石油也会引发经济危机？我国有页岩油气突破致密油技术难关

　　你是否能想象，日常被人们忽略的石油，居然引发了美国的经济危机？而面对石油短缺的窘境，我国又是怎么做的呢？

　　1973年10月，动荡的中东进行了第四次内部战争，以埃及、叙利亚为主的阿拉伯军队惨败给以色列。这让参战的阿拉伯国家感到颜面扫地。

　　而阿拉伯国家的战败，是由于美国对以色列进行了暗中支持。于是这些阿拉伯主要产油国心生一计，对美国发起了禁运石油的复仇者联盟，最终发展成对整个西方国家停止石油供应。

　　这么做的后果直接让美国油价飙升了三倍多，从原来的3美元/每桶提升到10.6美元/每桶，连带美国的GDP下降了4.7%。这也意味着美国将迎来物价飞涨，大量人口失业，严重的经济衰退甚至还会引发经济危机。

　　1993年，我国由于经济飞速增长，油气进口量急剧增加，直接从原油出口国转变为原油进口国，大庆油田明显供应不起国内嗷嗷待哺的产业。直到2018年，我国对石油的进口依赖程度已经达到了70%，能源安全的严峻形势不言而喻。

　　致密油属于石油的一种，由于是在页岩中开采出来的，也叫页岩油气。那么致密油到底是如何演化而来的呢？

　　这就不得不提到4亿多年前，陆地上还尚未演化出动植物，只有原始笔石动物在海洋里称王称霸。这些笔石动物的尸体沉积在海底，经过海底火山喷发，高温高压，以及亿万年的地质变化，形成了像书本一样的岩石，得名页岩。而页岩中储存了大量的石油和天然气，就被人们致密油和致密气。

　　然而早在一百多年前，人们就发现了长庆油田拥有丰富的致密油气能源。却一直没有开发它，这又是为什么呢？

　　首先，因为常规石油储存在孔洞较大的石头里，这种石油易于流动可以直接开采。而贮藏致密油的页岩，孔洞已经细小到纳米级别了，这种岩石针扎不进去，水泼不进去，肉眼看不见的油气就藏在这些坚硬的石头里，导致开采难度极大。

　　其次，长庆油田公司研究院副院长张矿生说：“致密油气在世界范围内属于高度集成技术，但是由于种种原因，我国受制于技术封锁，我们国家一直不具备这样的技术条件。”

　　顽石的坚硬和技术上的捉襟见肘，导致有着几十年开采历史的长庆老油田，每年的实际产量只在几百万吨左右，这让它和家喻户晓的大庆油田相比，显得默默无闻。

　　然而出人预料的是，在新世纪之后长庆油田就像吃了加速包，以每年1000万吨的惊人速度增加产油量。到了2013年，长庆油田的产量更是突破了5000万吨。目前长庆油田已经悄悄取代大庆油田，成为中国的第一大油田。

　　除了页岩油气本身坚固难以开采以外，也有人对中国的页岩做过这样的比喻：如果说国外页岩层是一平原，那么我们中国长庆油田的页岩层就像瓦片，凹凸不平，上下起伏。

　　由此可见，在地域差异下，即使我们学到了国外先进的开采致密油技术，依然会因为不适合我国的地质状况而无从下手。

　　如果是普通的液体石油，直接打一口竖直井，抽取油层的石油就好了。然而致密油气藏在页岩石里，页岩石不会动又密度大，常规方法根本抽不出石油液体。

　　所以长庆油田的打井方式，一般是打到油层后需要拐一个大弯，变成水平方向，敲破石头油层让井尽可能多接触到含油区域。

　　因为岩层在地下是大波浪一样的水平层状分布，所以工程师们脑洞大开，采用了像“贪吃蛇”游戏一样的打井方式。先给打井钻头装上千里眼和顺风耳，方便掌控在地下穿行的动态和数据；再让钻头下潜到2000米油层处，精准的顺着1500-2000米的油层平行波动，打出一条水平的油井。

　　当然地下的情况复杂多变，有很多情形难以预料，所以打井队伍一旦开井只能24小时毫不停歇的工作，这样才能时刻处理意外情况，防止打井失败的风险，毕竟打一口井的成本相当高昂。

　　具体流程就是通过能够产生巨大压力的压裂车，把强劲高压的水流精准地注入到岩层中，然后高速喷射，把坚硬的岩层喷出一个裂缝，让石油从裂缝里流出来。

　　而页岩岩石非常坚硬，仅仅一个小拇指大小的页岩，就能承受80万吨的重量，这相当于20头大象的重量。为了能让压裂车打碎这些岩石，工程师们采用了分段水力压裂的方法，这也是整个油气开发过程中，最为关键的一步。

　　如果把页岩放在电子显微镜下，我们可以看到它纳米级别的微小气孔，直径相当于头发丝的五万分之一，而油气就藏在这些气孔当中。为了让油气主动流出来，在压裂注水步骤中工程师们还会混入一种特殊的化学溶液——聚合物微球。

　　聚合物微球是一种新型的纳米材料溶液，能够堵住页岩微小的细孔，把石油从页岩里赶出来，流到开采井里，提高石油的产量。

　　而取油的过程中，裂缝由于地心引力和岩层压力，很快就会重新闭合，因此为了保证长时间的采油工作，还要在裂缝中注入沙子，这样既能保证岩石撑住不被压碎，还能有一定的空隙让石油流出来，不至于在里面堵塞。

　　而以上技术难题所需要的设备，在此之前中国由于没有核心技术，不得不付出高昂的价格购买国外的设备。对此中国工程师们只能在实验室中自主研发，对各种材料，各种形态的设备进行了无数测验和反馈，最终实现了致密油气开发设备的国产化。

　　比如为了缩短钻井时间，我国自主研发使用了一批高耐磨PDC钻头和水力振荡器等等，可以减少钻井时遇到的阻碍，提高钻井到储油层的几率。

　　而为了适应本土油田油层，我国也根据本土地质力学，开发出一整套分段压裂工具：可钻桥塞分段、裸眼/套管封隔器+滑套头球分段、连续油管水力喷砂分段等等。这些工具可以更适应我国油田的岩石情况，能够做到最大化开采油气

　　各国油价波动一直是一场没有硝烟的战争，轻则影响人们日常的出行质量，重则冲击金融市场，引发经济泡沫。然而对于新技术致密油，我国守着巨大的地下宝藏却一直无法利用。这也侧面告诉我们，在科技兴国的今天，高新技术是抢占工业浪潮的根本，打铁还需自身硬。