国开发了一系列不同于常规油藏的特殊开采技术，其中水平井钻井技术和分段压裂技术当数两大“明星”技术，以此提高页岩油的产量。

　　反观国内，上述所提到的由于陆相页岩油的生长环境与海相的页岩油的生长环境大有不同，相对复杂，我国的陆相页油的开发目前处于初步阶段。

　　陆相页岩油 前景可期

　　虽然我国陆相页油的开发也只是初步阶段，其实并非我国，陆相页岩油的研究在全球范围内尚处于起步阶段。而且想攻克陆相页岩油开发，摆在我国面前的难题与挑战亦很多。包括我国目前对陆相页油赋存机理、甜点构成要素、储层流动机制均不是很明朗。

　　然而推动我国不断探索的是陆相页岩油非比寻常的深远意义。

　　第一，随着中国常规石油产量的逐年衰减，陆相页岩油的勘探开发将为国民经济发展提供重要保障。当前，中国已经成为仅次于美国的全球第二大石油消费国，随着常规石油产量的下降和国内对石油需求的进一步增长，急需探索新的有潜力的原油资源。对中国陆相页岩油资源量的初步评价结果显示，中国具有良好的陆相页岩油勘探前景，尤其在渤海湾盆地、松辽盆地、鄂尔多斯、准噶尔等大型沉积盆地以及许多“小而肥”的中小型盆地，陆相页岩油资源都十分丰富。

　　第二，陆相页岩油的勘探开发有利于维持油气产业的持续发展。众所周知，油气资源是不可再生资源，油气产业的可持续发展需要我们经济合理的开发利用资源，提高油气资源的使用效率，同时要增强油气资源开发的持续性研究和战略规划。只有做好陆相页岩油研究的基础工作，加大理论技术研发力度，才能在未来更有力地支撑中国油气产业的可持续发展。

　　第三，陆相页岩油的勘探开发有利于丰富能源地球科学学科体系，弥补陆相页岩油在国内外学术研究上的空白。目前，全球油气行业开展的研究和技术攻关主要围绕海相常规油气资源，而对于非常规陆相页岩油却知之甚少。因此，在陆相页岩油领域开展系统研究和技术探索将有利于弥补这一学术空白，促进学科体系的进一步丰富和完善。