從四川盆地出發，兩千多公里長的“川氣東送”工程跨越6省2市，把天然氣源源不斷地送入千家萬戶。這條能源大動脈里流淌的不僅有常規天然氣，還有深埋于地下四、五千米“磨刀石”中的頁巖氣。
2019年4月20日，重慶，中國石化涪陵頁巖氣公司施工隊伍在進行新井投產前的作業施工視覺中國
中國石化綦江頁巖氣田中國石化西南石油局
工作中的郭彤樓（中）中國石化西南石油局
2023年，我國頁巖氣產量250億立方米，占全國天然氣年產量的比重已超過十分之一。
中國頁巖氣的勘探和開采有何難點？近年來獲得哪些突破？中國是否迎來了頁巖氣大發展？
帶著這些問題，觀察者網近日對話中國石化首席工程技術大師、中國石化西南石油局黨委書記郭彤樓。
中國石化首席工程技術大師、中國石化西南石油局黨委書記郭彤樓（中）中國石化西南石油局
頁巖氣資源量：全球最大在中國，中國最大在四川
作為一種清潔、高效的能源，天然氣在中國乃至全球能源結構中扮演著重要角色，更與能源安全息息相關。
雖然我國天然氣產量穩步提高，但天然氣對外依存度依然較高。國家能源局7月23日發布的《中國天然氣發展報告（2024）》顯示，2023年，全國天然氣產量2324億立方米，同比增長5.6%，增量123億立方米，連續7年年增產超百億立方米?！吨袊烊粴庑袠I年度運行報告藍皮書（2023-2024）》顯示，2023年，我國天然氣總進口量為1656億立方米，增速為9.5%；天然氣對外依存度為42.3%，較上年上漲1.1個百分點。
另一方面，我國有著豐富的頁巖氣資源。中國石油經濟技術研究院發布的《2018年國內外油氣行業發展報告》顯示，我國頁巖氣可采資源量達21.8萬億立方米，高居世界第一；美國能源信息署（EIA）2015年發布的頁巖氣資源評估報告顯示，中國頁巖氣技術可采資源量約為36萬億立方米，居世界第一位。
中國具有“富煤、貧油、少氣”的資源特點，頁巖氣發展對于中國能源格局具有舉足輕重的戰略意義。
近年來，包括頁巖氣、致密氣在內的非常規天然氣，已經成為我國天然氣增儲上產的重要增長極，2023年產量突破960億立方米，占我國天然氣總產量的43%。
中國石化積極承擔起為國找氣的責任，在2012年底發現了涪陵頁巖氣田，2014年，拉開了中國頁巖氣商業化開發的序幕，使我國成為除美國、加拿大之外第三個實現頁巖氣商業化開發的國家。
中國石化威榮頁巖氣田中國石化西南石油局
2017年，中國石化建成我國首個百億方產能頁巖氣田——涪陵頁巖氣田；2020年，建成我國首個探明儲量超千億立方米的深層頁巖氣田——威榮頁巖氣田，非常規的勘探開發具有里程碑意義，持續為清潔能源發展不斷注入新動力。
自2012年涪陵頁巖氣田取得重大勘探突破以來，經過十幾年的探索，四川盆地頁巖氣成為我國天然氣產量增長的重要陣地，已提交探明儲量近3萬億立方米、年產超過250億立方米。
不過，盡管中國頁巖氣資源豐富，勘探技術迅速發展，但仍難以像北美那樣大規模開采利用。郭彤樓坦言，目前國內在頁巖氣勘探開發方面真正取得重大突破的僅在四川盆地及其周緣。
劍指“更深、更古老”頁巖氣勘探開發新領域
相較于常規天然氣，頁巖氣儲層具有低孔隙度、低滲透率的特征。“以孔隙度來說，儲存常規天然氣的巖石，如碳酸鹽巖、砂巖等，其孔隙一般用肉眼可見，而頁巖的孔隙都是納米級的，要放大上千、上萬倍才能看到。”郭彤樓說。
他進一步介紹，這樣的特性導致儲存在頁巖孔隙中的天然氣很難被排出，因此頁巖氣需要通過打水平井和水力壓裂才能被開采出來。即通過高壓泵向地層打入壓裂液，把頁巖層撐開，這樣就“打通”了原有的細小孔隙，人工制造出裂縫，壓裂液攜帶的石英砂等物質進入裂縫后起到支撐作用。隨著壓裂液被抽回地表，頁巖氣也就從裂縫中被釋放出來。
頁巖氣開采示意圖歐洲環境署網站截圖（觀察者網漢化）
談及我國頁巖氣開采，郭彤樓用“螺獅殼里做道場”來形容。他表示，中國地下資源稟賦遠不如美國，地質條件更為復雜，一些曾經規模很大的古油氣藏在后期構造活動過程中遭到破壞，或分割成規模更小的油氣藏。
“就四川盆地來說，去掉周邊的山區，有大約18萬平方公里，而真正能開采頁巖氣的區域也就三分之一左右，即5、6萬平方公里。如果頁巖儲層連續分布、埋在地下2、3千米的深度，就能形成一個很大規模的頁巖氣田。但現實是，一億多年來，由于多期地殼運動和改造，頁巖被斷層切割成眾多塊體。現在能找到一塊2、3千平方米大小的頁巖氣連續分布且穩定的區域，已經很難得了。”郭彤樓說。
2019年4月20日，重慶，中國石化涪陵頁巖氣公司施工隊伍在進行新井投產前的作業施工視覺中國
“因此，雖然我們是頁巖氣資源大國，但我國頁巖氣開采難度大，成本高。這就意味著，我們不可能采取美國那樣的開發方式。作為央企，我們考慮的是如何把已經發現的頁巖氣盡可能多地開采出來，盡可能延長頁巖氣井的穩產時間。”
為了最大化開發資源，中國石化積極探索立體開發模式。截至目前，涪陵氣田焦石壩區塊整體采收率提高到23.3%，相比2013年開發初期翻了一番。涪陵頁巖氣田三層立體開發井組采收率更是達到44.6%，達到國際先進水平。
在開發頁巖氣資源潛力的道路上，我國地質工作者的腳步從未停歇。
據了解，四川盆地主要有龍馬溪組和寒武系筇竹寺組兩套主力海相頁巖層系，其中龍馬溪組已實現規模開發。近年來，中國石化和中國石油都把目標瞄準了寒武系筇竹寺組，其儲層分布范圍廣、厚度大 、含氣量高，總資源量超過15萬億立方米。但受地層時代老、埋藏深度大、構造演化期次多等復雜地質工程條件影響，實現商業性規模開發難度極大。
中國石化綦江頁巖氣田中國石化西南石油局
2022年10月，中國石化部署在四川盆地樂山地區的金石103井測試獲日產25.86萬立方米高產頁巖氣，這是我國首次在寒武系筇竹寺組地層取得頁巖氣勘探的重大突破，開辟了頁巖氣規模增儲新陣地。2023年4月，中國石油部署在四川內江的頁巖氣井——資201井測試獲穩定日產氣量73.88萬立方米，這是全球首次在距今5.4億年的寒武系頁巖地層中鉆獲具有商業開發價值的高產工業氣流。
2024年6月，中國石化部署在四川盆地的兩口頁巖氣探測井——金頁3井和資陽2井接連獲高產工業氣流，測試日產量分別為82.6萬立方米和125.7萬立方米。兩口頁巖氣探測井完成鉆井深度分別達到5850米和6666米，目標儲層均為寒武系。其中，資陽2井在超深層寒武系，成為全球時代最古老、頁巖氣產量最高井。多井多地取得突破，證實了寒武系頁巖氣具備規模增儲潛力。
“油氣勘探是不斷自我突破的過程”
“敢于質疑現有理論，勇于開拓新的方向”，四川盆地頁巖氣勘探的重大突破，就是貫徹落實習近平總書記“創新是第一動力”的實踐成果。
眼下，川渝地區正聯手打造天然氣千億立方米級國家產能基地，力爭到2035年建成中國第一個千億級天然氣生產基地。
郭彤樓預計，2025年整個四川盆地天然氣產量可以達到700億立方米左右，若要在2035年建成千億級天然氣生產基地，很大程度上要靠頁巖氣來填補這300億立方米的空缺。
“我記得在一次會議上，有專家提出，如果（川渝地區）天然氣年產量達到1000億立方米，頁巖氣需要貢獻40%以上的產量。”郭彤樓表示。
要達成這一目標并不容易。除了開采難度大，頁巖氣還具有“初產高、遞減快，長期低產”的特點，如何保證其穩定持續性開采是重點也是難點。
“雖然我國頁巖氣的勘探開發還面臨諸多挑戰，但對于頁巖氣的前景，我始終持樂觀態度。”郭彤樓說。
工作中的郭彤樓（中）中國石化西南石油局
郭彤樓表示，油氣勘探就是不斷自我突破的過程，“今天我們在中深、超深層實現高產穩產，遠的不說，就算放在10年前都是不可思議的。當年我們認為不可能開發的層系，今天已經能夠獲得高產頁巖氣。”
“如果我們能在技術方面取得更多突破，把開采成本降下來，即使達不到美國的產量，達到中國天然氣產量三分之一甚至50%還是有希望的。我認為，到那個時候，我們就實現了中國的頁巖氣大發展。”郭彤樓說。
作為普光、元壩、涪陵等大氣田的主要發現者之一，郭彤樓認為，能在勘探工作中不斷獲得突破離不開三大要素：第一，扎實的基礎研究工作；第二，穩定的團隊和優秀的帶頭人；第三，敢于創新。一方面要在總結前人經驗的基礎上，敢于提出質疑，另一方面要海納百川，思想碰撞更易產生創新的思維。
