近幾年來(lái)，頁(yè)巖氣逐漸成為大眾關(guān)注的熱詞。很多人都在問“什么是頁(yè)巖氣？”。其實(shí)，頁(yè)巖氣只是天然氣的一個(gè)新名字，和我們家庭用的燃?xì)�、汽車加的天然氣成分相似，是人類重要的化石能源�?/p>

我們經(jīng)常在大自然中見到一種黑色的巖石，這就是頁(yè)巖氣和天然氣生氣母源，專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫黑色頁(yè)巖。黑色頁(yè)巖的形成是在距今幾億年到幾千萬(wàn)年前，在一片相對(duì)安靜的深水環(huán)境下，微細(xì)的泥巖顆粒逐漸沉積下來(lái)，其中也混合著很多有機(jī)質(zhì)成分，比如菌類植物、藻類植物等遺體，滄海桑田，不斷變化，沉積物逐漸被沉積壓實(shí)，最終演化成巖變成了黑色頁(yè)巖。

黑色頁(yè)巖在沉積壓實(shí)演化過程中，經(jīng)歷了高溫和高壓的煅煉，其中的有機(jī)質(zhì)在高溫高壓作用下熱演化分解成干酪根，然后再進(jìn)一步裂解就開始“生油生氣”。這是一個(gè)極其漫長(zhǎng)的過程，從沉積下來(lái)到開始生油生氣大約需要經(jīng)歷幾百年到幾千萬(wàn)年，甚至幾億年。黑色頁(yè)巖中生成的油和氣，有一部分會(huì)沿著巖石中的微裂隙逐漸運(yùn)移，根據(jù)氣輕油重水更重的原理，氣比油更容易向上跑。眾所周知的“大慶油田”、“勝利油田”、“塔里木油田”等大油田，都是黑色頁(yè)巖中的油氣經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)期的運(yùn)移和聚集后逐漸形成的“聚寶盆”。這些油田里既可以采出石油，也可以采出天然氣。

黑色巖石和其中的微小孔隙（放大幾萬(wàn)倍）

石油地質(zhì)學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，黑色頁(yè)巖中除了跑走的那部分油氣，還有大量滯留下來(lái)的油氣依然封存在這些黑色巖石中，這就是頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣。頁(yè)巖氣大量存在于黑色巖石的微小孔隙中，這些小孔相當(dāng)于一根頭發(fā)直徑的1/300，肉眼無(wú)法直接觀測(cè)到，只有在放大幾萬(wàn)倍的顯微鏡下才可以看到。

頁(yè)巖氣跟天然氣一樣，用途很廣，主要用于化肥、化工、發(fā)電、陶瓷、玻璃、機(jī)械、輕工、冶金制造及民用燃料等工業(yè)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域。頁(yè)巖氣的主要成分是甲烷，其燃燒后產(chǎn)生的污染更少，是一種綠色清潔能源。

由于頁(yè)巖氣存在于上面所說的非常致密的黑色頁(yè)巖中，要開發(fā)頁(yè)巖氣就需要比開發(fā)常規(guī)天然氣更高的工藝技術(shù)。美國(guó)是世界上首個(gè)實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣工業(yè)開發(fā)的國(guó)家，在頁(yè)巖氣勘探開發(fā)過程中，美國(guó)人逐漸摸索試驗(yàn)形成了“水平井+分段壓裂改造”的工藝技術(shù)。通過在地下幾千米深處的頁(yè)巖層中，人工鉆一口可穿行頁(yè)巖1000多米的“水平井”。先下入管柱封固地層，然后在鋼管上分段射開一些小孔，再通過地面高壓設(shè)備——壓裂車將清水混合著粗砂注入地層里，在頁(yè)巖中壓出一些裂縫，被稱作“水力壓裂”。“水力壓裂”可以形容為給地層打針。針管即是井桶，藥水即是清水和砂子，清水和砂子壓到地層中，在地層中壓出裂縫通道，使頁(yè)巖氣沿著裂縫通道進(jìn)入井筒，進(jìn)而被采出地面。

頁(yè)巖氣水平井分段壓裂示意圖

我國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)已在四川、重慶地區(qū)取得大突破。中石油和中石化分別在四川長(zhǎng)寧-威遠(yuǎn)、重慶涪陵等地區(qū)鉆探開發(fā)出高產(chǎn)頁(yè)巖氣，其中焦頁(yè)1HF井的產(chǎn)量達(dá)20萬(wàn)立方米/日；涪陵頁(yè)巖氣田成為我國(guó)第一大頁(yè)巖氣田，2018年年頁(yè)巖氣產(chǎn)量已超過100億立方米。中石油在長(zhǎng)寧-威遠(yuǎn)等地區(qū)也在大力開發(fā)頁(yè)巖氣，2018年產(chǎn)量已超50億立方米。目前，頁(yè)巖氣開發(fā)已用于當(dāng)?shù)鼗�工、燃�(xì)�、紡織等行業(yè)，實(shí)現(xiàn)了資源就地轉(zhuǎn)化利用。隨著頁(yè)巖氣管道建設(shè)的不斷加強(qiáng)，頁(yè)巖氣已進(jìn)入西氣東輸管道網(wǎng)，正在為更多的地區(qū)供氣。

我國(guó)高度重視頁(yè)巖氣等清潔能源的勘探開發(fā)利用，多次出臺(tái)政策鼓勵(lì)開發(fā)頁(yè)巖氣，鼓勵(lì)社會(huì)資金投入，進(jìn)入頁(yè)巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域。隨著頁(yè)巖氣資源調(diào)查的不斷加強(qiáng)，頁(yè)巖氣勘探開發(fā)技術(shù)的不斷提高，我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越廣，勘探開發(fā)前景會(huì)越來(lái)越廣闊�！�

（作者單位：自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心）