页岩油标准体系研究与进展

李莉，薛颖，陈喜禄，苏建政，牛骏

1.中国石化石油勘探开发研究院（北京 100083）2.中国石化科技部 技术监督处（北京 100728）

页岩油气勘探开发是能源领域的一次革命，美国等少数国家已实现页岩油商业开发。我国页岩油资源丰富，是常规石油的重要接替领域[1]，有望成为国内石油年产量2×108t 稳产的重要补充。技术及标准的突破，将改变油气能源供应现状，助力经济持续快速发展。

1 页岩油勘探开发概况

根据美国能源信息署(EIA)统计结果，全球页岩油主要分布在北美和欧亚大陆，其中可采储量排名前三的依次是俄罗斯、美国和中国（图1），据EIA 2015 年估算，全球页岩油技术可采资源总量为581.67×108t。

国际上页岩油气取得重大突破的以美国为主。2017年，美国页岩油产量达2.27×108t，占美国原油总产量的47.6%；2018 年，美国页岩油产量为3.29×108t，占美国原油总产量的59%。美国能源信息署（EIA）的报告指出，美国将引领全球原油产量增长，预计到2021年美国将成为原油净出口国[2]。

图1 世界页岩油资源分布

据2011年国土资源部油气中心初步评价，中国渤海湾、三塘湖、吐哈和酒泉等盆地的页岩油地质资源量为152.92×108t。据2015年EIA估算，中国页岩油技术可采资源量44.72×108t（仅统计了塔里木、松辽和渤海湾盆地）。20世纪60年代以来，在松辽、渤海湾、柴达木、吐哈、酒西、江汉、南襄、苏北及四川盆地开展的勘探工作获得了良好的油气发现。从大区分布看，中国页岩油资源主要分布在东部地区和中西部地区；从资源丰度比较，东部页岩油勘探开发前景好于中西部[3]（图2）。

图2 中国页岩油资源分布

2019 年，预计我国页岩油产量超过100×104t。准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组完钻18 口开发试验井，获工业油流井16 口，3 口井累产已突破万吨；鄂尔多斯盆地上三叠统延长组七段试油井29口，获工业油流井13 口，其中宁148 井获页岩油24.23 t/d；渤海湾盆地在沧东凹陷孔店组二段15 口页岩油井获工业油流，官东1701H 井和官东1702H井自喷超260 d，原油日产稳定在20～30 m3；在济阳坳陷37口井的泥页岩发育段获工业油流；松辽盆地青山口组页岩油12口井获工业油流；江汉盆地主力层潜34-10韵律层试油获工业油流井50口[4-6]。

2 页岩油标准现状分析

勘探开发实践表明，页岩油在分布特征、储层特征和源与储特征等方面，都与常规油气存在较大差异，勘探开发均需要针对性的技术与标准。综合研究方面，页岩油与源储一体，常规油藏的资源评价、选区评价、目标评价、储量评价、富集区（甜点区）评价以及开发方案设计等技术方法很难适用；工程施工方面，页岩油藏储层物性极差，一般均需要布钻水平井才能实现经济开发，在压裂选井选层、压裂设计、压裂施工操作、压后返排、储层保护、举升、能量补充形式、措施作业及修井等方面均需要特殊的工艺；开发生产方面，压裂后投产试油、裂缝监测、压后效果评价、采油工程方案设计和油井动态监测等均有特殊要求[4-7]。

通过ISO(国际标准组织)官网和页岩油开发较好的几个国家的标准专业机构网站，如美国国家标准协会（ANSI）、美国石油协会（API）等官方网站初步搜索，尚未查到国际标准组织针对页岩油勘探开发技术发布的相关标准，仅查到俄罗斯（GOST）发布的几个页岩油技术标准。

在国内标准中，没有查到直接应用于页岩油的国家和行业标准，仅查询到全国煤炭标准化技术委员会归口的GB/T 35063—2018《煤基伴生油页岩油》（规定了煤基伴生油页岩油的产品类别、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等）。查询到适用的非常规标准6项，其中地质试验标准1项、地层测试技术规程1项、钻井液相关标准4项(表1)。

表1 页岩油适用相关现行标准

中国石化页岩油一级企业标准7 项，其中地质勘探2项、地球物理1项、开发2项、录井和测井各1项(表1)。中国石化适用的非常规一级企业标准14项，其中采油标准4 项、钻井与井筒工程标准8 项、QHSE标准1项、地质试验标准1项(表1)。

陆相页岩油勘探开发与常规油气、页岩气及海相页岩油都有较大差异，目前仅制定了少量页岩油企业标准，不能满足勘探开发生产实践的需要，需要尽快建立页岩油标准体系。在技术攻关过程中，逐步形成相关标准，为页岩油项目的研究、生产建设和运行管理提供标准依据。

3 页岩油标准体系的构建

通过对页岩油标准进行分析，中国石化石油勘探开发研究院专门立项《页岩油标准体系研究与规划》（目前在研），对页岩油标准进行了一定梳理和研究，构建了页岩油专业标准体系[4]（图3）。

页岩油标准体系包括页岩油地质勘探、页岩油地球物理技术、页岩油钻井、页岩油测录井、油田开发和页岩油采油工程6 个专业28 个门类，由194 个国家标准、石油天然气行业标准和其他行业标准构成（表2，图4），基本覆盖页岩油勘探开发过程的地质勘探、地球物理技术、钻井、测录井、油田开发和采油工程等各个环节。

图3 页岩油标准体系结构

表2 页岩油标准体系专业组成

4 企业标准制修订规划

依据页岩油资源发展规划，对所需建立的标准按急用先行（1～3 年内，即2019—2020 年）、同步制定（3～5 年，即2021—2025 年）及研究探索（5～10年，即2025 年后）分类，在此基础上分层次、分年度提出能基本实现的本专业标准化工作重点领域和重点技术标准[5-6]（表3）。

图4 页岩油标准体系构成

表3 页岩油标准制修订规划

续表3 页岩油标准制修订规划

5 结束语

根据当前的研究成果和生产需要，构建了页岩油标准体系，制定了下一步标准制修订规划，基本满足目前中国石化页岩油勘探开发的需要。但是中国页岩油勘探开发实践刚刚起步，页岩油标准体系的研究及相关标准的制修订工作尚处在初级阶段，有待在深入研究与生产实践中进一步完善。随着科研认识的提高和勘探开发实践的加深，页岩油勘探开发技术与标准的不断完善，将进一步发挥标准在高风险勘探开发项目中的指导作用，为勘探突破和规模开发提供技术支持，助力页岩油勘探突破和增储上产。