5年前，“頁巖氣”對于我國普通大眾來說還是一個陌生的名詞。五年過去了，頁巖氣已從書本上的名詞變成了現(xiàn)實中源源不斷的新能源。中國石油化工集團(tuán)公司日前公開宣布，截至2015年年底，位于重慶涪陵山區(qū)的國家級頁巖氣示范區(qū)成功實現(xiàn)了50億立方米年產(chǎn)能的建設(shè)目標(biāo)，這意味著我國商業(yè)化頁巖氣開發(fā)步入世界第二，僅次于美國。

當(dāng)上海的居民每天早晨打開燃?xì)庠钌鹱鲲垥r，他們可能并不知道，這里面除了常規(guī)天然氣外，還有來自千里之外中國第一個商業(yè)開發(fā)的頁巖氣田的頁巖氣。

長江上游的重慶涪陵山區(qū)是目前我國最大的頁巖氣田。從高空俯視，一座座鉆井平臺猶如紅星點綴在涪陵江畔的碧山峽谷中。2012年11月，中國的油氣工人在這里開采的第一口頁巖氣井成功出氣，噴涌而出的熊熊烈火點燃了中國對頁巖氣開采的信心，這口井也成為“頁巖氣功勛井”。

如今，220多平方公里的涪陵山區(qū)開采了253口頁巖氣井，目前已有174口井通過川氣東輸管道為中國中部、東部地區(qū)源源不斷地提供清潔能源。

產(chǎn)能突破的背后是頁巖氣開采技術(shù)基本實現(xiàn)了全程國產(chǎn)化。據(jù)中石化江漢石油工程公司介紹，在頁巖氣開發(fā)的技術(shù)、工藝、裝備等方面累計獲得24項國家專利發(fā)明，所有關(guān)鍵技術(shù)和核心設(shè)備全部打破外國技術(shù)壟斷。

“如果把開采常規(guī)天然氣比作在靜脈中采血，那么開發(fā)頁巖氣就如同直接從毛細(xì)血管中采血。”中石化江漢石油工程公司西南項目管理部主任、頁巖氣技術(shù)專家張良萬說。

據(jù)了解，頁巖氣因儲藏方式不同，開采技術(shù)要求也不相同，水平井和分段壓裂是頁巖氣開發(fā)中最關(guān)鍵的技術(shù)，也是最難的技術(shù)。水平井，就相當(dāng)于在地底下給頁巖氣開鑿出水平方向的“隧道”。常規(guī)油氣開發(fā)多是豎井，而頁巖氣因為主要吸附于地下泥頁巖層中，需要開一條水平的“橫井”。“先豎然后橫，拐彎很難，方向角度位置還不能出錯。”張良萬說。

經(jīng)過多次鉆井工藝優(yōu)化，江漢油田石油工程公司發(fā)明了“井工廠”鉆井作業(yè)方式，建井時間平均減少20天。過去油氣開采是打一個井然后拆開鉆井架，換一個地方組裝后再打井。“井工廠”通過地面配套設(shè)備和三維技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)了不拆井架移動鉆井，效率提高了30%。

打好出氣井如何使散存于“毛細(xì)血管”中的天然氣匯集到井中涌出，這就要用到開采中的一個關(guān)鍵技術(shù)“壓裂”，即將水平井四周地層約三百米范圍內(nèi)壓得粉碎，好使氣體匯集到井中。在長達(dá)幾千米的地下，既要保持井孔完好以便順利出氣，又要使周圍巖層粉碎出氣，是高難度的技術(shù)工作。壓裂設(shè)備和方法是頁巖氣開采的核心技術(shù)。

中石化江漢石油工程公司和四機(jī)廠等單位協(xié)作攻關(guān)，開發(fā)了自主創(chuàng)新大型壓裂設(shè)備，打破國外技術(shù)封鎖，部分關(guān)鍵設(shè)備還成功“逆襲”成為出口明星，比如關(guān)鍵技術(shù)分段壓裂中的“橋塞”。

“過去我們需要用美國的橋塞，現(xiàn)在我們自主研發(fā)的橋塞有了創(chuàng)新，去年向北美出口6000套。”中石化江漢石油工程公司黨委書記何開平說。

目前，我國可開采頁巖氣總量與美國相仿，但美國頁巖氣已經(jīng)占其天然氣總產(chǎn)量的35%，中國當(dāng)前頁巖氣產(chǎn)量還不到天然氣產(chǎn)量的1%，發(fā)展空間巨大。