非常规天然气开发技术的挑战

       天然气在满足世界能源需求上具有很大的潜力。“非常规天然气在满足天然气增长需求上起着非常重要的作用，”埃克森美孚的子公司XTO能源公司总裁Jack Williams在“ SPE 非常规天然气会议”上表示，“技术的发展及其创新是开发非常规天然气的关键因素，近年来，埃克森美孚在这些方面做出了巨大的进步。非常规天然气开发产业面临各种挑战，尤其是水力压裂，只有解决了与之相关的问题，非常规天然气开发才能更好地前进。”

       新技术开辟新天地

       Jack Williams进一步指出，天然气日益增长的需求将随着非常规天然气供应的增加得到满足，值得注意的是，水平井钻井同水利压裂相结合的技术为天然气供应开辟了新天地，这在过去是认为是不可能的事情。

       评估表明，世界天然气剩余可采储量约是22,600 TCF，根据“埃克森美孚能源展望数据”，到2030年，预计天然气供应世界能源需求将超过25%。与2005年相比，仅天然气需求到2030年就会增长超过60%。以亚太地区为例，几乎在需求上以三倍的速度增长。这个全球天然气预测是很有道理的，因为天然气是多变的，也是世界上最清洁的燃料，用于发电时，比煤排放的二氧化碳少60%。

       据Jack Williams介绍，非常规资源相当丰富，在一定程度上大多数非常规资源还没有被勘探或无得到评估。开发这些非常规资源的关键在于资源特定的地质、市场空间及根据钻机与相近管道的可供上游开发的基础设施和在探区的开采规章及环境保护。

       在德国，埃克森美孚公司获得了几百万英亩区块的许可权，目前它正在此处勘探与评估煤层气和页岩气。同时，埃克森美孚还在波兰东南部勘探与评估了页岩气资源。在乌克兰，它也有大量的煤层气资源和页岩气资源，目前还没有勘探或评估。

       虽然在美国开发非常规相对比较早，但页岩气开发的价值也只是刚刚开始实现。随着资源的确定及开发，其天然气资源可满足100多年的需求，并且在技术进步的推动下，天然气供应将有可能进一步增长。

       因此，非常规天然气开发必须通过新技术及新工艺的改进来改变天然气发现、加工与生产的方式。

       实现技术的大进步

       从新技术及新工艺角度讲，埃克森美孚公司做出了很大的努力，尤其在页岩气、油页岩等非常规资源的研究、开发、技术等方面做的尤为突出。追溯到19世纪，先进的技术能够确保天然气安全可靠地应用。多年后，燃气涡轮发电机和能源发电机也成为可能。

       在过去的70年中，天然气液化的进步与跨国管道实现了天然气的长距离运输。天然气已成一个全球交易的能源供应。所有这些都归于技术的发展，同样，现在埃克森美孚公司继续推动非常规资源领域的技术进步。

       对于非常规资源行业来说，埃克森美孚公司努力提高采收率和综合效益，使新井开采有利可图。例如，在Barnett，其子公司XTO已成功地大幅降低钻井时间，使钻井时间由28天减少为14天，此用了较长的水平分支井。这为非常规天然气作业带来了较大的利益，并减少了开采总成本。

       埃克森美孚公司在保护环境方面也取得较大的进步。多井Pad 钻探已经减少了井场开发所需的数量，提高了钻井与水力压裂增产作业的效率，同时降低了探区成本费用。此外，埃克森美孚公司一直努力寻找排水、减少交通及降低噪音的更好的方式。

       埃克森美孚公司对Multi-zone增产技术负责，这在20世纪90年代应用于Colorado西北部Piceance盆地使得更容易开发该盆地的致密气。

       现在，同埃克森美孚这样的研究公司一起合作，XTO也正在研究如何利用这个技术，把它用于一些现有的岩层中，如Fayetteville。地球物理学是埃克森美孚公司研究的最大领域之一，继续关注该领域，可以预测故障以便援助水平井钻探。

       对于 Woodford 页岩层而言 ，其早期钻井成本是比较高的，这主要是由于侧钻与钻井困难相关的故障造成的。为了避免钻井中的故障发生，XTO的地质学家与工程师现在经常使用强化地震解释技术规划与监测钻井路径。

       挑战开发最难技术

       埃克森美孚的工作是致力于优化新井与现在井压裂增产措施以提高生产力。埃克森美孚公司在休斯敦研究数值建模、预测压裂几何形状及对照大规模试验方面做出了重大努力。首先，它建立盆地模型、地质模型和油藏模型，预测盆地有机质的含量，预测盆地潜在的储油气岩特性的能力，其次，通过“综合分析”、“水力压裂的优化”、“多井、多分支水平井钻井”，挑战非常规资源开发的最难技术。最后，通过形状和声波测井进行诊断和控制，提高钻井速度和井眼管理水平，优化完井选择，同时注重多井计划系统发挥协同效应和系统化设计的监督执行，最终达到钻井性能可靠、低成本的油气井开发目的。

       从时间和努力中可以看出， 埃克森美孚公司对非常规资源的技术投入了很多，它坚信 ，技术将是至关重要的对解决非常规油气开发的挑战，但这也仅仅是非常规油气行业现在面临的挑战之一。

       埃克森美孚公司期望满足美国和全球未来天然气的需求。从整体来说，埃克森美孚及其新的子公司XTO在行业内继续保持创新。在Jack Williams看来，如同资产组合一样好，埃克森美孚和XTO的联合也加强了双方工作人员智慧、资源及创新能力，并加强了埃克森美孚开发非常规天然气和石油资源的能力。

       在埃克森美孚勘探开发研究及技术的支持下，非常规天然气开发的能力将进一步增长。例如，钻井团队已经把它的FastDrill技术推广到XTO的East Texas and Haynesville 作业中，并且XTO与埃克森美孚Upstream Research公司在共同设计方案，目标是以技术为本，提高资源采收率和开发效益。

       真正意义的挑战往往能激发人类的创造力，这将对技术进步、转变经济、保护环境和提高能源安全产生深远的影响。